PRIMER IZ PRAKSE: OGREVANJE Z GEOTERMALNO TOPLOTNO ČRPALKO – PREDNOSTI IN PRINCIP DELOVANJA

Družina Povše iz Savinjske doline se že 5. leto ogreva s toplotno črpalko z geosondo iz Kronoterma in za ogrevanje porabi povprečno le 30 evrov na mesec.

Štiričlanska družina se je v novo hišo na Polzeli vselila v letu 2013. Hiša je klasične, a energijsko varčne gradnje, v velikosti 140 kvadratnih metrov. Zasnova je varčna, s precej dobro izolacijo in nizkoenergijska s talnim ogrevanjem. Vgrajena so tudi kakovostna troslojna okna in centralni sistem za rekuperacijo zraka. Za ogrevanje hiše in pripravo tople sanitarne vode so izbrali geotermalno toplotno črpalko zemlja-voda Kronoterm, za katero so pred namestitvijo naredili vrtino v globino 125 m.

HITRA DEJSTVA

Velikost hiše: 140 m2, enodružinska

Število oseb: 4

Tip toplotne črpalke: zemlja-voda oziroma geotermalna toplotna črpalka oziroma toplotna črpalka z geosondo, nizkotemperaturna

Vrtina:  1x vrtina, 125 m v globino

Model toplotne črpalke: WPG-07-1 HT

Možnost pridobitve EKO subvencije za investicijo: DA

Trenutni  letni stroški ogrevanja in hlajenja: 350 eur / leto

Regulacija toplotne črpalke: Sistem vremensko vodene krivulje v kombinaciji s prostorskim  korektorjem Kronoterm

Hiša družine Povše v Savinjski dolini.

Stroški ogrevanja in princip obratovanja toplotne črpalke z geosondo

Zakonca Povše sta se za sistem geotermalne toplotne črpalke odločila, ker nudi največje udobje, ker gre za zaprt sistem, ki omogoča večni vir, prav tako pa ni potrebno zadostiti nobenim posebnim pogojem za tovrstno toplotno črpalko, kot je npr. to pomembno pri tipu črpalka voda-voda, kjer je pomembna podtalnica.

Shematski prikaz sistema toplotne črpalke SV z vertikalnim zemeljskim kolektorjem – geosonda (vir: IDM E.).

Letni stroški ogrevanja znašajo v povprečju do 350 €. V toplejših mesecih geosonda zagotavlja temperaturo medija iz zemlje, povprečne temperature 10,5°C, proti koncu kurilne sezone in v najhladnejših dneh, pa znaša temperatura medija približno 6-7°C. Geosonda se torej proti koncu sezone deloma iztroši, vendar je do naslednje sezone popolnoma obnovljena.

Pri vpogledu v statistiko delovanja toplotne črpalke ugotovimo tudi, da temperatura medija v povratku geosonde nikdar ne pade pod 4°C, kar je odličen rezultat. Uporablja se zelo majhna koncentracija sredstva proti zmrzovanju. Temperatura povratka v talnem ogrevanju je bila v začetku sezone nastavljena na 24°C, v najhladnejših dneh pa na 27°C.

Zakonca sta se za geotermalno toplotno črpalko odločila kljub nekoliko višji začetni investiciji. Vendar so se njuni izračuni pred odločitvijo za investicijo v toplotno črpalko potrdili, prihranek na dolgi rok občutita že sedaj, ko je toplotna črpalka v pogonu 5 let.

Stroški obratovanja toplotne črpalke so namreč toliko nižji, da bodo skupni stroški (investicija v sistem + stroški obratovanja) po nekaj letih nižji od skupnih stroškov v primeru izbire drugega ogrevalnega sistema. Odpadejo tudi stroški, kot so nakup zalogovnika, izgradnja dimnika, čiščenje, dimnikarski stroški, ki so pri ostalih ogrevalnih sistemih nujni.

Ana in Dani sta skladna, da sta sprejela pravilno odločitev z izbiro geotermalne toplotne črpalke Kronoterm. Med največje prednosti štejeta zelo nizke stroške ogrevanja in udobje. Predvsem Danijev nepogrešljiv pripomoček pa je tudi Kronotermova aplikacija Home Cloud, s katero so opremljene vse Kronotermove toplotne črpalke, in ki omogoča spremljanje delovanja, diagnosticiranje toplotne črpalke, pa tudi spremljanje temperature v hiši in zunaj nje: “Da, zelo sva zadovoljna z izbiro geotermalne toplotne črpalke. Z vsem: s tihim delovanjem in majhnostjo notranje enote, z načinom izvedbe, delovanjem,… Predvsem pa z zelo nizkimi stroški. Do danes tudi nisva imela še nobenih težav, zato težko komentirava nedelovanje. Smo štiričlanska družina z dvema majhnima otrokoma, zato nam je udobje in toplina doma na prvem mestu. Običajna temperatura v hiši v zimskem času je pri nas 23°C. Toplotna črpalka deluje ves čas, 24/7, poleti in pozimi, in to je to. Pozimi se z njo ogrevamo, poleti hladimo. Najprej sva računala, da bova v poletnih dneh zaradi sončne lege potrebovala še klimatsko napravo, vendar se je sedaj izkazalo, da odlična izolacija hiše, v kombinaciji s hlajenjem s toplotno črpalko in sistemom za rekuperacijo zraka, zadostuje. Kar pa se tiče rednih vzdrževalnih servisov, jih opravljamo na vsaki 2 leti, ko serviserji pregledajo toplotno črpalko, tesnila, nivo plina, očistijo filtre in preverijo nastavitve. To nas ob njihovem obisku stane približno 100 eur. Geotermalno toplotno črpalko bi vsekakor priporočala tudi drugim. Na začetku je investicija res nekoliko višja, vendar pa so po nekaj letih stroški nižji od skupnih stroškov, kot bi jih imeli ob izbiri drugega ogrevalnega sistema.”

 

Izgled kurilnice pri družini Povše.

Iz slike je razvidno, da namestitev toplotne črpalke zajema zelo malo prostora. Toplotna črpalka družine Povše ima nameščena 2 ogrevalna kroga.

ZANESLJIVOST DELOVANJA TOPLOTNE ČRPALKE V ČASU NAJNIŽNIH ZIMSKIH TEMPERATUR

Sistem za ogrevanje deluje dovolj kakovostno, da v tako izolirani hiši ne potrebujejo dodatne peči ali kamina ter tako monovalentno delovanje zagotavlja popolno udobje. Geotermalna toplotna črpalka brez težav deluje tudi v najnižjih zimskih temperaturah. Zakonca povesta, da je bilo doslej najhladneje leta 2014, ko so zjutraj izmerili -16°C in je toplotna črpalka normalno obratovala. Sicer pa ima njihova toplotna črpalka vgrajen tudi dodatni grelec moči 3×2 kW za najhladnejše dni, vendar doslej še ni bil vklopljen.

NASTAVITEV DELOVANJA TOPLOTNE ČRPALKE NA VREMENSKO VODENJE Z OGREVALNO KRIVULJO, V KOMBINACIJI S  PROSTORSKIM KOREKTORJEM

Ker imajo toplotne črpalke Kronoterm zunanje tipalo za temperaturo, lahko zelo natančno uravnavajo temperaturo ogrevalne vode in toplote, ki jo dovajajo v hišo tudi glede na zunanje pogoje. Takšni nastavitvi delovanja toplotne črpalke pravimo vremensko vodeno delovanje z ogrevalno krivuljo. Pri takšnem režimu delovanja je obremenitev toplotne črpalke bolj enakomerna, kar pomeni, da bo posledično vklopov manj, izkoristek pa je večji. Uravnavanje pa je izjemno natančno.

Zakonca Povše sta se poleg prvotno nastavljenega vremensko vodenega delovanja ogrevalne krivulje dodatno odločila še za vgradnjo Kronotermovega prostorskega temperaturnega korektorja.

Slednji je plod slovenskega znanja in omogoča, da se ob približevanju natančno želeni temperaturi v prostoru, krivulja še dodatno uravnava in približuje tisti, ki je nastavljena na korektorju. Hkrati pa omogoča, da v kolikor nastavimo zelo nizko temperaturo na korektorju, toplotna črpalka ogrevanja ne izklopi.

Na prvi pogled korektor izgleda kot termostat, saj se z jim regulira temperatura v prostoru, vendar je njegovo delovanje bistveno drugačno in bolj pametno, saj slednji pri uporabi naprednega algoritma komunicira s toplotno črpalko tako, da se upošteva optimalno delovanje tudi glede na zunanje temperature.

Pametni prostorski korektor KRONOTERM v hiši Povše. Nameščena sta 2 prostorska korektorja, eden v pritličju in drugi v nadstropju hiše.

Razlika med prostorskim korektorjem in termostatom je v tem, da termostat vklopi in izklopi delovanje, korektor pa prilagaja ogrevalno krivuljo. Bolj kot je sistem oddaljen od nastavljene krivulje, bolj viša temperaturo in obratno jo znižuje. Sliši se preprosto, a v resnici za tem stoji kompleksni algoritem in dvosmerna komunikacija z regulacijo toplotne črpalke.

DELOVANJE PROSTORSKEGA TEMPERATURNEGA KOREKTORJA

Po nastavitvi želene temperature prostora, korektor preko dvosmerne ModBus komunikacije sporoči regulaciji toplotne črpalke Kronoterm izmerjeno in želeno temperaturo. Na podlagi pridobljene informacije korektorja in izmerjene zunanje temperature, regulacija toplotne črpalke s posebnim algoritmom določi optimalno potrebno temperaturo ogrevne vode ogrevalnega sistema v vsakem trenutku. Takšna povezava vseh elementov ogrevalnega sistema bistveno dvigne učinkovitost celotnega sistema in s tem prihranke.

Regulacija Termotronic 3000 WEB s prostorskim korektorjem KT-1 ali KT-2 in Cloud.KRONOTERM tehnologijo zagotavlja enostavno, sodobno in zelo varčno delovanje celotnega sistema. KT-2 ponuja več funkcij (nastavitev temperature prostora, nastavitev temperature sanitarne vode, vremenska napoved). KT-1 in KT-2 delujeta samo z ogrevalno toplotno črpalko KRONOTERM in regulacijo Termotronic WEB.

KARAKTERISTIKE TOPLOTNE ČRPALKE, MODEL WPG-07-1 HT, KI JO UPORABLJA DRUŽINA POVŠE

Karakteristike toplotne črpalke:

  • Notranje enota majhnih dimenzij – kompaktna izvedba poskrbi za minimalen prostor vgradnje.
  • Regulacija Termotronic 3000 ali 3003 za več ogrevalnih krogov
  • Izredno tiho delovanje
  • Varčen Scroll kompresor
  • Možnost koriščenja vira podtalnice ali zemlje
  • WEB modul za nadzor na daljavo serijsko

Model WPG-07-2 HT je model v liniji geotermalnih toplotnih črpalk GEOS KRONOTERM, ki je namenjen manjšim stanovanjskim objektom. S toplotno črpalko WPG-07-2 HT se lahko izkorišča kot primarni brezplačni vir podtalnica, ali pa zemlja (geosonda ali zemeljski kolektor). Vir koriščenja nastavimo ob zagonu. Toplotna črpalka je na voljo v dveh izvedbah. Kot WPG-07-2 HT/H 3F E, ali WPG-07-2 HT/HK 3F E, ki omogoča tudi hlajenje z reverzibilnim procesom. Več tehničnih podatkov pa si lahko ogledate TUKAJ.

Reference si oglejte TUKAJ.