Kaj sploh je toplotna črpalka?

Toplotna črpalka je agregat, ki s pomočjo elektrike črpa (prenaša) toplotno energijo iz toplotnega vira v ogrevalni sistem. To se zgodi v zaprtem tokokrogu, kjer se tekoči delovni medij (hladivo) uparja, komprimira in ponovno utekočinja. Le tako je mogoče toplotno energijo iz nižjega temperaturnega nivoja dvigniti na višji nivo. Toplotna črpalka vsebuje tudi hladilno sredstvo, ki ostane nespremenjeno v tem tokokrogu ter se ne porablja ali pa spušča v okolje.
Toplotna črpalka deluje po enakem principu kot hladilnik ali klimatska naprava. Vse omenjene naprave, tudi toplotna črpalka, sprejemajo energijo pri nižji temperaturi in jo oddajajo pri višji temperaturi. Bistveni sestavni deli toplotne črpalke so kompresor, uparjalnik, kondenzator, dušilni ventil in hladilni plin, ki služi za prenos toplote. Kompresor stisne hladilni plin pod visokim pritiskom in ga s tem segreje na višjo temperaturo. Plin pri tej temperaturi v kondenzatorju odda toploto, nato se preko dušilnega ventila razpne na nižji pritisk s čimer se ohladi pod temperaturo vira toplote. V uparjalniku se s pomočjo vira toplote zopet segreje na prvotno temperaturo.

Je toplotna črpalka res glasna?

Večkrat se nam je že zgodilo, da so nas stranke klicale da toplotna črpalka ne deluje. Zagon smo izvedli normalno, tudi toplotna črpalka je delovala, vendar tako tiho, da njenega delovanja niso slišali. Verjetno pa toplotna črpalka ni edina elektronska naprava, ki nas obdaja. Okoli nas je ogromno elektronskih naprav, ki proizvajajo različne zvoke. Ti postajajo vedno bolj moteči. In to je navadno prva skrb, na katero pomislite ob nakupu nove toplotne črpalke. Kompresorske toplotne črpalke za ogrevanje so zelo tihe, celo bolj tihe od oljnega gorilca, Kronoterm pa je razvil toplotno črpalko tišjo celo od hladilnika. Kljub temu priporočamo, da se toplotna črpalka ne postavi poleg spalnice. Ponosni smo, da je naša toplotna črpalka Adapt prva v Evropi s skoraj neslišnim delovanjem in izjemno učinkovitostjo.

Toplotna črpalka – za koga je primerna?

Toplotna črpalka je idealna rešitev za ogrevanje in ohlajevanje pri novogradnjah, sanacijah ali ob menjavi ogrevalnega sistema. So odlična rešitev za talno ogrevanje, saj deluje na principu nizko temperaturnega ogrevanja. Seveda pa obstaja pa tudi možnost, da toplotno črpalko priključite na nizko temperaturne radiatorje (visokotemperaturne toplotne črpalke).
S sanitarnimi toplotnimi črpalkami pa ogrevamo sanitarno vodo preko celega leta z izjemno nizkimi stroški.

Vrste ogrevalnih toplotnih črpalk

Toplotne črpalke zrak/voda

Tudi hladen zrak je poln energije. Zrak je neizčrpen vir energije in je povsod na voljo. Najsodobnejše izvedbe toplotnih črpalk zrak/voda omogočajo ogrevanje tudi pri zunanji temperaturi do – 25 °C. Tudi pri tako nizki temperaturi zraka še vedno prihranite 50 % energije. To je investicijsko najcenejša vrsta toplotnih črpalk, enostavna in poceni sta tudi montaža in vzdrževanje. Toplotne črpalke zrak/voda se običajno projektirajo tako, da samostojno pokrijejo vse toplotne izgube objekta do zunanje temperature – 5 °C. Pod to mejo lahko toplotna črpalka deluje skupaj z drugim ogrevalnim virom. Tako pokrijemo več kot 98 % toplotnih potreb objekta z delovanjem toplotne črpalke. Kot drugi ogrevalni vir se pri novogradnjah uporablja običajno električno grelo, pri obstoječih objektih z dobrim konvencionalnim ogrevalnim virom pa se lahko uporablja tudi le–ta. Elektronsko krmiljenje omogoča enostavno nastavitev točke preklopa na 2. ogrevalni vir.

Toplotne črpalke voda/voda

Toplota podtalnice je za izkoriščanje s toplotno črpalko zelo ugoden energijski vir. Njena prednost je sorazmerno konstanten temperaturni nivo, ki je približno med +7 in +12 °C. Da lahko koristimo podtalnico, moramo ob zgradbi izvrtati v zemljo dve vrtini, za črpanje in vračanje podtalnice. V prvo vrtino vstavimo cev s potopno črpalko. Med obratovanjem nam črpalka potiska vodo skozi toplotno črpalko, ki ji odvzame toplotno energijo in jo ohlajeno za nekaj °C (od 2 do 4 °C) vrača po drugi, nekaj metrov (15 – 20 m) oddaljeni vrtini nazaj v podtalnico. Količina vode v sesalni vrtini mora zadostovati za neprekinjeno obratovanje pri največjih toplotnih potrebah. Za črpanje podtalnice potrebujemo vodno dovoljenje, vodo pa je potrebno pred pričetkom del kemično analizirati. Podtalnica je torej zaradi relativno visoke temperature idealen vir toplote, saj z njo dosegamo visoka grelna števila. Iz tega sledi, da je ta vodni vir energetsko najučinkovitejši (gledano skozi povprečje celega leta). Toplotne črpalke voda/voda dajejo veliko toplotno moč ob zelo majhnih zunanjih dimenzijah. K robustni in inovativni izvedbi še dodatno prispeva poseben ploščni toplotni izmenjevalec iz nerjavnega jekla.

Toplotne črpalke zemlja/voda

Toplotne črpalke zemlja/voda izkoriščajo toplotno energijo, shranjeno v kameninah oz. v zemlji. Tam je uskladiščena velika količina sončne energije, ki jo lahko izkoristimo za ogrevanje hiše in/ali sanitarne vode. Količina energije, ki jo lahko odvzamemo zemlji je odvisna od sestave tal, moči TČ in načina izkoriščanja. Odvzem toplote se izvaja s pomočjo tekočine, ki kroži v zaprtem cevnem sistemu, položenim na globini od 120 – 130 cm (horizontalni kolektor) ali pa so cevne sonde vstavljene v vrtine od 60 – 140 m (vertikalna sonda). Krožeča voda odda toploto toplotni črpalki, ki jo s pomočjo dodane električne energije pretvori na višji temperaturni nivo (do 63 °C), vrača pa se ohlajena za ca.4°C

Stroški ogrevalnih toplotnih črpalk

Gledano z energetskega stališča je to seveda najprej podtalnica, če je na voljo v zadostni količini in kvaliteti, saj je njena povprečna letna temperatura okoli +10 °C. S takšnimi sistemi dosegamo grelna števila preko 5 – največji prihranek.

Če ni podtalnice in je na voljo dovolj velika prosta površina zemlje, potem lahko izberemo ta vir s polaganjem horizontalnega zemeljskega kolektorja ali vertikalne sonde. Tu dosegamo grelna števila okrog 4. Če ni na voljo nič od prej navedenega, nam še vedno preostane toplotni vir zrak, ki je na voljo v neomejenih količinah. S takšnimi sistemi dosegamo letna grelna števila preko 3,5, na Primorskem pa celo preko 4.

Veliko je prednosti, če izberemo za ogrevanje in pripravo sanitarne vode toplotno črpalko. A zagotovo je najpomembnejše, da s tem zmanjšamo stroške ogrevanja. Ti, ki so z uporabo toplotne črpalke nižji kot so pri konvencionalnih virih energije. Primerjava prihrankov je prikazana v diagramu »referenčni objekt«.

S klasičnim radiatorskim ogrevanjem segrejemo zrak v prostoru, medtem ko s talnim ali s stenskim ogrevanjem segrejemo telo. Če talno ogrevanje kombiniramo s toplotnimi črpalkami, dosežemo občutek toplotnega udobja že pri temperaturi, ki je nižja za 2 °C. Razlika v temperaturi seveda pomeni zmanjšanje toplotnih potreb za 5 do 8 %, kar dodatno poveča vaš prihranek. Ker je delovanje toplotnih črpalk skoraj neslišno, se lahko povsem prepustite novemu ugodju.