Toplotne pumpe za grejanje – prednosti i mane
Sistem grajanja uz pomoć toplotnih pumpi koristi toplotu iz okruženja kako bi ostvario višestruke uštede u količini energije utrošene na grejanje. U ovom tekstu saznajte kako toplotne pumpe rade, koje su njihove prednosti i mane, kolika je cena i kolike su uštede u troškovima grejanja
Upotreba obnovljivih izvora energije poslednjih godina dobija sve više na značaju. Kada se, pored ekologoje, upotrebom obnovljivih izvora energije ostvaruju i uštede, priča postaje još zanimljivija. Toplotne pumpe se u tu priču savršeno uklapaju, jer su jedan od najčisitjih izvora energije za grejanje, koji je pritom i najekonomičniji.
PROČITAJTE JOŠ:
Koliko struje troši električno podno grejanje
Zašto su toplotna pumpa i podno grejanje dobitna kombinacija
Za razliku od drugih obnovljivih izvora energije, kao što su solarna energija i energija vetra, toplota iz okoline (zemlja, voda, vazduh) dostupna je stalno, tokom cele godine. Dovoljan je i podatak da se u Švajcarskoj danas svaka treća novogradnja oprema nekom vrstom toplotne pumpe, u Švedskoj 7 od 10 novogradnji, a u Nemačkoj i na Islandu jedna četvrtina novih objekata.
Danas su otklonjeni tehnički propusti kod ovih sistema koji su svoju prvu ekspanziju imali početkom 80-ih godina, tako da je sada ovaj način grejanja veoma pouzdan.
Princip rada toplotne pumpe za grejanje
Toplotne pumpe su uređaji koji omogućavaju prenos toplotne energije iz sredine niže temperature (zemlja, voda, vazduh) u sistem više temperature (centralno grejanje), korištenjem dodatne energije – odnosno struje za pokretanje kompresora.
Princip rada toplotne pumpe je jednostavan, a mogli bi da ga uporedimo sa frižiderom. Zapravo, u pitanju je isti princip. Na primer, kod sistema toplotne pumpe koja koristi toplotnu energiju podzemnih voda, princip rada je sledeći. Iz bunara se uzima voda koja ima temperaturu prosečno od 12 do 15 stepeni Celzijusa i ona se uvodi u isparivač freona.
Freon koji isparava na veoma niskoj temperaturi preuzima deo toplotne energoje podzemne vode, a ohlađena voda se vraća nazad u svoj prirodni podzemni tok.
Freon koji je, u fazi isparavanja na niskoj temperaturi preuzeo deo toplotne energoje podzemne vode, se vraća u kompresor gde se komprimuje, usled čega se oslobađa toplotna energija koja se putem drugog izmenjivača toplote prenosi na sistem centralnog grejanja. Kao što je freon kod sistema grejanja oduzeo temperaturu podzemnih voda i preneo je u objekat koji se greje, tako isto i frižider oduzima temperaturu iz svoje unitrašnjosti gde se nalaze namirnice, i prenosi je u sobu u kojoj se nalazi izmenjivač toplote (to je ona crna rešetka iza frižidera).
Na taj način sistem grejanja uz pomoć toplotne pumpe na 1 kW uložene električne energije proizvodi 4 kW toplotne energije. Izgleda kao perpetuum mobile, ili neki uređaj koji se kosi sa osnovnim postulatima fizike i termodinamike, jer proizvodi energiju ni iz čega, ali nije tako. Toplotna pumpa jednostavno preuzima toplotnu energiju iz okruženja i prenosi je u objekat, a troškovi su zapravo utrošena energija za pokretanje kompresora, rad i gubitke samog sistema.
Tipovi toplotnih pumpi
Zavisno od okruženja, odnosno načina na koji je najefikasnije „ukrasti“ toplotnu energiju iz okruženja, postoje različiti sistemi toplotnih pumpi:
Toplotna pumpa voda – voda radi na principu koji je već objašnjen. Toplotna energija se preuzima od podzemnih voda i zatim se prenosi na vodu sistema centralnog grejanja. Ova vrsta grejanja je najefikasnija, ali i najzahtevnija što se tiče ugradnje i početnih ulaganja.
Toplotna pumpa zemlja – voda izvlači toplotnu energiju iz zemlje i predaje je vodi koja se nalazi u cevima sistema centralnog grejanja. Ugradnja je slična kao kod sistema voda – voda. Postoji sistem sa horizontalnim polaganjem cevi ispod površine zemlje koji je jednostavniji, ali i manje efikasan. Važno je da se na površini zemlje kroz koju su cevi sprovedene ne nađe u jednom trenutku veliki teret, kako ne bi došlo do njihovog oštećenja.
Takođe, cevi se postavljaju na zemljištu na kojem ne postoji mogućnost gradnje drugog objekta, pa je ovo rešenje pogodno kod objekata van grada, sa dovoljno slobodnog prostora.
Dok su za polaganje kolektora na dubinu od jednog metra ispod zemlje potrebni veći zemljani radovi i relativno velika slobodna površina zemlje oko objekta, za ukopavanje zemljanih sondi modernim uređajima za bušenje potrebno je manje vremena i manje pripremnih radova. Kod instalacija sa zemljanim sondama vrlo je bitno određivanje rasporeda sondi i dubina bušenja, a samo postavljanje sondi mnogo zavisi od karakteristika samog zemljišta, što se utvrđuje na licu mesta.
Toplotna pumpa vazduh – voda izvlači toplotu iz spoljašnjeg vazduha i predaje je vodi koja se nalazi u cevima koje zagrevaju dom. Ugradnja ove pumpe zahteva najmanje ulaganja.
Toplotna pumpa vazduh – vazduh je pumpa koja radi na principu kao i sve prothodne, s tim što umesto da toplotu predaje vodi, ona toplotu koju je izvukla iz spoljašnjeg vazduha, predaje vazduhu koji se nalazi unutar prostorija koje se greju.
Da li se isplati ugradnja toplotne pumpe?
Cena ugradnje sistema grejanja putem toplotne pumpe zavisi od toga koji tip toplotne pumpe se koristi (voda-voda, zemlja-voda, vazduh-voda…), a koje rešenje je najpovoljnije zavisi od samog objekta, njegove lokacije, okoline… Orijentaciono toplotna pumpa tipa voda-voda, koja crpi energiju podzemnih voda, za kuću od 150 kvadrata košta oko tri i po do četiri hiljade evra, a ceo sistem oko sedam hiljada evra.
Račun za struju za grejanje ovog objekta iznosi mesečno oko 10.000 dinara, dok bi uz klasični sistem grejanja na struju mesečno račun iznosio oko 20.000 dinara. Ulaganje u sistem toplotne pumpe je znatno veći nego kada su drugi sistemi grejanja u pitanju, tako da je u ovom slučaju potrebno minimum pet godina da se početni trošak isplati. Sistem toplotne pumpe voda-voda je skuplji od sistema vazduh-voda, ali je mnogo efikasniji i postojaniji na niskim temperaturama.
Toplotne pumpe gde je toplotni izvor vazduh su dosta jeftinije i jednostavnije za održavanje. Praktično kod njih održavanja nema, kada se jednom napravi instalacija, napuni se freon i one godinama bez problema rade kao i klima uređaji. Cene toplotnih pumpi vazduh-voda se kreću od 3.500 evra, a najprodavaniji modeli imaju snagu od osam kilovata i koštaju oko 4.000 evra, dok pumpe snage 16 kilovata koštaju više od 8.000 evra.
Zaključak se sam nameće – ulaganje u sistem grejanja uz pomoć toplotnih pumpi zahteva velika početna ulaganja, koja su većini previsoka, a prave uštede u grejanju mogu da se ustvare tek posle nekoliko godina, a osetno smanjenje računa će biti očigledno samo za objekte veće kvadrature. Relativno visoka cena je i glavni razlog što su ovakvi sistemi grejanja mnogo popularniji u najrazvijeniji zemljama, gde ima više novca, ali je i svet o očuvanju životne sredine razvijenija.
PROČITAJTE JOŠ:
Podno grejanje – prednosti i mane
Smanjite račun za grejanje uz ove trikove
