Vrste toplotnih črpalk
Toplotne črpalke ločimo predvsem glede na toplotni vir, ki ga izkoriščajo. Kot izdatni toplotni viri so nam na voljo: podtalnica, zemlja in zrak. Glede na to tudi poimenujemo toplotne črpalke.
Toplotne črpalke voda–voda
Izkoriščajo toploto podtalne vode, ki ima tudi pozimi temperaturo med 8 in 12 stopinj Celzija. Podtalno vodo črpamo v sesalni vrtini, jo vodimo skozi toplotno črpalko, ki ji odvzame toploto (s tem ji zniža temperaturo za okoli 4 stopinje), nato pa jo odvedemo v ponorno vrtino. S tem ne zmanjšujemo količine podtalne vode in je pri tem tudi ne onesnažujemo. Zaradi relativno visoke temperature nam ta toplotni vir omogoča največje prihranke pri stroških ogrevanja. Seveda pa potrebujemo za določeno moč toplotne črpalke dovolj veliko količino in ustrezno kakovost podtalne vode.
Toplotne črpalke zemlja–voda
Tovrstne toplotne črpalke izkoriščajo v zemlji akumulirano sončno toploto. V ta namen položimo v zemljo (na globino okoli 1,2 metra) ustrezno dolžino cevi, po katerih teče voda (z dodatkom sredstva proti zmrzovanju). Ta voda teče skozi zemeljski kolektor in na tak način odvzema toploto zemlji. Pri pretoku skozi toplotno črpalko pa ji ta odvzame to energijo in jo s pomočjo dodane električne energije (za pogon kompresorja) dvigne na višjo temperaturno raven. Lahko tudi do 65 stopinj Celzija, vendar porabi za to bistveno več energije, kot če bi segrevala samo do 35 stopinj Celzija, kolikor največ potrebujemo za sisteme s talnim ogrevanjem. Razmerje med pridobljeno toplotno energijo in vloženo električno energijo imenujemo grelno število (ki ponazarja učinkovitost toplotne črpalke). Če je grelno število 1:4 (oz. 4), to pomeni, da smo vložili npr. 1 kW električne energije, dobili pa smo 4 kW toplotne energije (razliko 3 kW smo namreč pridobili iz okolice – v tem primeru iz energije zemlje). To pomeni, da so za ogrevanje s toplotnimi črpalkami najbolj primerni nizkotemperaturni ogrevalni sistemi (talno, stensko ogrevanje).
Toplotne črpalke zrak–voda
Če nobeden od prej navedenih toplotnih virov ni na voljo, nam še vedno preostane toplotni vir – okoliški zrak, iz katerega lahko prav tako dobimo določeno količino toplote. Morda nam je to na prvi pogled nekoliko nelogično, če rečemo, da dobimo toploto iz zraka, ki ima npr. –5 stopinj Celzija. Če se ne želimo preveč poglabljati v teorijo, potem nam je dovolj, da primerjamo toplotno črpalko npr. z zamrzovalno skrinjo, v kateri je lahko tudi –30 stopinj Celzija, medtem ko je njen zadnji del (črn kondenzator) vroč. Ker je povprečna temperatura zraka nižja od prej navedenih toplotnih virov, je tudi učinkovitost tovrstnih toplotnih črpalk nekoliko nižja od prejšnjih dveh vrst. Vendar je lahko prihranek pri stroških ogrevanja v primerjavi z ogrevanjem na kurilno olje še vedno več kot 50 odstotkov.
Seveda pa moramo pri nakupu paziti, da izberemo toplotne črpalke, ki imajo dovolj visoko grelno število. Vsaj 3,5 pri A2/W35 (A2=zunanja temperatura zraka, W35= temperatura predtoka ogrevalne vode), merjeno po standardu SIST EN 14511. Danes je na trgu namreč vse več tako imenovanih »klima« toplotnih črpalk (ki so videti kot klimatske naprave), ki imajo pri temperaturi zunanjega zraka +7 stopinj Celzija še dokaj visoko grelno število, ko pa se temperatura zraka zniža za nekaj stopinj, jim učinkovitost drastično pade.
Pri nakupu moramo tudi paziti na to, kdo nam naprave ponuja, ali ima urejen servis in rezervne dele. Ko je zunaj mraz, namreč ni časa za razmišljanje o tem, kje dobiti serviserja, če pride slučajno do okvare.
Torej danes ni več vprašanje toplotna črpalka – da ali ne, ampak je predvsem pomembno, da izberemo zanesljivega proizvajalca, ki nam bo ponujal dobre informacije od začetka do konca življenjske dobe toplotne črpalke.
mag. Franc Pesjak, Termotehnika
www.termotehnika.com
