Toplotna pumpa – princip rada i podjela

Sistem grijanja toplotnim pumpama sastoji se od izvora toplotne energije, same toplotne pumpe i sistema za distribuiranje i čuvanje toplotne energije.

 

  • Toplotna energija koja se uzima iz okoline (obično, temperature se kreću u intervalu +7°C do +14°C) ulazi u isparivač pumpe. U cevi se nalazi gas R407c koji preuzima tu energiju. Ovaj gas zadržava svoje stanje cak i na temperaturama ispod nule.
  • Gas zatim ulazi u kompresor i podiže se na viši pritisak što dovodi do značajnog povećanja njegove temperature (uglavnom +90-95°C, mada može i više).
  • Unutar zatvorenog sistema izmenjivač toplote vrši predavanje toplote gasa na sistem za centralno grijanje.
  • Zahvaljujući predaji toplotne energije gas se vraća na prvobitnu temperaturu koji se zatim dovodi do ekspanzionog suda i ventila, čime se pritisak vraća u početno stanje. Potom se gas vraća u isparivač gde proces počinje ponovo.

Toplotna pumpa Voda/Voda

Toplotna pumpa voda/voda koristi podzemne vode, jezera i riječne tokove kao toplotni izvor. Za grijne instalacije toplotne pumpe se crpi podzemna voda preko bunara i vraća se preko tzv. upojnog bunara u prvobitni vodeni izvor. Toplotne pumpe voda/voda nude po pravilu najvići stepen korisnosti. Posebna efikasnost toplotnih pumpi tipa vodavoda ostvaruje se kod korištenja termalnih izvora kao toplotnih izvora za pogon u instalacijama centralnog grijanja.

    Toplotna pumpa Voda/Vazduh

    Toplotna pumpa funkcioniše, u principu kao geotermalna toplotna pumpa, ali energiju crpi iz vazduha. Putem otvora za usisavanje iz spoljašnjeg vazduha se izvlači toplota koja se koristi za zagrijavanje stambenih prostorija, kao i za zagijavanje vode. Programiranje i upravljanje potrošnjom toplotne pumpe moguće je obaviti iz kuće. Visoko kvalitetne toplotne pumpe vazduh/voda su u poređenju sa toplotnim pumpama zemlja/voda skuplje, ali njima nisu potrebne sonde i kolektori sa pripadajućim zemljanim radovima i time su po pravilu ukupni investicioni troškovi niži. Relativno jednostavno postavljanje se nudi kao pogodno rješenje za brojne slučajeve sanacije, a time se izbjegava oštećivanje ili čak uništavanje već uređenih dvorišta zbog zemljanih radova. Mane ove toplotne pumpe su niži stepen korisnosti kod niskih spoljnih temperatura, veća konstrukcija i prouzrokovanje veće buke. I u ovom slučaju je neophodno savjetovanje. Pravilno postavljanje toplotne pumpe vazduh/voda neće praviti akustične probleme niti vlasniku, niti komšiji.

    Toplotna pumpa Zemlja/Voda

    Svakodnevno naša planeta apsorbuje sunčevu energiju i akumulira je kao toplotu u zemlji. Zemlja takođe apsorbuje energiju iz nižih slojeva zemljišta – toplotna pumpa zemlja/voda koristi tu energiju. Toplota tla, u zavisnosti od stanja, izvlači se putem vertikalnih sondi (sa i do 100m dubine) ili horizontalnih kolektora (na cca. 1,2-1,5m dubine).
    Toplotne pumpe zemlja/voda imaju dobar djelokrug i njihova primjena je moguća i kod niskih spoljašnjih temperatura. Druga strana medalje je da se sonde, odnosno, kolektori moraju polagati u dvorištu čime se uvećavaju investicioni troškovi, a i neophodne su veće spoljašnje površine za zemljane radove.

    Prednosti

    • Smanjuje troškove grijanja do 75%;
    • Zauzimaju malo mjesta poput većeg frižidera
    • Veoma tih, rad tako da se mogu postaviti skoro u radnoj sobi;
    • Ne treba nikakvo spremište goriva (kao za naftu, plin, ugalj, pelet, drva);
    • U primjeni su apsolutno bezopasne (ne prouzrokuju požar, eksploziju, nečistoću)
    • Smanjuju emisiju CO2 za 30% najveća zaštita prirodne okoline;
    • U potpunosti su automatizovane i pružaju velik komfor za upravljanje;
    • Dugo traju, bez većih kvarova,
    • Niski pogonski troškovi i amortizacija za par godina, ako su zadovoljeni uslovi toplotne izolacije zgrada;
    • Izostaje emisija staklenih plinova, što nije slučaj kod kotlova na fosilna goriva (nafta, plin, ugalj, peler, drvo);
    • Mogu se koristiti za hlađenje, jer je trenutno svjetski trend da se više energije troši na hlađenje, nego grijanje;
    • Ne podliježu zakonskoj regulativi o periodičnim pregledima u smislu tehničke ispravnosti, kao što je to slučaj sa plinskim i naftnim gorionicima;
    • Izbjegnuti su troškovi za kamin, dimnjak, priključak plina, brojila za plin i rezervoara za gorivo;
    • Neograničen besplatan energetski potencijal zemlje;
    • Posebna tarifa el. energije za pogon toplotne pumpe u svijetu postoji, kod nas u perspektivi;
    • Nezavisnost od stalnog rasta cijena klasičnih energenata (nafta, plin, ugalj) kojima se ionako dani odbrojavaju kao gorivima za upotrebu u domaćinstvima sa stanovišta nestabilnih cijena, ekološki neprihvatljivih, velikih pogonskih troškova, prljave i opasne.

    UŠTEDA

    Niži ukupni troškovi: Uporedni podaci pokazuju da ukupni godišnji troškovi kod grijnih sistema sa toplotnom pumpom štede do 75% sredstava u odnosu na uobičajene grijne sisteme (troškovi goriva, drva, plina, pelet, troškovi eksploatacije i održavanja, nabavke).

    Investicioni troškovi: istovjetni sa konvencionalnim grijnim instalacijama. Moderne grijne instalacije sa toplotnom pumpom danas ne moraju da budu skuplje od konvencionalnih instalacija jer nema troškova za rezervoar, dimnjak, itd. Pri pravilnom izboru sistema uz ozbiljno savjetovanje, projektovanje i montažu, investicija za toplotnu pumpu se po pravilu isplati vec za nekoliko godina.

    Naše toplotne pumpe se pojavljuju u više modela koji se razlikuju po snazi. Na zahtjev naši inžinjeri izlaze na teren i pregledavaju sistem grijnih instalacija, vrstu izolacije, veličinu objekta i na osnovu tog predprojekta se donosi prijedlog za vrstu pumpe koja bi bila najrentabilnija.