|
Tepelné čerpadlá sú stále zaujímavejším zdrojom tepla. Tepelné
čerpadlá sú podobne ako plynové kotly určené pre vykurovanie domov a
ohrev pitnej vody.
Znižovanie zásob zemného plynu a neustály nárast cien zemného plyny
spôsobuje, že ceny plynu a elektriny sa k sebe relatívne približujú. Je
na zváženie čitateľa, ako odhadne ďaľší vývoj cien plynu a elektriny.
Z
dlhodobého hľadiska je elektrina a obnoviteľné zdroje energie (solárne
kolektory, fotovoltaické člány, veterná energia...) najperspektívnejším
tepelným zdrojom tepelnej energie. Zásoby fosílnych palív sú
vyčerpateľné. Ich spaľovaním sa produkuje CO2 , ktorý spôsobuje
otepľovanie planéty.
Po očakávanom zvládnutí jadrovej fúzie trvalo prevládne vykurovanie
pomocou čistej elektrickej energie. Niektoré štáty (Kanada, Nórsko...)
s dostatočnými domácimi zdrojmi elektrickej energie už dnes svoje domy
vykurujú len pomocou nej, aj keď vlastnia a exportujú značné množstvá
zemného plynu (Nórsko).
Náklady na vykurovanie pomocou tepelných čerpadiel
Pri dnešných cenách plynu a elektriny (cenová úroveň 2004) sú aj pri
absencii finančnej podpory zo strany štátu mesačné náklady na
vykurovanie pomocou tepelého čerpadla výrazne nižšie, ako je
vykurovanie plynom. Navyše, pri obrátenom chode tepelného čerpadlamá
môže rodinný dom získať zároveň aj klimatizačné zariadenie pre horúce
letné dni.
Tepelné čerpadlá majú približne dvojnásobnú životnosť oproti
plynovým kotlom a neporovnaeľne nižšie nároky na údržbu. Pri zohľadnení
nižšej životnosti plynového kotla, relatívne častým opravám , nutnosti
každoročnej posezónnej prehliadky kotla odborným servisným pracovníkom,
sú mesačné prevádzkové náklady na vykurovanie pomocou tepelného
čerpadla s vyšším výkonovým číslom až polovičné oproti kúrenia plynom.
Investičné náklady
Prevádzkové náklady na vykurovanie TČ sú síce nižšie, ako pri
vykurovaní plynom, ale zriaďovacie náklady sú podstatne vyššie. Ale už
v prípade nutnosti vybudovania prípojky zemného plynu s dĺžkou nad 100
bm sa zriaďovacie náklady vyrovnávajú. Cena 1bm plynovej prípojky
predstavuje 2 000 až 5 000 Sk/bm, podľa druhu terénu. Po porovnaní
investičných nákladov je použitie tepelného čerpadla často pre
investora výhodnejšie.
Radi Vám na požiadanie zašleme orientačné prepočítanie návratnosti
tepelného čerpadla ELWA a zemného AquaGeoKolektora pre Váš konkrétny
prípad.
Je pravdou, že v prípade nezriadenia plynovej prípojky sa nemôže na
varenie používať zemný plyn (ročná spotreba cca 100 m3/rok/domácnosť) a
musí sa používať drahšia elektrinu. Na strane druhej však odpadnú
mesačné poplatky za "plynomer" a cena elektriny spotrebovávaná v
domácnosti aj na iné činnosti - na svietenie, pranie, žehlenie...sa
presunie do výhodnejšej tarify, čím sa celkové prevádzkové náklady
domácnosti na varenie a bežný chod domácnosti dokonca znížia.
Princíp funkcie tepelného čerpadla
Princíp funkcie tepelného čerpadla sa môže jednoducho prirovnať k
činnosti chladničky, ktorá je akoby vyvrátená naruby. Najdôležitejšou
časťou tepelného čerpadla je pracovné médium, nazývané tiež chladiace
médium, ktoré má schopnosť vyparovať sa pri relatívne nízkych teplotách
( -10 až + 20°C). Tepelné čerpadlo ELWA používa médium typu R410A.
Pracovné médium obieha v uzavretom okruhu, kde postupne prechádza 4 fázami:
- vyparovaním
- stlačením
- skvapalnením
- expanziou
Všetky fázy dohromady sa označujú ako proces tepelného čerpadla.
V prvej fáze sa chladiaci prostriedok pomocou tepla okolitého
prostredia najprv ohreje a tým sa privedie do fázy vyparovania. Toto
ohriatie, sa uskutočňuje v tepelnom výmenníku (tzv. výparníku), pomocou
ktorého chladiace médium odoberie okolitému prostrediu teplo. Pritom sa
jeho skupenstvo zmení z kvapalného na plynné.
Podľa toho, či tepelné čerpadlo odníma teplo vzduchu, vode, alebo
okolitej zemine, sa tepelné čerpadlá rozlišujú na 3 typy tepelných
čerpadiel:
- VZDUCH - VODA
- VODA - VODA
- ZEM - VODA
Tepelné čerpadlá ELWA predstavujú posledný typ tepelného čerpadla.
Tepelné čerpadlo ELWA EWP odoberá zemi teplo pomocou AquaGeoKolektora,
pričom teplo neodoberajú len zemi, ale aj sem privádzanej dažďovej vode.
V druhej fáze sa teraz už plynné médium pomocou kompresora nasaje a
skomprimuje. Na túto zmenu je potrebné dodať elektrická energia.
Pri komprimácii sa zvýši tlak a teplota plynného média, to znamená, že
chladiaci prostriedok sa dostáva z nízkej, na vyššiu teplotnú úroveň.
Takéto horúce médium má schopnosť odovzdávať chladnejšej vode teplo.
V tretej fáze sa médium privedie do výmenníka, kde odovzdá toto teplo kúrenárskemu okruhu, alebo ohreje úžitkovú vodu.
Vo štvrtej fáze ešte stále pod vysokým tlakom udržované pracovné
médium sa nechá pomocou expanzného ventilu expandovať, čím sa prudko
zníži jeho teplota a zmení sa jeho skupenstvo z plynného znovu na
kvapalné. Médium sa potom pod nízkym tlakom znovu čerpadlom privedie do
výparníka a pracovný proces začína od znova....
Technické parametre
Pomocou 1 kWh dodanej elektrickej energie dokáže tepelné čerpadlo
získať viac tepelnej energie, ako do procesu bolo vložené. Pomer
vloženej a získanej energie udáva tkz. výkonové číslo, bežne býva 2,5
až 3.
Tepelné čerpadlá ELWA majú výkonové číslo 4,3 až 4,5. Napríklad
tepelné čerpadlo ELWA EWP 10 má vykurovací výkon 9,9 kW, ale zo siete
odoberá iba 2,2 kW elektrickej energie.
Modelová rada tepelných čerpadiel ELWA:
- ELWA EWP 5
- ELWA EWP 7
- ELWA EWP10
- ELWA EWP 13
Tepelné čerpadlá ELWA EWP sa dodávajú v modelovej rade 5, 7, 10 a
13, čo predstavuje výkon na strane vykurovania 5,8kW, 7,8 kW, 9,9 kW a
13,4 kW.
Tieto rozsahy výkonov postačujú pre väčšinu typov tzv nízko
energetických domov. V prípade potreby väčších výkonov sa výkon
zaisťuje zdvojením tepelného čerpadla TČ a práci v paralelnej prevádzke.
Dimenzovanie tepelných čerpadiel ELWA
Tepelné čerpadlá sa pre konkrétny rodinný dom nenavrhujú pre
maximálne vypočítaný výkon. Spravidla sa navrhujú na bivalentnú
prevádzku s ďaľším zdrojom - tým sa ušetrí na veľkosti TČ a nadobúdacej
cene, ktorá je relatívne vysoká.
Zatiaľ čo pri plynových kotlov výkon plynového kotla odpovedá
vypočítanému výkonu pri najnižšej výpočtovej teplote (norma ju
stanovuje na -12, -15, alebo -18°C - závisí od lokality), v prípade
tepelných čerpadiel sa navrhuje nižší výkon a počas mrazov , spravidla
keď teplota klesne pod -5°C sa zapína dodatkový dohrev. Dodatkový ohrev
najčastejšie predstavuje elektrická špirála zabudovaná často priamo v
tepelnom čerpadle. O doplnkový zdroj sa potom zvýši celkový inštalovaný
výkon tepelného čerpadla.
Napríklad tepelné čerpadlo EWP5 kW sa doplní napr. 3 kW špirálou na
celkový inštalovaný výkon 8,8 kW. Počet dní, kedy sa vyžaduje dohrev
však nebýva veľký. Dní s priemernou dennou teplotou pod -5°C je podľa
lokality cca 10 až 20 dní v roku.
Chýbajúci špičkový výkon možno s výhodou doplniť aj priamovýhrevným zdrojom na tuhé palivo, ako je kozub, pec a podobne.
Ďalšie podmienky
Tepelné čerpadlá dodávajú nižšie teploty vykurovacieho média: 55°C,
v niektorých prípadoch 60 až 70°C, a preto vyžadujú nízkoteplotný
systém vykurovania. Projektant v tomto prípade musí navrhovať radiátory
s väčšou plochou alebo, čo je výhodnejšie, podlahové vykurovanie.
Použitie podlahového vykurovania je veľmi výhodné - okrem zlepšenia
užívateľského komfortu obyvateľov RD , prinesie aj ďalšie zníženie
nákladov na vykurovanie o ďalších 15 až 20 % tým, že teplota vzduchu v
miestnosti môže klesnúť o 3 - 4 °C, pri rovnakej tepelnej pohode.
Tepelné straty vetraním a prestupom sa potom zmenšia.
Argumenty pre tepelné čerpadlá:
- Žiaden prívod plynu, žiaden zásobník propánu, žiaden sklad tuhého paliva
- Prevádzkové náklady a náklady za energiu predstavujú iba 1/2 oproti konvenčným vykurovacím zariadeniam
- Zdroj energie priamo na pozemku, nezávislosť na ďalších dodávateľoch energii a služieb, menej faktúr a mesačných poplatkov.
- Obmedzená závislosť na cenách fosílnych palív. Menší vplyv svetových kríz.
- Žiaden komín, žiadne poplatky za kominára
- Veľká miera nezávislosti od platenia daní, DPH a cenového diktátu monopolov
- Žiadne emisie CO2, žiadne emisie síry a NOx.
- Využívanie obnoviteľných zdrojov energie, šetrenie svetových fosílnych zdrojov palív
- Veľmi tichá prevádzka
- Dlhá životnosť, nízke náklady na údržbu, nízke prevádzkové náklady
|