Dizalicom topline možete izravno iskoristiti geotermalnu energiju ili energiju u podzemnoj vodi i u zraku. U budućnosti bi dizalica topline mogla u potpunosti zamijeniti konvencionalno grijanje. Ali kako funkcionira tehnologija dizalice topline? Mi to objašnjavamo.
Dizalice topline zapravo rade poput obrnutog hladnjaka: dok hladnjak provodi toplinu iz unutrašnjosti prema van, dizalica topline usisava energiju iz zraka, zemlje ili vode, dovodi je na korisnu razinu energije i dovodi u krug grijanja.
Kod sustava grijanja s dizalicom topline 75 posto energije dolazi iz okoliša. Samo pogon zahtijeva električnu snagu. Zahvaljujući besplatnoj okolišnoj toplini i maloj potrošnji energije, dizalice topline se same isplaćuju nakon samo nekoliko godina. Osim toga, dizalica topline ima vrlo pozitivnu ekološku ocjenu zbog visokog udjela obnovljive topline okoliša.
Učinkovitost dizalica topline
Dobrih 75 posto korištene energije dolazi iz okoliša, preostalu četvrtinu pogonske energije dobiva toplinska pumpa iz električne mreže. Koliko električne energije zapravo treba, ovisi o razlici u temperaturi između izvora topline i vode za grijanje i servis. Što je razlika manja, to je crpka učinkovitija. Posebno dobro djeluje u kombinaciji sa sustavima površinskog grijanja koji rade na niskoj temperaturi.
Godišnji faktor performansi (JAZ) presudan je za učinkovitost toplinske pumpe. Označava odnos između dobivene topline i količine korištene električne energije. Kako bi se veći troškovi nabave dizalica topline u usporedbi s kondenzacijskim kotlovima uopće isplatili, JAZ dizalice topline trebao bi biti veći od 2,6. Što je veći broj, to je bolje: pumpe s JAZ-om 3,5 su ekološki učinkovite. To znači da jedan kilovat sat (kWh) električne energije i 2,5 kWh okolišne topline proizvode 3,5 kWh topline za grijanje i potrošnu vodu. Godišnje brojke izvedbe između 2,3 i 3,9 realne su. Prilikom ugradnje toplinske pumpe neka vam bude instaliran mjerač topline kako biste sami mogli izračunati godišnji faktor učinka. Monovalentne dizalice topline opskrbljuju samo vašu-Best-Home.net.Ako postoji drugi generator topline ili električna šipka za grijanje koja podržava crpku tijekom vjenčanja, govorimo o dvovalentnim sustavima.
Mjesto upotrebe utječe na vrstu dizalice topline
Dizalica topline može apsorbirati energiju iz zemlje, zraka i vode. U slučaju sustava za pohranu leda, sva tri izvora topline čak se koriste za proizvodnju energije.
Dizalica topline zrak-voda najjeftinija je u usporedbi s ostalim dizalicama topline, ali nudi i druge prednosti: Može se brzo instalirati, zahtijeva malo prostora i može se instalirati u bilo kojem trenutku bez službenog odobrenja.
Dizalica topline sa slanom vodom djeluje vrlo učinkovito zahvaljujući visokim izlaznim temperaturama koje se neprestano raspoređuju tijekom cijele godine i generiraju veće iznose financiranja. Ovdje se energija može dobiti na dva načina - putem geotermalnih sondi ili geotermalnih kolektora. Proizvodnja energije pomoću sondi ima prednost u odnosu na kolektore što im nije potrebno puno prostora, a ljeti se mogu koristiti za hlađenje. S druge strane, geotermalni kolektori položeni su ispod površinskog sloja, gotovo poput podnog grijanja, i zato zahtijevaju više prostora. Ovdje su kuće s vrtom idealne. Mora se planirati i malo više prostora za ledenicu, jer se sastoji od cisterne oko četiri metra ispod površine. Prednost trgovine ledom je što čak i smrznuta voda i dalje daje energiju.
Kod sustava grijanja s dizalicom topline 75 posto energije dolazi iz okoliša.
Energija iz leda
Grijač za led može izvući slobodnu energiju iz zemlje, zraka i vode. Međutim, najvažnija je ledena obala. Za montažu nije potrebna dozvola. Ledena banka sastoji se od betonske cisterne napunjene vodom koja je zakopana u zemlju. U cisterni se nalaze velike spirale od cijevi. Postavljeni su na takav način da se voda može smrznuti iznutra prema van i podijeljeni su na izmjenjivače topline za izvlačenje i izmjenjivače topline za regeneraciju. Ekstrakcijski izmjenjivači topline izvlače energiju iz vode i usmjeravaju je na toplinsku pumpu. Ovdje se energija komprimira i zatim dovodi u krug grijanja. Zbog energije koju voda odaje, ona se postupno smrzava. Sada na scenu stupaju regeneracijski izmjenjivači topline. Ponovno opskrbljuju cisternu toplinom i voda se ponovno otapa.Cisterna koristi i druge značajke za brže otapanje: koristi toplinu okolne zemlje. Nakon što se voda u cisterni ponovno ukapljuje, cijeli postupak može početi ispočetka.
Osobitost spremišta leda nije samo u ponavljanju apsorpcije i izlaza energije, već u korištenju takozvane energije kristalizacije. Kada se promijeni fizikalno stanje - tekuća voda do leda - oslobađa se onoliko energije koliko je potrebno da se jedna litra vode zagrije na 80 Celzijevih stupnjeva.
Geotermalna energija putem geotermalnih sondi
Vjerojatno najveća prednost geotermalnih sondi je njihov vrlo mali otisak. Promjer sonde je jedva veći od promjera CD-a. Trebate planirati samo malo prostora za bušenje, jer se velika vozila za bušenje koriste za bušenje energije duboke deset metara. Nakon pronalaska energije, dvostruke cijevi od plastike umetnute su u rupe za bušenje i brtvljene posebnim betonom. Tečnost otporna na smrzavanje, koja se naziva salamura, cirkulira u tim cijevima pomoću cirkulacijske pumpe. Rasol apsorbira energiju pohranjenu u zemlji i prenosi je na geotermalnu pumpu. Stanje agregacije mijenja se u plinovito pomoću isparivača. Kroz postupak kompresije, plin se sada komprimira sve dokdok ne dosegne temperaturu potrebnu za rad sustava grijanja. Sada se plin ponovno ukapljuje i ispušta u krug grijanja. Sonda isporučuje u prosjeku 30 do 50 vata po metru dubine.
Troškovi razvoja: oko 7000 eura dizalica
topline: u prosjeku 8000
eura troškovi električne energije godišnje: 400 eura
JAZ: 3,82
Geotermalna energija preko geotermalnih kolektora
Geotermalni kolektori dobra su zamjena za geotermalne sonde jer ne trebaju službeno odobrenje. Oni su također izdržljivi i mogu se kombinirati sa solarnom toplinskom energijom. Geotermalni kolektori su ravni sustavi za iskorištavanje geotermalne energije koji su položeni ispod površine zemlje na dubini od jednog do dva metra - ovisno o regiji i liniji mraza. Postoje spiralni kolektori, površinski kolektori, kolektori za rovove i geotermalne košare. Sastoje se od plastičnih cijevi debljine dva do četiri centimetra, ovisno o prirodi tla, dubini polaganja i zahtjevima za grijanjem. Rasol također cirkulira u geotermalnim kolektorima, koji apsorbiraju energiju iz zemlje i prenose je u toplinsku pumpu za kompresiju. Geotermalni kolektor isporučuje između deset i 25 vata po četvornom metru.
Troškovi razvoja: oko 3.000 eura (za samostalne zemaljske radove)
Toplinska pumpa: u prosjeku 8.000 eura
troškovi električne energije godišnje: 450 eura
JAZ: 3.82
Energija iz vode
Podzemna voda ima temperaturu od deset stupnjeva Celzijusa tijekom cijele godine s dubine od deset metara i stoga se može koristiti kao izvor energije za dizalicu topline. Nažalost, ovaj izvor energije nije moguće svugdje iskoristiti, jer podzemna voda nije uvijek dostupna u odgovarajućoj kvaliteti - previše željeza ili mangana - i to u izobilju. Informacije o tome možete dobiti od nadležnog tijela za vodu, dobavljača električne energije ili putem analize vode. Za rad dizalice topline potrebne su dvije bušotine. Takozvani isporučni bunar, koji transportira vodu prema gore, i apsorpcijski bunar, koji vodu ponovno vraća. Ti bi bunari trebali biti iskopani na deset metara, a prema navodima vlasti, trebali bi biti na istoj dubini.Dizalica topline kojom upravlja bunar isporučuje deset kilovata električne energije s dva kubika vode.
Troškovi razvoja: oko 5.000 eura
dizalice topline: oko 8.000 eura
troškova električne energije godišnje: 360 eura
godišnji faktor učinka (JAZ): 4.25
Energija iz zraka
Dobra stvar u vezi s zrakom je što je uvijek tu i besplatan. Troškovi nabave dizalice topline zrak-voda niski su i nije potrebna dozvola. Prinos energije je niži nego kod alternativa. Da biste proizveli deset kilovata električne energije, potrebno je 4.000 kubika zraka na sat. Ljeti možete koristiti toplinsku pumpu zrak-voda za hlađenje kuće. Međutim, potreban vam je drugi sustav grijanja koji će jamčiti opskrbu toplinom čak i kad je vanjska temperatura niska. Tijekom rada ventilator usisava zrak iz okoline i prosljeđuje ga u isparivač. Ovdje se komprimira dok se ne postigne potrebna temperatura za grijanje ili zagrijavanje vode.
Troškovi razvoja: oko 250 eura.
Toplinska pumpa: u prosjeku 10.000 eura
Troškovi električne energije godišnje: 600 eura
JAZ: 3,32
Podzemne vode imaju temperaturu od deset stupnjeva Celzijusa tijekom cijele godine s dubine od deset metara.
"Vrući zrak" je strana riječ
Od svih dizalica topline, toplinske pumpe s izvorom zraka su najjeftinije. Uređaji su tehnički zreli, jednostavni za instalaciju i stoga postaju sve zanimljiviji za vlasnike kuća. Zračne dizalice topline stječu popularnost kao sustavi grijanja i za pripremu tople vode u obiteljskim kućama. I to i prilikom gradnje novih domova i prilikom modernizacije sustava grijanja. Zračna dizalica topline sada je najprodavaniji sustav dizalice topline u Njemačkoj. No u čemu je tajna uspjeha dizalica topline s izvorom zraka? Što ovi uređaji mogu učiniti? Koliko koštaju A kakve smjernice postoje za vlasnike kuća prilikom kupnje dizalice topline s izvorom zraka? Ovim temeljnim pitanjima želimo se baviti u nastavku.
Potencijal dizalica topline s izvorom zraka
Zračne dizalice topline dostupne su u različitim izvedbama. U takozvanoj monoblok konstrukciji uređaji se mogu postaviti bilo vani u vrtu, bilo unutra u podrumu u kutu kuće. Postoje i zračne dizalice topline u podijeljenom dizajnu (podijeljene dizalice topline) u kojima je dio uređaja u podrumu ili pomoćnoj sobi, a drugi dio na otvorenom, obično izravno na zidu kuće. Ovi su uređaji znatno jeftiniji od monoblok uređaja, što može objasniti njihovu veliku popularnost i snažan rast u nedavnoj prošlosti.
Treće, dizalice topline za kućanstvo spadaju u kategoriju dizalica topline za zrak. Međutim, ti se uređaji ne mogu koristiti za pravilno grijanje, već samo zagrijavaju vodu za kuhinju i kupaonicu. Tradicionalno centralno grijanje poput plina ili ulja i dalje se koristi za grijanje. Neiskorištenu otpadnu toplinu iz ovih kotlova i ostalih električnih kućanskih uređaja, poput perilica rublja ili zamrzivača, dizalica topline za domaćinstvo hvata putem ispušnog zraka i tako zagrijava pitku vodu. Nalazi svoje mjesto u kotlovnici ili pomoćnoj prostoriji i praktičan je primjer kako se može povećati energetska učinkovitost u domu.
Svim trima uređajima zajedničko je da iz okolnog zraka izvlače toplinu i ispuštaju je u vodu koja se čuva u spremniku za pitku vodu, međuspremničkom spremniku ili kombiniranom spremniku za grijanje i pitku vodu. Monoblok i split jedinice izvlače toplinu iz vanjskog zraka, dok jedinice za domaću vodu izvlače toplinu iz zraka u sobi. Zato se zračne dizalice topline strogo govoreći nazivaju dizalicama topline zrak / voda (izvor topline / medij za prijenos topline). Alternativno, postoje i dizalice topline zrak-zrak koje emitiraju energiju sadržanu u vanjskom zraku izravno u zrak prostorije. Ovi se uređaji koriste u niskoenergetskim i pasivnim kućama, ali još uvijek nisu uključeni u statistiku Savezne asocijacije.
Snaga grijanja zračnih dizalica topline
Kada dizalica topline zraka izvlači toplinu iz vanjskog zraka za grijanje, postavlja se pitanje kako ledeno hladni zrak može biti korišten za grijanje na minus temperaturama. To je zbog činjenice da, s fizičke točke gledišta, ne postoji pojam "hladnoća", već samo temperaturne razlike temeljene na apsolutnoj nuli (-273,15 ° C / 0 Kelvina). Uz pomoć energije iz okolnog zraka, dizalica topline zraka isparava rashladno sredstvo s vrelištem ispod -10 ° C. Zbog toga su čak i minus stupnjevi dovoljni da ispari ovo rashladno sredstvo i zimi ga zagrije zračnom dizalicom topline. Ako vanjska temperatura padne ispod točke vrenja, uključuje se električni grijaći element.
Plinovito rashladno sredstvo zatim se komprimira kompresorom i dovodi na višu temperaturu (pumpa). To zahtijeva električnu energiju koja će u sljedećem igrati glavnu ulogu. Dobivena toplina prenosi se u vodu putem izmjenjivača topline. Plin se ponovno ukapljuje, opušta se i ciklus započinje ponovno.
Ovim tehničkim principom zračne dizalice topline postižu toplinsku snagu do 20kW (maksimum do oko 50kW) i temperature polaza do oko 60 ° C, što je dovoljno za obiteljsku kuću. U pravilu se kaže da zračna dizalica topline mora cirkulirati oko 400 kubika zraka na sat za jedan kW. Izlaz grijanja zračne dizalice topline ovisi o tome koliko je izvor topline (vanjski zrak) "hladan" i koliko treba biti "topao" medij za prijenos topline (voda za grijanje, kuhinja i kupaonica). Tu nastupa spomenuta struja. Što je veća ta temperaturna razlika (hod), to više kompresor zračne dizalice topline troši kako bi komprimirao toplinu stečenu iz okoline na željenu temperaturnu razinu.Izlaz grijanja dizalica topline zraka je stoga naveden u skladu s EN 14511 u omjeru temperature zraka od 2 ° C do temperature polaza 35 ° C.
Takozvana vrijednost COP (koeficijent izvedbe) pokazuje koliko električne energije troši jedinica toplinske pumpe. Za vlasnike domova ovo je vrlo dobra usporedbena vrijednost za izvedbu različitih uređaja i proizvođača. Približno je između 3,0 i 4,4 među proizvođačima i uređajima, a također je navedeno u omjeru temperature od 2 ° C temperature zraka do 35 ° C temperature polaza. Što je veća vrijednost COP, to je toplotna pumpa izvora zraka učinkovitija. Vrijednost COP od 3,7 s izlaznom toplinom od 9,5 kW znači da toplinska pumpa izvora zraka iz jednog dijela električne energije (2,56 kW) i 2,7 dijela okolišne energije (6,94 kW) iznosi 3,7 dijela toplinske snage (9, 50kW).
Vrijednost COP mjeri se u laboratorijskim uvjetima i odražava samo rad jedinice toplinske pumpe. U praksi toplinske pumpe s izvorom zraka postižu nešto niže vrijednosti. Stvarna učinkovitost u svakodnevnom radu stoga se daje kao godišnji faktor performansi (JAZ). Dugogodišnji test tvrtke Fraunhofer ISE pokazao je da zračne dizalice topline postižu JAZ od 2,9 u novim zgradama i JAZ od 2,6 u postojećim zgradama.
Za vlasnike kuća ova brojčana igra predstavlja izazov održavanja temperature polaza u kući što nižom. Ušteda energije omogućuje, na primjer, upotrebu radijatora s niskom temperaturom, podnog grijanja ili radijatora velike površine, kao i dobru toplinsku izolaciju kuće.
Vlasnici kuća mogu donekle ublažiti troškove stjecanja toplinske pumpe s izvorom zraka uz financiranje iz Federalnog ureda za ekonomiju i kontrolu izvoza (BAFA).
Trošak dizalica topline za zrak
Raspon cijena zračnih dizalica topline ogroman je, ovisno o dizajnu i kapacitetu grijanja uređaja i načinu na koji se uređaj može postaviti na licu mjesta. Kao prvo usmjerenje, sastavili smo cijene uređaja dvaju glavnih njemačkih proizvođača dizalica topline s izvorima zraka iz njihovih trenutnih cjenika.
- Dizalice topline za kućansku vodu: 2.500 - 3.100 eura
- Podijeljene dizalice topline od 3kW do 13kW: 4.000 - 9.000 EUR
- Dizalice topline zrak / voda za unutarnju
ugradnju : - do 12kW: 8.500 € - 11.000 €
- 12kW do 18kW: 12.000 € - 16.000 € - Dizalice topline zrak / voda za vanjsku
ugradnju : - do 10kW: 7.000 € do 11.000 €
- kompletan paket do 10kW, uključujući toplu vodu i spremnik: 12.000 € -
16.000 € - - 10 do 18kW: 12.000 € - 25.000 €
Konačno obvezujuću ponudu, uključujući troškove ugradnje i svu dodatnu opremu, specijalna tvrtka može poslati samo nakon inspekcije na licu mjesta, ali za brzu usporedbu možete koristiti i sljedeće kalkulatore toplinske pumpe. Primjerice, samo rashladni vodovi za podijeljene dizalice topline koštaju oko 500 eura po 25 metara. Vlasnici kuća mogu zaključiti posebne tarife za električnu energiju od svog lokalnog osnovnog dobavljača.
Kalkulator toplinske pumpe
Subvencije za zračnu dizalicu topline
Vlasnici kuća mogu donekle ublažiti troškove stjecanja toplinske pumpe s izvorom zraka uz financiranje iz Federalnog ureda za ekonomiju i kontrolu izvoza (BAFA). Osnovna potpora iznosi najmanje 1.500 eura. Od 1. siječnja 2018. za financiranje se mora podnijeti zahtjev prije nego što se mjera provede, a ne nakon nje. Preduvjet je, međutim, da se zračna dizalica topline koristi za grijanje i pripremu tople vode, a ne samo za pripremu vode. Toplinske pumpe zrak / zrak također su isključene iz financiranja. BAFA je na svom web mjestu sastavio popis svih dizalica topline za zrak koji ispunjavaju uvjete za financiranje.
Savezna vlada subvencionira ugradnju učinkovitih dizalica topline. Za sustave u novim zgradama klijent dobiva deset eura za svaki grijani četvorni metar stambenog prostora do gornje granice od 2.000 eura. Čak 20 eura po četvornom metru stambenog prostora može se pretvoriti u stare sustave grijanja u dizalice topline, s najviše 3.000 eura.
Pečat odobrenja za dizalice topline s izvorom zraka
Kao posljednji savjet, graditelji bi se trebali pridržavati dviju pečata odobrenja ako su zainteresirani za toplinsku pumpu s izvorom zraka: EHPA pečat odobrenja Europskog udruženja dizalica topline definira jedinstvene standarde kvalitete za proizvođače dizalica topline. EUCERT certifikat iste udruge identificira EU-certificirane instalatere toplinske pumpe.