Šetrné vykurovanie aj s elektrinou

Šetrné vykurovanie aj s elektrinou

21. 11. 2011
Zdieľať

Veľmi obľúbenou témou súčasnosti sa stali zmenšujúce sa zásoby fosílnych palív, teda ropy, zemného plynu a uhlia. Niet divu, veď za jediný rok ľudstvo spotrebuje také množstvo týchto surovín, na akom príroda pracovala milión rokov. Žiaľ, sú to suroviny, ktoré patria medzi základné energetické (neobnoviteľné) zdroje na výrobu elektriny, tepla, ale aj pohonných látok a iných „drobností“, bez ktorých by sa náš život zmenil na nepoznanie. Nezostáva nám nič iné, než šetriť.

V Európskej únii budovy môžu až za 40 % z celkovej spotreby energie. A práve v tejto oblasti sa vďaka moderným technológiám v kombinácii s využívaním obnoviteľných zdrojov energie dá šetriť naozaj výrazne. Tak prečo to nevyužiť?

Každý, kto už platil účty za bývanie, vie, že vykurovanie a príprava teplej vody sú tie najväčšie položky v ročnom vyúčtovaní nákladov. Ak by ste sa zamerali len na svoju peňaženku a neriešili ekologické dosahy, produkciu CO2, prípadne neustály rast cien plynu, potom momentálne najlacnejšie je vykurovanie plynom. Nie každý však má prípojku, preto musia ľudia využívať aj iné palivá. Pre Slovákov je v takom prípade ešte stále na prvom mieste uhlie a drevo. Vykurovanie elektrinou je zatiaľ najdrahšie. Len relatívne nedávno začali prenikať na náš trh technológie, ktoré vyrábajú teplo pomocou elektrickej energie, ale nie priamo z nej. Ide o tepelné čerpadlá. Nie je to však nijaká novinka, aj keď mnohí obyvatelia Slovenska sa tak tvária a s nedôverou pozerajú na tieto zariadenia. Prvé tepelné čerpadlo na svete zostrojil paradoxne Slovák. Aurel Stodola navrhol takýto spôsob vykurovanie pre radnicu v Ženeve už v roku 1928 a dodnes funguje, pričom využíva vodu zo Ženevského jazera.


Daikin Altherma, nízkoteplotný splitový systém vzduch/voda, funguje tak, že vonkajšia jednotka získava teplo z vonkajšieho vzduchu. Toto teplo sa cez chladivové potrubie prenesie do vnútornej jednotky. Vnútorná jednotka ohrieva vodu na kúrenie a umývanie, teplotu vody však môže aj znižovať a zabezpečovať chladenie. Na podporu vykurovania sa dá využiť aj solárny systém, vyžaduje si to ale dôslednú technicko-ekonomickú optimalizáciu, pretože v zime majú slnečné kolektory podstatne nižší výkon. Plnohodnotnou náhradou radiátora môže byť parapetný ventilátorový konvektor. Okrem kúrenia môže aj chladiť a v kombinácii s tepelným čerpadlom prináša zvýšenie účinnosti vykurovacieho systému až o 25 %.

Daikin Altherma, nízkoteplotný splitový systém vzduch/voda, funguje tak, že vonkajšia jednotka získava teplo z vonkajšieho vzduchu. Toto teplo sa cez chladivové potrubie prenesie do vnútornej jednotky. Vnútorná jednotka ohrieva vodu na kúrenie a umývanie, teplotu vody však môže aj znižovať a zabezpečovať chladenie. Na podporu vykurovania sa dá využiť aj solárny systém, vyžaduje si to ale dôslednú technicko-ekonomickú optimalizáciu, pretože v zime majú slnečné kolektory podstatne nižší výkon. Plnohodnotnou náhradou radiátora môže byť parapetný ventilátorový konvektor. Okrem kúrenia môže aj chladiť a v kombinácii s tepelným čerpadlom prináša zvýšenie účinnosti vykurovacieho systému až o 25 %.
Daikin

 

Tip: Všetok nábytok a bytové doplnky na jednom mieste

Vo všeobecnosti pracujú tepelné čerpadlá s nízkoteplotnou energiou zo slnka, naakumulovanou v okolitej zemi, vode a vo vzduchu. Využívajú teda do istej miery obnoviteľné zdroje energie. Toto teplo (ktoré by laik nazval skôr chladom) potom premieňajú na vyššiu teplotnú hladinu a predávajú ho ďalej pre potreby kúrenia a ohrevu vody. Nie je to ale žiadne perpetuum mobile. Na takúto premenu chladu na teplo potrebuje zariadenie energiu, najčastejšie elektrickú. Keďže nízkoteplotná energia prírody je zadarmo a elektrická energia za peniažky, efektívnosť tepelného čerpadla je vyjadrená pomerom množstva energie z okolia k množstvu energie potrebnej na pohon technológie.

 

Efektívnosť tepelného čerpadla sa určuje pomocou výkonového čísla (?), niekedy označovaného aj ako vykurovací faktor COP (coefficient of performance). Je to pomer energie pracovnej látky po stlačení a energie kompresora potrebnej na stlačenie pracovnej látky. Výsledok je pritom vždy viac ako 1 a pohybuje sa medzi 2,5 a 4. To znamená, že z 1 kWh elektrickej energie potrebnej na prevádzku tepelného čerpadla sa dá vyrobiť 2,5 až 4 kWh tepla, pričom možno dosiahnuť teplotu do 60 °C, čo stačí na ohrev vody na vykurovanie aj priame použitie. Tepelné čerpadlo je teda 2,5- až 4-krát účinnejšie než elektrokotol. Veľkosť vykurovacieho faktoru závisí od teploty obnoviteľných zdrojov (vzduch, voda, pôda), požadovanej konečnej výstupnej teploty, fyzikálnych a chemických vlastností pracovnej látky a technických parametrov samotného zariadenia. Z toho vyplýva, že za určitých okolností môže byť aj väčší ako 4.


Šetrné vykurovanie aj s elektrinou

1045417
Viessman


Ako to funguje

Tepelné čerpadlo pracuje podobne ako chladnička. Tá odoberá teplo zo svojho vnútorného priestoru (z uložených potravín) a prostredníctvom chladiaceho okruhu ho odovzdáva do vonkajšej časti zariadenia a následne vonkajšiemu vzduchu. Tepelné čerpadlo nemá ako zdroj tepla uložené potraviny, ale vonkajší vzduch, vodu alebo zem. Tam odoberie teplo, ktoré sa po prechode celým zariadením tepelného čerpadla prečerpá na vyššiu tepelnú hladinu (pri tepelných čerpadlách je to zvyčajne do 60 °C). Tepelné čerpadlá sa delia na kompresorové a sorpčné, pričom pre rodinné domy a byty sú zaujímavé tie kompresorové. Princíp ich činnosti je takýto: obnoviteľný zdroj tepla (vzduch, voda, pôda) s nízkou energiou a teplotou (vzduch viac ako –20 °C, voda viac ako +5 °C) odovzdá vo výparníku svoju energiu a teplo pracovnej látke. Tá je schopná sa vyparovať aj pri nízkych teplotách. Pracovná látka sa teda vo výparníku zmení na paru a postúpi do kompresora. Kompresor, poháňaný elektrickým prúdom, paru stlačí, čím sa zvýši nielen jej tlak, ale aj teplota. Ohriata para pokračuje ďalej do kondenzátora, kde odovzdá svoje teplo vykurovacej vode. Tá sa následne využije na vykurovanie a ohrev vody pre domácnosť. Pracovná látka v parnom skupenstve sa ďalej v kondenzátore skvapalní a cez redukčný ventil sa vráti znova do výparníka. Cyklus sa uzavrie a môže začať znova. Význam a efektívnosť tepelného čerpadla sú dané tým, že energia, ktorú je nevyhnutné vynaložiť na prácu kompresora, je menšia ako tá, čo vystúpi zo systému, a možno ju využiť na kúrenie a ohrev vody.


Tepelné čerpadlo geoTHERM VWL S vzduch/voda možno vďaka maximálnej výstupnej teplote 65 °C použiť v spojení s vhodným zásobníkom aj na ohrev vody. Na jednoduché pripojenie externého zásobníka teplej vody je v tepelnom čerpadle zabudovaný trojcestný prepínací ventil. Toto tepelné čerpadlo sa pod označením geoTHERM plus VWL S vyrába aj vo vyhotovení s integrovaným 175-litrovým zásobníkom na teplú vodu a tvorí kompaktný celok s minimálnymi nárokmi na priestor a inštaláciu.

Tepelné čerpadlo Vitocal 300-G soľanka/voda má vykurovací výkon 6,0 až 17,2 kW. Jeho hodnoty COP podľa
EN 14511 sú do 4,9, ak je teplota soľanky 0 °C a vykurovacej vody 35 °C. V prípade, že ide o čerpadlo voda/voda, je vykurovací výkon 8,0 až 22,7 kW. Hodnota COP podľa EN 14511 je do 6,33, ak je teplota vody 10 °C a vykurovacia voda 35 °C. Tepelné čerpadlo dokáže vodu zohriať na 60 °C. Dá sa využiť v monovalentnej prevádzke na vykurovanie aj ohrev vody. Vďaka inovatívnemu RCD systému (Refrigerant Cycle Diagnostic System) a elektronickému expanznému ventilu má nízke prevádzkové náklady pri najvyššej efektívnosti v každom prevádzkovom bode.
Viessmann


Tepelné čerpadlo geoTHERM VWL S vzduch/voda možno vďaka maximálnej výstupnej teplote 65 °C použiť v spojení s vhodným zásobníkom aj na ohrev vody. Na jednoduché pripojenie externého zásobníka teplej vody je v tepelnom čerpadle zabudovaný trojcestný prepínací ventil. Toto tepelné čerpadlo sa pod označením geoTHERM plus VWL S vyrába aj vo vyhotovení s integrovaným 175-litrovým zásobníkom na teplú vodu a tvorí kompaktný celok s minimálnymi nárokmi na priestor a inštaláciu.

 

Aj keď to na prvý pohľad tak nevyzerá, všetky tepelné čerpadlá, azda s výnimkou tých, čo ako zdroj nízkoteplotnej energie využívajú geotermálnu vodu, využívajú ako zdroj tepla slnko. Zem, voda aj vzduch totiž rok čo rok, leto čo leto čerpajú teplo zo slnka, aby ho potom počas vykurovacej sezóny mohli odovzdávať. Preto sa návrh plochy nízkoteplotného zdroja nesmie podceniť. Mohlo by sa totiž stať, že tepelné čerpadlo bude z neho odoberať viac tepla, ako sa stihne počas slnečných dní naakumulovať, a jeho pôvodná teplota, s ktorou sa počítalo pri návrhu, sa časom zníži.

Kategória: Energia Stavba a rekonštrukcia Technológie
Tagy: energia stavba vykurovanie
Zdieľať článok

Diskusia