Топлинска пумпа е систем за греење и за ладење со ниска емисија на јаглеродни гасови којашто ја движи топлината наместо да ја создава користејќи ја енергијата од воздухот, земјата или водата за да го одржи вашиот дом удобен преку целата година. Факторите како цените за енергија, изолацијата на домот и достапните кампањи влијаат врз тоа колку добро може да работи една топлинска пумпа. Оваа статија нуди детален прирачник за тоа колку различно работат топлинските пумпи: подлабоко разбирање на технологијата, компонентите, трошоците, инсталацијата и севкупните придобивки.
Што е топлинска пумпа?
Топлинската пумпа е иновативен систем за греење и за ладење со ниска емисија на јаглеродни гасови, што овозможува удобност во низ целата година. Станува сѐ попопуларна затоа што општествата преминуваат од употребата на фосилни горива кон употребата на обновливи алтернативи. Факторите како сѐ повисоките цени за енергија, политиките за декарбонизација и владините кампањи помогнаа да се продадат повеќе од 20 милиони единици низ целиот свет во 2023 година.
Топлинските пумпи нудат и еколошки и економски придобивки. Можат да ја намалат емисијата на стакленички гасови за до 75 % кога се напојуваат со обновлива енергија и да ги намалат трошоците за работа низ целиот нивни работен век.
За разлика од вообичаените бојлери што горат фосилни горива, топлинските пумпи ја одвојуваат термалната енергија од воздухот, земјата или водата и ја пренесуваат во објектите за да овозможат поодржлива форма на греење и топла вода.
Но тоа не е сѐ. Дизајнот со двојна намена значи дека процесот на греење може да се користи во спротивна насока за да се овозможи ладење преку лето, што овозможува греење, топла вода и ладење од еден компактен систем.
Разновидноста, ефикасноста и одржливоста помагаат да се смени пристапот на сопствениците на домовите кон греење и ладењето, при што топлинските пумпи се водечка технологија за удобност во домот.
Основи на топлинската пумпа: Пренесување, а не создавање на топлината
Вистинската генијалност на топлинската пумпа лежи во нејзината способност да ја пренесува топлината, а не да ја создава. Бојлерот на гас мора да создаде топлина со согорување фосилни горива, а топлинската пумпа ја одвојува постојната термална енергија од воздухот, земјата или водата и на пренесува нанадвор или навнатре - дури и при многу ниски надворешни температури.
Работи скоро исто како фрижидер, но и во спротивна насока. Фрижидерот ја отстранува топлината од внатрешниот дел и ја вади во кујната (и го остава ладниот воздух внатре), топлинската пумпа ја влече топлината однадвор и ја пренесува во домот.
Затоа што процесот користи постојна топлина, топлинската пумпа е поефикасна од системите што горат гориво. Овде можете да дознаете повеќе за топлинските пумпи наспроти бојлерите.
Тоа значи дека за секој 1 kWh струја, добивате 3-5 kWh топлина - што е за петпати повеќе енергија од вложената.
Оваа ефикасност овозможува значајна заштеда на енергија за сопствениците на домовите, особено при добро изолирани објекти, со што се покажува зошто топлинските пумпи се првиот избор за технологија за станбено греење низ целиот свет.
Главните компоненти на топлинската пумпа
Секоја станбена топлинска пумпа се состои од четири главни компоненти што го овозможуваат процесот за пренос на топлина.
- Разладно средство - течноста што го напојува циклусот
- Разменувач на топлина – испарувачот апсорбира топлина од изворот, а кондензаторот ја ослободува топлината во домот
- Компресор – ги зголемува притисокот и температурата на разладното средство
- Експанзионен вентил – го намалува притисокот за да се започне циклусот одново
Чекор по чекор: Како работи топлинска пумпа
Топлинската пумпа работи во постојан циклус од четири чекори.
- Чекор 1: Разладното средство во испарувачот ја апсорбира топлината од воздухот, земјата или водата - и испарува
- Чекор 2: Компресорот ги зголемува притисокот и температурата на разладното средство и ја засилува содржината на енергија
- Чекор 3: Оваа концентрирана топлина се пренесува во разладното средство или водовите со вода во објектот преку кондензаторот
- Чекор 4: Експанзиониот вентил ги намалува притисокот и температурата на разладното средство, па процесот може да започне одново.
При режим на ладење, процесот се одвива во спротивна насока.
Типови топлински пумпи: Воздушен извор, геотермален извор, воден извор и хибриден систем
Постојат три главни типа топлински пумпи, во зависност од тоа од каде ја црпат енергијата: воздух, земја и вода. Постои и хибридна опција, којашто комбинира топлинска пумпа со вообичаен бојлер за флексибилно и преодно решение.
Топлински пумпи со воздух како извор на енергија (ASHPs)
Топлинските пумпи со воздух како извор на енергија ја одвојуваат амбиенталната термална енергија од надворешниот воздух - дури и при температури под точката на замрзнување - и ја претвораат во ефикасно греење на домот. Можат да бидат воздух-воздух (поврзани на единици за климатизација за да го греат и ладат вашиот дом) или воздух-вода (поврзани со хидраулични грејни тела, како радијатори и подно греење) за да овозможат ефикасна удобност низ целата година, со многу мала употреба на струја.
Топлинските пумпи со воздух како извор на енергија се најчестиот топлински пумпи во станбените објекти затоа што се лесни за инсталирање, со две единици (една внатре, една надвор) којашто вообичаено може да се инсталира без потреба од поголема градежна работа.
Друга важна придобивка се енергетските перформанси. Модерните модели на топлински пумпи со инвертор и со воздух како извор на енергија можат да произведат до петпати повеќе топлина од струјата што ја трошат.
Геотермални топлински пумпи (GSHPs)
Геотермалните топлински пумпи ја користат постабилната температура на земјата - вообичаено околу 0-10°C - за да овозможат ефикасно греење и ладење на станбените објекти. Геотермалните топлински пумпи можат да овозможат стабилни перформанси низ целата година, со ефикасност до 400 % при некои случаи.
Геотермалните топлински пумпи можат да ги намалат трошоците за 40-60 %, со опрема што често трае до 20 години. Главните предизвици на геотермалните топлински пуми се сложеноста и трошоците, затоа што инсталацијата се состои од копање бразди за хоризонтални подземни водови или копање вертикални бушотини.
Сепак, за сопствениците на домови што размислуваат на подолг план, за градежниците што планираат домови со слаба емисија на јаглеродни гасови или за областите со многу студени зими каде температурите редовно паѓаат под -30°C, инвестирањето во геотермални топлински пумпи се исплаќа преку ниските трошоци при работа, достојноста и подобрата одржливост на објектите.
Топлински пумпи со вода како извор на енергија (WSHPs)
Топлинските пумпи со вода како извор на енергија одвојуваат термална енергија од водените површини како езера, бари или бунари со затворен вод за да овозможат греење и ладење.
Решенијата со вода како извор на енергија се меѓу најефикасните достапни решенија за греење и ладење со слаба емисија на јаглеродни гасови, особено ако се конфигурираат во самостојни модуларни единици што можат да опслужуваат поединечни зони.
Тие овозможуваат прецизна контрола врз температурата и ниски трошоци за работа, што ги чини идеални за станбени комплекси или за објекти со разновидна намена.
Хибридни топлински пумпи
Топлинските пумпи можат да се поврзат со постојни бојлери на гас, што им овозможува на сопствениците на домовите да ја намалат потрошувачката на гас без да го заменуваат целиот систем за греење.
Во хибриден систем, топлинската пумпа ефикасно се справува со секојдневното греење, а бојлерот се активира при најголемите потреби или при екстремен студ. Хибридните системи за греење често го користат бојлерот на гас за топла санитарна вода, поради што нема потреба од одделен резервоар.
Пристапот со двоен извор автоматски го оптимизира системот врз основа на моменталните услови: топлинските пумпи овозможуваат греење кога температурите се поблаги или струјата поевтина, а бојлерите овозможуваат достојна помош при екстремни временски услови.
Одлични се за области каде зимите се поблаги или да им помогнат на луѓето да почнат да ја намалуваат употребата на фосилни горива.
Системи со топлинска пумпа воздух-воздух наспроти воздух-вода
| Гледиште | Топлинска пумпа воздух-вода | Топлинска пумпа воздух-воздух |
| Примарна функција | Грее вода за радијатори, подно греење и резервоари за топла вода | Грее или лади воздух директно во станбените простории |
| Тип на греење | Нискотемпературно, радијантно греење | Инстантно греење и ладење на воздухот |
| Способност за ладење | Вообичаено има потреба од одделен систем | Вградена способност за ладење |
| Сложеност на инсталација | Покомплексна поради водоинсталатерски систем | Полесна и покомпактна |
| Интеграција со постоен систем | Има потреба од постојни радијатори или подно греење | Може да се инсталира во една или повеќе зони |
| Просторни услови | Поголема, има потреба од простор за резервоар за вода/цевки | Компактна, без потреба од резервоари |
| Довод на топла вода | Стандардна опција | Дополнителна опција, ако произведувачот дозволува поврзување со резервоар за топла санитарна вода |
| Најдобра за | Домови што имаат потреба од удобно, нискотемпературно греење | Домови што имаат потреба од брзи и флексибилно греење и ладење |
Колку ефикасни се топлинските пумпи? Да го разбереме SCOP
Перформансите на топлинските пумпи се мерат со сезонскиот коефициент на перформанси (SCOP). Ова е начин на изразување на ефикасноста на топлинската пумпа преку целата грејна сезона и ја мери вкупната моќност во споредба со потрошената електрична енергија – колку излегува наспроти колку влегува.
На пример, ако се искористи 1 kWh струја, а се генерира 4 kWh топлина, тоа ќе претставува SCOP од 4, со достигнување на ефикасност од 400 %.
Постојат и некои поедноставни чекори што можете да ги преземете за да се уверите дека вашиот систем со топлинска пумпа работи најефикасно што може. Прочитајте повеќе во оваа статија за петте начини за оптимизација на вашата топлинска пумпа воздух-воздух.
Ефикасност на топлинската пумпа наспроти бојлерите на гас и електричното греење
Ако размислувате да користите топлинска пумпа, може да биде корисно да разберете како може да се спореди вашиот постоен бојлер на гас или електричен систем од гледна точка на енергетски перформанси, а мерката SCOP може да ви помогне со тоа.
На пример, топлинска пумпа од Daikin, може да конвертира 300 %-400 % од вложената енергија, односно да произведе 3-4 kWh топлина од 1 kWh струја.
Од друга страна, модерните кондензирачки бојлери на гас работат со многу пониска ефикасност од 99-109 %.
Греење и ладење со еден систем
Како што наведовме порано, убавината во топлинската пумпа е што процесот може да тече спротивно за да се овозможи ефикасно ладење преку лето, па затоа немате потреба од одделен климатизер.
Совршена е за во европските држави, каде има потреба од греење и од ладење низ годишните времиња, а особено преку лето кога температурите постојано растат. За да ја оптимизираат потрошувачката на енергија преку лето, топлинските пумпи вообичаено можат лесно да се поврзат со соларни панели.
Разладни средства и безбедност во топлинските пумпи
Разладните средства се течностите што овозможуваат пренос на термалната енергија, затоа што ја менуваат својата агрегатна состојба помеѓу течна и гасовита. Овие специјализирани соединенија струјат низ калемите на разменувачот на топлина, испаруваат при ниски температури за да ја апсорбираат топлината и кондензираат при висок притисок за да ја ослободат на друго место.
Безбедносните услови варираат во зависност од типот, па затоа техничките лица во областа на топлинските пумпи треба да бидат сертифицирани и да ги разбираат соодветните процедури за работа.
Субвенции и кампањи за топлински пумпи
Како што владите работат за да ги постигнат целите за спречување на емисиите на штетни гасови, голем број субвенции и кампањи за финансирање се воведени низ цела Европа за да им се помогне на сопствениците на домовите со почетните трошоци за инсталација на топлинска пумпа.
Критериумите за квалификација и големината на субвенциите се различни во секоја држава. Можете да прочитате повеќе околу ова во нашиот прирачник за локални кампањи за топлински пумпи.
Услови за инсталирање топлинска пумпа
Иако условите за инсталирање топлинска пумпа зависат од типот, овде ќе се задржиме на топлинските пумпи со воздух како извор на енергија (ASHPs), како најчест систем за станбени објекти.
- Бучава: Надворешната единица на модерната топлинска пумпа со воздух како извор на енергија работи помеѓу 40-60 децибели, слично на тивок разговор, но сепак ќе треба внимателно да размислите каде да ја поставите за да пречи на соседството со изгледот и со бучавата.
- Дозволи за планирање: Европските регулативи за планирање го поддржуваат инсталирањето топлински пумпи под дозволени права за развој, но ќе треба да ги проверите точните правила за големините на единиците и ограничувањата на растојанијата со вашите локални власти за планирање. Може да се потребни и дополнителни дозволи за веќе заведени објекти и за заштитени локации.
- Внатрешен простор: Внатрешните единици вообичаено се слични по големина со вообичаен бојлер. Може да ви биде потребен и цилиндар за греење вода.
- Нивоа на изолација: Професионална пресметка на губењето топлина ќе ви овозможи соодветна определба на големината на вашиот систем според вашиот дом и нивоата на изолација – добрата изолација помага да се подобри ефикасноста на вашата топлинска пумпа.
- Сертифицирани инсталатери: Повеќето држави бараат инсталациите да се извршат од страна на сертифицирани инсталатери, особено кога се користат субвенции. Најдете инсталатер близу вас.
Паметни контроли и поделба по зони
Друга придобивка од топлинските пумпи е што можат да се вградат во паметни системи за управување со домаќинство, како Google Home, па можете да управувате со удобноста во вашиот дом за да одговара на вашиот животен стил.
Можете да создадете свои распореди, да ги приспособите поставките далечински, да греете различни места во домот посебно и да ја надгледувате потрошувачката на енергија во реално време.
Напредните системи автоматски ќе ги приспособат температурите на проток, во зависност од временските услови, со што ќе ја подобрат ефикасноста без да треба да мислите за тоа.
Дознајте повеќе за опциите со паметни контроли од Daikin и како можат да ви ја поедностават секојдневната удобност.
Трошоци за топлинска пумпа
Трошоците за купување и инсталирање топлинска пумпа можат многу да варираат во зависност од типот. Сепак, трошоците за работа се многу компетитивни, со просечен период на исплатливост од пет до 10 години, во зависност од климата, цените на енергија и достапните субвенции.
Погледнете ги можните придобивки од оваа топлинска пумпа со оваа јасна споредба помеѓу трошоците за работа на топлинска пумпа и на бојлер на гас.
Одржување и работен век на топлинска пумпа
Ајде да ги разгледаме одржувањето и работниот век, кои често не се земаат предвид, а се многу важи фактори за работата на топлинските пумпи и колку тие чинат.
Топлинските пумпи со воздух како извор на енергија, што се произведени во Европа, вообичаено траат од 15 до 20 години, а геотермалните системи можат да достигнат и до 25 години, што е двојно од работниот век на бојлерите на гас.
Многу се издржливи и треба многу малку да се одржуваат и поправаат. Се препорачува годишно професионално сервисирање, заедно со важни постапки, како проверка на нивото на разладно средство, чистење на калемите, калибрирање на системот и чистење на филтрите, каде што е потребно. Овие рутински проверки ќе помогнат топлинската пумпа да продолжи да работи со максимална ефикасност што е можно подолго.
Дали вашиот дом може да содржи топлинска пумпа?
Топлинските пумпи работат одлично во разни типови објекти, од нови градби до вековни реновации.
Нови објекти: Кога градите нова куќа, имате можност да дизајнирате дом со оптимален систем за удобност, заедно со комбинации за обновлива енергија, како соларни панели, батерии и полнење на електрични возила.
Реновирање: Топлинските пумпи можат да се додадат на многу типови објекти, како самостојни и полусамостојни куќи, комплекси и станови.
Рурален предел: Топлинските пумпи овозможуваат особено добро решение за руралните имоти без довод на гас, затоа што ја отстранува зависноста од нафта и значително ги намалува трошоците за греење.
Дознајте повеќе во нашиот прирачник за поставување топлински пумпи во постојни домови.
Топлински пумпи и намалување на емисијата на јаглеродни гасови
Една од главните причини за прифаќање на топлинските пумпи е многу помалата емисија на стакленички гасови во споредба со топлинските извори на фосилни горива.
Здружениот центар за истражување на ЕУ пресметува дека една третина од 86 милиони станбени бојлери на фосилни горива со топлински пумпи во Европа можат да ја намалат потрошувачката на енергија во домаќинствата за 36 % и емисијата на CO₂ за 28 %.
Моментално инсталираните топлински пумпи низ Европа веќе избегнуваат потрошувачка на 5,5 милијарди кубни метри гас и емисија од 112 мегатони CO₂ годишно.
Комбинирање со обновливи извори на енергија
За навистина да ги намалите трошоците за енергија и да не зависите од фосилни горива, можете да ја комбинирате вашата топлинска пумпа со други форми на обновливи извори на енергија.
Со соларни панели и батериски склад, на пример, можете да создадете дом скоро без никаква емисија на штетни гасови, а истовремено да заштедите и да бидете независни од дополнителна енергија.
Европските домаќинства со соларни панели и комбинации со топлинска пумпа заштедиле 62-84 % на сметки за енергија во 2022 година, при што заштедите достигнале до €3.700 годишно во Германија, Шпанија и Италија.
Анализа на случај: Семеен дом напојуван со топлинска пумпа
Семејството Шмит во Баварија го замени својот 15-годишен бојлер на гас со систем со топлинска пумпа со воздух како извор на енергија од Daikin во 2023 година и значајно ја подобри удобноста и ги намали трошоците.
Нивниот самостоен дом од 150m², изграден во 1995 година со неодамна надградена изолација, претходно трошел 18.000 kWh годишно за греење по цена од €1.800. Инсталирањето топлинска пумпа од €12.000 намалена до €4.500 со кампањата на германската банка KfW, сега троши 6.000 kWh струја годишно.
Со нивната тарифа за еколошка енергиоја од €0,28/kWh, годишните трошоци за греење паднаа на €1.680.
Семејството ужива сега во придобивките од постојаната температура низ куќата и ладењето преку лето, без да имаат потреба од преносливи климатизери. На г-ца Шмит особено ѝ се допаѓа управувањето преку апликација од паметен телефон, со што може да го приспособи греењето пред да си дојде од работа.
Беа потребни само мали надградби на термостатите за да се спои системот со нивните постојни радијатори, па целата инсталација се заврши за само два дена.
Објаснување за честите митови околу топлинските пумпи
Постојат некои чести митови околу топлинските пумпи, без разлика што се невистинити или што напреднала технологијата. Еве три на кои често наидуваме.
Мит: Топлинските пумпи не работат при студена клима.
Реалност: Во воздухот постои топлина до 1 келвин (-273°C). Затоа нема никаков проблем модерните топлински пумпи за ладна клима да работат при температури до -28°C со помош на компресори со променлива брзина и со помош на технологија со вбризгување пареа. Всушност, тие се честа појава во држави како Шведска, Финска и Норвешка, каде се дел од 40 % од домовите.
Мит: Топлинските пумпи се прескапи.
Реалност: Луѓето не ја земаат секогаш предвид заштедата на подолг период што ја овозможуваат топлинските пумпи, како и разните кампањи достапни да ја намалат почетната инвестиција. На пример, топлинските пумпи се поевтини за работа и одржување на годишно ниво од бојлерите на гас.
Мит: Топлинските пумпи не можат да создадат топла вода.
Реалност: Топлинските пумпи можат да се комбинираат со постојни цилиндри за топла вода за да ја загреат санитарната вода до 75°C.
Често поставувани прашања за топлинските пумпи
Досега опфативме многу во оваа статија, но за крај постојат и неколку прашања што често ни ги поставуваат.
Како работи топлинска пумпа при многу студено време
Модерните европски топлински пумпи користат компресори со променлива брзина и системи за вбризгување пареа за да работат ефективно и при температура од -28°C.
Дали топлинска пумпа може да грее вода и простории?
Да. Топлинските пумпи ефикасно овозможуваат греење и топла санитарна вода, вообичаено до 75°C.
Дали треба да го заменам целиот систем за греење?
Не, повеќето инсталации работат со постојни радијатори и цевки, иако некои радијатори може да се надградат за да се добие оптимална ефикасност.
Колкави се трошоците за електрична енергија со топлинска пумпа
Ефикасноста од 300-400 % на топлинската пумпа значи дека користат трипати до четирипати помалку енергија во споредба со електричните грејачи. Комбинирани со временски тарифи и соларни панели, трошоците за работа се помали од греењето на гас.
Колку се гласни топлинските пумпи?
Модерните единици работат на околу 38 децибели на растојание од три метри при нормална работа, што е потивко од издувите на повеќето бојлери на гас и е тивко како шепотење.
Најважно: како работи топлинска пумпа?
Топлинските пумпи ја дефинираат иднината на греењето на домовите во Европа и овозможуваат постојана удобност со значајно помала емисија на јаглеродни гасови и помали трошоци за енергија. Со пренесување на постојната топлина, наместо да ја создаваат, претставуваат еден од најпаметните и најефикасните начини да се постигне одржлив дом. Како што напредува технологијата и како што луѓето сѐ повеќе ги прифаќаат, ќе имаат се поважна улога во создавањето еколошки достапни домови за во иднина.
- Топлинските пумпи овозможуваат ефикасно греење и ладење со ниска емисија на јаглеродни гасови, со тоа што ја пренесуваат топлината наместо да ја создаваат.
- Достапни во повеќе типови—воздух, земја, вода и хибридни—нудат флексибилно решение скоро за секој дом.
- Топлинските пумпи можат значајно да ги намалат емисиите на CO₂ во домаќинството, особено кога ќе се комбинираат со обновлива енергија.
- Топлинските пумпи ја оформуваат иднината во одржливи домови.
Подготвени за надградба?
Ако сте подготвени да го преземете следниот чекор и да се придружите кон европската револуција за чиста енергија, ве покануваме да го погледнете широкиот асортиман на системи за греење воздух-воздух, воздух-вода и системи со геотермални топлински пумпи. Имаме скроени решенија за секакви објекти.
Обратете се до локалниот овластен продавач на Daikin за да добиете намалени сметки за енергија и подобра удобност и помалку да влијаете врз околината, а истовремено и да го подготвите домот за променливите цени на горивата.
