Топлинните помпи представляват нарастващо и икономично решение за отопление, охлаждане, а в някои случаи и за производство на топла вода за битови нужди в апартамент, къща или търговско помещение.

Технологията, по която работят, е подобна на тази на климатик или хладилник. Консумират малък процент електрическа енергия от мрежата и черпят останалата енергия от околната среда. Това води до спестяване на енергия и пари, тъй като вече не е необходимо да се купува нафта или дърва, а и консумацията на електричество е по-ниска.

Топлинните помпи накратко!

В зависимост от използваната технология, те се разделят на 2 основни категории: въздушно охлаждани модули, които се делят на въздух-въздух и въздух-вода, и водно охлаждани модули, които се делят на: вода-въздух, земя-вода и вода-вода.

Що се отнася до тяхната конструкция, те се разделят на monoblock (единичен тип) и split (разделен тип) системи, а захранването им може да бъде: монофазно или трифазно. За избора на подходяща термопомпа се препоръчва консултация със специалист, който ще оцени всички данни и ще може да предложи най-доброто възможно решение.

Защо да избера термопомпа?

+ Термопомпите, освен с електричество, могат да се свържат и с възобновяеми енергийни източници, като например соларни панели и природен газ.

+ Могат да осигурят топлина в помещението, дори когато външната температура е ниска, за разлика от котлите на нафта или газ.

+ Имат дълъг експлоатационен живот с минимална поддръжка (необходим е почистване на няколко месеца) и ниски разходи за поддръжка (от техник, веднъж годишно).

+ Класифицират се като възобновяеми форми за производство на топлина/охлаждане, предлагайки нисък екологичен отпечатък (т.е. емисии на въглероден диоксид в околната среда).

Какви са недостатъците им?

• Имат по-добра ефективност, когато се комбинират с подово отопление или с fan coil, в сравнение с конвенционалните радиатори (тип Akan).
• Външното тяло създава доста шум (като външното тяло на климатик).
• Първоначалната цена на закупуване е висока.

Изборът и последващият монтаж на подходящата термопомпа, като се вземат предвид нуждите на всяка сграда, е сложен и многофакторен процес, с много фактори, които трябва да се вземат предвид.

Skroutz Съвет: Внимание! Преди да изберете термопомпа, консултирайте се със специалист, който да направи инженерно проучване, базирано на много параметри и различни измервания, като: местоположението на сградата, вида на дограмата, възможните топлинни загуби на всяко помещение и ефективността на всяко тяло (ако вече са инсталирани), както и температурите на подаване.

Как работят?

За производството на топлина термопомпите пренасят топлина от околната среда в желаното помещение. Консумират малък процент електрическа енергия от мрежата и извличат останалата енергия безплатно от околната среда. За охлаждане на помещение процесът се обръща. Така те извличат топлина от вътрешността, която след това изхвърлят в околната среда.

Съотношението на енергията, необходима за работата на термопомпата, е приблизително ¾ от околната среда и ¼ от електрическата мрежа. Това означава, че за всяка 3kWh, извлечени от околната среда, в комбинация с 1kWh електрическа енергия, необходима за работата ѝ, получаваме общо 4kWh полезна топлинна енергия.

Искаш ли да научиш повече и да станеш експерт в термопомпите? По-долу ще намериш подробно всяка информация, от която се нуждаеш, като: тяхната технология, системите на работа, захранването, допълнителните възможности, коефициентите на ефективност COP и EER, както и за програмата „енергийна ефективност за дома“.

1. Технология

В зависимост от начина, по който извличат топлина от околната среда, те се разделят на две основни категории:

I) На въздушно охлаждани модули, които извличат топлина от въздуха и

II) На водно охлаждани (геотермални) модули, които извличат топлина от водата или земята

I. Въздушно охлаждани модули

Тук се включват два вида категории: термопомпи въздух-въздух и термопомпи въздух-вода.

Топлинните помпи въздух-въздух използват въздуха като източник на топлина и средство за пренос, за да осигурят охлаждане или отопление на помещението (като климатиците). Монтажът им е лесен и бърз, като предлагат незабавно отопление или охлаждане на пространството. Въпреки това, през зимата, когато температурата на околната среда е ниска, тяхната ефективност значително намалява.

От друга страна, топлинните помпи въздух-вода използват въздуха като източник на топлина и водата като средство за пренос. Тоест, те затоплят или охлаждат водата, която след това се разпределя във вътрешността на жилището. Лесно се адаптират към съществуваща система и запазват качеството на отоплението, което предоставят. Все пак, степента на ефективност може да варира в зависимост от външните температури на съответната среда.

Skroutz Съвет: В повечето случаи топлинните помпи спадат към категорията въздух-вода, които се свързват с вече инсталираните или предстоящи за монтаж отоплителни тела в помещенията. За разлика от тях, топлинните помпи въздух-въздух не се свързват с централното отопление, тъй като включват вътрешно тяло, което разпределя топлия или студен въздух, например като стенен или подов климатик.

II. Водноохлаждаеми модули

Към водноохлаждаемите модули принадлежат три вида категории: термопомпи вода-въздух, термопомпи земя-вода и термопомпи вода-вода.

1. Първата категория използва водата от почвата като източник на топлина и въздуха като средство за пренос, за да осигури охлаждане или отопление на помещението.
2. Втората категория използва съхранената енергия в почвата като източник на топлина и водата като средство за пренос.
3. Докато третата използва водата от почвата като източник на топлина и средство за пренос, за да осигури охлаждане или отопление на помещението. Тези термопомпи имат висока степен на ефективност, тъй като източникът на топлина е почвата, която осигурява постоянна температура през цялата година. Единственият им недостатък е, че имат висока цена на инсталация, тъй като е необходимо специално (вертикално или хоризонтално) поставяне на топлообменниците в почвата.

2. Видове термопомпи

В зависимост от нуждите и изискванията на всяка сграда, съществуват три вида термопомпи, които могат да бъдат инсталирани в нея. Разделението им се прави според максималната температура на водата, която излиза от термопомпата към инсталираните отоплителни тела и са следните:

• Термопомпи нискотемпературни
• Термопомпи среднотемпературни
• Термопомпи високотемпературни

Нискотемпературни термопомпи

Нискотемпературните термопомпи в повечето случаи разполагат и с функция за охлаждане. Те произвеждат топла вода с температура до 55°C и са подходящи за инсталиране в нови сгради. Могат да се свържат с подово отопление или с вентилаторни конвектори (fan coils).

Skroutz Съвет: Идеалната комбинация за нискотемпературна термопомпа е с подово отопление, тъй като предлага най-висока ефективност за отопление или охлаждане на помещението при най-ниска консумация на електроенергия. Системата за подово отопление осигурява равномерно разпределение на топлината в помещението през зимата, като поддържа постоянна температура в стаите. Освен това, през лятото осигурява меко охлаждане чрез студената вода, която преминава през тръбите на пода.

Среднотемпературни термопомпи

Среднотемпературните термопомпи също могат, както и нискотемпературните, да имат функция за охлаждане. Максималната температура на водата, която може да се произведе, достига до 65°C и могат да се комбинират с подово отопление или с вентилаторни конвектори (fan coils) за отопление или охлаждане на сградата.

Skroutz Съвет: Среднотемпературните термопомпи могат да се комбинират и да бъдат еднакво ефективни както с подово отопление, така и с вентилаторни конвектори!

Високотемпературни термопомпи

Накрая, високотемпературните термопомпи произвеждат само топла вода с висока температура, която достига до 80°C. Това означава, че не разполагат с функция за охлаждане, което ги прави подходящи за приложения, при които е необходима производството на гореща вода с висока температура.

Skroutz Съвет Идеалната им комбинация е с класическите радиатори, които вече са инсталирани като отоплителна система в сградата, тъй като не е необходимо да бъдат заменяни с нови. Те са идеално решение при подмяна на стар котел, тъй като произвеждат висока температура на водата, както и той. Лесно могат да се интегрират към съществуващите тръби и радиатори, без да е необходимо подмяна на цялата система.

3. Операционни системи

По отношение на конструкцията на системата, термопомпите се разделят на следните два вида:

I. Система monoblock (единен тип)

При системата monoblock всички отделни конструктивни елементи (като например компресорът, топлообменникът, вентилаторите и др.) са интегрирани в едно устройство, което се монтира на открито, осигурявайки лесен монтаж и директна връзка с водната система. Въпреки това, тъй като тръбите и топлообменникът са разположени външно, има загуба на топлина или в по-лоши случаи, поради екстремни метеорологични условия (като замръзване), съществува вероятност топлообменникът или тръбите да се спукат.

II. Система split (разделен тип)

Системата split се състои от два независими модула: вътрешния (който съдържа циркулационна помпа, топлообменник и др.) и външния (в който се намират компресорът, топлообменникът, вентилаторът и др.), които са свързани помежду си с медни тръби. Тази система дава много възможности за персонализиране на отделните помещения (напр. създаване на различни зони според изискванията на всяко помещение) и няма опасност вътрешният модул да замръзне, тъй като независимият топлообменник се намира във вътрешното пространство на сградата. Това обаче е и недостатък, тъй като има ограничения относно разстоянието, на което може да се монтира външният модул спрямо топлообменника.

Съвет от Skroutz: Не знаеш какво да избереш? Отговорът зависи основно от възможността за монтаж в конкретното помещение, тъй като няма съществена разлика по отношение на производителността и енергийните им характеристики.

4. Допълнителни възможности

Топла вода за битови нужди

Независимо от отоплението или охлаждането на една сграда, термопомпата може допълнително да има възможност за производство на топла вода за битови нужди през цялата година. Това става по два начина: или термопомпата разполага с вграден бойлер (т.е. резервоар за съхранение на водата), или връзката с бойлера е по избор. Във втория случай изборът може да се направи според нуждите на сградата, както и инсталирането на резервоара да се извърши на по-късен етап.

Skroutz Съвет: Алтернативно, съществува възможност за инсталиране на термопомпа, която произвежда само топла вода за битови нужди, като по този начин се намалява консумацията на електроенергия до ⅓ в сравнение с електрически бойлер.

5. Захранване

Що се отнася до напрежението на тока, термопомпите се разделят на две категории: монофазни и трифазни.

I. Монофазна термопомпа

Една монофазна термопомпа може да се свърже към монофазно или трифазно захранване. Това, което трябва да знаете, е колко ампера поддържа монофазното захранване на сградата, тъй като този брой варира според района. Термопомпата изисква високи стойности на ток (т.е. ампери), за да работи, което означава, че трябва да се направи проверка от опитен електротехник, преди да решим коя термопомпа е подходяща за нашето пространство.

II. Трифазна термопомпа

От друга страна, трифазната термопомпа изисква свързване към трифазно захранване, тъй като са необходими високи натоварвания за използването на помпата. Свързването се извършва директно и за работата им токът (ампери) е достатъчен.

Skroutz Съвет: В случай че е необходима промяна от монофазно към трифазно захранване, за да се монтира помпата, има финансово натоварване от съответния доставчик за промяната и след това малко увеличение на месечната такса за четиримесечието.

Що се отнася до енергията, освен свързването към електрическата мрежа при хибридните системи, има възможност за свързване и към природен газ. Това предлага още по-ниски експлоатационни разходи (тъй като цената на природния газ е по-ниска от тази на електричеството), а също така дава възможност за използване в комбинация с газов котел като резервен вариант.

Skroutz Съвет: В съществуващи сгради, ако котелът (нафта или газ) е в добро състояние, може да остане инсталиран за подпомагаща работа, така че при екстремни метеорологични условия, ако е необходимо, да може да работи заедно с термопомпата.

Skroutz Съвет: В някои случаи има възможност за свързване на термопомпа със слънчев бойлер, със соларни панели, за още по-голяма икономия на средства.

6. Производителност

Какво представляват коефициентите на производителност COP и EER?

COP (Коефициент на производителност) е коефициентът на производителност при работа в режим отопление, докато при охлаждане се нарича EER (Коефициент на енергийна ефективност). Това е измерване, което показва ефективността на една термопомпа при стандартни работни условия и се определя като съотношението между отдадената енергия и консумираната електрическа енергия (COP = Произведена енергия / Консумирана енергия).

Процентът на консумираната електрическа енергия зависи в голяма степен от COP. Обикновено варира между 3 - 5, в зависимост от термопомпата и условията, при които работи. Това означава, например, че когато една термопомпа работи с COP = 4, топлинната енергия, която предоставя, е равна на 4kWh, като консумира 1kWh електрическа енергия.

Максималната стойност на COP на въздушно-водна термопомпа съответства на температурни условия на външния въздух (DB/WB) 7/6°C и температура на входящата/изходящата вода 30/35°C.

Коефициентът на производителност COP не е постоянен, а се влияе от температурата на околната среда. Колкото по-ниска е външната температура, толкова повече намалява COP, което води до по-голяма консумация на електроенергия.

Skroutz Съвет: Колкото по-висок е COP, толкова по-екологична е термопомпата, тъй като оставя по-малък енергиен отпечатък.

Skroutz Съвет: Когато една термопомпа работи с нощна тарифа, разходите за експлоатация й намаляват значително. Същото важи и в случай, че се комбинира с подово отопление, вместо с радиаторни тела тип АКАН.

Какво да имате предвид преди покупката

За да изберете подходящата термопомпа, обикновено се вземат предвид вече съществуващите отоплителни тела и топлинните загуби на всяко помещение. Примерни въпроси, които могат да бъдат зададени, са следните:

• Има ли вече инсталирани отоплителни тела (напр. радиатори, fan coil, подово отопление)?

В случай че вече има инсталирани отоплителни тела, можем лесно да свържем правилната термопомпа към нашата система. Алтернативно, ако става въпрос за нова сграда или искаме цялостна промяна и на отоплителните тела, има по-голяма гъвкавост при крайния избор.

• Каква е ефективността на всеки радиатор спрямо температурите на подаване?

Тук нещата са по-прости, тъй като това, което трябва да знаем, е температурата на водата, необходима за да отопли пространството, в което са поставени (или ще бъдат поставени) радиаторите.

• Какви са топлинните загуби във всяко помещение?

Изследването на топлинните загуби е добре да се извършва за желаната постоянна температура, която искаме да се поддържа в помещението (напр. 21°C), а също така е добре да се провери ефективността на термопомпата при най-ниската външна температура, на която ще бъде инсталирана.

• Каква изолация има сградата?

Накрая, важна роля играе и изолацията, с която разполага сградата. В случай, че е новопостроена, изборът на мощност на термопомпата може да бъде по-малък, което води до намаляване на разходите за електроенергия. Обратното важи за по-стари сгради с по-ниско качество на топлоизолация.

В повечето случаи основният избор на термопомпа за приложение в жилище е въздух-вода. Първоначалната цена за покупка и монтаж е по-ниска в сравнение с геотермалните термопомпи, като може да бъде инсталирана като основна отоплителна система в по-голямата част от районите на нашата страна, независимо дали в сградата има инсталирано централно отопление (напр. котел на нафта или природен газ) или не.

Skroutz Съвет: Във всеки случай, препоръката за това коя е най-подходящата термопомпа според нашите нужди се прави от опитен инженер. След проучване той ще ни предложи подходящата термопомпа, която ще осигури максимална ефективност с най-ниски годишни разходи за експлоатация. Ако изберем термопомпа с по-голяма мощност от необходимата за сградата, в която ще бъде инсталирана, освен по-високата първоначална цена за закупуването ѝ, ще я принудим да се рестартира непрекъснато, което води до износване на термопомпата и увеличаване на разходите за експлоатация.

Програма „Сменям Система за Отопление и Бойлер“

Топлинните помпи са включени в програмата „Сменям Система за Отопление и Бойлер“ и според ръководството на програмата обхващат следните дейности:

1. Покупка на нов слънчев бойлер с субсидия 50%-60%, в зависимост от дохода.
2. Покупка на топлинна помпа с субсидия 50% за подмяна на стари системи.
3. Допълнителни монтажни дейности (транспорт, монтаж, консумативи) с покритие 50%-60%.

Открий всички топлинни помпи тук!

Забавни факти

1. През 1852 г. Келвин е първият, който на практика установява, че хладилна машина може да се използва за отопление.
2. Първата система с термопомпа е създадена и представена през 1855-1857 г. от Петер фон Ритингер. Няколко години по-късно, през 1948 г., Робърт С. Уебър случайно открива геотермалната термопомпа, докато експериментира с фризера си.
3. През 1938 г. в кметството на Цюрих, Швейцария, е инсталирана първата термопомпа за търговска употреба, която все още работи и до днес, отоплявайки сградата почти цял век.
4. „Топлината винаги се пренася от система с висока температура към система с ниска температура.“ Това твърдение е основен извод от втория закон на термодинамиката. Термопомпата прави точно обратното, тъй като обръща работата на системата!