Toplotna pumpa u staroj kući

Ekološko grejanje

Zamena starih sistema grejanja igra značajnu ulogu u sanaciji i modernizaciji stambenih objekata. Primena toplotnih pumpi koje izvlače toplotu iz vazduha i tla, a pritom čuvaju okolinu, često su pravi izbor. U suštini, grejanje zasnovano na toplotnim pumpama može se primeniti i u starijim zgradama, dakle, potpuno je svejedno da li je zgrada stara pedeset ili više od pedeset godina. Vlasnici toplotnih pumpi njihov princip rada znatiželjnim poznavaocima rado objašnjavaju izjavom „rade na principu frižidera“. Umesto da toplotu uzimaju od namirnica, toplotne pumpe toplotu izvlače iz tla, podzemnih voda ili vazduha, a „upumpavaju“ je pri temperaturi pogodnoj za grejanje. Za pogono toplotne pumpe potrebna je električna energija. Za svaku potrošenu jedinicu električne energije.

Zašto je potrebno da fosilna goriva poput gasa i lož ulja sagorevaju na 1000 stepeni C da bi zagrejali kuću na temperaturu od 22 stepena? Nasuprot tome, toplotne pumpe koriste energiju iz okoline da bi proizvele temperaturu u cirkulaciji u opsegu 30 do 55 stepeni C. Dakle, sve vreme rade na niskoj temperaturi. Zbog tga su one toliko efikasne i ekološke. Ništa nesagoreva, prljavština, čađ i neprijatni mirisi stvar su prošlosti. Toplotne pumpe ne koriste ni rezervoar na lož ulje ni dimnjak.

Toplotne pumpe se razlikuju na osnovu svog izvora toplote (vazduh, voda, tlo) po svojoj oblasti primene (grejanje prostorija, grejanje vode) i po svojoj snazi (u kilovatima). Toplotne pumpe za grejanje prostorija se često istovremeno koriste i za zagrevanje vode.

Osim toga, postoje i specijalne toplotne pumpe za toplu vodu koje kao svoj izvor toplote koriste vazduh. Važe za „uvodni nivo“ toplotnih pumpi jer se mogu dopuniti uređajem za zagrevanje prostorija sa pogonom na fosilna goriva. 

Toplotne pumpe za kuće u kojima živi jedna ili dve porodice ima snagu do 15kw, tačna vrednost se određuje na osnovu procenjene toplotne snage zgrade. Toplotne pumpe za toplu vodu po pravilu imaju snagu od 0,6 kw. Takođe, postoje i pumpe čija snaga prevazilazi 100 kw koje se svrstavaju u velike toplotne sisteme.

Što više koristi besplatnu toplotu iz okoline to jeftiniji postaje rad toplotne pumpe. Veličina koja izražava ovo je godišnja radna vrednost (na nemačkom Jahresarbeitszahl – JAZ). Ona predstavlja odnos između proizvedene količine toplotne energije i utrošene električne energije na godišnjem nivou.

Pumpa sa sondom za izvlačenje toplote iz zemlje

U sondama za izvlačenje toplote iz zemlje, u zatvorenom krugu kroz plastične cevi cirkuliše tečnost otporna na smrzavanje. Ovakva sonda zahteva malu površinu – prečnik bušene rupe odgovara muzičkom CD-u. Pošto je na dubini od 10 metara pirodno tokom cele godine prisutna konstantna temperatura nezavisno od godišnjeg doba, sonda za izvlačenje toplote iz zemlje omogućuje visoku efikasnost toplotne pumpe. Za instalaciju ovog tipa sonde zbog neophodnih radova na iskopavanju neophodno je pribaviti odgovarajuću dozvolu. 

Pumpa za izvlačenje toplote iz zemlje pomoću ravnog kolektora

Ovi kolektori rade pomoću vodoravnog sistema meandrirajućićih cevi postavljenih ispod površine slično sistemu za podno grejanje. One su ukupane na dubini na kojoj se tlo ne zamrzava od oko 1,5 metara. Površina koju kolektor treba da zauzme zavisi prevashodno od veličinepovršine koja će se grejati, kao i od sadržaja vode u tlu; po pravilu ovo iznosi koliko i površina zagrevanja stambene površine. Površina iznad kolektorane ne sme da bude izolovana niti na njoj sme bilo šta biti izgrađeno, jer tlo moraperiodično da obnovi svoje rezerve toplote putem sunčevog zračenja i atmosferskih voda. Za razliku od sondi za izvlačenje toplote iz zemlje, za kolektore nije potrebna dozvola. Osim horizontalno postavljenih kolektora, postoji mnoštvo alternativnih rešenja poput korpastih i rovnih kolektora koji u slučaju nedostatka prostora predstavljaju dobru alternativu.

Pumpe za izvlačenje toplote iz podzemnih voda

Podzemne vode predstavljaju veoma dobro skladište toplote sa relativno konstantnom temperaturom tokom cele godine. Čak i u zimskim hladnim danima temperatura podzemnih voda zadržava temperaturu između 7 i 12 stepeni Celzijusa. Ako podzemnih voda ima u dovoljnoj količini i dobrog su kvaliteta, one se mogu iskoristiti kao izvor toplote. Za primenu ovakvih pumpi potrebno je bušenje dva bunara: iz dovodnog bunara pumpa za napajanje transportuje vodu do toplotne pumpe. U toplotnoj pumpi se temperatura vode snizi za oko pet stepena nakon čega se ponovo vraća u tlo preko odvodnog bunara. Treba voditi računa da je ovakav projekat potrebno prijaviti i za izvođenje je obavezno pribavljanje dozvole.

Pumpe za izvlačenje toplote iz vazduha - najlakše za montažu

Pumpe za izvlačenje toplote iz vazduha koriste besplatan vazduh iz okruženja za grejanje. Veoma su pogodne za modernizaciju, fleksibilne su i mogu se montirati i u spoljašnjem i u unutrašnjem prostoru. Nije potrebno pribavljanje bilo kakvih dozvola. Treba voditi računa o propisima, naročito onim koji se tiču zaštite od buke. Postoje i bešumne toplotne pumpe koje su pogodne za montažu i u kućama koje se naslanjaju jedna na drugu. Čak i zimi kada temperatura padne ispod tačke mržnjenja, grejanje će još uvek da radi. Za svaki slučaj, većina toplotnih pumpi koje toplotu uzimaju iz vazduha poseduje i električni grejač. U poređenju sa sistemima koji toplotu uzimaju iz tla, ove pumpe su nešto manje efikasne. Nasuprot tome, troškovi instalacije su manji zbog nepostojanja instalacija za crpljenje toplote. Ako neko želi da bude naročito inovativan, može na krov da postavi kombinaciju toplotne pumpe, termičkog rezervoara, akumulatora i sopstvenog fotovoltaičnog postrojenja. To ima smisla jer ako se nabavi novi fotovoltaični uređaj dobiće se još malo uštede zbog isporuke energije u energtski sistem. Ako se pak proizvedena energija troši u lokalu, štedi se tako što se ne plaća inače skupa električna energija iz elektroenergetske mreže. Čak i vlasnicima starijih fotovoltaičnih postrojenja ovo može biti od interesa kasnije po isteku 20 godišnjih povlastica za obnovljive izvore energije. Kod većine zgrada otprilike polovina potreba toplotne pumpe za električnom energijom se može podmiriti iz fotovoltaičnih postrojenja. Što su potrebe za toplotnom energijom manje, to je ovaj udeo veći. Pošto sunce sija samo preko dana, korišćenje akumulatora ima smisla za toplotu i električnu energiju. U kombinaciji sa sistemom za upravljanje energijom postiže se to da solarna energija ne mora da se upotrebi odmah, nego se može uskladištiti za noć ili oblačne dane.

Na šta treba obratiti pažnju kod modernizacije sistema grejanja

Prvo treba od tehničkih mogućnosti na raspolaganju izabrati odgovarajuću varijantu. Pumpe za izvlačenje tople vode iz tla se najviše trenutno preporučuju. Svakako su značajno veća investicija od pumpi koje toplotu izvlače iz vazduha, naročito ako se imaju u vidu dodatni troškovi. Bušotina za sondu ili postavljanje kolektora uključuje skupe radove na bušenju ili iskopavanjima. Za to je neophodno angažovanje teških mašina za bušenje ili bagera. Radovi zahvataju veliku površinu i često je po njihovom završetku neophodno ponovo urediti celokupnu baštu ispočetka. Nasuprot tome, instalacija pumpe koja toplotu obezbeđuje iz vazduha je znatno jednostavnija. Ko se opredeli za sistem sa vodovima veće dužine može spoljašnji uređaj postaviti na pogodno mesto u dvorištu.

Drugi važan aspekt pri izboru odgovarajuće toplotne pumpe je dimenzionisanje sistema. Što je snaga izabranog modela bolje prilagođena potrošnji toplotne energije zgrade, to će postrojenje efikasnije raditi. Vlasnici kuća bi svakako pri ovim odlukama trebalo da se posavetuju sa stručnim izvođačem jer učinak pojedinih toplotnih pumpi može donekle da varira u zavisnosti od spoljašnje temperature kao i temperature tečnosti u cirkulaciji sistema grejanja. Stručnjak će prvo izračunati potrebe za toplotnom energijom koje zavise između ostalog i od izolacije i raspodele toplote. Da bi toplotna pumpa mogla efikasno da radi, ne mora celokupna zgrada da bude izolovana. U zavisnosti od konkretne situacije nekada i veoma male investicije u izolaciju poda ili plafona mogu biti dovoljne. Podno grejanje takođe nije apsolutno jedini izbor. Postoje visokotemperaturne toplotne pumpe pa i pumpe bez pada kapaciteta na niskim temperaturama. 

Toplotne pumpe regulisane inverterom mogu da podešavaju svoju izlaznu snagu kontinualno (umesto u koracima) i usaglase je sa trenutnim potrebama za toplotnom energijom – ovo se može uporediti sa LED osvetljenjem čija se svetlost može podešavati (dimovati) da bi se dobio željeni nivo osvetljenja u prostoriji. Na taj način one rade efiksnije od uređaja koji se mogu samo uključiti ili isključiti i time dati punu snagu ili ništa.

Visokotemperaturne toplotne pumpe bez pada kapaciteta mogu da dostignu svoju stoprocentnu snagu čak i pri temperaturama od -15 stepeni C, a proizvođač garantuje bezbedan rad i do -28. Zbog toga je potrebna ugradnja ili dodatnog izvora toplote ili električnog grejača koji se isporučuju kao grejači „za slučaj nužde“. Za predimenzionisanje sistema da bi se obezbedile rezerve snage ne postoji potreba. Na taj način vlasnik kuće ima dvostruku finansijsku finansijsku korist: troškovi ulaganja su niži zbog ugradnje uređaja manje snage, a sa druge strane sistem efikasnije radi jer postoji dobro poklapanje između projektovane i realno korišćene snage.

Oznaka energetske klase

Decembra 2015. godine, sve toplotne pumpe snage do 70 kw moraju da imaju nalepnicu koja definiše energetsku klasu u potrošnji električne energije koje viđamo na televizorima, frižiderima i sl. Svrha ovih nalepnica je da kupci lako i brzo mogu da vide energetsku erikasnost proizvoda. G je oznaka za najneefikasnije uređaje a A+++ za najefikasnije. EU direktiva 2010/30/EU postavlja visoke standarde koji značajno smanjuju zagađenost i povećavaju efikasnost. Generalno, toplotne pumpe mogu da imaju različite oznake, ali sve moraju da imaju oznaku uređaja koji daje informaciju o klasi energetske efikasnosti, zahtevima po pitanju električne energije i nivo buke koji proizvode. Oznake takođe dele Evropu u tri različite klimatske zone. Naime, za svaku klimatsku zonu potrebna je odgovarajuća snaga. Klasa energetske efikasnosti prikazana na nalepnici zasniva se na prosečnim klimatskim uslovima pa možeda bude neznatno drugačija za druge klimatske zone, posebno kada je reč o vazduh-voda toplotnim pumpama. Neophodno je detaljno pogledati tehnički katalog proizvoda kako biste pravilno očitali tehničke mogućnosti toplotne pumpe za pojedine klimatske zone. Pri tom, treba da znat da skala ide od A++ (za grejanje prostorija) do A (za grejanje tople potrošne vode). Sve oznake vezane za grejanje prostora daju se na osnovu podataka dobijenih tokom cele godine. Toplotne pumpe takođe imaju različite oznake u zavisnosti od toga da li se za zagrevanje prostora koriste radijatori ili podno grejanje.

Toplotne pumpe za zagrevanje tople potrošne vode su obično ispod klase A. Osim što donosi uštedu uštedu u godišnjoj potrošnji energije, novi sistem grejanja podiže i cenu stare nekretnine. Važan aspekt za vlasnike nekretnina jeste taj što se energetski neefikasne zgrade uvek teže prodaju ili iznajmljuju.

Energetski pasoš osim uobičajenih podataka o zgradi navodi i energent koji se koristi za grejanje (lož ulje, gas, električna energija) kao i prosečnu potrošnju tog energenta. Energetski pasoši izdati od 1. maja 2014. osim toga sadrže i oznaku klase enrgetske efikasnosti (od A+ do H).

Pošto toplotna pumpa drastično smanjuje potrošnju energije u odnosu na stari kotao, kuća će se popeti na lestvici klasa energetske efikasnosti – bez skupe izolacije.