С термопомпа можете директно да докоснете геотермалната енергия или енергията в подпочвените води и във въздуха. В бъдеще термопомпата може напълно да замени конвенционалното отопление. Но как работи технологията на термопомпата? Ние го обясняваме.
Термопомпите всъщност работят като обърнат хладилник: докато хладилникът провежда топлината от вътрешността навън, термопомпата изсмуква енергия от въздуха, земята или водата, довежда я до използваемо енергийно ниво и я подава в отоплителния кръг.
При отоплителните системи с термопомпа 75 процента от енергията идва от околната среда. Само задвижването изисква електрическа мощност. Благодарение на безплатната топлина в околната среда и ниската консумация на енергия, термопомпите се изплащат само след няколко години. В допълнение, термопомпата има много положителен екологичен рейтинг поради високия дял на възобновяемата топлина в околната среда.
Ефективност на термопомпите
Добри 75 процента от използваната енергия идва от околността, докато термопомпата черпи останалата четвърт от задвижващата енергия от електрическата мрежа. Колко електричество всъщност се нуждае, зависи от разликата между температурата на източника на топлина и отоплението и водата за обслужване. Колкото по-малка е разликата, толкова по-ефективна е помпата. Той работи особено добре в комбинация със системи за повърхностно отопление, които работят при ниско температурно ниво.
Годишният коефициент на ефективност (JAZ) е определящ за ефективността на термопомпата. Той показва връзката между предоставената топлина и количеството използвана електроенергия. За да се изплатят по-високите разходи за придобиване на термопомпи в сравнение с кондензационните котли, JAZ на термопомпата трябва да бъде по-голям от 2,6. Колкото по-голям е броят, толкова по-добре: помпите с JAZ 3,5 са екологично ефективни. Това означава, че един киловат час (kWh) електричество и 2,5 kWh отопление на околната среда произвеждат 3,5 kWh топлина за отопление и битова вода. Годишните показатели за изпълнение между 2,3 и 3,9 са реалистични. Когато инсталирате термопомпата, инсталирайте топломер, за да можете сами да изчислите годишния коефициент на производителност. Моновалентните термопомпи доставят само вашия-Best-Home.net.Ако има втори топлинен генератор или електрически нагревателен прът, който поддържа помпата по време на сватби, ние говорим за бивалентни системи.
Мястото на употреба влияе върху вида на термопомпата
Термопомпата може да абсорбира енергия от земята, въздуха и водата. В случай на магазин за лед, и трите източника на топлина се използват дори за генериране на енергия.
Термопомпата въздух-вода е най-евтината в сравнение с други термопомпи, но предлага и други предимства: Монтира се бързо, изисква малко място и може да бъде инсталирана по всяко време без официално одобрение.
Термопомпата със саламура-вода работи много ефективно благодарение на високите температури на изхода, които са постоянно разпределени през цялата година и генерират по-големи суми за финансиране. Тук енергията може да се получи по два начина - чрез геотермални сонди или геотермални колектори. Генерирането на енергия с помощта на сонди има предимството пред колекторите, че те не изискват много място и могат да се използват за охлаждане през лятото. Геотермалните колектори, от друга страна, са положени под най-горния слой, почти като подово отопление и следователно изискват повече пространство. Къщите с градина са идеални тук. Трябва да се предвиди и малко повече място за ледохранилището, тъй като то се състои от казанче на около четири метра под повърхността. Предимството на магазина за лед е, че дори замразената вода все още осигурява енергия.
При отоплителните системи с термопомпа 75 процента от енергията идва от околната среда.
Енергия от леда
Нагревателят за съхранение на лед може да черпи свободната енергия от земята, въздуха и водата. Най-важното обаче е ледената банка. Не се изисква разрешение за монтаж. Ледена банка се състои от бетонно казанче, напълнено с вода, която е заровена в земята. В казанчето има големи спирали, направени от тръби. Те са положени по такъв начин, че водата да може да замръзне отвътре навън и са разделени на екстракционни топлообменници и регенерационни топлообменници. Екстракционните топлообменници извличат енергията от водата и я насочват към термопомпата. Тук енергията се компресира и след това се подава в отоплителния кръг. Поради енергията, отделяна от водата, тя постепенно замръзва. Сега регенерационните топлообменници влизат в игра. Те отново захранват казанчето с топлина и водата отново се размразява.Казанчето използва и други функции за по-бързо размразяване: Използва топлината на околната земя. След като водата в казанчето се втечни отново, целият процес може да започне отначало.
Особеността на ледената банка не е само в повтарянето на усвояването и извеждането на енергия, но и в използването на така наречената кристализационна енергия. Когато физическото състояние се промени - течна вода до лед - се отделя толкова енергия, колкото е необходимо за нагряване на един литър вода до 80 градуса по Целзий.
Геотермална енергия чрез геотермални сонди
Може би най-голямото предимство на геотермалните сонди е много малкият им отпечатък. Сондата има диаметър, който едва ли е по-голям от този на CD. Трябва само да планирате малко място за сондажа, тъй като за сондиране се използват големи сондажни машини за пробиване на десет метра дълбочина. След като енергията бъде намерена, двойни U-тръби от пластмаса се вкарват в отворите за пробиване и се запечатват със специален бетон. С помощта на циркулационна помпа в тези тръби циркулира мразоустойчива течност, наречена саламура. Саламурата абсорбира енергията, съхранявана в земята, и я прехвърля към геотермалната термопомпа. Състоянието на агрегация се променя на газообразно посредством изпарител. Чрез процес на компресия газът вече се компресира толкова дълго, колкотодокато достигне температурата, необходима за работа на отоплителната система. Сега газът се втечнява отново и се изпуска в отоплителния кръг. Сонда доставя средно 30 до 50 вата на метър дълбочина.
Разходи за разработка: около 7000 евро
термопомпа: средно 8000
евро разходи за електроенергия годишно: 400 евро
JAZ: 3,82
Геотермална енергия чрез геотермални колектори
Геотермалните колектори са добър заместител на геотермалните сонди, тъй като не изискват официално одобрение. Те също са издръжливи и могат да се комбинират със слънчева топлинна енергия. Геотермалните колектори са плоски системи за оползотворяване на геотермална енергия, които се полагат под повърхността на земята на дълбочина от един до два метра - в зависимост от региона и линията на замръзване. Има спирални колектори, повърхностни колектори, изкопни колектори и геотермални кошници. Те се състоят от пластмасови тръби с дебелина от два до четири сантиметра в зависимост от естеството на почвата, дълбочината на полагане и изискването за отопление. Разсолът също циркулира в геотермални колектори, който абсорбира енергията от земята и я прехвърля към термопомпата за компресия. Геотермалният колектор доставя между десет и 25 вата на квадратен метър.
Разходи за разработка: около 3000 евро (за самостоятелно направени земни работи)
Термопомпа: средно 8000 евро
разходи за електроенергия годишно: 450 евро
JAZ: 3,82
Енергия от водата
Подземните води имат температура от десет градуса по Целзий през цялата година от десет метра дълбочина и следователно могат да се използват като енергиен източник за термопомпа. За съжаление не е възможно навсякъде да се използва този източник на енергия, тъй като подземните води не винаги са на разположение с подходящо качество - твърде много желязо или манган - и то в изобилие. Можете да получите информация за това от отговорния воден орган, доставчика на електроенергия или чрез анализ на водата. За работа на термопомпа са необходими два кладенеца. Така наречения кладенец за доставка, който транспортира водата нагоре, и абсорбционен кладенец, който връща водата обратно. Тези кладенци трябва да бъдат изкопани на разстояние от десет метра и според властите да бъдат на същата дълбочина.Термопомпа, работеща от кладенец, доставя десет киловата електричество с два кубически метра вода.
Разходи за разработка: Около 5000 евро
Термопомпа: Около 8000 евро
Разходи за електроенергия годишно: 360 евро
Годишен коефициент на ефективност (JAZ): 4,25
Енергия от въздуха
Хубавото на въздуха е, че той винаги е там и е безплатен. Разходите за придобиване на термопомпа въздух-вода са ниски и не се изисква разрешение. Добивът на енергия е по-нисък, отколкото при алтернативи. За да генерирате десет киловата електроенергия, са ви необходими 4000 кубически метра въздух на час. Можете да използвате термопомпата въздух-вода за охлаждане на къщата ви през лятото. Необходима е обаче втора отоплителна система, която да гарантира подаването на топлина, дори когато външната температура е ниска. По време на работа вентилаторът изсмуква въздух от околната среда и го препраща към изпарителя. Тук той се компресира, докато се достигне необходимата температура за нагряване или затопляне на водата.
Разходи за разработка: около 250 евро.
Термопомпа: средно 10 000 евро
Разходи за електроенергия годишно: 600 евро
JAZ: 3.32
Подземните води имат температура от десет градуса по Целзий през цялата година от десет метра дълбочина.
„Горещ въздух“ е чужда дума
От всички термопомпи термопомпите с въздушен източник са най-евтини. Устройствата са технически зрели, лесни за инсталиране и поради това стават интересни за все повече собственици на жилища. Въздушните термопомпи набират популярност като отоплителни системи и за приготвяне на топла вода в еднофамилни къщи. И това както при строеж на нови жилища, така и при модернизиране на отоплителните системи. Понастоящем въздушната термопомпа е най-продаваната термопомпена система в Германия. Но каква е тайната на успеха на термопомпите с източник на въздух? Какво могат да направят тези устройства? Какво струват? И какви насоки има за собствениците на жилища при закупуване на термопомпа с въздушен източник? Искаме да разгледаме тези основни въпроси по-долу.
Потенциалът на термопомпите с източник на въздух
Въздушните термопомпи се предлагат в различни дизайни. В така наречената моноблокова конструкция устройствата могат да бъдат настроени както отвън в градината, така и отвътре в мазето в ъгъла на къщата. Като алтернатива има разделени въздушни термопомпи (сплит термопомпи), при които едната част на устройството е в мазето или сервизното помещение, а другата част на открито, обикновено директно на стената на къщата. Тези устройства са значително по-евтини от моноблоковите устройства, което може да обясни голямата им популярност и силния растеж в близкото минало.
Трето, битовите водни термопомпи попадат в категорията на въздушните термопомпи. Тези устройства обаче не могат да се използват за правилно отопление; те затоплят само водата за кухнята и банята. Традиционното централно отопление като газ или петрол продължава да се използва за отопление. Неизползваната отпадъчна топлина от тези котли и други електрически домакински уреди като перални машини или фризери се улавя от битовата водна термопомпа чрез отработения въздух и по този начин загрява питейната вода. Той намира своето място в котелното или сервизното помещение и е практически пример за това как може да се увеличи енергийната ефективност в дома.
Общото между трите устройства е, че те извличат топлина от околния въздух и я прехвърлят във вода, която се съхранява в резервоар за съхранение на питейна вода, буферен резервоар или комбиниран резервоар за отопление и питейна вода. Моноблокът и сплит блоковете извличат топлина от външния въздух, докато модулите за битова вода извличат топлина от въздуха в помещението. Ето защо термопомпите въздух-вода се наричат термопомпи въздух-вода (източник на топлина / среда за пренос на топлина). Като алтернатива има и термопомпи въздух-въздух, които излъчват енергията, съдържаща се във външния въздух, директно във въздуха в помещението. Тези устройства се използват в нискоенергийни и пасивни къщи, но все още не са включени в статистиката на Федералната асоциация.
Мощността на отопление на въздушните термопомпи
Ако въздушната термопомпа извлича топлина от външния въздух за отопление, възниква въпросът как ледено студен въздух може да се използва за отопление при минусови температури. Това се дължи на факта, че от физическа гледна точка не съществува такова нещо като „студено”, а само температурни разлики въз основа на абсолютната нула (-273,15 ° C / 0 Келвин). С помощта на енергия от околния въздух въздушната термопомпа изпарява хладилен агент с точка на кипене под -10 ° C. Следователно дори минусовите температури са достатъчни, за да се изпари този хладилен агент и да се загрее с въздушна термопомпа през зимата. Ако външната температура падне под точката на кипене, се включва електрически нагревателен елемент.
След това газообразният хладилен агент се компресира с компресор и се довежда до по-високо температурно ниво (изпомпва). Това изисква електричество, което ще играе централна роля в следващото. Получената топлина се пренася във вода чрез топлообменник. Газът се втечнява отново, отпуска се и цикълът започва отново.
С този технически принцип въздушните термопомпи постигат топлинна мощност до 20kW (пик до около 50kW) и температури на потока до около 60 ° C, което е достатъчно за еднофамилно жилище. По принцип се казва, че въздушната термопомпа трябва да циркулира около 400 кубически метра въздух на час за един kW. Изходната мощност на отоплението на въздушната термопомпа зависи от това колко "студен" е топлинният източник (външен въздух) и колко "топъл" трябва да бъде топлоносителят (вода за отопление, кухня и баня). Тук се появява гореспоменатото течение. Колкото по-голяма е тази температурна разлика (ход), толкова повече електроенергия консумира компресорът на въздушната термопомпа, за да компресира получената топлина от околната среда до желаното ниво на температура.Следователно отоплителната мощност на въздушните термопомпи се определя в съответствие с EN 14511 в съотношение 2 ° C температура на въздуха към 35 ° C температура на потока.
Така наречената COP стойност (коефициент на ефективност) показва колко електроенергия консумира термопомпеният агрегат. За собствениците на жилища това е много добра сравнителна стойност за ефективността на различните устройства и производители. Той е приблизително между 3,0 и 4,4 за производителите и устройствата и също се дава в температурното съотношение от 2 ° C температура на въздуха до 35 ° C температура на потока. Колкото по-висока е стойността на COP, толкова по-ефективна е термопомпата с въздушен източник. Стойността на COP от 3,7 с топлинна мощност от 9,5 kW означава, че термопомпата с въздушен източник от 1 част електричество (2,56 kW) и 2,7 части енергия за околната среда (6,94 kW) 3,7 части топлинна мощност (9, 50kW).
Стойността на COP се измерва в лабораторни условия и отразява само работата на блока на термопомпата. На практика термопомпите с въздушен източник постигат малко по-ниски стойности. Следователно действителната ефективност при ежедневна експлоатация се дава като годишен коефициент на ефективност (JAZ). Дългосрочен тест на Fraunhofer ISE показа, че въздушните термопомпи постигат JAZ от 2,9 в нови сгради и JAZ от 2,6 в съществуващи сгради.
За собствениците на жилища тази игра с числа представлява предизвикателството да поддържат температурата на подаване в къщата възможно най-ниска. Спестяването на енергия позволява например използването на нискотемпературни радиатори, подово отопление или радиатори с голяма площ, както и добра топлоизолация на къщата.
Собствениците на жилища могат да намалят разходите за придобиване на топлинна помпа с въздушен източник донякъде с финансиране от Федералната служба за икономика и контрол на износа (BAFA).
Цената на термопомпите с източник на въздух
Диапазонът на цените на термопомпите с източник на въздух е огромен, в зависимост от дизайна и отоплителния капацитет на устройството и начина, по който устройството може да бъде поставено на място. За вашата първа ориентация сме събрали цените на устройствата на двама големи германски производители на въздушни термопомпи от техните текущи ценови листи.
- Термопомпи за битова вода: 2500 € - 3100 €
- Разделени термопомпи от 3kW до 13kW: 4000 € - 9000 €
- Термопомпи въздух / вода за вътрешен
монтаж : - до 12kW: € 8,500 - € 11,000
- 12kW до 18kW: € 12,000 - € 16,000 - Термопомпи въздух / вода за външен
монтаж : - до 10kW: 7000 € до 11000 €
- пълен пакет до 10kW, включително топла вода и буферно съхранение: 12 000 € -
16 000 € - - 10 до 18kW: 12 000 € - 25 000 €
Крайно обвързваща оферта, включваща разходи за монтаж и всички аксесоари, може да бъде подадена от специализирана компания само след проверка на място, но можете също да използвате следния калкулатор на термопомпата за бързо сравнение. Например, линиите за хладилен агент само за разделени термопомпи струват около 500 евро на 25 метра. Собствениците на жилища могат да сключват специални тарифи за електроенергия от местния основен доставчик.
Калкулатор на термопомпа
Субсидии за въздушна термопомпа
Собствениците на жилища могат да намалят разходите за придобиване на топлинна помпа с въздушен източник донякъде с финансиране от Федералната служба за икономика и контрол на износа (BAFA). Основната субсидия е най-малко 1500 евро. От 1 януари 2018 г. трябва да се кандидатства за финансиране преди прилагането на мярката, а не след това. Предпоставка обаче е въздушната термопомпа да се използва за отопление и приготвяне на топла вода, а не само за приготвяне на вода. Термопомпите въздух / въздух също са изключени от финансирането. BAFA изготви списък на всички термопомпи с въздушен източник, допустими за финансиране на своя уебсайт.
Федералното правителство субсидира инсталирането на ефективни термопомпи. За системи в нови сгради строителят получава десет евро за всеки отопляван квадратен метър жилищна площ до горна граница от 2000 евро. Има дори 20 евро на квадратен метър жилищна площ за превръщане на стари отоплителни системи в термопомпи, с максимум 3000 евро.
Печат на одобрение за термопомпи с източник на въздух
Като последен съвет строителите трябва да се придържат към два печата за одобрение, ако се интересуват от термопомпа с източник на въздух: EHPA печатът за одобрение на Европейската асоциация на термопомпите определя единни стандарти за качество за производителите на термопомпи. Сертификатът EUCERT от същата асоциация идентифицира сертифицирани от ЕС монтажници на термопомпи.
