Doba návratnosti tepelného čerpadla

Obsah:

• Doba návratnosti tepelného čerpadla.
• Vlastnosti systému, informace od odborníků.
• Návratnost tepelného čerpadla pro vytápění domu.
• Jak tepelné čerpadlo funguje?
• Co je to tepelné čerpadlo?
• Jak rychle by se měla investice do tepelného čerpadla vrátit?
• Závěry.

Rozhodnutí o instalaci tepelného čerpadla je nepochybně poměrně složité a vyvolává mnoho otázek: vyplatí se investovat do této technologie, je výhodná, jaká je doba návratnosti tepelného čerpadla? Proto byste se před takovým rozhodnutím měli rozhodně poradit s odborníkem.

Čerpadlo má své provozní vlastnosti; může sloužit nejen jako zdroj tepla v zimě, ale také zajišťovat chlazení v létě. Proto by instalace tepelného čerpadla měla být zvažována ve spojení s dalšími systémy v domě. Během topné sezóny dochází k úniku tepla z domu přes obvodové stěny, podlahu a střechu a okny. Čím účinnější a lepší je izolace domu, čím lepší jsou okna, tím menší jsou tepelné ztráty jimi v zimě.

Takový systém bude vyžadovat menší kotel nebo tepelné čerpadlo, což výrazně sníží provozní náklady. V moderním domě je také důležité zajistit systém větrání, který zajistí čerstvý vzduch a příjemné podmínky pro bydlení. Ohřev čerstvého vzduchu v zimě může spotřebovat značné množství tepelné energie (v průměru 30 % tepelných ztrát celé budovy), takže instalace větracího systému s rekuperací rovněž výrazně sníží náklady. A všechny tyto systémy lze samozřejmě efektivně kombinovat s tepelným čerpadlem.

Co je třeba zvážit

Pokud již k vytápění používáte systém s plynovým kotlem, pak vám při současných tarifech zemního plynu a elektřiny instalace nezaručí okamžitou výraznou úsporu nákladů. Kombinovaný systém založený na tepelném čerpadle a plynovém kotli vám však rozhodně zajistí větší nezávislost a komfort, možnost volby zdroje tepla v závislosti na tarifech zemního plynu a elektřiny v budoucnu, protože čerpadlo je investicí do vaší nezávislosti na mnoho let.

Pokud však v současné době používáte k vytápění svého domu elektrický kotel, bude tepelné čerpadlo spolehlivou možností, jak výrazně snížit spotřebu elektrické energie a několikanásobně ušetřit na účtech za elektřinu.
Vrátí se vám rychleji než vytápění kotlem na pelety nebo kotlem na dřevěná polena.

Kotle na tuhá paliva vyžadují značné prostředky a čas na jejich čištění během provozu, zajištění složení paliva (polen nebo pelet) a včasné čištění komína od sazí. U tepelného čerpadla záleží pouze na dostupnosti potřebné elektrické energie.

Obrázek ukazuje přibližné provozní náklady na vytápění domu o ^rozloze 150 m2 v Kyjevě s průměrnou úrovní izolace při použití různých druhů paliva.

Je třeba také poznamenat, že se jedná o zdroj vytápění šetrný k životnímu prostředí. Při provozu tepelného čerpadla nevzniká "komín", nevznikají emise škodlivých látek, které ničí ozónovou vrstvu naší planety, a instalace bude odpovědným rozhodnutím ve vztahu k našim budoucím generacím.

Při plánování instalace tepelného čerpadla si položte 5 důležitých otázek:

Má dům kvalitní tepelnou izolaci, aby se minimalizovaly tepelné ztráty v zimě?
Jaký je dostupný elektrický výkon pro instalaci čerpadla?
Je možné provozovat topný systém při teplotě maximálně +55 °C?
Je nutné instalovat druhý (záložní) kotel?
Je možné využívat tepelné čerpadlo nejen pro vytápění a ohřev teplé vody, ale také pro chlazení?

Vlastnosti systému

Doba návratnosti a účinnost tepelného čerpadla závisí na teplotě teplonosného média. V závislosti na modelu a typu mohou ohřívat chladicí médium na teplotu +60...+70 °C. Účinnost tepelného čerpadla však přímo závisí na teplotě přívodu: čím nižší je teplota přívodu tepelného čerpadla, tím vyšší je účinnost tepelného čerpadla a tím nižší je spotřeba elektrické energie.

Pro ohřev teplé vody na příjemnou teplotu je nutná vysoká teplota teplonosného média. Topný systém pro tepelné čerpadlo by však měl být nízkoteplotní. A čím nižší je teplota topného média v topném systému, tím účinněji bude tepelné čerpadlo pracovat.

V tabulce je uveden příklad hodnoty COP tepelného čerpadla se zdrojem tepla vzduch při různých hodnotách teploty teplonosné látky a teploty venkovního vzduchu.

Pro spolehlivý provoz tepelného čerpadla je nutné mít rezervu potřebného elektrického výkonu. Pokud dům nemá plnou rezervu elektrického výkonu, je nutné zvážit instalaci dalšího záložního kotle.
Tepelný výkon čerpadla vzduch-voda závisí na venkovní teplotě.

Čím nižší je teplota, tím menší tepelný výkon tepelné čerpadlo vyprodukuje. Moderní tepelná čerpadla vzduch-voda pracují při venkovních teplotách až -25...-27 °C. V těchto obdobích se však jejich tepelný výkon výrazně sníží a v takových případech byste měli zvážit také instalaci záložního přídavného kotle.

Podle odborníků má instalace systému tepelného čerpadla mnoho výhod: je to spolehlivý a ekologický zdroj tepla, provozní náklady budou nižší než při použití jakéhokoli kotle, tepelné čerpadlo může v domě nahradit klimatizaci a může být také zdrojem chladu v létě.

Pokud se však rozhodnete investovat do tepelného čerpadla, pravděpodobně si položíte otázku, zda to bude dobrá finanční investice a jaká je skutečná doba návratnosti tepelného čerpadla.

Doba návratnosti tepelného čerpadla pro vytápění domu

- to je poměrně důležitá otázka, protože ve srovnání s běžným plynovým kotlem je cena tepelného čerpadla výrazně vyšší. Výpočet doby návratnosti tepelného čerpadla můžete získat od příslušných odborníků.

Vychází z porovnání tarifů pro jednotlivé dostupné nosiče energie (elektřina, zemní plyn, pelety atd.), požadovaného výkonu pro systémy vytápění a chlazení a zahrnuje jak počáteční investice, tak náklady na servis zařízení během provozu.

Co je třeba vzít v úvahu?

Při výpočtu doby návratnosti systému technici počítají s množstvím tepelné energie, které bude budova potřebovat během topné sezóny za rok. Zohledňuje se denní spotřeba teplé vody pro domácí potřeby (sprcha, vana atd.) a počítá se potřebný chladicí výkon pro chlazení domu v létě.

Na základě těchto hodnot se vybere vybavení kotelny a vypočítá se spotřeba různých zdrojů energie. Například spotřeba potřebného množství zemního plynu při provozu plynového kotle, spotřeba pelet při provozu kotle na pelety nebo spotřeba elektrické energie při provozu tepelného čerpadla, spotřeba elektrické energie při provozu klimatizace v létě na chlazení domu.

Při výpočtu návratnosti se počítají také roční náklady na údržbu systému a kotelny. Je důležité poznamenat, že systém vzduch-voda nevyžaduje žádná povolení a údržba je maximálně jednoduchá a spočívá především ve sledování provozních parametrů tepelného čerpadla.

Nejkratší doba návratnosti bude u těch systémů, kde se tepelné čerpadlo používá nejen k vytápění, ale i k chlazení. V případě provozu topného systému s převážně nízkými teplotami chladicího média. Po zvážení všech těchto faktorů budete moci určit dobu návratnosti a finanční hodnotu navrhovaného systému.

Co je to tepelné čerpadlo?

Tepelnéčerpadlo je ekologický zdroj tepla, alternativa k tradičním plynovým nebo elektrickým kotlům. Během provozu tepelné čerpadlo spotřebovává elektrickou energii, ale přeměňuje ji na tepelný výkon s velmi vysokou účinností. Například elektrický kotel, který spotřebuje 1 kWh elektřiny, dodá do topného systému také 1 kWh energie. Naproti tomu tepelné čerpadlo při spotřebě 1 kWh elektrické energie dodává až 5 kWh užitečného tepelného výkonu.

Při provozu každého kotle se využívá energie ze spalování různých druhů paliv. Například plynový kotel využívá tepelnou energii uvolněnou při spalování zemního plynu.

A během provozu takového kotle je nutné platit za množství plynu, které se v něm spálí. Naproti tomu tepelná čerpadla využívají zcela volnou energii z okolního prostředí: vzduchu, vody, půdy atd.

Proto budou náklady na provoz tepelného čerpadla vždy nižší než náklady na provoz jakéhokoli kotle, který spaluje palivo. Počáteční investice do systému tepelného čerpadla však bude vyšší, protože je nutné vybavit systém pro získávání tepla z okolí.

Existují různé typy tepelných čerpadel: "vzduch-voda", "voda-voda" a "země-voda" podle toho, co je zdrojem energie pro tepelné čerpadlo.

Například tepelné čerpadlo země-voda, které využívá volné teplo země. U takového tepelného čerpadla musí být mimo dům v zemi instalován speciální výměník tepla, kde se nosič tepla bude ohřívat teplotou okolní půdy. Může se jednat o horizontální nebo vertikální výměník, ve kterém se teplonosná látka ohřeje na teplotu +3...+8 °C, což je zcela dostatečné pro efektivní provoz tepelného čerpadla. Pro tepelné čerpadlo typu voda-voda jsou obvykle zapotřebí dva vrty.

Voda cirkuluje z jedné studny do druhé pomocí standardního ponorného čerpadla a přes výměník tepla předává teplo vody o teplotě +8...+10 °C tepelnému čerpadlu. U tepelných čerpadel vzduch-voda je nutné instalovat výměník tepla v podobě venkovní jednotky mimo dům, která vypadá jako známá venkovní jednotka běžné klimatizace. Moderní tepelná čerpadla účinně využívají energii venkovního vzduchu i při teplotách až -25 °C.

Tepelné čerpadlo využívá energii z okolního prostředí k ohřevu vody v topném systému. Teplota vody +8 °C nebo teplota vzduchu -10 °C stačí k tomu, aby tepelné čerpadlo pracovalo efektivně a ohřívalo vodu v topném systému až na +60 °C.

Jak jsme však uvedli dříve, doba návratnosti a účinnost tepelného čerpadla se zvyšuje při nižší teplotě vody v topném systému. Například v topném systému s podlahovým vytápěním je teplota teplonosné látky přibližně +35...+40 °C a teplota teplonosné látky v topném systému s radiátory je v průměru +55...+60 °C. Spotřeba elektrické energie tepelného čerpadla v systému s radiátory bude nejméně dvakrát vyšší než v systému s podlahovým vytápěním.

Jak tepelné čerpadlo funguje?

Tepelné čerpadlo je postaveno na bázi chladicího modulu - jedná se o uzavřený, utěsněný modul, jeho hlavními součástmi jsou dva výměníky tepla, kompresor, termostatický ventil (TRV) a řídicí automatika. V chladicím modulu cirkuluje chladivo (freon).

Obíhá pomocí kompresoru mezi dvěma výměníky tepla. Hlavní vlastností chladiva je, že může při nízkých teplotách vřít a měnit se v páru. Může vřít i při teplotách pod 0 °C. Pro obecný popis fungování tepelného čerpadla použijme příklad tepelného čerpadla voda-voda:

• voda ze studny o teplotě +8 °C vstupuje do prvního výměníku tepelného čerpadla, kde předává teplo chladivu. Současně je voda ochlazena na teplotu přibližně +5 °C a odvedena zpět do dalšího vrtu;
• chladivo ve výměníku tepla z této teploty +8 °C vře a mění se na páru (tento výměník tepla se nazývá výparník);
• chladivo ve formě páry se přivádí do kompresoru, kde se stlačuje. Během stlačování se zvyšuje jeho teplota, která může dosáhnout až +100 °C. Tento potenciál se využívá k ohřevu vody v topném systému;
• chladivo o vysoké teplotě za kompresorem vstupuje do druhého výměníku tepla, kde předává teplo vodě v topném systému. Chladivo kondenzuje a mění se zpět na kapalinu (tento výměník tepla se nazývá kondenzátor);
• chladivo pak přes regulační ventil proudí zpět do prvního výměníku tepla, kde může opět odebírat teplo vodě.

Elektrická energie spotřebovaná tepelným čerpadlem se používá k pohonu kompresoru tepelného čerpadla. A čím vyšší je teplota, na kterou musí být chladivo stlačeno, tím vyšší je spotřeba elektrické energie tepelného čerpadla.
Uvažujeme-li tepelné čerpadlo vzduch-voda, teplo chladiva se předává z venkovního vzduchu v prvním výměníku tepla (výparníku). To se děje ve venkovní jednotce tepelného čerpadla, která je instalována venku. Pro zvýšení účinnosti provozu zajišťují cirkulaci vzduchu přes výměník tepla ventilátory.

Jak rychle by se měla investice do tepelného čerpadla vrátit?

Doba návratnosti systému tepelného čerpadla se obvykle pohybuje mezi 5 a 10 lety v závislosti na dostupných zdrojích energie (zemní plyn, elektřina, pelety atd.) a jejich tarifech.

U novostaveb mohou být investice do tepelného čerpadla srovnatelné s investicemi do přípojky zemního plynu (projektová dokumentace, pokládka potrubí, nákup plynového kotle).

Je třeba mít na paměti, že tepelné čerpadlo, o kterém uvažujeme, má oproti jiným tradičním zdrojům tepla řadu zřejmých výhod.

Samozřejmě toto řešení není ve všech ohledech absolutně výhodné, a proto mnoho lidí s pořízením tepelného čerpadla stále váhá. Důvodem je především vysoká cena takového systému ve srovnání s běžnými kotli.

Mezi výhody tepelných čerpadel obvykle patří

• minimální provozní náklady těchto systémů;
• pohodlí a bezpečnost používání;
• šetrnost k životnímu prostředí - v domě není žádný komín;
• nezávislost na tradičních zdrojích energie;
• není třeba skladovat a uchovávat palivo (dřevo);
• vytápění a chlazení z jednoho zařízení;
• vysoká spolehlivost provozu.

Závěry:

Doba návratnosti tepelného čerpadla a investic do něj se může lišit. Doba návratnosti 5 až 10 let se může zdát poměrně dlouhá, ale rozhodně to bude spolehlivá investice do vaší nezávislosti, spolehlivosti a komfortu v provozu po mnoho a mnoho let.

Proto bude taková investice pro mnohé z hlediska ceny a účinnosti skutečně nejvýhodnější.

Doporučované články: Dřevěné dveře s výsuvnou střechou, které se dají pořídit na míru, jsou vhodné pro všechny, kteří chtějí mít v domě:https://mycond.ua/blog/sposoby-zmenshennya-vytrat-na-kvartyrne-budynkove-ofisne-ta-inshi-vydy-opalennya

https://mycond.ua/blog/perevagy-teplovyh-nasosiv-mycond

https://mycond.ua/blog/ekonomne-opalennya-pryvatnogo-budynku-bez-drov-i-gazu