By niki Екстериор • Интериор • • 0 Comments

Термопомпите в нискоенергийното строителство

Понятието “нискоенергийни сгради” е свързано със специфичен проект на изпълнение, който се осъществява в няколко направления – качествен стъклопакет за прозорците и значително по-дебела изолация, изграждане на вентилационни системи с рекуперация или монтиране на термопомпи, фотоволтаици и др.
Строителството на подобни сгради отдавна се е наложило в развитите страни във връзка с постоянно нарастващите нормативни изискванания към осигуряване на по-добър комфорт на обитаване, намаляване на вредните емисии на въглероден диоксид в околната среда и в опита да се редуцира енергията за отопление.


Макар и с бавни темпове, нискоенергийното строителство навлиза и у нас поради всички тези важни преимущества и бъдещите ползи и икономии, които предполага подобна инвестиция. В настоящата статия ще обърнем внимание на едно от тези направления, а именно видовете термопомпи и характерните им функции.

Кога термопомпите са ефективни за нискоенергийните къщи ?Употребата на термопомпи в нискоенергийните къщи е аргументирана стъпка не само от финансова, но и от енергетична гледна точка, единствено когато съотношението между добиваната топлина към потребената електрическа енергия е по-голямо от 3.0. За да се гарантира това трябва да са налице следните предпоставки:

  • източник на топлина с постоянно температурно ниво (почви и подпочвени води)
  • минимално използване на допълнително електрическо отопление за покриване на пиковите натоварвания
  • наличие на компетентно сервизно обслужване на термопомпената инсталация
  • когато използваната отоплителна система позволява ниски системни температури, т.нар. плоскостно отопление

Съвременното управление е още едно изискване за отоплителните системи в нискоенергийните къщи. Органът за контрол трябва да бъде разположен на достъпно и удобно място в жилищната площ, така че всички елементи на инсталацията и термопомпата да могат да се изключат напълно, при условие че не се добива топлинна енергия.

Какво предсталвяват термопомпите?
Термопомпите са специфична апартура, която пренася топлина от външен източник за затопляне на въздуха в помещенията или вода за битови нужди. Съобразно конкретните потребности добиваната топлина може да се премести в или извън помещенията, което определя режимът на работа на термопомпата, а именно отопление или охлаждане. Трябва да се отбележи, че консумацията на електрическа енергия в този процес е минимална и е съсредоточена само за електрониката на термопомпата, но не и за самото отопление.
Термопомпените системи се употребяват за отопление, охлаждане и произвеждане на топла вода за бита в еднофамилни къщи и жилищни кооперации и различни обществени сгради. Успешно биха могли да подменят котлите на дърва, въглища, ток или газ, разходите за които са в пъти по-големи.

За пример – една термопомпа, която консумира 1 kW/h електроенергия отдава над 4 kW/h топлинна мощност, което намалява разхада за електрическа енергия с до 80%. В допълнение, машината може да се програмира да работи по часове, а това още веднъж ще спомогне за намаляване на сметките.

Сред най-важните предимства на термопомпите се нареждат:
– Възобновяем и леснодостъпен източник на енергия
Високи коефициенти на трансформация COP (Coefficient of Performance) в режим на отопление и енергийна ефективност EER (Energy Efficiency Ratio) в режим на охлаждане. Коефициентът СОР отчита отношението между консумираната от термопомпата електрическа мощност (kW) и отдадената от агрегата топлинна енергия (kW).
– Изцяло автоматизиран процес на пренасяне на топлинната енергия от източника до обекта
– Надеждност и защита при аварии и пожари
– Не е необходимо отделно помещение за съхранение на енергоизточника
– Най-нисък дял на отделяни вредни емисии в околната среда

Как да намалим загубите от отоплителната инсталация?
Високоефективната инсталация за отопление е важен аспект в нискоенергийното строителство. Миниманизирането на загубите от отоплителната система в една нискоенергийна къща е от съществено значение. Разположението на генератора на топлина и разпределителната инсталация трябва да се проектира така, че неизбежните загуби от преноса на топлоенергия също да могат да бъдат оползотворявани. Необходимо е и самият топлинен генератор да е високоефективен.

Видове термопомпи
В зависимост от източника на топлина, който използват (въздух, земя, вода) термопомпите биват:
Вода – вода (хидротермални) – този тип термопомпи използват топлинната енергия на подпочвените води, като водата се изпомпва до достигането й до термопомпата, където се охлажда. Отнетата топлина се предава към топлопреносителя на вътрешната отоплителна инсталация, а охладената вода се връща в попивателен сондаж. Този тип съоръжения се характеризират с най-голяма ефективност, поради постоянното температурно ниво на подпочвените води (между 7-14 градуса по Целзий целогодишно), което гарантира високият коефициент на енергийна ефективност.

Изграждането на подобен тип инсталации е свързано с извършването на геотермални проучвания за да може правилно да се изчисли топлинната мощност и да се определи видът термопомпа, съобразно конкретния дебит.

Земя – вода (геотермални) – термопомпите извличат топлинна енергия директно от почвата, чиято температура след определена дълбочина е между 10-14 градуса по Целзий. Това допринася за висока ефективност при режим на отопление и охлаждане и намаляване на разходите с до 80%. Процесът се осъществява посредством топлообменници на гликол или хладилен агент, които могат да бъдат разположени хоризонтално или вертикално в границите на терена със сондаж.

Въздух – вода – този тип термопомпени агрегати са подходящи за използване в случай на липса на достатъчно подземни води, или това са т.нар. чилъри. Механизмът им най-общо се състои от външно и вътрешно тяло, свързани посредством медни тръби. Външното тяло може да се монтира на фасадата, покрива или друго подходящо място за целта, а вътрешният модул в сервизно помещение на отстояние не повече от 25 м от външното тяло. Коефицинтът на енергийна ефективност се влияе от атмосферните условия и варира спрямо външната температурата на  въздуха. При режим отопление, външният модул използва топлината на въздуха и я пренася до вътрешният хидромодул, откъдето топлината преминава към вътрешната отоплителна инсталация.

Термопомпите въздух – вода биват няколко вида:
– Обикновени (Air Source Heat Pump HRCF) – те представляват класическият и най-евтин вариант на термопомпени агрегати. Работят при температури над -12 по Целзий, като използват автоматично реверсиране на режим за обезскрежаване.

– С топлинна рекуперация (Air Source Heat Pump with heat recovery HRCF/RH) – този тип термопомпи разполага с допълнителен топлообменник, който оползотворява и използваната топлина от работата на самия компресор. Тази енергия в други случаи се губи, особено при режим на охлаждане. Процесът на работа се осъществява посредством вградени във въздушния изпарител електрически нагреватели, което осигурява ефективност дори и при екстремно ниски температури до – 20 градуса по Целзий.

– С инверторно управление на оборотите на компресора (Inverter Chillers) – тези термопомпи позволяват автоматичното регулиране на оборотите на компресора. Това способства във всеки един момент да се регулира точното количество енергия, което е необходимо за отопление или за охлаждане.

Инсталирането на термопомпи е изключително обоснована стъпка в процеса на климатизация на една обикновена или нискоенергийна сграда. Действието им основно се състои в това да доставят или да отнемат излишната топлина, при това с гаранция за по-добър комфорт на обитаване и високо ниво на безопасност и надеждност на системата в стремежа към опазването на околната среда.

Източник: blog.vimax.bg