Видове термопомпи – характеристики и предимства

Днес все повече хора избират за отопление на дома си екологични, енергоефективни и устойчиви решения. Те изискват първоначална инвестиция и сложна инсталация, но в дългосрочен план гарантират спокойствие и добра възвръщаемост. Различните видове термопомпи са отличен избор за осъществяването на едно такова начинание.

Въздушни термопомпи

Принципа на работа на въздушните термопомпи се основава на прехвърлянето на топлинна енергия от един източник към друг. В случая такъв източник се явява околният въздух.

Видове въздушни термопомпи

• Термопомпи въздух-вода

Тези устройства пренасят топлина от въздуха към водна среда. Това са отоплителни радиатори, тръбно подово отопление, конвектори или битови резервоари за вода.

• Термопомпи въздух-въздух

Тук преносът се осъществява от външния към вътрешния въздух. Най-често за целта се използват климатици, които могат да работят в режим на затопляне или охлаждане.

Принцип на работа на въздушните термопомпи

Работният цикъл на въздушната термопомпа минава през няколко основни етапа и се базира на използването на хладилен агент.

• Абсорбиране на топлина

Хладилният агент абсорбира топлината от въздуха в околната среда, дори температурите да са ниски.

• Компресия

С помощта на компресор се създава налягане, което повишава температурата на хладилния агент.

• Излъчване на топлина

Вече загрят, хладилният агент отдава топлината си към водния или въздушния приемник в сградата.

• Разширяване

Охладеният вече агент разширява своя обем, което слага началото на нов цикъл по затопляне.

Предимства на въздушните термопомпи

Използването на въздушна термопомпа за отопление носи няколко важни ползи за потребителя.

• Има ниски експлоатационни разходи

Разходите за затопляне и охлаждане на определен обем са в пъти по-ниски от алтернативи като газ, електричество, нафта и т.н.

• Висока енергийна ефективност

Коефициентът на ефективност при тези устройства е 4. Това означава, че от всеки киловат консумирана енергия се произвеждат и отдават 4 до 5 пъти повече киловати топлина.

• Щадящи околната среда

Използването на въздух като източник на енергия намалява въглеродните емисии в максимална степен. Освен това този източник е практически неизчерпаем и възобновяем.

• Практична страна

Въздушните термопомпи могат да работят както в режим на затопляне, така и в режим на охлаждане. Това позволява те да бъдат комбинирани с други енергийни източници, както и със слънчеви колектори. Инсталацията е лесна и не изисква сериозни изкопни дейности.

Недостатъци на въздушните термопомпи

Макар и малки, термопомпите също имат своите недостатъци.

• Температурна зона на ниска ефективност

Когато температурите паднат под -15^оС ефективността на термопомпата намалява.

• Възможен страничен шум

Както при обикновените климатични системи, външното тяло може да бъде източник на дразнещ шум по време на работа.

• Сериозна инвестиция

Инсталирането на термопомпа изисква по-сериозни средства в сравнение с традиционните отоплителни системи. Първоначалното вложение варира в границите от 5000 до 15000 лв. Очакваната възвръщаемост е за срок от около 8 години, базирана главно на спестявания от разходи за електроенергия.

Водни термопомпи

Ако разполагате с достъпен източник на вода, водната термопомпа е най-ефективният начин да осигурите отопление и охлаждане на дома си.

Видове водни термопомпи

Можем да обособим няколко основни вида термопомпи, използващи водата като топлинен източник.

• С използване на подпочвени води

За да се възползвате от високата ефективност на тези устройства е нужно да разполагате с кладенец или да сондирате за достъп до подпочвена вода.

• С използване на повърхностни води

Този тип помпи са по-малко разпространени. Причината се крие в широките температурни граници, в които могат да варират водите на източници като реки и езера през различните сезони.

Принцип на работа на водните термопомпи

За своята работа тези термопомпи използват топлината, извлечена от различни водоизточници.

• Достъп до вода

Посредством помпа се изтегля вода от кладенец или друг водоизточник. Температурата на кладенчовата вода се движи в постоянни граници целогодишно, което прави този източник предпочитано и ефективно решение.

• Топлинен пренос

Хладилен агент абсорбира топлината от водата и я складира в изпарител.

• Повишаване на температурата

Налягането на хладилния агент се повишава посредством компресор. Този процес повишава и температурата му.

• Отдаване на топлина

Генерираната топлина се пренася към сградната отоплителна система – радиатор, подово, бойлер и т.н.

• Завършване на цикъла

След като водата отдаде своята топлина, тя се връща обратно към водоизточника и процесът започва отначало.

Предимства на водните термопомпи

Използването на вода като източник на топлина има своите предимства.

• Висока енергийна ефективност

Почти постоянната температура на водата през цялата година осигурява висок коефициент на ефективност, достигащ стойности между 4 и 6.

• Нива на ефективност

Системата работи еднакво ефективно без значение от външните температури.

• Инвестиция и възвръщаемост

Вложените за изграждането на водна система средства имат висока и сравнително краткосрочна възвръщаемост. Освен това разходите по нейната поддръжка и експлоатация се движат в ниски граници.

• Функционалност

Система с водна термопомпа може да осигури безпроблемно отопление, охлаждане и достъп до гореща вода за битовите нужди.

• Екосъобразност

Използваните водни ресурси осигуряват възобновяема енергия с ниски въглеродни емисии.

Недостатъци на водните термопомпи

Има определени показатели, които могат да бъдат отчетени като недостатък на системите с водна термопомпа.

• Наличие на водоизточник

За изграждане на такъв тип система основното изискване е наличието на подпочвени или повърхностни води.

• Инвестиционни разходи

Изграждането на системата изисква значителна първоначална сума, която да се вложи в сондажни дейности или колектори. Разходите могат да варират в границите от 10000 до 25000 лв, като очакваната възвращаемост е със срок от около 10 години. Трябва да се има предвид, че достъпът до водоизточници в някои райони на страната е ограничено.

• Поддръжка на водната система

За безпроблемното функциониране на цялата система е важно да се предотвратят възможни запушвания и замърсявания на филтрите на помпите. Това налага тяхната периодична поддръжка.

Геотермални термопомпи

Системите за отопление, които използват земята като източник на топлина, се наричат геотермални. Имайки предвид, че температурата на земята на определена дълбочина се движи в постоянни граници целогодишно, тяхната енергийна ефективност е изключително висока.

Принцип на работа на термопомпите земя-вода

Използването на такъв тип помпа осигурява пренос на топлина между земята и обекта. Този процес е двупосочен – през зимата обектът се отоплява, използвайки земната енергия. През лятото топлината от сградата се отвежда обратно в земята, като по този начин се постига охлаждане. Използването на затворени или отворени циркулационни системи за пренос на топлина минава през няколко основни етапа.

• Пренос

За флуид често се използва вода с антифриз. Извлечената топлина се предава към него по време на циркулацията му по подземно положени тръби.

• Компресия

Хладилният агент на термопомпата абсорбира топлината на циркулиращия флуид. Компресор повишава неговото налягане, като по този начин повишава температурата му допълнително.

• Отдаване

Нагорещеният хладилен агент отдава своята топлина на сградната отоплителна система.

• Обратен процес

В сезоните, когато обектът се нуждае от охлаждане, термопомпата извлича топлината от него и я отвежда обратно в земята.

Предимства на геотермалните термопомпи

• Коефициентът на ефективност

При този тип термопомпи този показател се движи в диапазона между 4 и 6, което е отлично.

• Перманентно и целогодишно

Външните атмосферни условия не влияят на стабилността на земната температура, което дава възможност на помпата да работи при постоянни условия през всички сезони.

• Екологично ориентирана система

Използването на възобновяем източник води до ниски въглеродни емисии.

• Ниски експлоатационни разходи

Разходите по първоначалната инвестиция се движат в границите между 15000 и 30000 лв. Има възможност те да се възвърнат за период от 5 до 10 години. Почти няма допълнителни разходи за поддръжка и експлоатация.

Недостатъци на геотермалните термопомпи

• Високи начални разходи

Сумата, която трябва да бъде вложена за инсталация на вертикални сондажи или хоризонтални колектори е доста висока.

• Необходимост от пространство

Хоризонталният тип системи изискват голяма свободна площ.

• Геоложки условия

Вертикалният тип сондажи изискват подходяща почва и геоложка среда.

Който тип термопомпа да привлече вниманието Ви бъдете сигурни, че ще направите един отличен избор за климатизацията на Вашия дом или друг обект.