na jednom mjestu sve za grijanje, hlaĐenje i …
TRANSCRIPT
www.mariterm.hr
www.mariterm.hrwww.mariterm.hr [email protected]@mariterm.hr
NA JEDNOM MJESTU
SVE ZA GRIJANJE, HLAĐENJE I KLIMATIZACIJU
DIZALICETOPLINEDIZALICETOPLINE
Osnovni pojmovi,odabir i primjenaOsnovni pojmovi,odabir i primjena
- 1 -
VELIKI IZBOR ROBNIH MARKI
NA JEDNOM MJESTU SVE ZA GRIJANJE, HLAĐENJE IKLIMATIZACIJU
DIZALICE TOPLINE –OSNOVNI POJMOVI, ODABIR I PRIMJENA
Dizalica topline je nezamjenjiv uređaj kada govorimo o energetski učinkovitom grijanju. U posljednje vrijeme je to jedan od najčešćih pojmova o kojem potrošači zainteresirani za investiranje u sustav grijanja traže informacije. Istodobno zbog tehnički složene konstrukcije i načina funkcioniranja nije intuitivno toliko bliska potrošaču laiku. Namjera ovog priručnika je na jednostavan i razumljiv način pojasniti osnovne pojmove, načelo funkcioniranja i primjenu dizalice topline i na taj način pomoći potencijalnom kupcu u odluci o odabiru i kupnji bez detaljnog ulaženja u termodinamičke procese koji se odvijaju u samom uređaju.
Dalibor Matijašić, dipl.ing.
- 2 -
Što je to dizalica topline?
Dizalica topline je uređaj koji toplinsku energiju okoline podiže na viši temper-aturni nivo pogodan za korištenje u sustavima grijanja prostora i potrošne tople vode. Pri tome ulaže rad dobiven utroškom nekog od oblika energije, najčešće električne. Proizvedena toplina može, ovisno o vrsti sustava, biti predana zraku ili vodi.
Da bi dizalica topline mogla funkcionirati potrebna su dva odvojena i međusobno izolirana spremnika topline: jedan koji proizvedenu toplinu prima (prostorija koju zagrijavamo, spremnik tople vode) i drugi koji koristimo kao izvor iz kojeg se toplina crpi (atmosfera, voda, tlo). Dakle, za dobivanje korisne toplinske energije kod dizalice topline moramo utrošiti jedan od konvencionalnih oblika energije (najčešće električnu) te preuzeti energiju iz nekog od obnovljivih izvora (atmosfera, voda, tlo). Odmah možemo uočiti da konvencionalna energija košta dok je energija iz obnovljivih izvora besplatna i u tome leži energetska učinkovitost dizalice topline: dio ener-gije koji koristimo za proizvodnju toplin-ske energije je besplatan.
- 3 -
Učinkovitost dizalice topline
U atmosferi, vodi i tlu postoje ogromne i neiscrpne količine toplinske energije čak i pri vrlo niskim temperaturama. Razlog zbog kojeg ju ne možemo jednostavno iskoristiti za potrebe zagrijavanja je niski temperaturni nivo na kojem se nalazi. Kao što je u uvodu rečeno, zadatak dizalice topline je da raspoloživu besplatnu toplinsku energiju podigne na odgovarajući temperaturni nivo. Da bi to postigla mora utrošiti određenu količinu konvencionalne energije. Omjer dobivene korisne toplinske energije i uložene konvencionalne energije upravo predstavlja učinkovitost dizalice topline. Koeficijent kojim se definira učinkovitost dizalice topline ima oznaku COP ili SCOP. Razlika između ove dvije oznake je u tome što je prvom definirana učinkovitost u točno određenoj radnoj točki uređaja dok je SCOP tzv. sezonski koeficijent energetske učinkovitosti koji uzima u obzir cjelogodišnje uvjete rada uređaja kao i klimatsku zonu u kojoj uređaj radi i samim time je i mjerodavnija veličina. Npr. ukoliko u katalogu proizvođača dizalica topline pronađete podatak da SCOP iznosi 3,5 znači da će takav uređaj u prosjeku utrošiti 1 kW konvencionalne energije da bi proizveo 3,5 kW korisne toplinske energije, pri čemu je razlika u iznosu od 2,5 kW energije preuzeta iz okoline. Pojednostavljeno rečeno platili smo 1 kW a dobili smo 3,5 kW. Za usporedbu, učinkovitost najkvalitetnijih kotlova na drva iznosi 0,86, kotlova na pelete 0,92 koliku učinkovitost postižu i uljni kotlovi, te plinski kondenzacijski kotlovi sa koeficijentom učinkovitosti 1,1.
- 4 -
Što sve utječe na učinkovitost dizalice topline?
Učinkovitost dizalice topline je promjenjiva veličina i ovisi o dva osnovna čimbenika: željene temperature medija kojeg zagrijavamo (zrak ili voda) i temperature izvora iz kojeg crpimo energiju (atmosfera, voda, tlo). Bez dubokih analiza zaključit ćemo da je učinkovitost dizalice topline to veća što je niža željena temperatura zagrijavanja ogrjevnog medija i viša temperatura izvora toplinske energije. Kako možemo utjecati na ova dva čimbenika? Izborom niskotemperaturnog sustava grijanja (npr. podno grijanje) smanjit ćemo temperaturu vode u sustavu i povećati učinkovitost dizalice topline. To nipošto ne znači da se dizalicu topline ne isplati ugraditi u sustave sa ventilatorskim konvektorima pa i radijatorima samo što će tada učinkovitost biti nešto niža. Crpljenjem toplinske energije iz izvora sa višim temperaturnim nivoom također ćemo povećati učinkovitost dizalice topline. Pri tome treba voditi računa o troškovima koji se pojavljuju i koji onda utječu na ukupnu učinkovitost sustava a što će biti objašnjeno u nastavku.
- 5 -
Vrste dizalica topline
Kao što je već ranije istaknuto za ispravno funk-cioniranje dizalica topline potrebno je osigurati dva odvojena i međusobno izolirana spremnika topline: jedan koji proizvedenu toplinu prima i drugi koji koristimo kao izvor iz kojeg se toplina crpi. Iz toga proizlazi i najčešća podjela i označavanje dizalica topline, pa tako razlikujemo:
Dizalica topline zrak – zrak
Najrašireniji primjer ove vrste dizalica topline jest klima uređaj u split izvedbi pri čemu se toplina sadržana u atmosferi preuzima i uz pomoć termodinamičkih procesa u vanjskoj jedinici podiže na viši temperaturni nivo i preko unutarnje jedinice klima uređaja predaje zraku u prostoru koji se želi zagrijati.
Dizalica topline zrak – voda
Kod ove vrste dizalica topline izvor topline je atmosfera a proizvedena toplina predaje se vodi koja može služiti za zagrijavanje prostora na način da određeno ogrjevno tijelo izvrši predaju topline na zrak u prostoriji koju želimo zagrijati (npr. podno grijanje, ventilatorski konvektori, radijatori i sl.). Druga najčešća mogućnost je da se proizve-dena toplina direktno predaje akumuliranoj vodi za sanitarne potrebe.
Ova vrsta dizalica topline najčešće se pojavljuje u kompaktnoj izvedbi, no kod manjih uređaja za kućnu uporabu zastupljena je i split izvedba.
- 6 -
Dizalica topline voda – voda
Kada imamo na raspolaganju vodenu masu, bilo da se radi o moru, rijeci ili jezeru možemo ugraditi dizalicu topline koja će toplinu crpiti iz navedene vodene mase a proizvedena toplina predat će se ogrjevnoj vodi pri čemu je daljnji proces identičan onom navedenom kod dizalica topline zrak – voda.
Dizalica topline tlo – voda
Tlo je također primjeren izvor topline za dizalicu topline pri čemu se ta toplina oduzima putem izmjenjivača kroz koji struji voda. Izmjenjivač može biti postavljen horizontalno na određenoj dubini tla u vidu cijevnog registra ili vertikalno u obliku sondi. Iskorištavanje topline proizvedene kod ove vrste dizalice topline identično je onome kod dizalica topline zrak – voda i voda – voda.
Osim gore navedenih postoje još neke specifične kombinacije toplinskih izvora prema kojima bi se dizalica topline mogla definirati kao i podvrste među navedenim međutim to nadilazi smisao ovog priručnika te stoga neće biti predmet razmatranja.
Karakteristike izvora topline kao podloga za odluku o odabiru dizalice topline
Kao što je navedeno u zaključku prethodnog poglavlja zadržat ćemo se na analiziranju samo onih izvora topline koji su realno dostupni premda teoretski izvor topline može biti bilo koja materija koja može biti podvrgnuta ohlađivanju, dakle oduzimanju topline.
Atmosfera
Atmosfera odnosno okolni zrak najrašireniji je i najdostupniji izvor topline pogodan za rad dizalice topline. Osim navedenog prednost ovog izvora je što se njegova toplina može iskorištavati neposredno bez dodatnih troškova. Nedostatak je veliki temperaturni raspon a samim tim i velika oscilacija učinkovitosti, te nemogućnost reguliranja količine što može ometati termodinamički proces (npr. jaki udari vjetra pri niskim temperaturama). S obzirom na navedeno dizalice topline koje kao izvor topline koriste zrak pogodne su u blagim klimatskim zonama dok vrlo niske temperature koje se bilježe u kontinentalnim i planinskim područjima mogu biti ograničavajući čimbenik pri odabiru kako s obzirom na očekivanu učinkovitost tako i na mogućnost funkcioniranja uopće. Treba naglasiti da je razvoj dizalica topline omogućio vrlo niske granične vanjske temperature pri kojima uređaj još uvijek može funkcionirati (do -15°C pa i niže); naravno pri tome učinkovitost znatno opada.
- 7 -
Voda
Voda kao općeniti naziv za bilo koju vodenu masu ima veći specifični toplinski kapacitet od zraka i prosječno se nalazi na višem temperaturnom nivou te je s te toče gledišta povoljniji toplinski izvor. Temperaturne oscilacije su također manje u odnosu na zrak pa je samim tim i učinkovitost dizalice topline koja kao izvor topline koristi vodu postojanija. Nedostaci takvog izvora su povezani sa dovođenjem do dizalice topline. Naime, dok je dizalicu topline koja koristi zrak kao izvor topline dovoljno pozicionirati na otvoreni prostor, vodu je potrebno dovoditi dizalici topline pri čemu se u pravilu troši određeni rad odnosno energija za pogon pumpe, dakle električna energija. S obzirom da je to energija koja se plaća ulazi u energetsku bilancu dizalice topline kao negativna odnosno smanjuje joj učinkovitost. Naravno i cijenu same instalacije kojom će voda biti dovedena da dizalice topline treba uzeti u obzir. Drugi nedostatak povezan je sa kemijskim sastavom vode koja je često agresivna prema konstrukcijskim materijalima od kojih je napravljena dizalica topline poglavito ako se radi o morskoj ili termalnoj vodi što je onda povezano sa troškom u vidu ugradnje dodatnih izmjenjivača topline čime se povećava investicija i raste vrijeme povrata investicije. Treba također napomenuti da crpljenje topline iz prirodnih vodenih masa nije u potpunosti besplatno jer postoji obveza plaćanja koncesije. Kod takvih sustava veći su i troškovi održavanja zbog nužnosti češćeg čišćenja. Naime, osim mehaničkih nečistoća voda sadrži i žive organizme od kojih neki dijelove takvog sustava koriste kao stanište. Postoje naravno metode i oprema koji to mogu spriječiti no pri tome moramo računati sa ne malim troškovima.
Sve navedeno nipošto ne isključuje vodu kao valjani izvor topline samo zahtjeva studiozniji pristup prilikom odabira takve dizalice topline kako u realizaciji investicije i eksploataciji ne bi bilo neugodnih iznenađenja zbog nepredviđenih troškova.
- 8 -
Tlo
Tlo odnosno zemlja je također dobar i postojan izvor topline sa malom varijacijom temperature. Da bi omogućili oduzimanje topline i dovođenje dizalici topline potrebno je u zemlju položiti odgovarajući izmjenjivač topline. Izmjenjivač može biti u obliku cijevnog registra položen horizontalno na određenoj dubini u dužini odnosno površini primjerenoj za kvalitetnu izmjenu topline. Postoji i opcija dubokog bušenja i ugradnje sondi određene duljine. U oba slučaja prisutni su ne mali troškovi. U prvom slučaju potrebno je osigurati dovoljnu površinu terena, dok će u slučaju ugradnje vertikalnih sondi biti potreban angažman stručne specijalizirane tvrtke. Da bi se osigurala kvalitetna izmjena topline sa tlom nužno je da izmjenjivač, bez obzira o kojoj se vrsti radi, bude u neposrednom kontaktu sa zemljom; eventualni zračni džepovi smanjit će učinkovitost izmjene. Potrebno je ukazati na još jedan detalj a tiče se toplinske rekuperacije zemlje oko izmjenjivača. Za razliku od zraka čija temperatura varira intenzivno u ovisnosti o meteorološkoj situaciji, temperatura tla se postupno snižava tijekom rada dizalice topline i zbog sporije toplinske rekuperacije, odnosno prijelaza topline iz susjednih slojeva, mijenja se u ciklusima.
Možemo zaključiti da je atmosfera odnosno zrak kada se sve uzme u obzir u većini slučajeva najpo-voljnije rješenje što potvrđuje i vrlo visoki udio dizalica topline zrak – zrak i zrak – voda u ukupnom broju ugrađenih dizalica topline svih vrsta.
- 9 -
Primjena dizalica topline
Namjera ovog priručnika je pružiti osnovne informacije o dizalici topline potencijalnim korisnicima na nivou kućanstva pa će i razmatranja o primjeni biti ograničena upravo na taj segment. Dakle, kao što je to i ranije spomenuto dizalica topline može se koristiti za zagrijavanje prostora i/ili zagrijavanje vode za sanitarne potrebe. Kod zagrijavanja prostora ogrjevni medij može biti zrak bilo direktno iz prostora koji se želi zagrijati, bilo iz više prostorija sa distribucijom putem zračnih kanala i tada govorimo o dizalici topline zrak – zrak. Najčešći predstavnici ove vrste dizalica topline pojavljuju se u obliku vrlo raširenih split ili multisplit sustava, rjeđe kompaktne izvedbe. Dizalice topline koje kao ogrjevni medij isporučuju toplu vodu (zrak – voda, voda – voda, tlo – voda) moraju biti ugrađene u sustave sa ogrjevnim tijelima kao što su cijevne mreže za podna odnosno površinska grijanja, ventilatorski konvektori ili radijatori. Ukoliko se investira u kompletnu instalaciju poželjno je predvidjeti sustave koji za rad trebaju nižu temperaturu vode kao što su podna ili površinska grijanja i ventilatorski konvektori dok je prilikom rekonstrukcija gdje se dizalica topline priključuje na postojeći sustav radijatora potrebno obratiti pozornost na ograničenja dizalice topline u vidu maksimalne izlazne temperature poglavito ako je prijašnja instalacija projektirana kao visokotemperaturna pa su prema tome dimenzionirani i radijatori. U oba slučaja preporučuje se angažiranje stručne osobe.
Topla voda za sanitarne potrebe također se može zagrijavati putem dizalice topline bilo kao element u sustavu grijanja ili kao zaseban uređaj posebno predviđen za tu namjenu što u prvom redu ovisi o zahtjevima za količinom tople vode. Moderne dizalice topline imaju mogućnost automatskog i neovisnog upravljanja sa ova dva sustava u smislu prioriteta i temperaturnog režima koji je kod zagrijavanja sanitarne vode u pravilu nešto viši.
- 1 0 -
Ekonomska razmatranja
Kao što smo ranije naglasili dizalica topline je u smislu energetske učinkovitosti vrlo poželjan uređaj za grijanje i kao takva će u budućnosti biti sve interesantnija pri odabiru rješenja za grijanje. Naravno sofisticiranost koja omogućuje visoku učinkovitost ima i svoju cijenu koja se može dijelom smanjiti nepovratnim sredstvima iz Fonda za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost kojim se potiče zamjena energetski neučinkovitih uređaja kao što su kotlovi na drva, lož ulje, električni kotlovi i konvencionalni plinski kotlovi. Najčešće pitanje potencijalnog kupca je koliku će uštedu postići ugradnjom dizalice topline. Odgovor na to pitanje moguće je dati dosta precizno ukoliko imate podatak o utrošku energije sa dosadašnjim načinom grijanja te podatak o učinkovitosti ugrađenog uređaja. Npr. ukoliko trenutno posjedujete kotao na lož ulje sa stupnjem učinkovitosti 0,92 i trošite 2.000 lit. lož ulja za zagrijavanje ste utrošili 18.326 kWh toplinske energije što uz cijenu lož ulja od 5,5 kn po litri iznosi ukupno 11.000 kn. Ugradnjom dizalice topline sa minimalnim stupnjem učinkovitosti 3,2 koliko propisuju i uvjeti natječaja Fonda za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost da bi se moglo aplicirati za bespovratna sredstva, za istu količinu potrebne toplinske energije utrošili bi 5.727 kWh električne energije. Pod pretpostavkom da je 70% utrošeno u višoj tarifi po cijeni od 1 kn po kWh a 30% u nižoj tarifi po cijeni od 0,5 kn po kWh ukupni trošak iznosi 4.686 kn, dakle gotovo 60% manje. Po istom principu može se napraviti usporedba sa bilo kojim drugim sustavom.
Dobiveni podatak o uštedi na godišnjoj razini omogućit će nam kvalitetnu procjenu povrata investicije što je također važan čimbenik u odluci o investiciji.
- 1 1 -
U prilog dizalici topline svakako ide i činjenica da je većina njih reverzibilna što znači da se mogu koristiti i za hlađenje prostora čime rješavamo problem cjelogodišnje klimatizacije prostora.
Kao što je rečeno u uvodu ovog poglavlja cijena dizalice topline značajno je viša u odnosu na konvencionalne uređaje. Vrijedno je također primijetiti da cijena dizalice topline sa porastom snage raste puno više nego što je to slučaj kod konvencionalnih uređaja pa je od velike važnosti smanjiti toplinske gubitke objekta u koji se namjerava ugraditi dizalica topline što se može postići boljom izolacijom i kvalitetnijom stolarijom. Naravno sve će to povećati ukupnu investiciju ali će smanjiti investiciju u dizalicu topline, dodatno povećati uštedu energije, povećati komfor stanovanja i potvrditi ekološku osviještenost što trenutno možda i nije na cijeni ali nema sumnje da će se i to promijeniti u ne tako dalekoj budućnosti.
- 1 2 -
Tvrtka Mariterm d.o.o. ima dugogodišnje iskustvo u prodaji, servisiranju i održavanju dizalica topline. U ponudi imamo isključivo uređaje renomiranih brandova kao što su Aermec i Technibel koje ekskluzivno zastupamo na hrvatskom tržištu. Inovativnim tehničkim rješenjima i kvalitetom dokazanom kroz dugi niz godina prisutnosti na zahtjevnom europskom tržištu jamče sigurnost, dugovječnost i visoku energetsku učinkovitost u klasama A++, A+ i A. Obučeni djelatnici u prodaji pomoći će vam besplatnim stručnim savjetima, izračunima i projekcijama pri odabiru uređaja koji će najbolje odgovarati vašim potrebama. Sigurnost u kupnju potvrdit ćemo opcijom produljenog jamstva do 5 godina, a osigurani servis i pričuvni dijelovi jamče pouzdanost i dugovječnost ugrađenog uređaja.
DIZALICE TOPLINE – SUBVENCIJE I POTICAJI
S obzirom da dizalice topline imaju visoku energetsku učinkovitost i spadaju u grupu proizvoda koji koriste OBNOVLJIVE IZVORI ENERGIJE, predmet su većeg broja subvencija i poticaja koje provode država, županije, gradovi i općine u Republici Hrvatskoj. Bespovratna sredstva kreću se od 40% do 80% ovisno od područja na kojem se nalazi objekt za koji se dostavlja prijava za navedena sredstva.
Povrat investicije kreće se između 5 do 10 godina, pa svakako treba istaknuti da se putem bespovratnih sredstva, taj period znatno umanjuje i već nakon nekoliko godina se cjelokupna investicija vraća u 100% iznosu. Također treba naglasiti činjenicu da na skraćivanje vremena povrata investicije znatno utječe manja potrošnja energenata i to je jedan od razloga zašto raste interes za dizalicama topline kao dugoročnom i provjerenom rješenju.
Dizalice topline imaju sljedeće prednosti: namjena im je grijanje i hlađenje, koriste obnovljive izvore energije iz okoline, doprinose znatnoj uštedi primarne energije (ugljen, lož ulje, plin) i smanjenju emisije CO2, te omogućuju smanjenje troškova grijanja i hlađenja za preko 50%. Za učinkoviti rad dizalica topline ne zahtjeva zatvoreni prostor niti intervencije na objektu u smislu izrade dimnjaka, osiguranja pristupa vozilima za dovoz energenata i prostor za njihov smještaj pa znatno smanjuje građevinsku investiciju kod novih objekata uz uštedu u prostoru i visoki komfor boravka i stanovanja u istom. Upravo zbog navedenih prednosti i mogućnosti ostvarenja bespovratnih sredstava ovo rješenje uz modernu tehnologiju sve je više prisutno kod novih investicija kako u stanogradnji, tako i kod poslovnih, industrijskih, javnih i turističkih objekata.
Fond zaštite okoliša i energetske učinkovitosti u 2015-toj godini raspisao je nekoliko javnih natječaja u kojima je predmet za ostvarivanje bespovratnih sredstava bila dizalica topline. Javni natječaj koji sufinancira obnovljive izvore energije u turističkom sektoru omogućuje velike uštede hotelima i ostalim turističkim objektima uz podizanje stupnja konkurentnosti, pa je tvrtka MARITERM uspješno realizirala nekoliko projekata sa dizalicama topline, od kojih ističemo Valamar Isabella Island Resort u Poreču, hrvatsku turističku top destinaciju u 2015.
Dizalice topline su pogodne i za PASIVNU GRADNJU jer troše u prosjeku ispod 15 kWh/m2 godišnje za grijanje, te zadovoljavaju visoke kriterije za gradnju pasivnih kuća i zgrada. Moderna tehnologija bazirana na besplatnoj energiji iz našeg okoliša uz smanjenje štetnih plinova i uštedu u troškovima energenata daju dizalicama topline naziv – BUDUĆNOST GRIJANJA I HLAĐENJA UZ TRAJNU UŠTEDU.
Puppis savjetovanje d.o.o.Osječka 39, 51000 Rijekawww.puppis.hr
- 1 3 -
- 1 4 -
Mariterm -Kuća od povjerenja
koja mari zasvoje kupce!
OBRATITE NAM SE S POVJERENJEM!
NA JEDNOM MJESTU SVE ZA GRIJANJE, HLAĐENJE I KLIMATIZACIJU
RIJEKA: Dražice 123 d Tel. : 051/815 022 Fax: 051/815 016
ZAGREB: Gjure Szaba 4 Tel. : 01/3774 942 Fax: 01/370 7 479
PULA: Divkovićeva 2bTel. : 052/556 864 Fax: 052/556 866
eci ž
arD