Toplotne pumpe

Toplotne pumpe vazduh – voda u zatvorenom freonskom ciklusu daju i oduzimaju toplotnu energiju vazduha , hlade ili zagrevaju vodu koja se preko cevi sprovodi do potrošača (radijator, klima komore, ventilator konvektori). To je sistem koji čine kondezator, isparivč, kompresor i ekspanzioni ventil. Upotrebljava se gde je potrebno centralno grejanje ili hlađenje i radi i sa ostalim izvorima energije kao što su ugalj, gas, gradska toplana i sl. Može biti predviđena za spoljašnju ili unutrašnju ugradnju.

Zavisno od toga da li je grejanje podno, preko radijatora i sl. postoje 2 vrste toplotnih pumpi vazduh – voda:

1. One koje graju vodu do 70 C – Visokotemperaturne
2. One koje greju vodu do 50 C – Niskotemperaturne

Uglavnom se ovi sistemi koriste zajedno sa konvencionalnim izvorima energije kao što kotlovi na razne vrste goriva. Vazduh – voda pumpe se koriste u objektima gde je neophodno centralno upravljanje. Kod ovih pumpi se mogu ugrađivati različiti kompresori i moguće je da mašina ima jedan ili više kompresora.

COP je je koeficient efikasnosti rada toplotne pumpe vazduh – voda, i on pokazuje koliko je puta količina prenesene (dobijene) energije veća od upotrebljene električne enerigije za rad kompresora. Koeficijent COP ide do 4 kod toplotnih pumpi vazduh – voda. Kod niskotemperaturne pumpe retko prelazi koefijijent 4, dok se kod visokotemperaturnih pumpi koeficijent COP kreće oko 3. Više kompresora troše i više električne energije čime se negatino utiče na koeficijent COP. Visokotemperaturne pumpe mogu da se koriste za radijatorsko grejanje i zagrevanje tople sanitarne vode.

Načini postavke toplotnih pumpi vazdih – voda:

1. Agregat koji je predviđen za montažu napolju i koji sadrži sve elemente (kondezator, kompresor, isparivač) a u objekat ulazi samo cevovod.
2. Postavka sa kompresorom i isparivačem u spoljnom agregatu, a kondezator je u unutrašnjem bloku.
3. Modularna postavka gde unutrašnji blok sadrži osim kondezatora i bojler.

Toplotne pumpe vazduh – voda su raspoložive u širokom spektru kapaciteta od 5 KW do 500KW i uglavnom se primenjuju kod:

Poslovnih objekata, hotela, ugostiteljskih objekata, stambenih objekata, obrazovinih ustanova, rezidencijlani objeka , trgovinskm centrima i supermarketima..

Prednosti i nedostaci vazduh – voda tomplotnih pumpi.

Prednosti: visoka efikasnost, brza montaža, nema potrebee za izvođenjem zemljanih radova i izvor toplotne energije vazduh je neograničen i besplatan.

Nedostaci: pri sniženju temperature vazduha koeficijent COP naglo pada. Toplotne pumpe vazduh – voda, rade stabilno do temperature -10C. Na temperaturama od -15C koeficijent COP ide ispod 2, dok je na temperaturi -25C nemguće koristiti toplotne pumpe vazduh – voda.

Toplotne pumpe zemlja – voda u zatvorenom freonskom ciklusu daju i oduzimaju toplotnu energiju vazduha , hlade ili zagrevaju vodu koja se preko cevi sprovodi do potrošača (radijator, klima komore, ventilator konvektori). To je sistem koji čine kondezator, isparivč, kompresor i ekspanzioni ventil. Upotrebljava se gde je potrebno centralno grejanje ili hlađenje i radi i sa ostalim izvorima energije kao što su ugalj, gas, gradska toplana i sl. U principu ovo je mašina voda-voda s obzirom da rashladno sredsto kruži I u mašini predaje energiju freonu, s razlikom što je sistem cevovoda u zemlji a ne na vodeni resurs.

Toplotne pumpe zemlja – voda funkiconisu tako što se uzima toplotna energija zemlje koja je od +5 do +10 C I ta energija se dalje predaje potrošačima(hladjenje, grejanje, grejanje sanitarne vode I sl.)

Da bi se to postiglo postoje 2 dela sistema. Prvi sistem ili Geoterminalni izmenjivač toplote se nalazi u zemlji ispod nivoa zamrzavanja određene kimatske zone I 2 sistem koju čini sama mašina, tj toplotna pumpa.

Postoje 2 vrste izmenjivača toplote koji se polažu u zemlju.

Vertikalni geotermane sonde su polje cevi specifične konstrukcije koji se postavljaju u zemlji na dubini od najmanje 18 metara do preko 100m.

Površinski cevni kolektori su sitem cevovoda ol polimernih cevi koji se stavljaju horizontalno u polje , slično sistemu podgog grejanja. Preporuka je da se cevi polože na dubinu od 3-3,5m da bi se izbegao uticaj cevnih kolektora na okolinu. Potrebno je I izabrati zemljište koji je što više otvoren da bi sunce doopunilo rezere enegrgije zagrevajući zemlju.

U teoriji koeficijent COP može dostići I 7 kod toplotnih pumpi zemlja – voda, medjutim u stvarnosti je to teško postići pa se koeficijent COP najčešće kreće između 4,5.

Toplotne pumpe zemlja – voda su raspoložive u širokom spektru kapaciteta od 40 KW do 660 KW , koriste se za centralne sisteme grejanja I hlađenja I uglanovom se koriste kod:Poslovnih objekata, hotela, ugostiteljskih objekata, stambenih objekata, obrazovinih ustanova, rezidencijlani objeka , trgovinskm centrima i supermarketima

Prednost sistema toplotne pumpe zemlja – voda je:

Autonomija sistema- toplotna pumpa zemlja – voda ne zavisi od od fluida koji prenose energiju I nisu potrebne posebne dozvole za generesinje ove toplotne pumpe.

Nisu potrebni dodatni eksloatacioni troškovi. I visok COP

Mane su: visoka cena i kraći period ekspolatacije. Toplotna pumpa zemlja voda je skuplja nego pumpe sličnih kapaciteta koje kao izvor koriste drugi resurs. Sami radovi postavke koštaju dosta I zahtavaju angažovanje geologa, inženjera I sl. Nestabilnost zemlje I tla može dovesti do deformacije sondi ili pucanja, pa samim tim I onesosobljavnju celog sistema.

Toplotne pumpe voda – voda u zatvorenom freonskom ciklusu daju i oduzimaju toplotnu energiju vode , hlade ili zagrevaju vodu koja se preko cevi sprovodi do potrošača (radijator, klima komore, ventilator konvektori). To je sistem koji čine kondezator, isparivč, kompresor i ekspanzioni ventil. Upotrebljava se gde je potrebno centralno grejanje ili hlađenje i radi i sa ostalim izvorima energije kao što su ugalj, gas, gradska toplana i sl.

Toplotne pumpe voda – voda su pumpe sa najvećim koeficijentom COP, imaju veliku efikasnost, jer energiju crpe iz vode cija je temperatura uvek visa nego vazduha ili zemlje. Vodeni resursi koji mogu biti iskorišćeni kao izvor su reke, podzemne vode, jezera, mora i sl.

Ukoliko se toplotna pumpa voda – voda koristi za sisteme podgnog grejanja, efekat podnog grejanja će biti najveći iz razloga što je efikasnost toplotne pumpe veća, ukoliko je razlika između izvora odakle se dobija energija i sredine gde se ona koristi manja. Temperaturni režim podgnog grejanja je niži nego kod ostalih sistema. Sistemi toplotne pumpe voda- voda mogu se koristiti i u kombinaciji sa konvencionalnim izvorima grejanja kao što su kotlovi na razne vrste grejanja.  Voda  – voda  toplotne pumpe se koriste u objektima gde je neophodno centralno upravljanje. Kod ovih pumpi moguće je da mašina ima jedan ili više kompresora.

Dva su načina korišćenja vode kao izvor za dobijanje rashladne ili toplotne energije.

Prvi način korišćenja toplotne pumpe voda – voda je da se na pumpu dovodi protočna voda. Kada se kao izvor koristi podzemna voda moguće su dve varijante. Kod jedne se buše dva bunara od kojih jedan služi za izvlačenje vode,tj kao izvor, I drugi bunar koji služi za povraćaj vode kao ponor. Voda ide neposredno na toplotnu pumpu voda- voda.  Kod druge varijante, buši se jedan bunar u koji se montira cevnta petlja sa rasolom koji kružeći kroz petlju uzima energiju iz vode bunara I predaje je kroz izmenjivač toplote freonu u toplotnoj pumpi.

Drugi način korišćenja toplotne pumpe voda – voda je kada se kao izvor koristi voda koja nikad ne zamrzava. (jezera, mora I sl.) Tada se petlja iz sprecijanih cevi postavlja na dno mora ili jezera. Rasol koji kruži kroz cevnu petlju uzima energiju iz vode mora ili jezera I predaje je kroz izmenjivač toplote freonu u toplotnoj pumpi, dok je toplotna pumpa dalje vodi ka potrošaču (radijator, ventilator konvektore, podnog grejanje I sl.)

Toplotne pumpe voda – voda su raspoložive u širokom spektru kapaciteta od 40 KW do 660 KW , koriste se za centralne sisteme grejanja I hlađenja I uglanovom se koriste kod:Poslovnih objekata, hotela, ugostiteljskih objekata, stambenih objekata, obrazovinih ustanova, rezidencijlani objeka , trgovinskm centrima i supermarketima..

Prednosti i mane:

Temperature vode je uvek iznad nule što samim tim uslovaljava visoku efiksasnot sistema gde koeficijent COP ide I do 5. Pored toga voda je neiscrpan a besplatan izvor energije.

Kao nedostatak toplotnih pumpi voda – voda uglanovm je komplikovanija postavka sistema I složenija montaža. Kada su u pitanju podzemne vode,nekada kada su sušni periodi ili drugi nepredvidivi uzroci dovode do smanjena kapaciteta količine vode. Ono sto je bitno je da blizina izvora I ponora enegije vodenog izvora budu manje od 100m.