48December 2011Podatki za toplotni prenosnik:ffcevi iz bakraffpremer 15 mmffdolžina 1750 mffpovršina 1,5 m 2ffmoč 0,8 – 5,2 kWffmaksimalna temperatura 85 °Cffmasni tok 1,4 l/minfftlačne izgube 0,5 barPosamezne latentne celice so medsebojno oddaljene 6do 8 cm in izolirane v skupnem ohišju. Pri Δt = 50 K (35 °C –85 °C) PCM 60/62°potrebujemo 6 celic.8. ZaključekLatentni hranilniki toplote shranijo lahko 5 do 14 krat večtoplote na enoto prostornine kot materiali za senzibilne hranilnike,kot so voda, prst in kamen. V primeru uporabe toplotnečrpalke so stroški za energijo manjši do 70 %. Sončnoenergijo shranjujemo v prehodnih obdobjih in zimskem obdobju,ko je te energije v letnem povprečju na razpolagopribližno 200 do 250 kWh/m 2 . Vgradnja hranilnika latentnetoplote v povezavi s toplotno črpalko, znatno zmanjša raboenergije in stroške ogrevanja, prav tako tudi ne onesnažujemookolja.(bg)ZAKAJ SO TOPLOTNE ČRPALKEAKTUALNERazlogi so trije. Toplotne črpalke za delovanje potrebujejoelektrično energijo, vendar večji del toplote proizvedejoiz obnovljivih virov energije. Drugi razlog je, da so na voljotoplotne črpalke z majhnimi močmi, medtem ko oljnih inplinskih kotlov ni. Zakaj je to pomembno? Energijska politikaza rabo energije v stavbah gre v smeri čim manjše in čimbolj učinkovite rabe, to pa pomeni gradnjo stavb z majhnimitoplotnimi izgubami. Na primer, v nizkoenergijski hiši, kiima 20 W toplotnih izgub na kvadratni meter in površino200 kvadratnih metrov, za ogrevanje potrebujemo napravoz močjo 4 kW. Kotli pa imajo moči od 12 kW naprej in neustrezajo tem zahtevam. Drugi razlog so stroški ogrevanja.Pri trenutnih cenah energentov je ogrevanje s toplotno črpalkood 40 do 50 % cenejše od ogrevanja z zemeljskim plinomin kurilnim oljem, ter celo 70 % cenejše od utekočinjeneganaftnega plina.Slika 1: Določitev grelnega števila toplotne črpalkePrimerjava toplotne črpalke in kotlov nalesno biomasoLesna biomasa je velika konkurenca toplotnim črpalkam,saj gre za obnovljivi vir energije, poleg tega je pridobljenakilovatna ura celo 10 % cenejša kot pri toplotni črpalki. Šeposebej to velja za kotle na pelete, ki jih proizvajajo tudi žev kondenzacijski tehnologiji in v obliki kaminskih peči, ki jihlahko postavimo v bivalni prostor ter imajo obenem dovoljmajhne moči, primerne tudi za nizkoenergijske in celo pasivnehiše. Morda je njihova pomanjkljivost v primerjavi stoplotnimi črpalkami le to, da jih ne moremo izkoriščati zapasivno hlajenje. Tudi prezračevanje je težje oziroma dražjepovezati z njimi.Razvoj na področju TČNajsodobnejši trend je ogrevanje in hlajenje s soncem.Proizvajalci, večinoma evropski, razvijajo solarne toplotnečrpalke, pri katerih namesto hranilnika vode uporabljamohranilnik z različnimi parafinskimi voski, v katerem se hranilatentna toplota. V sistem se vgradijo še sončni sprejemnikizrak/voda in ne voda/voda, kot je značilno za klasične sprejemnike.Toploto, ki se v latentnem hranilniku hrani iz obdobij,ko je bilo dovolj sonca, se uporabi, ko tega ni dovolj.Princip delovanja toplotne črpalke je enak kot pri klasičnih,le raba električne energije je zaradi shranjene sončne energijeje manjša. Energijo sonca lahko izkoriščamo praktičnocelo leto oziroma vsaj 80 % časa. Ker rabimo manj električneenergije so letna grelna števila teh sistemov višja kot priklasičnih in dosežejo vrednosti šest oz. sedem. Ogrevanje inhlajenje sta še cenejša.
December 201149Namesto električnega kompresorja, pri tej različici, kinima kompresorja, energijo za delovanje črpalke dobimood sonca. Delovanje absorpcijskih črpalk je praktično brezplačno,saj elektriko potrebujemo le za delovanje obtočnihčrpalk, zato imajo te še približno 20 % višja grelna števila, kipa se računajo nekoliko drugače kot pri klasičnih in solarnih.Slika 2: Testiranje toplotne črpalkeSolarne toplotne črpalke v individualnihhišahV Nemčiji so jih nekaj že vgradili, vendar je za zdaj njihovatežava razmeroma drag latentni hranilnik toplote. Samatermodinamika, ki se dogaja v sistemu, je preprosta. Gre zafizikalno zakonitost spreminjanja agregatnega stanja, prikaterem se sprošča in shranjuje toplota, težava je izvedbahranilnika, saj je treba vgraditi zelo zapleten sistem regulacijedelovanja.Kaj se dogaja na področju klasičnihtoplotnih črpalkPredvem se proizvajalci ukvarjajo z izboljšavami toplotnihčrpalk zrak/voda. Te imajo namreč najnižje grelnoštevilo in omejitve v delovanju pri nizkih temperaturah.Proizvajati so že začeli novo generacijo, ki dosega letno grelnoštevilo nad 3 in brez težav samostojno deluje pri temperaturido minus 10 0 C. Vendar moram pri tem opozoriti, dato velja le za kompaktne toplotne črpalke in ne tudi za splitsisteme, pri katerih je uparjalni del naprave nameščen zunaj.Preverjeno je namreč, da omenjene naprave, ki k namprihajajo iz Japonske in Kitajske delujejo največ pri temperaturido -2 0 C, pri nižjih pa uparjalnik zaledeni in črpalkavso energijo porabi za njegovo odtaljevanje, ne proizvajapa dovolj potrebne toplote. Rezultat je velika raba energijein hladni prostori. Uporabne so le na Primorskem, kjer jemilejša klima. Sicer pa gre razvoj v robustne kompaktne toplotnečrpalke, ki jih razvijajo predvsem Švedi in Nemci zaostre klimatske razmere. Tretja smer razvoja so absorpcijsketoplotne črpalke. Tudi pri teh izkoriščamo energijo sonca inso namenjene ogrevanju/hlajenju.Evropsko združenje proizvajalcevtoplotnih črpalk je v svojemakcijskem načrtu napovedalo, da bomov EU do leta 2020 vgradili 70 milijonovtoplotnih črpalk.Število vgrajenih naprav, ki za delovanje potrebujejoelektriko, bo zagotovo manjše, saj so v omenjeno napovedvštete tudi absorpcijske in solarne toplotne črpalke, ki rabijomanj elektrike oziroma le za obtočne črpalke, za katerese pričakuje, da jih bomo v prihodnje vgrajevali bistvenoveč. Poleg tega se bo do leta 2020 precej znižala tudi rabaenergije v stavbah, zato bomo vgrajevali toplotne črpalke zmajhnimi močmi, ki potrebujejo malo električne energije.Slika 3: Določitev grelne moči, COP, električne moči