Toplotna črpalka toplote ne proizvaja tako kot kotel, ampak jo prečrpa: iz zunanjega zraka, zemlje ali podtalnice odvzame toploto nizke temperature, jo s kompresorjem dvigne na višjo temperaturo in jo odda v ogrevalno vodo. Za to porabi elektriko, vendar približno 70–80 % oddane toplote prispeva okolica, le 20–30 % pa elektrika. Zato je pri pravi izbiri in dobro izolirani hiši ena najcenejših oblik ogrevanja.
Hladilni krog v štirih korakih
V zaprtem krogu naprave kroži hladilno sredstvo, ki vre že pri zelo nizki temperaturi. Celoten postopek se neprestano ponavlja:
- Uparjalnik: hladilno sredstvo odvzame toploto zraku, zemlji ali vodi in pri tem izpari – tudi takrat, ko je zunaj pod ničlo.
- Kompresor: pare stisne, s čimer se jim močno zvišata tlak in temperatura. Tu se porablja večina elektrike.
- Kondenzator: vroče pare oddajo toploto vodi v ogrevalnem sistemu ali bojlerju in se pri tem utekočinijo.
- Ekspanzijski ventil: tekočemu sredstvu zniža tlak in temperaturo, da lahko v uparjalniku znova sprejme toploto.
Enak princip poznate iz hladilnika, ki toploto iz notranjosti odvaja na zadnjo stran. Toplotna črpalka jo prenaša od zunaj v hišo, poleti pa marsikatera naprava krog obrne in prostore hladi.
Grelno število: koliko toplote dobite za kilovatno uro
Učinkovitost opisuje grelno število (COP) – razmerje med oddano toploto in porabljeno elektriko. Pri COP 4 iz ene kilovatne ure elektrike in treh kilovatnih ur toplote iz okolice dobite štiri kilovatne ure toplote. Laboratorijski COP velja za izmerjene pogoje, za stroške pa je pomembnejše sezonsko oziroma letno grelno število (SCOP), ki upošteva celo kurilno sezono.
Kot okvirno merilo velja, da je naprava s COP med 3,1 in 5,1 učinkovita, pod 2 pa se ne splača. Na grelno število najbolj vplivata dve temperaturi:
- temperatura vira – v mrazu ima zrak-voda črpalka nižji izkoristek kot pri +7 °C;
- temperatura ogrevalne vode – nižja kot je, manj mora delati kompresor, zato so talno in stensko ogrevanje idealna.
Vrste toplotnih črpalk
Po viru toplote ločimo tri glavne izvedbe za ogrevanje hiš. Spodnje vrednosti so povprečni letni faktorji, kot jih navaja proizvajalec Bosch, in so le orientacija.
| Vrsta | Vir toplote | Povprečni letni faktor | Posebnosti |
|---|---|---|---|
| Zrak-voda | zunanji zrak | okoli 3,5 | najcenejša in najlažja vgradnja, pomembna je postavitev zaradi hrupa |
| Zemlja-voda | kolektor v globini 1–2 m ali vrtina do 100 m | okoli 4,0 | stabilen izkoristek vse leto, dražja izvedba |
| Voda-voda | podtalnica iz dveh vodnjakov | okoli 4,5 | najvišji izkoristek, zahtevna dovoljenja, ni dovoljena na vodovarstvenih območjih |
Poleg teh obstajajo še črpalke zrak-zrak (klimatske naprave in prezračevanje) ter sanitarne toplotne črpalke, ki segrevajo le toplo vodo.
Monoblok ali split?
Monoblok ima ves hladilni krog v zunanji enoti, ki je hermetično zaprta; v hišo vodita le cevi z vodo, ki morata biti kratki in zaščiteni pred zmrzaljo (pogosto z antifrizom). Pri split izvedbi del kroga leži v notranji enoti, zato je sistem bolj odporen proti zmrzali, za priklop hladilnega voda pa je potreben pooblaščen serviser. Nekatere novejše monoblok naprave uporabljajo naravno hladivo propan (R290).
Toplotna črpalka in radiatorji
Najpogostejše vprašanje lastnikov starejših hiš je, ali lahko črpalka ogreva prek obstoječih radiatorjev. Odgovor je pogosto da, a pod pogoji. Če je hiša vsaj zmerno izolirana in so radiatorji dovolj veliki, zadošča voda s 40–45 °C. Za slabše izolirane hiše z radiatorji so namenjene srednje- in visokotemperaturne naprave, ki dosežejo 60–65 °C, dvostopenjske pa celo do 80 °C – vendar z nižjim grelnim številom.
Energetski svetovalci mreže ENSVET opozarjajo: pri hiši s fasado tanjšo od približno 8 cm in manj kot 12 cm izolacije na podstrešju naj bo najprej na vrsti obnova ovoja. Cenejše naprave v hudem mrazu vklapljajo električne grelce, kar poveča porabo in zmanjša prihranek.
Kako izbrati moč in kam postaviti napravo
Moč naj ustreza toplotnim izgubam hiše, ki jih razberete iz projekta, energetske izkaznice ali ocenite iz dosedanje porabe kurilnega olja, plina ali drv. Za pripravo tople sanitarne vode prištejte okoli 200–250 W na osebo. Predimenzionirana črpalka se pogosto vklaplja in izklaplja, zato so priporočljive invertne naprave, ki moč prilagajajo trenutni potrebi.
Pri postavitvi zunanje enote upoštevajte:
- čim dlje od spalnic in sosedov – če je sosed bližje kot 3 m, uporabite protihrupno pregrado ali grmovnice;
- zavetrno lego, saj veter proti izpihu zmanjša pretok zraka in izkoristek;
- betonski podstavek s plastjo prodnika, da lahko kondenzat ob odtaljevanju odteka;
- kratko razdaljo do notranje enote (ENSVET svetuje največ 10 m).
Koliko lahko prihranite in subvencije
Po navedbah Eko sklada so lahko stroški ogrevanja s toplotno črpalko v optimalnih pogojih tudi za polovico nižji kot pri kotlu na fosilna goriva. Eko sklad za vgradnjo dodeljuje nepovratne spodbude in ugoden kredit; spodbuda je višja, če z njo zamenjate star kotel, naprava pa mora dosegati predpisan sezonski izkoristek. Višina, roki in vrstni red oddaje vloge se spreminjajo s pozivi, zato pred nakupom preverite aktualni javni poziv in informativno zloženko Eko sklada o toplotnih črpalkah. Brezplačen nasvet dobite tudi v pisarni ENSVET v vaši občini.
Pogosta vprašanja
Ali toplotna črpalka deluje tudi pri −15 °C?
Da. Kakovostne zrak-voda naprave delujejo tudi v hudem mrazu, vendar se jim grelno število zniža. Nekatere cenejše tedaj vklopijo električni grelec, zato pri nakupu preverite podatke za nizke temperature.
Koliko elektrike porabi toplotna črpalka?
Odvisno od toplotnih izgub hiše in grelnega števila. Pri letnem faktorju 3,5 za 10.000 kWh toplote porabi približno 2.900 kWh elektrike.
Ali se toplotna črpalka splača v stari hiši z radiatorji?
Če je hiša vsaj zmerno izolirana in radiatorji dovolj veliki, da. Pri slabo izolirani hiši je smiselno najprej urediti fasado in podstrešje ali izbrati visokotemperaturno napravo.
Katera toplotna črpalka je najboljša?
Najvišji izkoristek ima voda-voda, najnižjo naložbo zrak-voda. Za večino hiš je zrak-voda dober kompromis, če je pravilno dimenzionirana in postavljena.
