Koje su razlike: toplinske pumpe s izvorom zraka, izvorom vode i tlom

Uvod

Dizalice topline postale su jedan od najučinkovitijih i ekološki najprihvatljivijih načina za grijanje i hlađenje zgrada, a istovremeno osiguravaju toplu vodu. Među raznim dostupnim vrstama,toplinske pumpe zrak (ASHP), toplinske pumpe voda (WSHP) i toplinske pumpe zemlja (GSHP)su tri primarne opcije. Svaki od ovih sustava koristi različit medij za izmjenu topline - zrak, vodu ili zemlju - za prijenos topline, što ih čini prikladnima za različite klime, lokacije i primjene.

Ovaj članak istražuje ključrazlike, prednosti i najbolji slučajevi upotrebeove tri vrste dizalica topline.

1. Dizalice topline na zrak (ASHP): najčešći i najsvestraniji izbor

Kako rade ASHP-i

Dizalice topline na zrak izvlače toplinu iz okolnog zraka i prenose je u zatvorene prostore za grijanje ili obrću proces za hlađenje. Oni koriste ciklus rashladnog sredstva kako bi apsorbirali toplinu iz vanjskog zraka, komprimirali je kako bi povećali temperaturu, a zatim je otpustili u unutarnji prostor ili sustav vode.

Prednosti ASHP-a

✔Lakše i jeftinije za ugradnju– Ne zahtijeva podzemne cijevi niti pristup izvoru vode.
✔Svestrane primjene– Može osigurati grijanje prostora, hlađenje i toplu vodu.
✔Prikladno za većinu klimatskih područja– Djeluje učinkovito u umjerenim i toplim klimatskim uvjetima.
✔Niži početni trošak– Pristupačniji u usporedbi s toplinskim pumpama za vodu i zemlju.

Ograničenja ASHP-a

• Manje učinkovit pri ekstremnoj hladnoći– Njihove performanse opadaju na nižim temperaturama-20°C (-4°F)budući da je u zraku manje topline koju treba izdvojiti.

• Veća potrošnja energije zimi– Može zahtijevati pomoćno grijanje u ekstremno hladnim regijama.

• Izloženost vanjske jedinice– Za kompresorsku jedinicu potreban je prostor izvana, što može biti bučno.

Najbolji slučajevi upotrebe

🏡 Grijanje i hlađenje stambenih objekataumjerene klime.
🏢 Poslovni objekti u kojima ugradnja vodovoda ili podzemnog sustava nije izvediva.
🌍 Zemlje s blagim zimama, poputUK, SAD (južne države) i Japan.

2. Dizalice topline na izvor vode (WSHP): učinkovite, ali zahtijevaju vodno tijelo

Kako WSHP rade

Dizalice topline na izvoru vode rade slično kao ASHP, ali umjesto izvlačenja topline iz zraka, koristerijeke, jezera, bunari ili druga vodena tijelakao izvor izmjene topline. Budući da voda održava astabilnija temperatura od zraka, WSHP mogu raditi učinkovitije tijekom cijele godine.

Prednosti WSHP-a

✔Veća učinkovitost od ASHP-a– Temperatura vode ostaje stabilnija, poboljšavajući performanse.
✔Dobro funkcionira iu hladnim iu vrućim klimatskim uvjetima– Dosljedniji od ASHP-a, čak i zimi.
✔Potrebno je manje vanjskog prostora– Nema potrebe za velikom vanjskom jedinicom, što je čini prikladnom za urbana područja.
✔Niži operativni troškovi– Koristi manje električne energije u usporedbi s ASHP zbogstabilne temperature vode.

Ograničenja WSHP-ova

• Zahtijeva pristup izvoru vode– Nije praktično za nekretnine bez obližnje rijeke, jezera ili bunara.

• Složenija instalacija– Zahtijevadozvoleiinženjerski radkako bi se osiguralo pravilno korištenje vode.

• Potencijalni ekološki propisi– Neke regije imaju ograničenja korištenja prirodnih izvora vode.

Najbolji slučajevi upotrebe

🏡 Domovi i poslovni prostoriu blizini jezera, rijeka ili velikih bunara.
🏭 Potrebni industrijski objektidosljedno grijanje i hlađenje.
🏙 Urbana područja u kojima je zemljište ograničeno, ali je izvor vode dostupan.

3. Toplinske pumpe sa zemljom (GSHP): najučinkovitije, ali skupe za instalaciju

Kako rade GSHP-ovi

Toplinske pumpe zemlja, poznate i kaogeotermalne dizalice topline, izdvaja toplinu iztlokroz mrežu ukopanih cijevi napunjenih rashladnim sredstvom ili mješavinom vode. Tloodržava stabilnu temperaturutijekom cijele godine, obično između10–16°C (50–60°F), čineći GSHP iznimno učinkovitima.

Vrste GSHP sustava

postojedvije glavne vrstekonfiguracija toplinske crpke zemlja izvor:

1. Sustavi vodoravne petlje– Cijevi se polažu u plitke rovove(1-2 metra dubine)na velikom području. Najbolje za domove savelika dvorišta.

2. Sustavi okomitih petlji– Cijevi se buše duboko u zemlju(50-150 metara dubine). Najbolje zamanja svojstvagdje je prostor ograničen.

Prednosti GSHP-a

✔Energetski najučinkovitiji tip toplinske pumpe– Može postići a400-500% ocjena učinkovitosti (COP 4-5).
✔Djeluje u ekstremnim klimatskim uvjetima– Omogućuje pouzdano grijanje čak iuhladne zime.
✔Niži dugoročni troškovi– Veći troškovi instalacije, ali niži računi za energiju tijekom vremena.
✔Dug vijek trajanja– Podzemni cjevovod traje50+ godina, a dizalice topline traju20–25 godina.
✔Ekološki prihvatljiv– Značajno smanjuje ugljični otisak u usporedbi s grijanjem na fosilna goriva.

Ograničenja GSHP-ova

• Visoki početni troškovi instalacije– Zahtijevabušenje ili iskop, što je skupo.

• Potrebno više prostora za horizontalne petlje– Nije prikladno za nekretnine s ograničenim zemljištem.

• Dulji rok povrata– Početnoj investiciji potrebno je 5-10 godina da se oporavi uštedom energije.

Najbolji slučajevi upotrebe

🏡 Velike stambene nekretnines prostorom za horizontalne petlje.
🏢 Potrebne poslovne zgradedosljedno grijanje i hlađenje.
❄ Hladna klima gdjeASHP zimi postaju manje učinkoviti.

4. Odabir prave toplinske pumpe za vaše potrebe

Zaključak: koju toplinsku pumpu odabrati?

• Odaberite zračnu toplinsku pumpu (ASHP)ako želitepristupačan, jednostavan za instalacijuopcija za umjerenu klimu.

• Odaberite toplinsku pumpu za vodu (WSHP)ako imate pristup arijeke, jezera ili bunarai želetiveća učinkovitostnego ASHP-ovi.

• Odaberite toplinsku pumpu s izvorom topline (GSHP)ako želitenajučinkovitijisustav i voljni su u njega ulagativeće početne troškoveza dugoročnu štednju.

Bez obzira koju vrstu odabrali, dizalice topline suisplativo i održivorješenje za potrebe grijanja, hlađenja i tople vode, što ih čini izvrsnom investicijom za energetski osviještene vlasnike kuća i poduzeća.