Dizalica topline na -5 °C, -10 °C ili -15 °C – može li stvarno grijati kuću?
Ako dizalica topline uzima energiju iz vanjskog zraka, mnogima nije jasno kako može grijati kuću kada je vani vrlo hladno.
Hoće li tada prestati raditi?
Hoće li uključiti električni grijač?
Hoće li potrošnja naglo porasti?
Hoće li kuća ostati hladna?
Odgovor je: dizalica topline može grijati i pri temperaturama ispod nule, ali nije dovoljno samo pogledati podatak na kojem piše „radi do -20 °C” ili „radi do -25 °C”.
Puno je važnije znati koliko topline može isporučiti pri toj temperaturi i uz koju učinkovitost.
Upravo tu nastaje najveća razlika između površnog i ozbiljnog odabira dizalice topline.
Prvo: kako dizalica topline uopće može grijati kada je vani minus?
Zvuči pomalo nelogično.
Ako je vani -10 °C, kako iz tog zraka možemo uzeti toplinu?
Odgovor je u principu rada dizalice topline.
Vanjski zrak i na vrlo niskim temperaturama još uvijek sadrži toplinsku energiju. Dizalica topline pomoću rashladnog kruga tu energiju preuzima iz vanjskog zraka i podiže njezinu temperaturu na razinu prikladnu za grijanje prostora.
Drugim riječima, dizalica ne mora čekati da vani bude „toplo” da bi mogla raditi.
Problem je u tome što je pri nižim temperaturama teže učinkovito izvući i prenijeti dovoljnu količinu topline.
Zato se s padom vanjske temperature mijenjaju i radni uvjeti dizalice.
Američko Ministarstvo energetike upravo navodi da se kod konvencionalnih dizalica topline s padom vanjske temperature smanjuju kapacitet grijanja i učinkovitost, dok su posebne cold-climate dizalice projektirane da zadrže veću snagu i učinkovitost u hladnijim uvjetima.
Što se događa na -5 °C?
Za većinu suvremenih dizalica topline temperatura od -5 °C sama po sebi nije razlog za paniku.
Sustav je projektiran za rad u određenom rasponu vanjskih temperatura i normalno će nastaviti grijati.
Ali nemojmo napraviti drugu pogrešku i reći:
„Ako radi na -5 °C, radi jednako kao na +7 °C.”
Ne radi.
Pri nižoj vanjskoj temperaturi dizalica radi u zahtjevnijim uvjetima.
Istodobno kuća gubi više topline jer je razlika između unutarnje i vanjske temperature veća.
Dakle, događa se dvostruka stvar:
kući treba više topline
i
dizalica radi u težim uvjetima.
Zato je upravo ponašanje sustava na niskim temperaturama važno kod odabira uređaja.
A što kada temperatura padne na -10 °C?
Tu već postaje posebno važno pogledati tehničke podatke konkretnog modela.
Ne zanima nas samo podatak:
„Radni raspon: do -25 °C.”
Zanima nas:
Kolika je toplinska snaga uređaja na -10 °C?
I još važnije:
Pri kojoj temperaturi vode?
To su dvije potpuno različite informacije.
Dizalica može, primjerice, biti deklarirana da radi na -20 °C, ali to samo po sebi ne govori koliko će topline tada moći predati vašem sustavu grijanja.
Zato se kod ozbiljne ponude gledaju tablice performansi proizvođača, a ne samo naslovni podaci iz kataloga.
„Ali piše da radi do -25 °C!”
Da.
Ali „može raditi na -25 °C” nije isto što i „na -25 °C daje punu nazivnu snagu”.
Ovo je jedna od najvažnijih stvari kod usporedbe dizalica topline.
Primjerice, DOE u svojim zahtjevima za cold-climate dizalice topline posebno razlikuje:
- radnu temperaturu
- toplinski kapacitet
- COP
- ponašanje pri različitim vanjskim temperaturama
- temperaturu pri kojoj se kompresor isključuje.
Za njihove napredne cold-climate specifikacije čak se zasebno traži mjerenje kapaciteta i COP-a pri -15 °C.
To nam govori nešto vrlo jednostavno:
nije dovoljno znati da uređaj radi na određenoj temperaturi. Treba znati kako radi na toj temperaturi.
A što se događa s COP-om?
O tome smo već govorili u prethodnom članku, ali ovdje je posebno važno.
COP predstavlja odnos dobivene toplinske energije i utrošene električne energije u određenim uvjetima.
Ako je COP 4, to znači da u tim konkretnim uvjetima za 1 kWh električne energije sustav daje 4 kWh topline.
Ali COP nije fiksan broj.
Kako vanjska temperatura pada, u pravilu se smanjuje i učinkovitost dizalice.
DOE-ova istraživanja cold-climate dizalica upravo pokazuju da je jedan od izazova kod rada na niskim temperaturama održati dobar COP i dovoljnu toplinsku snagu.
Zato podatak:
COP = 4,5
bez informacije o uvjetima nije dovoljan za ozbiljnu procjenu.
I tu dolazimo do još jedne važne stvari: temperatura vode
Recimo da je vani -10 °C.
Dizalica može raditi.
Ali nije svejedno treba li tada zagrijavati vodu na:
35 °C
ili
50 °C.
Što je potrebna temperatura vode viša, uvjeti rada dizalice postaju zahtjevniji.
Zato su dizalice topline posebno zanimljive u sustavima gdje se potrebna toplina može ostvariti s nižom temperaturom vode, primjerice kod pravilno projektiranog podnog grijanja ili odgovarajuće dimenzioniranih radijatora.
To ne znači da dizalica topline ne može raditi s radijatorima.
Može.
Ali treba provjeriti jesu li oni dovoljno veliki da prostor zagriju uz temperaturni režim koji odgovara dizalici topline.
Što ako imate staru kuću i klasične radijatore?
To je vrlo važno pitanje.
Često čujemo:
„Dizalica topline nije za stare kuće.”
To jednostavno nije dovoljno precizno.
Stara kuća može imati dizalicu topline.
Ali prije ugradnje treba znati:
- koliki su toplinski gubici
- kakva je izolacija
- kakvi su radijatori
- koliko topline radijatori mogu predati pri nižim temperaturama vode
- kakva je potrebna temperatura polaza
- kolika je potrebna snaga dizalice pri projektnoj vanjskoj temperaturi.
Ako postojeći radijatori nisu dovoljno veliki, moguće je da će sustav morati raditi s višom temperaturom vode kako bi postigao željenu temperaturu u prostorijama.
A tada učinkovitost može biti lošija.
Zato se kod stare kuće ne treba pitati samo:
„Mogu li staviti dizalicu topline?”
Bolje pitanje je:
„Kako postojeći sustav grijanja prilagoditi da dizalica topline radi što učinkovitije?”
Što je projektna vanjska temperatura?
Ovo je izraz koji će se pojaviti u ozbiljnom projektu grijanja.
Projektna vanjska temperatura predstavlja uvjet prema kojem se sustav dimenzionira za grijanje određene lokacije.
Ne projektira se sustav tako da se gleda samo prosječna zimska temperatura.
Gleda se i dovoljno hladan projektni uvjet kako bi sustav mogao zadovoljiti potrebe objekta kada su zahtjevi za grijanjem veliki.
To je jedan od razloga zašto se snaga dizalice ne bi trebala određivati samo prema kvadraturi kuće.
Kuća od 150 m² u jednim uvjetima može imati potpuno drugačiju potrebu za grijanjem nego druga kuća od 150 m².
Znači li -15 °C da će dizalica potrošiti puno više?
Može potrošiti više, ali ne postoji jedna univerzalna brojka.
Na -15 °C kući obično treba više topline nego na +5 °C.
Istodobno dizalica radi s nižim izvorom topline.
Zato se potrošnja električne energije može povećati.
Ali koliko će se povećati ovisi o:
- toplinskim gubicima kuće
- temperaturi u prostorijama
- temperaturi vode
- karakteristikama dizalice
- regulaciji
- izolaciji
- korištenju sustava
- eventualnom pomoćnom grijanju.
Zato nije korektno reći:
„Na -15 °C dizalica troši dvostruko više.”
Takva tvrdnja bez podataka o konkretnom sustavu nema smisla.
A što je s odmrzavanjem vanjske jedinice?
Ako ste vidjeli vanjsku jedinicu dizalice topline prekrivenu ledom, možda ste pomislili da nešto nije u redu.
Ne mora značiti.
Kod određenih vremenskih uvjeta, posebno pri niskoj temperaturi i povećanoj vlažnosti, na izmjenjivaču vanjske jedinice može se stvarati inje ili led.
Dizalica tada pokreće ciklus odmrzavanja – defrost.
To je normalan dio rada zračne dizalice topline.
Sustav privremeno mijenja način rada kako bi uklonio led i ponovno omogućio normalan prijenos topline.
Dakle:
povremeni defrost nije kvar.
Ali ako se uređaj vrlo često zaledi, ako odmrzavanje traje neuobičajeno dugo ili zbog toga sustav ne može održavati temperaturu, onda treba provjeriti što se događa.
Hoće li tijekom defrosta kuća ostati bez grijanja?
Ne.
Ciklus odmrzavanja traje određeno vrijeme i dio energije sustava koristi se za uklanjanje leda s izmjenjivača.
Dobro projektiran sustav mora uzeti u obzir i takve radne cikluse.
Važno je i da je vanjska jedinica pravilno postavljena.
Mora imati odgovarajući protok zraka, slobodan prostor oko sebe i riješeno odvođenje vode koja nastaje tijekom odmrzavanja.
To je jedan od detalja koji se često zanemaruje kada se gleda samo sam uređaj.
Kada se uključuje električni grijač?
Neke dizalice topline imaju pomoćni električni grijač.
Njegova uloga može biti pomoći sustavu u određenim zahtjevnijim situacijama.
To nije nužno znak da je dizalica loša.
Ali ako pomoćni grijač često i dugo radi, treba se zapitati zašto.
Možda su uvjeti rada iznimno zahtjevni.
Možda je dizalica premalo dimenzionirana.
Možda sustav zahtijeva previsoku temperaturu vode.
Možda regulacija nije dobro podešena.
Zato nije dovoljno samo vidjeti da se pomoćni grijač uključio.
Treba razumjeti zašto se uključio i koliko često radi.
Kako onda usporediti dvije dizalice topline?
Nemojte ih uspoređivati samo po ovome:
|
Podatak |
Zašto nije dovoljan sam po sebi |
|
Nazivna snaga |
Ne govori nužno koliko uređaj daje na vrlo niskoj temperaturi |
|
COP |
Vrijedi za određene uvjete rada |
|
SCOP |
Koristan za sezonsku usporedbu, ali ne opisuje svaki konkretan trenutak |
|
„Radi do -25 °C” |
Ne govori koliku snagu i učinkovitost tada ostvaruje |
|
Maksimalna temperatura vode |
Ne govori automatski kako učinkovito radi pri toj temperaturi |
|
Cijena uređaja |
Ne govori ništa o tome koliko je sustav prikladan za vašu kuću |
Puno je korisnije tražiti podatke o radu pri različitim temperaturama.
Na primjer:
Kolika je toplinska snaga na +7 °C?
Kolika je na +2 °C?
Kolika je na -7 °C?
Kolika je na -10 °C?
Kolika je na -15 °C?
I pri kojoj temperaturi vode su ti podaci navedeni?
Tek tada možemo napraviti stvarnu usporedbu.
Što zapravo znači „cold climate” dizalica topline?
Izraz se koristi za dizalice topline posebno razvijene za rad u hladnijim uvjetima.
DOE navodi da takvi sustavi nastoje zadržati veću toplinsku snagu i učinkovitost pri niskim vanjskim temperaturama, upravo zato što je kod konvencionalnih sustava pad temperature povezan s padom kapaciteta i učinkovitosti.
Primjerice, DOE-ov Cold Climate Heat Pump Challenge postavlja zahtjeve za rad na -15 °C, uključujući minimalne vrijednosti COP-a i zadržavanje toplinskog kapaciteta u odnosu na standardni uvjet.
To nam opet pokazuje zašto je kod kupnje važnije gledati stvarne performanse pri niskim temperaturama, a ne samo maksimalni raspon rada.
Pa može li dizalica topline grijati kuću na -15 °C?
Da – odgovarajuće dizajnirana dizalica topline može grijati kuću i pri -15 °C.
Ali odgovor tu ne završava.
Treba još pitati:
Kolika je snaga uređaja na -15 °C?
Kolika je potrebna snaga kuće na -15 °C?
Koja je potrebna temperatura vode?
Koliki je COP pri tim uvjetima?
Radi li sustav bez pomoćnog grijača ili ga treba koristiti?
Tek kada znamo odgovore na ta pitanja možemo reći je li konkretna dizalica topline dobro rješenje za konkretnu kuću.
Najveća pogreška: birati dizalicu prema najnižoj temperaturi
Možda će nekome zvučati logično:
„Ako živim u području gdje može biti -15 °C, uzet ću što jaču dizalicu kako bih bio siguran.”
Ali ni to nije uvijek dobro rješenje.
Prevelika dizalica može biti loš izbor ako je većinu godine opterećenje objekta puno manje.
Kod suvremenih inverter dizalica važna je mogućnost modulacije – odnosno sposobnost da uređaj prilagođava svoju snagu trenutnim potrebama.
Cilj nije imati najveću moguću dizalicu.
Cilj je imati odgovarajuću dizalicu koja može pokriti potrebe objekta u zahtjevnim uvjetima, ali se istodobno dobro prilagođava manjim potrebama tijekom većeg dijela sezone.
Zato se izbor ne radi samo prema najhladnijem danu.
Gleda se cijela sezona grijanja.
Zaključak: minus nije problem. Loše dimenzioniran sustav jest.
Dizalica topline može grijati kuću i kada vani temperatura padne ispod nule.
Suvremeni sustavi mogu biti projektirani za rad i u vrlo hladnim uvjetima, ali njihova toplinska snaga i učinkovitost nisu iste na +7 °C i na -15 °C. Upravo zato proizvođačke tablice performansi i pravilan proračun sustava imaju puno veću vrijednost od jedne brojke iz kataloga.
Ako razmišljate o dizalici topline, nemojte pitati samo:
„Radi li na -15 °C?”
Pitajte:
„Koliko topline daje na -15 °C, koliko električne energije tada troši i može li ta snaga zadovoljiti potrebe moje kuće?”
Tu počinje ozbiljan odabir dizalice topline.
Razmišljate o ugradnji dizalice topline?
Svaka kuća ima svoje toplinske gubitke, postojeći sustav grijanja i način korištenja. Zato se dobro rješenje ne bira samo prema kvadraturi ili jednom podatku iz kataloga.
Ispunite naš upitnik i pošaljite nam osnovne podatke o objektu kako bismo mogli procijeniti koje bi rješenje za vas imalo najviše smisla.
Ragusa Solar – jer dobra dizalica topline nije samo uređaj. To je sustav koji mora odgovarati vašoj kući.
