Lämpöpumput: lämmitämme itseämme kylmässä
Mitkä ovat syyt, jotka estävät meitä käyttämästä hukkalämpöä kodin lämmittämiseen? Maailmassa yleisten lämpöpumppujen esimerkin avulla tarkastellaan niiden käyttöönoton vaikeuksia IVY-maissa.
Sinun ei tarvitse mennä kauas varmistaaksesi, että lämpöpumput ovat olemassa ja toimivat tehokkaasti. Riittää, kun käyt keittiössä ja katsot jääkaappia. Pakkasta vallitsee sisällä, ja takana oleva kuuma lämmönvaihtoritilä kertoo onnistuneesta lämmönpoistosta tuotteistasi.
Lämpöpumppuja kutsutaan usein käänteisjääkaapeiksi. Tämä analogia ei ole täysin tarkka. Jääkaapin ja lämpöpumpun fyysiset toimintaperiaatteet ovat identtiset, ne eroavat toisistaan vain suunnittelun ja tarkoituksen osalta: jääkaappi ottaa lämpöä suljetusta tilavuudesta "heittäen" sen ympäristöön. Päinvastoin, lämpöpumppu ottaa matalalämpöistä lämpöä ulkopuolelta, avoimesta ympäristöstä, luovuttaen sen lopulta huoneen suljettuun tilavuuteen.
Lämpökoneiden toimintaperiaatteet perustettiin jo 1800-luvun ensimmäisellä puoliskolla, mutta jääkaapit olivat onnellisempi: ruuan varastointitarve osoittautui kotien lämmittämistä kiireellisemmäksi ongelmaksi, varsinkin kun polttoaineen kanssa ei ollut ongelmia. niinä päivinä lämmitykseen.
Ensimmäistä kertaa kiinnostus lämpöpumppuja kohtaan heräsi sodanjälkeisessä Euroopassa, kun raunio ja perustarpeiden puute pakottivat etsimään epätyypillisiä tapoja lämmittää koteja. Mutta voimakkain sysäys lämpöpumppujen parantamiseen oli 1970-luvun energiakriisi. Energiavarojen jyrkkä hinnannousu on tehnyt matalalämpöisten lämmönsiirtoaineiden käytöstä taloudellisesti kannattavaa: vesi säiliöissä, maalämpö, kaupunkien kuuma jätevesi.
Siihen mennessä teollisuus oli jo kehittänyt ja tuottanut luotettavia ja ympäristöystävällisiä järjestelmiä erilaisiin sovelluksiin: yksittäisten mökkien pienitehoisista rakennuskompleksien tehokkaisiin lämmitysjärjestelmiin.
Markkinoilla on nyt saatavana lämpöpumppuja, jotka toimivat useilla eri väliaineilla (ilma, vesi, maaperä) automaattisilla pumpun ohjaus- ja hallintajärjestelmillä. Mutta nykyaikaisin tekniikka ei anna toivottuja tuloksia, jos lämpöpumpun tehon valinnassa tai lämmitysjärjestelmän asennuksessa tehdään virheitä.
Tätä varten sinun on perehdyttävä useisiin keskeisiin ominaisuuksiin, jotka määräävät lämpöpumpun tehokkaan toiminnan. Tärkein niistä on "lämmityskerroin", ts. tuotetun lämpöenergian määrän suhde kulutettuun sähköenergiaan. Nykyaikaisissa järjestelmissä se vaihtelee välillä 3,5 - 4.
Ja tästä vivahteet alkavat.Valmistaja ilmoittaa tämän arvon lämpöpumpun edullisimmalle käyttötavalle, ts. ulkoisen lämpöväliaineen ja lämmityspiirin välisen vähimmäislämpötilaeron saavuttamiseksi. Esimerkiksi ulkolämpötilassa 10 celsiusastetta (maaperä 150 m:n syvyydessä) ja lämmityspiirin lämpötilassa 40 astetta (lämmin lattia) on kerroin todellakin noin 4. Mutta jo 60 asteessa se putoaa 2:een ja 80 asteessa se on yhtä suuri kuin 1. V Tässä tapauksessa on helpompaa ja halvempaa käyttää tavanomaisia sähkölämmittimiä tai kattiloita.
Toinen pääongelma on lämpöpumpun keräimen (lämmönpoistopiirin) laskenta.Lämmönpoisto vaihtelee maaperän koostumuksesta riippuen 10 W/m hiekkaputkissa 35 W/m märissä savimaissa. Tämä koskee keräimen vaakasuoraa sijoitusta. Pystysuoraa säiliötä varten on tarpeen tietää kerrosten geologinen koostumus, koska on tarpeen porata joko syvä (yli 100 m) kaivo tai kymmeniä metrejä syvä kaivojärjestelmä.
Tästä päätelmä: on yksinkertaisesti mahdotonta tehdä ilman erikoistuneen organisaation tai yrityksen osallistumista, joka suorittaa tutkimuksen, tekee projektin ja määrittää lämmitysjärjestelmän koostumuksen. Vaakakeräin ei vaadi porausta, mutta satojen metrien putkien laskeminen edellyttää saman määrän kaivamista jopa 2,5 metrin syvyyteen, joten hyvin hoidettu alue näyttää pommipaikalta työn valmistuttua.
Pystysäiliön asentaminen vaatii poraamisen yli 10 metrin syvyyteen, ja tämä liittyy tutkimus- ja suunnittelutöiden lisäksi lupien saamiseen eri organisaatioilta.Maan pohjamaa on nykyään valtion omaisuutta, ja siitä voi virkamiesten edessä tulla vakavampi este kuin laitteiden hinnat ja lämpöpumppujen käyttöönottotyöt.
Lopuksi arvio lämpöpumpun kustannuksista käytössä. Huvilaan, jonka lämmityspinta-ala on 200 m2, tarvitaan lämpöpumppu, jonka teho on noin 18 kWh. Keräinputket ovat noin 400 metriä pitkiä ja optimistinen lämmönpoistonopeus 50 W/m. Johtavien saksalaisten yritysten tällaisen kapasiteetin laitteet maksavat kokoonpanosta riippuen noin 6 000-7 000 euroa. Poraus- tai louhintatyöt - 3000 euron sisällä. Lisää projekti, hyväksynnät ja saat summan 10 000. Tämä on kriteeri, jonka perusteella arvioidaan, kannattaako tavallisen asukkaan asentaa lämpöpumppu tänään ja milloin se maksaa itsensä takaisin.
Uusia tiloja rakentaville organisaatioille ja yrityksille on nyt mahdollista lämmittää lämpöpumpuilla. Tällaiset kustannukset voidaan saada takaisin 3-5 vuodessa energiatariffien jatkuvan nousun taustalla. Mutta väestölle, jolle valtio on asettanut edulliset tariffit tai tuetut energiakustannukset, lämpöpumppujen käyttö on pitkään kannattamatonta.