Если говорить об экономичной системе основного отопления, то для этого очень хорошо подходят тепловые насосы типа "воздух-вода" Panasonic. Этот вид отопления получает все большее распространение как в Скандинавии, так и в Эстонии, представляя собой экономичную альтернативу другим как менее, так и широко распространенным видам отопления.
Высококачественные тепловые насосы "воздух-вода" Panasonic Aquarea Standard и линейки T-Cap (представлен широкий диапазон мощностей) предлагают интеллектуальное, легко устанавливаемое и высокоэффективное решение для отопления частных и многоквартирных домов, складских и офисных зданий.
Говоря о принципе действия воздушного теплового насоса, стоит вспомнить
второй закон термодинамики, который определяет направление самопроизвольных
процессов и гласит, что тепло не может переходить от более холодного тела к
более теплому, а наоборот – тепло всегда движется в более холодную сторону (из помещения наружу). Следовательно, помимо выбора экономичной системы отопления, также очень
важна ожидаемая экономия электроэнергии в виде теплоизоляции отапливаемого
здания.
Название "тепловой насос" отражает принцип действия данного вида отопления,
при котором энергия, накопленная в наружном воздухе, перекачивается с помощью
компрессора в систему отопления здания. Проще говоря, теплообменник внутри
внешней части теплового насоса собирает тепловую энергию из внешнего воздуха,
которая направляется путем сжатия в теплообменную часть внутреннего теплового
насоса, который, в свою очередь, передает тепло из внешнего воздуха для снабжения
горячей водой и напольного и/или радиаторного отопления. Поскольку в наружном воздухе энергия содержится и при абсолютном минимуме температуры -272° C, правильно установленный тепловой насос воздух-вода
может использоваться в эстонском климате даже при сильных морозах. Например,
тепловые насосы серии Panasonic T-Cap работают даже при температуре наружного
воздуха до -28 ° C, и только после этогго полностью переключаются на электрический нагреватель,
не имея по этому показателю себе равных конкурентов в сегменте тепловых насосов
типа "воздух-вода".
Всем тепловым насосам для работы также требуется электроэнергия. По
сравнению с обычным электрическим котлом, радиатором и т. п. тепловые насосы
типа «воздух-вода» могут потреблять электроэнергии на 78 % меньше, чем эти
агрегаты электрического отопления. Такая экономичность измеряется коэффициентом полезного действия, или показателем
COP. Значение COP показывает, сколько тепла может произвести насос по отношению
к электроэнергии, потребляемой им для работы. Например, значение COP, равное 4,
означает, что тепловой насос может производить в четыре раза больше тепла, чем
ему необходимо для производства электроэнергии (например, коэффициент COP
электрического радиатора равен 1: он может обеспечить только 1 киловатт тепла
на киловатт электроэнергии). Коэффициент полезного действия напрямую зависит от температуры наружного
воздуха. Чем теплее наружный воздух, тем выше коэффициент полезного действия.
Поэтому при выборе воздушного теплового насоса в числе прочего важно обратить
внимание на изменение коэффициента полезного действия при различных наружных температурах.
Основным преимуществом теплового насоса типа «воздух-вода» перед геотермальным
насосом является, в частности, отсутствие грунтового коллектора.
Тепловой насос "воздух-вода" полностью автоматический и
предназначен для использования для основного отопления здания и не
требует, в отличие, например, от теплового насоса "воздух-воздух", для своей
работы альтернативной дополнительной системы отопления (основного отопления). Однако с точки зрения необходимых инвестиций тепловой насос "воздух-воздух"
в разы дешевле и идеально подходит для экономии затрат на отопление практически
в любом частном доме, квартире или офисе в качестве дополнительной системы
отопления или охлаждения.
Panasonic показывает, как работает тепловой насос "воздух-вода" Aquarea.
Тепловые насосы типа "воздух-вода" компактны, для их установки в здании требуется, как правило, лишь квадратный метр площади (т. н. устройство "все в одном"). Все необходимое объединено в одном устройстве: теплообменник, управляющая электроника, дополнительный отопительный котел и т. д. Совершенная автоматика управления учитывает все необходимые параметры (температуру наружного и внутреннего воздуха, температуру воды и т. д.) и управляет работой теплового насоса плавно и экономично. Полная автоматизация также избавляет владельца от забот по отоплению и производству горячей воды. Такая система отопления проста и удобна в обслуживании, что, в свою очередь, означает минимальные затраты на обслуживание. Большинство систем "воздух-вода" также можно использовать для отопления и бытового водоснабжения в реконструируемых зданиях. Эти устройства также могут использоваться для замены масляных, газовых, электрических систем или систем отопления на твердом топливе, в некоторых случаях используя существующие компоненты имеющейся старой системы отопления, что делает интеграцию новой системы значительно более выгодной.
При выборе теплового насоса "воздух-вода" очень важно учитывать реальную потребность в тепловой энергии и тепловые нагрузки здания. Потребность здания в тепловой энергии определяется потерями тепла через перегородки (стены, окна, крыша) в конкретном географическом регионе, желаемыми параметрами микроклимата в помещении и потребностями в объеме бытовой воды. В новых и новейших зданиях такие значения определяются проектом отопления, в котором проектировщик точно рассчитал в соответствии с материалами, использованными при строительстве здания, потребность здания в тепле (Вт/м²): сколько точно тепловой энергии необходимо для производства горячей потребительской воды. В старых зданиях, где нет проекта отопления, тепловую нагрузку можно рассчитать при помощи показателей потребления старого заменяемого решения по отоплению.
Hoone soojuskoormuse arvutus arvestab muuhulgas ka soojuskadusid läbi piirete ja ventilatsioonisüsteemi, lähtudes konkreetses geograafilises asukohas kehtivatest projektnormatiividest. Eestis võivad temperatuurid regiooniti olla üpris erinevad, millest tulenevalt tuleb tähelepanu pöörata ka geograafilisele asukohale. Näiteks võivad ühesuguste eramute soojuskaod erineda Lõuna- ja Ida-Eestis 10-15%. Nende asukohtade arvestuslikud talvised temperatuurid võivad olla madalamad 2-3 °C ka võrreldes rannikualadega. Soojuskoormuse arvutamisel tuleb arvestada ka näiteks klaaspindade, siseõhuventilatsiooni, basseini, tarbeveetsirkulatsiooni jms.
Soojuskoormuse täpse arvutamise ja küttelahenduse koostamisega peaksid tegelema oma ala spetsialistid. Väga oluline on, et soojuspump oleks valitud õige võimsusega. Võimsusega, mis oleks võrdne või ligilähedane köetava hoone soojuskoormusega. Soojuspumba võimsuse üle- või aladimensioneerimine ei anna tarbijale loodetud tulemust ja säästu. Õige võimsusega valitud seade tagab hoone säästliku kütmise ja tarbeveega varustamise. Kõige tähtsam on kliendi ja seadme müüja koostöö. Spetsialisti arvestuste ja arvutusteta võivad otsused valeks osutuda. Näiteks juhul, kui seadme võimsus on väiksem, kui eramu soojusenergia tegelik vajadus, siis töötab seade ettenähtust rohkem ning tarbib ka rohkem elektrienergiat ja kulutades seejuures soojuspumba tööressurssi ja lühendades seadme eluiga. Sellest tulenevalt on väga oluline soetada seade usaldusväärsest ja pikka praktilist kogemust omavast ametlikust esindusest, kes on suutelised soovitama korrektseid lahendusi ning pakkuma soetatud küttesüsteemile ka hooldust ja järelteenindust.
Õhk-vesi soojuspumbal põhineva küttelahenduse projekteerimiseks vajalikud lähteandmed:
- Digitaalsed hooneplaanid (soovitatavalt DWG-formaadis).
- Hoone lõiked ja vaated.
- Majasisene soojuskandja soov (põrandaküte või radiaatorid).
- Sooja vee tarbijad ja mahud (inimeste arv, dušid, vannid, basseinid).
- Piiredkonstruktsioonide U-arvud.
- Ventilatsiooni soojuskoormus.
- Juhul kui on olemas, siis eelnevate perioodide küttekulutused (vanematel majadel).
Erinevad arvutused on tõestanud, et soojuspumbaga kütmisel on kulutused muude kütteliikidega võrreldes oluliselt madalamad. Püsikulude järsk langus ja kokkuhoid muudab soojuspumba tasuvusaja lühikeseks, olles erinevate soojuspumpade puhul vaid mõni aasta. Eesti tingimustes on õhksoojuspumba kasutamine majanduslikult tasuv ja seega otstarbekas. Võrreldes soojuspumpa teiste alternatiivsete kütteliikidega, tuleks investeeringute vahe jagada ekspluatatsioonimaksumuste vahega. Selline arvutus näitab, kui kiiresti seade ennast ära tasub.
Õhk-vesi tüüpi soojuspumba peamised eelised:
- Madalad ülalpidamiskulud – nii hooldus (näiteks 5 korda madalamad kui õlikatlal) kui püsikulud.
- Täisautomaatne töö (erinevalt pelleti- või muust tahke- ja vedelküttel põhinevast kütteseadmest).
- Lühike tasuvusaeg.
- Pikk eluiga.
- Keskkonnasõbralik – ei tekita saastet ja lisakulutusi.
- Müra – minimaalne müratase katlaruumis.
- Lihtne ja kiire paigaldada.
- Puudub vajadus lisaruumile küttematerjalide ladustamiseks.
- Sobib juba olemasoleva ja väljaehitatud küttesüsteemi asendamiseks või sellega liitmiseks.
- Sobib nii radiaator- kui ka põrandakütte süsteemidega liitmiseks
Nii nagu iga asjaga, ei tasu ka soojuspumpade puhul lasta ennast peibutada odava hinnaga. Hind tuleneb alati millestki ja reeglina kvaliteedi, mugavuse või mis kõige tähtsam - säästu arvelt. Õhk-vesi soojuspumpade puhul võivad hinnaerinevused olla suured, kuna küttesüsteemi lahenduste väljapakkumisel tuleb arvestada väga mitmete oluliste detailidega. Tuntumad ja pikaajalist kompetentsi omavad firmad pakuvad lahendusi nii, nagu ideaalis olema peab ning reeglina pakkumuses toodud hinnale lisakulutusi kliendile ei teki. Alati tasub endale selgeks teha, et mida pakkumus täpselt sisaldab ja ei sisalda, kui usaldusväärne on müüdava toote kaubamärk, kui pikk on seadme garantii, kui kaua on müüja turul oma valdkonnas tegutsenud tegelenud selliste seadmete müügiga jne. Põhikütte lahenduste puhul tuleb ka kliendil endal asjasse süveneda ja see teema endale selgeks teha, kuna investeering on suur ja eesmärgiks on maksimaalselt madalad püsikulud. Pakkumuste võrdlemisel tuleks jälgida, et tegemist oleks omavahel võrreldavate toodetega ehk need oleksid samaväärsed oma võimsuse ja kasuteguri ning kvaliteedi poolest. Kuna seadet ei soetata üheks ega kaheks aastaks ja tehtav investeering on pikaajaline, siis peaks olema otsus kaalutletud. Eesti tingimustes on soojuspumba kasutamine majanduslikult otstarbekas. Hoolimata turul pakutavate küttesüsteemide rohkusest ja erinevatest võimalustest tasuks vajadusel muuhulgas mõelda ka kütmist vajava hoone soojustamisele.
Päikesepatareid koos soojuspumbaga
Soojuspumbaga koos on väga efektiivne kasutada ka päikesepaneele, millelt saadava lisaenergia kaudu saab seadme kasutegurit tõsta. Päikesepaneele on olemas nii sooja vee kütmiseks, kui ka elektri tootmiseks ja seega tasub müüjalt vastavalt oma vajadusele pakutavaid lahendusi ka küsida. Suvel suunatakse sooja vee tootmiseks mõeldud päikesepaneelist saadav soojusenergia tarbevee ja märgade (vannitoad jne.) ruumide põrandaküttesse. Ühelt ruutmeetrilt on võimalik saada ca 350-450 kWh energiat aastas. Kümme ruutmeetrit päikesepaneele võimaldavad saada energiat hulgal, mis on piisav neljaliikmelise pere normatiivse tarbevee soojendamiseks. Päikesepaneelid toodavad sooja vett päikesepaistelise ilmaga ka talvisel ajal.