Tepelné čerpadlá, vykurovanie, chladenie a klimatizácia - technológie pre komfortnú a umelú klímu.

Aká je energetická a ekonomická efektívnosť tepelných čerpadiel?

 ENERGETICKÁ A EKONOMICKÁ EFEKTÍVNOSŤ TEPELNÝCH ČERPADIEL

Energetickú aj ekonomickú efektívnosť tepelných čerpadiel nie je možné ako na chladiacich zariadeniach vyjadriť kvantitatívnymi hodnotami dosahovanej spotreby primárnej energie resp. celkových ročných nákladov na vyrobenú energiu, pretože ide o alternatívny systém výroby tepelnej energie oproti bežne používaným spôsobom. Je teda  potrebné vyjadriť rozdiely dosahovaných energetických a ekonomických parametrov systému tepelného čerpadla voči konkrétnemu bežne používanému spôsobu výroby tepelnej energie  v danom mieste a čase inštalácie tepelného čerpadla.

Použitie tepelného čerpadla z hľadiska užívateľa môže byť efektívne (užitočné) len vtedy, ak celkové ročné náklady na výrobu jednotkového množstva tepelnej energie sú menšie ako s porovnávaným klasickým spôsobom výroby tepla a doba návratnosti investície je výrazne menšia ako jej životnosť. Dosiahnutie úspor primárnej energie tepelným čerpadlom v porovnaní s klasickou výrobou tepla ešte nijako nezaručuje dosiahnutie ekonomickej efektívnosti inštalácie, ale je  (ako bude ďalej vysvetlené) len jej základným predpokladom.

 

Energetická efektívnosť

Energetickú efektívnosť výroby tepelnej energie tepelným čerpadlom je možné vyjadriť kvantitou vyrobenej tepelnej energie na jednotku dodávanej pohonnej energie do systému (čo je mechanický príkon kompresora alebo tepelný príkon generátora v prípade absopčného cyklu). Tento pomer nazývame výkonové číslo, označujeme COP (z anglického „coefficient of performance“). Je zrejmé, že čím väčšiu hodnotu COP systém dosahuje, tým vyrobí viac užitočnej tepelnej energie na jednotku dodávanej pohonnej energie a je teda energeticky efektívnejší. To ale platí len pri porovnaní systémov tepelných čerpadiel s rovnakým druhom pohonnej energie (teda kompresorových s mechanickou pohonnou energiou medzi sebou a takisto absorpčných s tepelnou pohonnou energiou).

             Kvantitatívne porovnanie hodnôt COP parných kompresorových a absorpčných systémov tepelných čerpadiel teda nie je možné, pretože mechanická pohonná energia sa vyrába z tepelnej energie spaľovaním fosílnych palív v tepelných cykloch s určitou hodnotou účinnosti transformácie jednotlivých druhov energie (z chemickej energie paliva na tepelnú energiu a potom na mechanickú energiu). Hodnota COP je teda nedokonalým vyjadrením energetickej efektívnosti termodynamických obehov tepelných čerpadiel, pretože nie je ju možné obecne využiť pre porovnávanie energetických systémov výroby tepla s rôznymi druhmi pohonnej energie.

            Tento nedostatok je možné odstrániť definovaním energetickej efektívnosti systému ako pomeru spotrebovanej pohonnej primárnej energie (primárna energia je tepelná energia obsiahnutá vo fosílnom palive daná výhrevnosťou paliva) na jednotku vyrobenej užitočnej tepelnej energie. Takto vyjadrenú energetickú efektívnosť nazývame stupeň využitia primárnej energie a označujeme PER (z anglického „primary energy rate). Je zrejmé, že čím nižšiu hodnotu PER systém dosahuje, tým spotrebuje menej primárnej energie na jednotku vyrobenej užitočnej energie a tým je energeticky efektívnejší. Pomocou hodnôt PER je možné na rozdiel od hodnôt výkonového čísla COP porovnávať ľubovolné energetické systémy na výrobu tepla,  s rôznymi druhmi pohonnej aj produkovanej energie, ako aj rôzne kombinované systémy výroby tepla, chladu a elektrickej energie.  

            Obidve hodnoty COP aj PER výrazne závisia od teplotného rozdielu medzi kondenzačnou a výparnou teplotou systému daného najmä teplotou zdroja nízkoteplotnej energie pre výparník (so zväčšovaním tohto rozdielu energetická efektívnosť výrazne klesá) a druhu a účinnosti výroby dodávanej pohonnej energie systému. Dosiahnuteľné hodnoty COP a PER pre rôzne typy a pohonné energie tepelných čerpadiel pri výparnej teplote 0 °C a kondenzačnej teplote 50 °C sú uvedené v tabuľke 2

 

Typ tepelného čerpadla

COP

PER

Kompresorový obeh, elektrická energia

3,5 – 5.0

0,9 – 0,6

Kompresorový obeh, spaľovací motor

1,1 – 2,3

0,9 – 0,4

Absorpčný obeh

0,9 – 1,8

1,2 – 0,6

         

      

            Porovnanie energetickej efektívnosti výroby tepla tepelným čerpadlom s klasickou výrobou tepla napríklad spaľovaním fosílneho paliva v kotle je možné pomocou pomeru tepelného výkonu tepelného čerpadla a kotla pri rovnakej spotrebe primárnej energie. Potom je možné vypočítať úsporu primárnych energetických zdrojov (úsporu fosílneho paliva) použitím systému tepelného čerpadla voči výrobe tepla v kotle. Hodnota tejto úspory je pri použití tepelného čerpadla s pohonom kompresora elektromotorom závislá od hodnoty výkonového čísla COP daného tepelného čerpadla, účinnosti porovnávaného kotla a účinnosti výroby elektrickej energie vrátane rozvodu.

            Na dosahované hodnoty energetickej efektívnosti výroby tepla tepelnými čerpadlami vplývajú aj spotreby energie pre pomocné systémy dodávky a distribúcie jednotlivých energetických tokov, ktoré treba zarátať do pohonnej energie systému (ako sú čerpadlá, ventilátory a pod.), technická dokonalosť – optimalizácia jednotlivých komponentov systému, dimenzovanie veľkosti príkonu a výkonu systému vzhľadom na premenlivé požiadavky na kvantitu a kvalitu vyrábaného tepelného toku, regulačný systém prevádzky –jeho hospodárnosť a iné. Priemyselné tepelné čerpadlá veľkých výkonov dosahujú vyššiu energetickú efektívnosť, čo sa výraznejšie prejavuje najmä na absorpčných tepelných čerpadlách.

 

 

 

Ekonomická efektívnosť

            Základnou podmienkou pre dosiahnutie ekonomickej efektívnosti použitia tepelného čerpadla ako alternatívneho systému výroby tepelnej energie je, že celkové ročné náklady na vyrobené teplo, sú ako už bolo uvedené menšie ako náklady na rovnaké množstvo tepla vyrobené konvenčným systémom výroby všeobecne dostupným a používaným v mieste zamýšľanej inštalácie tepelného čerpadla (vo väčšine prípadov ide o výrobu tepla spaľovaním fosílnych palív v kotle na výrobu vodnej pary alebo vykurovacej vody).

            Celkové ročné náklady sa skladajú z podielov (odpisov) jednorázových investičných nákladov a prevádzkových nákladov, z  ktorých hlavný podiel tvoria náklady na pohonnú energiu systému. Keďže v praktických prípadoch sú investičné náklady na systémy tepelných čerpadiel vždy výrazne vyššie ako investičné náklady na konvenčné vykurovacie systémy, dosiahnutie základnej podmienky ekonomickej efektívnosti a účelnosti použitia tepelného čerpadla na výrobu tepla závisí predovšetkým od kvantity dosiahnutej úspory primárnej pohonnej energie systému tepelného čerpadla (teda od hodnôt COP a účinností transformácií použitých energetických tokov) a samozrejme od cien jednotlivých druhov energií vstupujúcich do porovnávaných systémov.

            Dosiahnutie základnej podmienky ekonomickej efektívnosti, ako už bolo uvedené ešte nezaručuje z hľadiska užívateľa výhodnosť a účelnosť použitia systému tepelného čerpadla na výrobu tepla. Rozhodujúcim faktorom je výpočet návratnosti vloženej investície na takýto spôsob výroby tepla, v oblasti priemyselných tepelných čerpadiel by nemala návratnosť prekročiť cca 10 rokov, v oblasti súkromných užívateľov (vykurovanie rodinných domov a pod.) je prijateľná doba návratnosti do cca 5 -7  rokov.

Kontaktný formulár

Upozornenie podľa nového zákona o ochrane osobných údajov známeho ako "GDPR":

 

Odoslaním tohto formulára dávam spoločnosti KLÍMA, s.r.o. výslovný súhlas na spracovanie vyššie uvedených osobných údajov uvedených v registračnom formulári v jej informačnom systéme po dobu trvania spracovania mojej požiadavky. Spoločnosť KLÍMA, s.r.o. sa zaväzuje, že nesprístupní tieto osobné údaje tretím osobám a že tieto budú spracovávané v súlade s "GDPR" nariadením a so zákonom č. 428/2002 Z.z. o ochrane osobných údajov.

Účelom spracovania údajov sú najmä:

- spracovanie osobných údajov v rámci predzmluvných a zmluvných vzťahov

 

Viac informácií o tom ako nakladáme s Vašimi osobnými údajmi nájdete tu: KLÍMA, s.r.o. GDPR - politik ochrany osobných údajov

 

Ostatné:

 

Ak máte akékoľvek otázky, neváhajte nás kontaktovať na telefónnych číslach našich zákazníckych liniek, e-mailových adresách, alebo vyplňte nižšie uvedený formulár. Radi Vám poslúžime. Obchod a služby zákazníkom Tel.: 02 202 830 29 E-mail: obchod@klimainfo.sk Zákazníci ktorí sa chcú registrovať v našich databázach pre získanie exkluzívnych benefitov, zliav a záruk, nech uvedú čo najviac možných kontaktných údajov (nie je to podmienkou), umožní nam to ale byť s Vami v užšom kontakte, informovať Vás o našich aktualitách, akciách a novinkách.

Ďakujeme za prejavenú dôveru.

CAPTCHA
Táto otázka má za úlohu zistiť, či formulár odosiela človek, alebo spamový robot.
Image CAPTCHA
Napíšte znaky, ktoré vidíte na obrázku.

Klimatizácie GREE

Spoločnosť KLÍMA, s.r.o. je exkluzívnym dovozcom klimatizácií a tepelných čerpadiel GREE pre Slovenskú Republiku. Viac o produktoch GREE nájdete na www.gree.sk

Zakúpiť klimatizácie a tepelné čerpadlá GREE ale aj najširší výber z viac ako 10 ďalších značiek: Daikin, Mitsubishi, LG, Panasonic, Samsung, Hitachi a podobne s celkovým výberom niekoľko stoviek klimatizácií a tepelných čerpadiel, môžete aj vy na: www.klimaobchod.sk za nízke, prípadne aj výpredajové ceny.