Σάββατο, 20 Ιουλίου, 2024

ΑρχικήΘέρμανσηΘέρμανση - ψύξη - Αντλία θερμότητας: Το φιλικότερο μέσο θέρμανσης και...

Θέρμανση – ψύξη – Αντλία θερμότητας: Το φιλικότερο μέσο θέρμανσης και ψύξης χωρίς καύσιμο

Οι αντλίες θερμότητας συνιστώνται για θέρμανση και ζεστό νερό χρήσης τόσο σε παλιές κατασκευές, όσο και σε νεόδμητα ακίνητα.

Άρθρο του κ. Χρήστου Γκέκα* (από την έντυπη έκδοση Μαρτίου 2024)

Η αντλία θερμότητας γενικά είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί τον ψυκτικό κύκλο προκειμένου να απορροφήσει θερμότητα από ένα χώρο και να τον αποβάλει σε κάποιο άλλο.

Ειδικότερα, οι αντλίες θερμότητας αέρα / νερού (ή απλά «αντλίες θερμότητας», όπως έχει καθιερωθεί να ονομάζονται στην αγορά) είναι συστήματα που απορροφούν θερμότητα από τον αέρα του περιβάλλοντος και τη μεταφέρουν σε νερό, το οποίο στη συνέχεια διοχετεύεται στα τερματικά σώματα (καλοριφέρ, ενδοδαπέδια συστήματα, μονάδες fan coil) για να θερμάνουν το χώρο.

Η αντλία θερμότητας είναι το φιλικότερο μέσο θέρμανσης, καθώς δεν χρησιμοποιεί καύσιμο και η θερμότητα προέρχεται από ανανεώσιμη πηγή (από τον αέρα του περιβάλλοντος). Σε σχέση με τα άλλα μέσα θέρμανσης, είναι πιο οικονομική στη λειτουργία της, παράγει λιγότερο θόρυβο και επιβαρύνει λιγότερο το περιβάλλον, ενώ διαθέτει μια σειρά από αυτοματισμούς που κάνουν εύκολη τη ρύθμιση και την εγκατάστασή της.

Κατηγορίες αντλιών θερμότητας

Οι αντλίες θερμότητας χωρίζονται σε κατηγορίες ανάλογα με τη θερμοκρασία του νερού που παράγουν ή την κατασκευή τους. Η θερμοκρασία του νερού εξαρτάται κυρίως από το ψυκτικό μέσο που χρησιμοποιείται. Η μεγάλη πλειοψηφία των αντλιών που διατίθενται αυτή τη στιγμή στην αγορά χρησιμοποιεί ως ψυκτικό μέσο το R32 (με δυνατότητα παραγωγής ζεστού νερού έως 65 βαθμών Κελσίου), ενώ οι νέες αντλίες με ψυκτικό μέσο R290 αναμένεται να δώσουν νερό θερμοκρασίας έως 75 βαθμούς Κελσίου.

Ανάλογα με την κατασκευή τους, οι αντλίες διακρίνονται σε monobloc (όλα τα εξαρτήματα υπάρχουν σε μια μονάδα που τοποθετείται σε εξωτερικό χώρο) και σε split (δύο μονάδες από τις οποίες η μία τοποθετείται στο εξωτερικό περιβάλλον για να απορροφά θερμότητα, και συνδέεται με σωληνώσεις με μια εσωτερική που διαχειρίζεται το νερό). Επιπλέον, οι αντλίες split διακρίνονται σε απλές και σε αντλίες με εσωτερική μονάδα που περιλαμβάνει δοχείο παραγωγής και αποθήκευσης ζεστού νερού χρήσης.

Τρόποι λειτουργίας

Η αντλία θερμότητας διαφέρει από τα συμβατικά μέσα θέρμανσης.

Η μεγάλη πλειοψηφία των κατοικιών χρησιμοποιεί σώματα καλοριφέρ, ενώ κάποια σπίτια έχουν ενδοδαπέδια θέρμανση. Και στους δύο αυτούς τύπους συστημάτων, για να ζεστάνουμε το χώρο, πρέπει να τροφοδοτήσουμε τα σώματα με ζεστό νερό που παράγεται από την καύση πετρελαίου, φυσικού αερίου ή πέλετ.

Σε αντίθεση με τα συμβατικά μέσα θέρμανσης, η αντλία θερμότητας δεν χρησιμοποιεί καύση για να ζεστάνει το νερό, με το οποίο τροφοδοτεί τα σώματα. Με τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας αξιοποιεί τον ψυκτικό κύκλο (όπως ακριβώς λειτουργεί μια κλιματιστική μονάδα) και απορροφά από τον αέρα του περιβάλλοντος θερμότητα, την οποία  αποδίδει στο νερό με το οποίο τροφοδοτεί τα σώματα.

Εξοικονόμηση ενέργειας

Με την αντλία θερμότητας, η εξοικονόμηση ενέργειας που επιτυγχάνεται είναι πολύ μεγάλη. Ενώ σε ένα σύστημα καύσης πληρώνουμε καύσιμο για να παραγάγουμε ενέργεια, σε μία αντλία θερμότητας καταναλώνουμε ένα πολύ μικρό ποσό ηλεκτρικής ενέργειας για να μεταφέρουμε τη θερμότητα από τον αέρα στο νερό.

Ως αποτέλεσμα, το 75% περίπου της θερμότητας που παίρνουμε είναι «δωρεάν», μια και προέρχεται από τον εξωτερικό αέρα.

Ψύξη μέσω αντλίας θερμότητας

Σε αντίθεση με τα συμβατικά συστήματα θέρμανσης, η αντλία θερμότητας μπορεί να μας παρέχει και κλιματισμό, καθώς μπορεί να συνδεθεί με μονάδες fan coil για ψύξη / θέρμανση του χώρου μας.

Το πιο σημαντικό είναι ότι για να έχει ένας χώρος τα πλεονεκτήματα και την εξοικονόμηση που προσφέρει μια αντλία θερμότητας δεν χρειάζεται να αντικατασταθούν τα πάντα στο υφιστάμενο σύστημα. Αρκεί να αντικατασταθεί μόνο ο λέβητας, ενώ μπορούν να διατηρηθούν όλα τα υπόλοιπα εξαρτήματα (σώματα καλοριφέρ, θερμοστάτες, μπόιλερ, ηλιακός).

Ακόμα όμως και σε καινούρια σπίτια, η αντλία αποτελεί την ιδανικότερη λύση, καθώς δεν απαιτεί πολύ χώρο για την εγκατάστασή της, ενώ δεν χρειάζεται πρόβλεψη για επιπλέον εξαρτήματα (δοχείο πετρελαίου / καμινάδα).

Μια και οι αντλίες θερμότητας είναι ένα σχετικά νέο προϊόν στην αγορά θέρμανσης και υπάρχουν αρκετές απορίες σχετικά με τη σύνδεση και τη λειτουργία τους, παρατίθενται παρακάτω απαντήσεις στις πιο συχνές ερωτήσεις του κοινού.

Ερωταπαντήσεις για τις αντλίες θερμότητας

Ερώτηση: Η αντλία μπορεί να λειτουργήσει ταυτόχρονα και με αυτονομία για δύο ή και παραπάνω χώρους;

Απάντηση: Ναι είναι εφικτό, με την κατάλληλη προσθήκη υδραυλικού εξοπλισμού.

Ερώτηση: Μπορεί να χρησιμοποιηθεί η αντλία θερμότητας για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης του σπιτιού;

Απάντηση: Ναι, μια αντλία θερμότητας μπορεί να συνδεθεί με το μπόιλερ για να παράγει και ζεστό νερό χρήσης. Θα χρειαστούν ως επιπλέον εξαρτήματα τρίοδη βαλβίδα και αισθητήρας θερμοκρασίας νερού μέσα στο μπόιλερ. Αν υπάρχει (ή πρόκειται να τοποθετηθεί) ηλιακός μπορεί να συνεργαστεί με την αντλία, ώστε όταν δεν επαρκεί (π.χ. έχει συννεφιά ή το ζεστό νερό έχει τελειώσει) να αναλάβει η αντλία να ζεστάνει το νερό χρήσης.

Ερώτηση: Μπορεί η αντλία θερμότητας που λειτουργεί στην ψύξη να παραγάγει και ζεστό νερό χρήσης την ίδια στιγμή;

Απάντηση: Οι αντλίες θερμότητας μπορούν να παράγουν και ζεστό νερό όταν δουλεύουν στην ψύξη, όχι όμως ταυτόχρονα. Όταν ζητηθεί παραγωγή ζεστού νερού ενώ η αντλία λειτουργεί στην ψύξη, τότε η λειτουργία αυτή θα σταματήσει για να παραχθεί το ζεστό νερό. Αφού αυτή η διαδικασία ολοκληρωθεί, τότε θα ξεκινήσει ξανά η λειτουργία ψύξης.

Ερώτηση: Μπορεί η αντλία να χρησιμοποιηθεί για να καλύψει τις ανάγκες σε ζεστό νερό ενός επαγγελματικού χώρου, όπως π.χ. ενός ξενοδοχείου;

Απάντηση: Ναι, μία αντλία θερμότητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης επαγγελματικού χώρου, αρκεί να έχει γίνει ο κατάλληλος υπολογισμός από μηχανικό για την ισχύ που θα χρειαστεί (ανάλογα με τον όγκο του νερού που θέλουμε να ζεστάνουμε, με τη θερμοκρασία ζεστού νερού χρήσης που θέλουμε να πετύχουμε και με το χρόνο αναθέρμανσης του νερού).

Ερώτηση: Μπορεί να τοποθετηθεί αντλία θερμότητας χωρίς αντιστάσεις;

Απάντηση: Οι αντιστάσεις χρησιμοποιούνται ως εφεδρεία, σε περίπτωση που η μονάδα αδυνατεί να πετύχει το στόχο της (θερμοκρασία νερού ή χώρου). Αν έχει γίνει σωστή μελέτη και δεδομένου ότι η μονάδα διατηρεί σταθερή απόδοση και ίση με την ονομαστική έως τους -7°C, η τοποθέτηση αντιστάσεων είναι προαιρετική. Μπορούν να μπουν π.χ. ως εφεδρική λύση ώστε να παρέχουν θέρμανση μαζί με τον κυκλοφορητή αν αστοχήσει ένα ψυκτικό εξάρτημα, έως ότου γίνει επισκευή.

Ερώτηση: Ποια θερμοκρασία νερού πρέπει να επιτυγχάνει η αντλία θερμότητας για σύνδεση με σώματα καλοριφέρ;

Απάντηση: Εξαρτάται από το μέγεθος των σωμάτων και τις απαιτούμενες θερμίδες σε κάθε χώρο. Για μεγάλα σώματα, η αντλία μπορεί να επιτυγχάνει ακόμα και θερμοκρασία νερού στους 40 – 45 βαθμούς (αρκεί να λειτουργεί συνεχώς). Η ακριβής τιμή του νερού θα πρέπει να υπολογιστεί από τον εγκαταστάτη.

Ερώτηση: Πόσο εύκολο είναι για κάποιον να ρυθμίζει την επιθυμητή θερμοκρασία του χώρου, χωρίς να επηρεάζονται άλλες ρυθμίσεις που μπορεί να έχουν εφαρμοστεί από τον εγκαταστάτη;

Απάντηση: Η ρύθμιση της επιθυμητής θερμοκρασίας του χώρου γίνεται από το τηλεχειριστήριο (από το μενού του χρήστη) και δεν επηρεάζει τις άλλες ρυθμίσεις που έχει κάνει ο εγκαταστάτης (που γίνονται στο ειδικό μενού του εγκαταστάτη). Επίσης είναι εφικτός ο απομακρυσμένος έλεγχος της μονάδας μέσω Wi-Fi από το κινητό του χρήστη.

Ερώτηση: Ποια είναι η διαφορά του «heat mode» από το «auto mode» στη θέρμανση;

Απάντηση: Η διαφορά μεταξύ των δύο λειτουργιών είναι πως στο heat mode, ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να επιλέξει μόνος του την επιθυμητή θερμοκρασία στο νερό ή τον χώρο, ενώ στο auto mode ο στόχος προσαρμόζεται αυτόματα στις μεταβολές της εξωτερικής θερμοκρασίας, κάτι που μάλιστα κάνει τη λειτουργία της αντλίας πιο οικονομική. Αυτή η αυτόματη λειτουργία ονομάζεται και «λειτουργία με αντιστάθμιση». Ο ορθότερος τρόπος χρήσης μιας αντλίας θερμότητας είναι η συνεχής λειτουργία της (στην περίοδο θέρμανσης) με αντιστάθμιση, ώστε να μην επιτραπεί στο σπίτι να κρυώνει. Έτσι επιτυγχάνεται ο μεγαλύτερος δυνατός συντελεστής απόδοσης, ενώ είναι εφικτή η μετατόπιση της γραμμής αντιστάθμισης όταν ο τελικός χρήστης θέλει να χαμηλώσει (ή να αυξήσει) την απόδοση της μονάδας.

*Ο κ. Χρήστος Γκέκας είναι μηχανολόγος μηχανικός ΕΜΠ, MSc ΑS Spec In & Academy Asst. Manager / LG Electronics Hellas.

ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ ΝΕΑ