Ένα σχετικά νέο μέσο θέρμανσης και ζεστού νερού χρήσης που συνίσταται τόσο για παλιές κατασκευές, όσο και για νεόδμητα ακίνητα, είναι η αντλία θερμότητας που προσελκύει ολοένα και μεγαλύτερο ενδιαφέρον. Η σύνδεση, η λειτουργία και τα πλεονεκτήματά της αναλύονται διεξοδικά μέσα από οκτώ χρήσιμες ερωταπαντήσεις που παρουσιάζει ο «Θερμοϋδραυλικός».
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 αποβάλλει 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 / 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 (αέρας 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.
Οι κατηγορίες των 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 τον 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 νερού στη θέρμανση έως 65 βαθμών Κελσίου) ενώ αναμένονται οι νέες αντλίες με ψυκτικό μέσο R290 που θα μπορούν να δώσουν νερό έως 75 βαθμούς Κελσίου.
Ανάλογα με την κατασκευή τους τώρα οι αντλίες χωρίζονται σε Monobloc (όλα τα εξαρτήματα υπάρχουν σε μια μονάδα που τοποθετείται σε εξωτερικό χώρο) και σε split όπου η αντλία αποτελείται από 2 μονάδες, μία που τοποθετείται στο εξωτερικό περιβάλλον για να απορροφά θερμότητα και συνδέεται με σωληνώσεις με μια εσωτερική που διαχειρίζεται το νερό. Επιπλέον, οι μονάδες split χωρίζονται σε απλές και με εσωτερική μονάδα που περιλαμβάνει δοχείο παραγωγής και αποθήκευσης ζεστού νερού χρήσης.
Τρόπος λειτουργίας και σημαντικές διαφορές
Πάμε να δούμε λοιπόν πώς λειτουργεί μία αντλία θερμότητας και πώς διαφέρει από τα συμβατικά μέσα θέρμανσης.
Η μεγάλη πλειοψηφία των κατοικιών χρησιμοποιεί σώματα καλοριφέρ (και κάποια σπίτια έχουν ενδοδαπέδια θέρμανση). Και στους δύο τύπους συστημάτων, για να ζεστάνουμε το χώρο, πρέπει να τροφοδοτήσουμε τα σώματα με ζεστό νερό. Το ζεστό νερό παράγεται με την καύση κάποιου καυσίμου (πετρέλαιο / φυσικό αέριο / πέλλετ).
Μεγάλη εξοικονόμηση ενέργειας
Η αντλία θερμότητας δεν χρησιμοποιεί καύση για να ζεστάνει το νερό, με το οποίο τροφοδοτεί τα σώματα. Με τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας, λειτουργεί τον ψυκτικό κύκλο (όπως ακριβώς λειτουργεί μια κλιματιστική μονάδα) και απορροφά θερμότητα από τον αέρα του περιβάλλοντος και αυτή τη θερμότητα την περνάει στο νερό με το οποίο τροφοδοτεί τα σώματα.
Η εξοικονόμηση ενέργειας είναι πολύ μεγάλη. Ενώ σε ένα σύστημα καύσης πληρώνουμε καύσιμο για να παράξουμε ενέργεια, σε μία αντλία θερμότητας πληρώνουμε ένα πολύ μικρό ποσό ηλεκτρικής ενέργειας για να μεταφέρουμε τη θερμότητα από τον αέρα στο νερό.
Αποτέλεσμα: το 75 % περίπου της θερμότητας που παίρνουμε είναι «δωρεάν» μιας και προέρχεται από τον εξωτερικό αέρα
Αντλία θερμότητας και για ψύξη
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 δεν χρειάζεται να αντικαταστήσετε τα πάντα στο υφιστάμενο σύστημα για να απολαύσετε τα πλεονεκτήματα και την εξοικονόμηση που προσφέρει μια αντλία θερμότητας. Αρκεί να αντικαταστήσετε το λέβητά σας, διατηρώντας όλα τα υπόλοιπα εξαρτήματα (σώματα καλοριφέρ, θερμοστάτες, μπόιλερ, ηλιακό)
Ακόμα όμως και σε καινούργια σπίτια η αντλία αποτελεί την ιδανικότερη λύση, καθώς δεν απαιτεί πολύ χώρο για την εγκατάσταση της ενώ δεν χρειάζεται την πρόβλεψη για επιπλέον εξαρτήματα (δοχείο πετρελαίου /καμινάδα).
Μιας και οι αντλίες θερμότητας είναι ένα σχετικά νέο προϊόν στην αγορά θέρμανσης, υπάρχουν αρκετές απορίες σχετικά με τη σύνδεση και τη λειτουργία τους. Παρακάτω θα δούμε κάποιες από αυτές και τις σχετικές απαντήσεις:
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.
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 παραγάγει και ζεστό νερό χρήσης (θα χρειαστούν 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 (πχ. έχει συννεφιά ή το ζεστό νερό έχει τελειώσει) να αναλάβει η αντλία να ζεστάνει το νερό χρήσης,
Μπορεί η αντλία θερμότητας που λειτουργεί στην ψύξη να παράξει και ζεστό νερό χρήσης, την ίδια στιγμή;
Απάντηση: Οι αντλίες θερμότητας μπορούν να παραγάγουν 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.
Μπορεί η αντλία να χρησιμοποιηθεί για να καλύψει τις ανάγκες σε ζεστό νερό ενός επαγγελματικού χώρου; 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 / τη θερμοκρασία ζεστού νερού χρήσης που θέλουμε να πετύχουμε και το χρόνο αναθέρμανσης του νερού).
Μπορεί να τοποθετηθεί αντλία θερμότητας χωρίς αντιστάσεις;
Απάντηση : Φυσικά και μπορεί να τοποθετηθούν χωρίς αντιστάσεις. 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 τοποθέτησή τους 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 από το σέρβις).
Τι θερμοκρασία νερού πρέπει να παράγει η αντλία θερμότητας για σύνδεση με σώματα καλοριφέρ;
Εξαρτάται από το μέγεθος των σωμάτων και τις απαιτούμενες θερμίδες σε κάθε χώρο. Για μεγάλα σώματα, η αντλία μπορεί να λειτουργήσει ακόμα και θερμοκρασία νερού στους 40 – 45 βαθμούς (αρκεί να λειτουργεί συνεχώς ). Η ακριβής τιμή του νερού θα πρέπει να υπολογιστεί από τον εγκαταστάτη.
Πόσο εύκολο είναι για κάποιον να ρυθμίζει την επιθυμητή θερμοκρασία του χώρου, χωρίς να πειράζει 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.
Ποια είναι η διαφορά του «heat mode» και «auto mode» στη θέρμανση;
Απάντηση: Η διαφορά μεταξύ των δύο λειτουργιών είναι πως στο heat mode, ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να επιλέξει μόνος/-η 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. Αυτη η αυτόματη λειτουργία ονομάζεται και λειτουργία με αντιστάθμιση. Ο ορθότερος τρόπος χρήσης μια Α/Θ είναι η συνεχής λειτουργία της (στην περίοδο θέρμανσης) με αντιστάθμιση, ώστε να μην επιτραπεί στο σπίτι να κρυώνει. Ετσι επιτυγχάνεται ο μεγαλύτερος δυνατός συντελεστής απόδοση, 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
