Toplotna črpalka - primer iz prakse

Trenutna redakcija s časom 04:43, 26. marec 2008

Leta 2006 sva se z ženo odločila, da bova kot dodatni vir ogrevanja postavila toplotno črpalko. Veliko znancev naju je spraševalo, kako sva zadovoljna z delovanjem, ali se je investicija izplačala, kdaj bo povrnjena, kolikšna je bila, ... Zato sva se odločila, da bova zapisala najine izkušnje in tukaj je prvi poskus takega zapisa. Po skoraj dveh letih delovanja pa bova lahko naredila tudi dejansko primerjavo stroškov ogrevanja.

Uvod

Vir ogrevanja: talna voda

Zaradi naraščanja cen kurilnega olja sva z ženo začela razmišljati o alternativnih virih ogrevanja. V poštev so prišla drva, peleti, zemeljski plin in toplotna črpalka.

V hiši ogrevava približno 180 m2 površine. Letno porabiva med 2.700 in 3.500 litrov kurilnega olja. Približno 80 m2 ogrevava kombinirano radiatorsko in talno ogrevanje, ostalo pa samo radiatorsko. Centralno kurjavo nama je instaliralo podjetje Comnet d.o.o. iz Radovljice.

Zadala sva si pogoj, da mora biti investicija povrnjena prej kot v desetih letih.

Izbira

Drva in peleti so odpadli, ker nimava imel dovolj prostora za skladiščenje. Pa tudi podajanje (nalaganje) je problematično, če si ne urediš avtomatskega podajanja. Za to pa spet potrebuješ prostor, ki ga nisva imela.

Zemeljskega plina še nimamo, zato sva si začela ogledovati toplotne črpalke. Kot prva izbira je bila vrtina, zato sva poklicala podjetje Geosonda iz Kranja. Ocena investicije je bila minimalno 6 MIO SIT (pb. 24.000 EUR), kar se nama je zdelo odločno preveč.

Vir ogrevanja: zunanji zrak

Naslednja izbira je bila toplotna črpalka zrak-voda in pogovorila sva se s strokovnjaki iz podjetja Termotehnika. Svetovali so nama vgradnjo toplotne črpalke s toplotno močjo 10,8 kW in priključno močjo 4,7 kW. Povprašala sva instalaterja centralne kurjave, podjetje Comnet d.o.o., če nama lahko v obstoječi sistem priklopi TČ. Priklopljena bi morala biti tako, da bi kot dodatni vir služilo obstoječe ogrevanje z oljem. Torej da se v primeru, ko TČ ne bi zmogla ogreti hiše, vklopi kot pomoč še obstoječe centralno ogrevanje na olje.

Odgovor izvajalca je bil pritrdilen, zato sva naročil predračun. Predračunska vrednost je bila 2.311.154,87 SIT oz. 9.644 EUR. Naredila sva poskusni izračun in izračunala, da bi se nama investicija povrnila v dobrih šestih letih, kar je bilo dovolj, da sva se odločila za izdelavo projekta.

Vedela sva tudi, da se bova po končanem projektu prijavila na javni razpis za finančne spodbude investicijskim ukrepom in izrabo obnovljivih virov energije v gospodinjstvih za leto 2007 in 2008., kjer sva lahko računala na 2.100 EUR nepovratnih sredstev.

Izvedba

• 

  Vgradnja toplotne črpalke

• 

Izvajalcu sva plačal predračun spomladi leta 2006 (Spisek potrebnega materiala). Z delom je začel jeseni 2006. Prišlo je do nekaj zapletov okoli TČ, ker v Termotehniki še niso končali z razvojem uparjalnika in črpalke. Končno je črpalka prišla iz razvoja in dobila sva jo domov (moje osebno mnenje je, da sva dobila domov še prototip te črpalke, seveda pa tega ne morem zagotovo trditi).

Za hišo je bilo potrebno skopati in zabetonirati temelj, na katerem stoji zunanji uparjalnik. Prav tako je bilo potrebno narediti povezavo iz uparjalnika do toplotne črpalke.

• 

  Zunanji uparjalnik - pogled od zadaj. Streho sva izdelala sama.

• 
• 

  Pogled od strani. Sodaj se vidi betonski temelj, na katerem stoji uparjalnik.

• 

  Pogled od spredaj.

Postavitev toplotne črpalke v prostor. Desno je zalogovnik, levo pa je obstoječa peč na olje

V kurilnici je bilo potrebno najti prostor za toplotno črpalko. Dodatno je bilo potebno postaviti 300 l zalogovnik za toplo vodo in menjati obstoječi bojler za sanitarno vodo. Dodatnih je bilo potrebno nekaj ventilov in roto divert ter nekaj črpalk in dodatno tipalo.

Porodne težave

Priklopili so nama TČ in začela je delati. Temperaturo v prostorih naj bi uravnavala kar avtomatika iz peči na olje. Tukaj se je zataknilo, saj avtomatika ni hotela pognati tople vode v radiatorje in talno. Problem je bil v tem, da je bilo eno tipalo nameščeno v kotel centralnega ogrevanja. Tam je zaznalo nizko temperaturo in avtomatika ni vklopila črpalk.

Problem je izvajalec rešil tako, da je tipalo prestavil iz kotla v zalogovnik. Tako je TČ delovala in ogrevala prostore. To pa ni bila zadovoljiva rešitev. V kotlu ni bilo več tipala, zato je bilo ta trenutek kotlovsko gretje neuporabno.

Zadaj desno je 300 l bojler, v ospredju pa je obstoječa peč

Naslednji problem je bil v tem, da se TČ ni dalo ugasniti in začeti uporabljati staro gretje, torej gretje na olje. Z izvajalcem sva se dogovorila, da bodo vgradili stikalo, preko katerega bova lahko ročno ugasnila TČ in preklopila na olje. Stikalo so res vgradili, vendar je bila peč na olje še vedno neuporabna, kajti ni imela vgrajenega tipala. Z vgradnjo tipala je imel izvajalec probleme, ker mu nekako ni bilo jasno, kako naj vse skupaj zveže na avtomatiko. Vse skupaj se je vleklo preko cele zime, pomladi in poletja 2007. Na srečo je bila zima 2006/2007 mila, tako da nama ni bilo potrebno prižigati peči na olje.

Spomladi se je črpalka vsaj trikrat ugasnila brez razloga. To sva ugotovila šele potem, ko smo občutili, da ni več tople vode :-(. Poklicala sva izvajalca, ta pa naju je napotil na proizvajalca toplotnih črpalk. To nama ni bilo najbolj všeč, saj sva vzela izvajalca ravno zaradi tega, da nama ne bi bilo potrebno govoriti z vsakim od njegovih podizvajalcev posebej in jih poslušati, kako se izgovarjajo eden na drugega. Vendar ni šlo, tako da sva morala navezati stike tudi s podizvajalcem Termotehniko.

Umestitev toplotne črpalke v prostor

Potrebo je najti prostor za 300 l zalogovnik in 300 l bojler

Iz Termotehnike so poslali serviserja, ki je ugotovil, da se TČ ugaša verjetno zaradi motenj v električnem omrežju. Zato je:

• dodal varistorje za zaščito pred motnjami
• dodal elektrolitski kondenzator
• predlagal, da se menja softver v regulatorju

Tudi po tem posegu se je TČ še ustavljala. Ponovno sva poklicala Termotehniko in poslali so serviserja ter še nekoga, ki je bil zadolžen za softver:

• serviser je vgradil watchdog, ki je avtomatsko startal TČ, če se je ugasnila zaradi motenj
• zamenjali so softver v TČ

TČ je nekaj dni delovala, potem pa se je začela ustavljati z napako VTg0, kar je pomenilo, da gre za visok tlak. Nazadnje je popolnoma prenehala delovati. Iz Termotehnike je prišel serviser Blaž in čez nekaj časa rekel, da mora odpeljati TČ v Termotehniko na servis. Odmontiral je TČ ter zunanji uparjalnik in vse skupaj odpeljal. Izvajalec iz Comneta je dodal tipalo v kotel in preklopil avtomatiko tako, da je delovala v oljni peči.

Nova toplotna črpalka

Čez 6 dni so iz Termotehnike dostavili TČ. Meni se je zdelo, da so pripeljali novo, saj je bilo funkcionalno veliko spremenjenega.

• ni bilo več glavnega stikala ob strani (tistega, ki so mi ga vgradili pred kratkim); funkcijo je prevzela sama TČ
• displej je bil nov 4 vrstični
• softver je bil nov
• zelo izpopolnjena je bila komunikacija TČ s dodatnimi viri (pečjo na olje), tako da:
  • je lahko dodatni vir dogreval
  • je lahko dodatni vir sam ogreval
  • se je dodatni vir prižgal, ko je zunanja temperatura padla pod določeno vrednost

Uradno nama niso povedali, ali so TČ zamenjali ali ne. Neuradno sva izvedela, da je bil vzrok napake menjava softvera, ki naj ne bi ustrezal toplotni črpalki.

Ko smo testirali delovanje TČ, smo pozabili in pustili temperaturo, ki povzroči vklop dodatnega vira, precej visoko. Zato se je čez nekaj dni že prižgala peč na olje, ki naj bi dogrevala vodo. Regulacija peči ni bila narejena pravilno, saj je peč:

• segrevala do prevelikih temperatur (v talno gretje je prišla voda s temperaturo > 45oC)
• TČ ni izklopila dodatnega vira, ko se je zunanja temperatura dvignila

Sledil je ponovni klic Termotehnike in Comneta. Čez nekaj dni so odpravili tudi ti napaki.

Ob prvem večdnevnem mrazu, ko je bila temperatura tudi podnevi precej pod ničlo, je začel ropotati zunanji uparjalnik. Klicala sva Termotehniko in zelo hitro je prišel serviser ter na okvir ventilatorja na zunanjem uparjalniku navil grelno žico. Problem je bil namreč v tem, da se je na okvirju ventilatorja nabiral led, ki se je občasno odlomil in povzročil hrup.

Črpalka začne delovati

Sedaj že več kot mesec dni TČ deluje brez problemov. Vmes se je enkrat prižgal dodatni vir. Zunanjo temperaturo imva nastavljeno na -8,8 oC. Dodatni vir se je prižgal tisti dan, ko je zunanja temperatura dosegla -9.5 oC. Peč na olje je delovala slabo uro in v tem času se je samo trikrat vklopila.

S toplotno črpalko sva izredno zadovoljna. Deluje tako, kot sva si pred dvema letoma zamislila. Za vse potrebne preklope in kombinacije ogrevalnih sistemov skrbi avtomatika.

Iz vsega je razvidno, da sem bil pri postavljanju celotnega sistema poskusni zajček. Prepričan sem tudi, da so toplotno črpalko v letu dni izpopolnili in da so mi jo na zadnjem servisu zamenjali.

Čeprav izgleda, da je bilo veliko zapletov pri realizaciji projekta samega, sva s strokovnostjo izvajalcev iz Termotehnike zelo zadovoljna. Posebej bi pohvalil serviserja Blaža, ki nama je veliko razložil ter profesionalno uredil celotno zadevo. Tudi na njegov prenosni telefon sem ga poklical ob različnih urah in v glavnem se mi je vedno oglasil in mi telefonsko svetoval, kaj naj naredim.

Še bolj pa sva zadovoljna, ko sva naredila obračun porabe po prvem letu delovanja.

Javni razpis za finančne spodbude investicijskim ukrepom in izrabo obnovljivih virov energije v gospodinjstvih za leto 2007 in 2008

Tudi prijava na javni razpis ni potekala brez zapletov. Kot investitorja sva se na javni razpis prijavila oba. 16. 7. 2007 sva bila obveščena, da vloga ni popolna, ker se podatki ne nanašajo samo na eno osebo, ampak na dve. Vlogo sva morala dopolniti v 8. dneh. Takrat sva bila na dopustu, vrnila sva se ravno 8. oziroma zadnji dan za oddajo dopolnjenih podatkov. Ponovno sva posredovala podatke tako, da sva brisala ženine podatke in da sem kot investitor nastopal samo jaz. 10. 9. 2007 so naju obvestili, da imava sredstva odobrena.

Vlogi sva morala predložiti še:

• overjeno kopijo originalnega računa za nakup in vgradnjo TČ
• kopijo gradbenega dovoljenja za hišo
• podpisan obrazec oz. kopijo obrazca Izkaz toplotnih karakteristik stavbe (potebno je bilo poklicati strokovnjaka, ki je naredil poročilo, cena je bila 140 EUR)
• prospekt oziroma kopijo prospektov vgrajenih sistemov
• fotografije vgrajene TČ in zunanjega uparjalnika

Pa še nekaj pomanjkljivosti toplotne črpalke

Veter - piha pri ventilatorju zunanjega uparjalnika

Na desni strani je vidna ovira zaradi vetra, ki ga povzroča ventilator

Od zunanjega uparjalnika kar močno piha. Zato ga je potrebno postaviti tako, da pihanje ne moti. Midva sva kak meter pred ventilator postavila oviro, ki vetru zapre pot. Najprej sva sicer dala izdelati aluminijasto cev, ki sva jo nataknila na ventilator in ki je bila usmerjena navzgor. Vendar pa se zaradi tega pretok zraka zmanjšal in pozimi se je uparjalnik prevečkat prižgal. S tem se je zmanjšal tudi izkoristek. Zato nama je Blaž iz Termotehnike svetoval, naj cev odstraniva vsaj pozimi, ko so nižje temperature.

Sedaj imava postavljeno kar leseno pregrado, ki funkcionalno povsem zadošča. Čez čas bova našla verjetno tudi primernejšo rešitev, ki bo tudi estetsko malo bolje izgledala.

Sistem ogrevanja

Toplotna črpalka deluje idealno z nizkotemperaturnim ogrevanjem. Najboljša sta stenski in talni sistem. Takrat se namreč temperatura ogrevalne vode postavi na 35^o C in pri teh temperaturah ima TČ najboljše grelno število.

Pri radiatorskem sistemu pa je potrebno vodo segrevati do maksimuma, to je do 55^o C, pri čemer se grelno število zniža in hkrati se zniža tudi izkoristek.

Počasna odzivnost radiatorskega sistema

Toplotna črpalka pošlje v radiatorje vodo s precej nižjo temperaturo kot sistem ogrevanja na olje. Zato je potrebnega dalj časa, da se prostor ogreje. To pa pomeni, da je potrebno začeti prostor prej ogrevati. TČ se odziva približno tako, kot če bi imeli ogrevanje na olje in samo talno gretje.

Pri ogravanju na olje sva imela nastavljenih več načinov ogrevanja. Ko ni bilo nikogar doma in ponoči je bila postavljena nižja (nočna) temperatura. Približno pol ure pred pričakovanim prihodom domov oziroma zjutraj pred vstajanjem pa sva vklopila višjo (dnevno) temperaturo.

Ko sva želela uporabiti enak način tudi pri toplotni črpalki se je izkazalo, da se prostori niso do časa segreli. Potrebovala sva dve do tri ure (odvisno od tega, kakšna je bila temperatura okolice), da sva prostore segrela. Zato sva ukinila nižjo (nočno) temperaturo in TČ stalno segreva prostore. Tako da problema z neogretim prostorom nimava več.

Verjameva pa, da bi pri sistemu s talnim in stenskim ogrevanjem še vedno lahko uporabljala dnevno in nočno temperaturo ter s tem še dodatno znižala stroške.

Konec dober, vse dobro

Naredila sva tudi izračun porabe po prvem letu delovanja TČ. Zima 2006/2007 je bila zelo mila. V obdobju september 2006 - september 2007 se peč na olje niti enkrat ni prižgala, toplotna črpalka pa je delovala 1.635 ur.

Porabila sva torej: 1.635 * 0,1128 = 712 EUR

V obdobju september 2007 - 6. januar 2008 je toplotna črpalka delovala 781 ur (nov podatek: do 3.februarja do 17:17 je TČ delovala 1202ur). Ocenjujeva, da čas delovanja TČ do konca poletja ne bo presegel 2000 ur. Zato lahko narediva trenutni končni obračun (obračun bova spremenila septembra). Med tem časom je peč na olje delovala samo eno uro.

Dodatek

Končni izračun prihranka

• toplotna črpalka
  • ure delovanja TČ: 2000
  • cena kWh: 0,1128
  • toplotna moč: 10,8
  • grelno število glede na tip ogrevanja: 2,8 (Kako sem določil grelno število)
  • priključna moč: 10,8 / 2,8 = 3,857
  • letna poraba energije: 3,857 * 2000 = 7.720 kWh (870 EUR)
• olje
  • poraba olja: 3.100 l
  • cena olja: 0,787 EUR/l (PETROL: Cene in prodajni pogoji)
  • letna poraba: 3.100 * 0,787 = 2440 EUR
  • ogrevanje tople vode z elektriko, kadar ni vklopljena centrana kurjava, ocenjena poraba 48.000 SIT = 200 EUR
• razlika: 1.770 EUR
• investicija: 10.060,68
• vračilo država: 2.100 EUR
• plačilo izvedenca za izdelavo toplotnih karakteristik hiše: 140 EUR
• povrnitev investicije: (10.060,68 - 2.100 + 140) / 1.770 = 4,58

Podatki za izračune

• Statistični urad RS - cena elektrike

Poskusni izračun

• toplotna črpalka
  • ure delovanja TČ: 2050
  • cena kWh: 0,1128
  • toplotna moč: 10,8
  • grelno število glede na tip ogrevanja: 2,8 (Kako sem določil grelno število)
  • priključna moč: 10,8 / 2,8 = 3,857
  • letna poraba energije: 3,857 * 2050 = 7.913 kWh (891,9 EUR)
• olje
  • poraba olja: 3.100 l
  • cena olja: 0,735 EUR/l PETROL: Cene in prodajni pogoji
  • letna poraba: 3.100 * 0,735 = 2278,5 EUR
  • ogrevanje tople vode z elektriko, kadar ni vklopljena centrana kurjava, ocenjena poraba 48.000 SIT = 200 EUR
• investicija: 9.583
• razlika: 1.586,5 EUR
• povrnitev investicije: 9.583 / 1.586,5 = 6,04

Kako sem določil grelno število

Podatke sem vzel s spletne strani Termotehnike. Za radiatorsko ogrevanje in toplotne izgube 45 W/m2 (glej Izkaz toplotnih karakteristik stavbe Zgornje Bitnje 292) je grelno število 2,3, za talno ogrevanje pa 3,33. Ker imam kombinacijo talnega in radiatorskega ogrevanja in ker je približno polovica ogrevane površine ogrevana s talnim ogrevanjem, sem izbral grelno število 2,8.

Spisek potrebnega materiala

• toplotna črpalka 10/12 kW
• zunanji uparjalnik
• zalogovnik 300 l
• zamenjati obstoječi 150 l bojler z novim s kapaciteto 300 l
• + ostala drobnarija (ventili, ...)

Izkaz toplotnih karakteristik stavbe

Dokument izkaz toplotnih karakteristik za stavbo je izdalo Ministrstvo za okolje in prostor, zato preverite še na njihovih straneh, če je ta dokument še aktualen.

Priloženi dokumenti

• Končni račun postavitve toplotne črpalke
• Izkaz toplotnih karakteristik stavbe Zgornje Bitnje 292
• Sklep o dodelitvi nepovratnih sredstev