Visokotemperaturna toplotna črpalka: Zakaj je to najboljša toplotna črpalka za radiatorsko ogrevanje

Pri prenovi ogrevalnega sistema v obstoječih, delno izoliranih ali starejših hišah se lastniki pogosto soočajo z dilemo, kako zamenjati star oljni ali plinski kotel brez popolnega razbijanja tal za vgradnjo talnega gretja. V takšnih primerih se kot najboljša toplotna črpalka za radiatorsko ogrevanje izkaže visokotemperaturna izvedba, saj je sposobna dosegati temperature dvižnega voda med 60 in 75 °C tudi pri zelo nizkih zunanjih temperaturah pod lediščem.

Razlika med nizkotemperaturnimi in visokotemperaturnimi napravami

Klasične nizkotemperaturne toplotne črpalke so zasnovane za delovanje v sistemih s ploskovnim ogrevanjem (talno, stensko ali stropno gretje), kjer temperatura ogrevalne vode redko preseže 35 °C. Radiatorji imajo v primerjavi s tlemi bistveno manjšo prenosno površino, zato za oddajo enake količine toplote v prostor potrebujejo znatno toplejšo vodo.

Visokotemperaturni sistemi uporabljajo naprednejše kompresorje in sodobna hladiva, kot je propan (R290), ali kaskadne hladilne kroge, kar jim omogoča doseganje izstopnih temperatur do 70 °C ali celo 75 °C brez vklopa električnih grelcev. To pomeni, da lahko obstoječi litoželezni ali jekleni radiatorski členi ostanejo nespremenjeni, bivalno ugodje v prostorih pa je enako kot pri delovanju prejšnjega kotla.

Ključni tehnični dejavniki pri radiatorskem ogrevanju

Uspešna vgradnja toplotne črpalke v radiatorski sistem zahteva natančen inženirski pregled stanja stavbe. Ni vsak radiatorski sistem enak; dimenzije cevi, velikost grelnih teles in toplotne izgube objekta določajo dejanske potrebe.

• Potrebna temperatura predtoka: Pri zunanji projektni temperaturi (-13 °C ali -16 °C v osrednji Sloveniji) je treba ugotoviti, ali sistem zadostuje pri 55 °C, 60 °C ali zahteva polnih 65 °C.
• Volumen vode in hidravlični zalogovnik: Radiatorski sistemi imajo običajno manjšo akumulacijsko maso kot estrihi pri talnem gretju. Vgradnja ustreznega zalogovnika (npr. 100–300 litrov) je ključna za preprečevanje prepogostih vklopov kompresorja (t.i. taktiranja) in za nemoteno odtaljevanje zunanje enote.
• Hidravlično uravnoteženje: Pravilna nastavitev pretokov po posameznih vejah preprečuje šumenje v radiatorskih ventilih in zagotavlja enakomerno ogrevanje vseh prostorov.
• Dimenzioniranje toplotne moči (kW): Moč črpalke mora biti natančno prilagojena toplotnim izgubam objekta. Prešibka naprava bo pozimi vklapljala pomožne grelce, premočna pa bo delovala neekonomično.

Učinkovitost in sezonski izkoristek (SCOP)

Sezonski koeficient učinkovitosti (SCOP) pri visokotemperaturnem režimu je fizikalno gledano nekoliko nižji kot pri nizkotemperaturnem talnem ogrevanju. Dvig temperature vode za vsakih 5 °C praviloma pomeni približno 10 do 12 % večjo porabo električne energije. Vendar sodobne inverterske naprave s prilagodljivim delovanjem večino ogrevalne sezone delujejo pri delnih obremenitvah.

V prehodnih obdobjih (jeseni in spomladi), ko zunanje temperature znašajo med 5 °C in 12 °C, visokotemperaturna toplotna črpalka ne potrebuje polnih 65 °C, temveč z vremensko vodeno regulacijo samodejno zniža temperaturo dvižnega voda na 45–50 °C. S tem se sezonski izkoristek bistveno izboljša, letni strošek ogrevanja pa ostane znatno nižji v primerjavi s kurilnim oljem ali utekočinjenim naftnim plinom.

Povezava z drugimi sistemi v objektu

Pri prenovah starejših stavb je smiselno toplotno črpalko obravnavati kot del celovitega energetskega koncepta. V primeru menjave oken se zrakotesnost stavbe poveča, zato je priporočljiva vgradnja prezračevalnega sistema z rekuperacijo toplote, ki zmanjša ventilacijske toplotne izgube in prepreči nastanek plesni.

Če ima objekt obstoječ dimnik, lahko v prehodnih dneh ali v primeru izjemnih mrazov primarni sistem dopolnjuje sodoben kamin na drva ali pelete. Za sanitarno vodo se lahko uporabi integriran ali ločen bojler s toplotno črpalko, kar razbremeni glavno ogrevalno napravo v poletnem času.

Subvencije Eko sklada in postopek vgradnje

V Sloveniji Eko sklad ponuja nepovratna finančna sredstva za zamenjavo starih kurilnih naprav na fosilna goriva ali neučinkovitih peči na biomaso s toplotnimi črpalkami. Zneski subvencij se razlikujejo glede na lokacijo (občine s sprejetim odlokom o načrtu za kakovost zraka imajo višje spodbude) in vrsto naložbe.

Za pridobitev nepovratnih sredstev mora vgrajena toplotna črpalka dosegati predpisane sezonske izkoristke in biti vpisana na uradni seznam ustreznih naprav Eko sklada. Strokovna vgradnja z ustreznim hidravličnim priklopom, električno zaščito ter zagonom pooblaščenega monterja je pogoj tako za uveljavljanje subvencije kot za zanesljivo dolgoletno delovanje.