top of page

Αντλίες Θερμότητας: Αναλυτικός Οδηγός Αγοράς

Τι είναι οι αντλίες θερμότητας;

Αντλία Θερμότητας
Αντλία Θερμότητας Αέρος - Νερού

Οι αντλίες θερμότητας είναι ψυκτικές μηχανές οι οποίες αποτελούνται από τον συμπιεστή, τους εναλλάκτες θερμότητας (εξατμιστή και συμπυκνωτή) και την εκτονωτική βαλβίδα. Με τη χρήση ενός ψυκτικού ρευστού και τους αυτοματισμούς ελέγχου, έχουν τη δυνατότητα να μεταφέρουν θερμική ενέργεια από ένα χώρο χαμηλού θερμοκρασιακού επιπέδου προς ένα σύστημα υψηλότερου θερμοκρασιακού επιπέδου και το αντίστροφο, ανάλογα με τις απαιτήσεις του χρήστη για ψύξη ή θέρμανση.

 

Ποια είναι η αρχή λειτουργίας της αντλίας θερμότητας;

Οι αντλίες θερμότητας λειτουργούν με τις ίδιες θεμελιώδεις θερμοδυναμικές αρχές που λειτουργούν τα ψυκτικά μηχανήματα όπως για παράδειγμα τα κλιματιστικά, τα ψυγεία  και οι καταψύκτες.


Αρχή Λειτουργίας Αντλίας Θερμότητας
Αρχή Λειτουργίας Αντλίας Θερμότητας

Το ψυκτικό μέσο διαρρέει έναν εξατμιστή σε χαμηλή πίεση και θερμοκρασία με αποτέλεσμα το ρευστό να προσλαμβάνει θερμότητα και συγχρόνως να εξατμίζεται. Στη συνέχεια, ο συμπιεστής αναρροφά το εξατμισμένο ρευστό και το συμπιέζει ώστε να αυξήσει την πίεση και τη θερμοκρασία του.  Μετά τον συμπιεστή, ο υπέρθερμος ατμός του ρευστού εισέρχεται στον συμπυκνωτή όπου αρχικά ψύχεται και στη συνέχεια συμπυκνώνεται αποβάλλοντας θερμότητα. Ο παραπάνω κύκλος επαναλαμβάνεται με τη χρήση μιας βαλβίδας εκτόνωσης η οποία μειώνει την πίεση που δημιούργησε ο συμπιεστής ώστε να πέσει η θερμοκρασία του ψυκτικού μέσου κάτω από τη θερμοκρασία της πηγής θερμότητας.

 

Ποια είναι τα βασικά κατασκευαστικά στοιχεία μιας αντλίας θερμότητας;

Ο εξατμιστής είναι ένας εναλλάκτης θερμότητας ο οποίος απορροφά τη θερμότητα από το περιβάλλον και την προσδίδει στο ψυκτικό υγρό ή το αντίστροφο για τη λειτουργία της ψύξης. Οι εξατμιστές είναι υπεύθυνοι για το σχηματισμό πάγου στην επιφάνεια των σωληνώσεων λόγω ότι συχνά ρίχνουν τη θερμοκρασία της πηγής θερμότητας σε πολύ χαμηλά επίπεδα.  Στις σύγχρονες αντλίες, η απόψυξη πραγματοποιείται με αυτόματους μηχανισμούς που τίθονται σε λειτουργία


Ο συμπιεστής μιας αντλίας θερμότητας θεωρείται το σημαντικότερο μηχανικό στοιχείο της. Αποτελεί την καρδιά της αντλίας καθώς αναρροφά το εξατμισμένο ρευστό από τον εξατμιστή, το συμπιέζει και τροφοδοτεί το σύστημα ώστε να καλύπτει τις απώλειες πίεσης στις σωληνώσεις και τα εξαρτήματα του ψυκτικού κύκλου.


Ο συμπυκνωτής είναι ένας εναλλάκτης θερμότητας ο οποίος προσδίδει θερμοκρασία στο χώρο που πρέπει να θερμανθεί ενώ κατά την ψυκτική λειτουργία απορρίπτει θερμότητα στο εξωτερικό περιβάλλον. Η απόδοση των συμπυκνωτών εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το είδος του υλικού διαμέσου από το οποίο γίνεται η εναλλαγή θερμότητας.


Η βαλβίδα εκτόνωσης ρυθμίζει την ποσότητα του υγρού ψυκτικού ρευστού από τον συμπυκνωτή προς τον εξατμιστή ώστε η αντλία θερμότητας να εργάζεται με τη μέγιστη δυνατή απόδοση χωρίς όμως να υπερφορτώνεται ο συμπιεστής. Ταυτόχρονα, η εκτονωτική διάταξη αλλάζει τα θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά του ψυκτικού ρευστού, έτσι ώστε από υγρό υψηλής πίεσης στην έξοδο του συμπυκνωτή να μετατρέπεται σε μίγμα υγρού-ατμού σταθερής και χαμηλής πίεσης


 Η σημασία του σωστού ψυκτικού υγρού της αντλίας

Το ψυκτικό υγρό είναι βασικό στοιχείο για την ορθή λειτουργία και την απόδοση της αντλίας θερμότητας. Αλλάζει συνεχώς φάση κατά τη λειτουργία της αντλίας και για το λόγο αυτό θα πρέπει να ικανοποιεί συγκεκριμένες φυσικές, χημικές και θερμοδυναμικές ιδιότητες που θα το καθιστούν ταυτόχρονο ασφαλές, αποδοτικό και οικονομικό.

Τα ψυκτικά ρευστά τα οποία χρησιμοποιούνταν ευρέως σε ψυκτικές μονάδες, κλιματιστικές συσκευές και αντλίες θερμότητας ήταν το R-134a, το R-407C και το R-410A. Όμως για περιβαλλοντικούς λόγους αλλά και για λόγους απόδοσης θέρμανσης, τα συγκεκριμένα ρευστά καταργούνται και έχουν ήδη αντικατασταθεί από τα ψυκτικά μέσα R32 και R290.

Σύγκριση ψυκτικών υγρών R32 και R290

Το ψυκτικό υγρό R32 ήταν έως σήμερα η δημοφιλέστερη επιλογή για χρήση σε συστήματα αντλιών θερμότητας καθώς έχει ικανοποιητικό συντελεστή απόδοσης, συμμόρφωση με τους κανονισμούς, χαμηλό βαθμό ευφλεκτότητας, υψηλή διαθεσιμότητα και χαμηλό κόστος. Με βάση τις τελευταίες μελέτες και τα στοιχεία από τους κατασκευαστές, το ψυκτικό υγρό R290 τείνει να αντικαταστήσει το R32 και να κυριαρχήσει από δω και στο εξής στην αγορά καθώς είναι εξαιρετικά φιλικό προς το περιβάλλον (GWP 3), θεωρείται φυσικό ψυκτικό, έχει εξαιρετικές θερμοδυναμικές ιδιότητες και εξαιρετική ενεργειακή απόδοση. Ενδεικτικά, οι αντλίες θερμότητας με ψυκτικό μέσο R290 έχουν τη δυνατότητα απόδοσης ζεστού νερού θερμοκρασίας έως 75οC.

 

Η κυριαρχία των αντλιών θερμότητας και η σταδιακή κατάργηση των λοιπών συστημάτων θέρμανσης

Βάση του Άρθρου 17 του Νόμου 4937/2022, από την 1η Ιανουαρίου 2025 απαγορεύεται η πώληση και εγκατάσταση καυστήρων πετρελαίου θέρμανσης ενώ από το 2030 θα απαγορευτεί και η χρήση αυτών. Έως το 2030 αναμένονται αντίστοιχες αποφάσεις για την πώληση και χρήση των καυστήρων φυσικού αερίου. Με βάση τις τελευταίες οδηγίες από την Ευρωπαϊκή Ένωση, η επόμενη δεκαετία αποτελεί ορόσημο για τη μετάβαση από τους παραδοσιακούς καυστήρες πετρελαίου και φυσικού αερίου προς φιλικές για το περιβάλλον τεχνολογίες όπως π.χ. η εγκατάσταση αντλιών θερμότητας.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα εγκατάστασης αντλιών θερμότητας

Οι αντλίες θερμότητας έχουν μοναδικά πλεονεκτήματα και υπερτερούν έναντι άλλων συστημάτων θέρμανσης όπως για παράδειγμα οι καυστήρες πετρελαίου ή φυσικού αερίου.


Πλεονεκτήματα

·       Φιλικές προς το περιβάλλον

·       Χαμηλό δυναμικό υπερθέρμανσης του πλανήτη (GWP)

·       Μηδενικό δυναμικό καταστροφής του όζοντος (ODP)

·       Υψηλή απόδοση για εφαρμογές θέρμανσης και ψύξης

·       Εύκολη εγκατάσταση και συντήρηση

·       Συνδυασμός με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας για εξοικονόμηση ρεύματος


Μειονεκτήματα

·       Χαμηλή απόδοση σε ακραίες καιρικές συνθήκες (-35°C)

 

Monoblock (Ενιαίου τύπου) ή Split Unit (Διαιρούμενη)

 

Monoblock

Split Unit

Σχεδιασμός

Ενιαία εξωτερική μονάδα

Εξωτερική μονάδα και τουλάχιστον μία εσωτερική μονάδα

Εγκατάσταση

Εύκολη εγκατάσταση

Σύνθετη εγκατάσταση

Απαιτήσεις χώρου

Μικρές

Μεγάλες

Απόδοση

Εξαιρετική απόδοση

Ελαφρώς υψηλότερη από τις Monoblock

Θόρυβος

Εξωτερική Μονάδα ≤55dB

Εξωτερική Μονάδα ≤55dB Εσωτερική Μονάδα 0dB

 

Συμπερασματικά, οι αντλίες θερμότητας τύπου Monoblock εγκαθίστανται ευκολότερα, απαιτούν λιγότερο χώρο και είναι κατάλληλες για εγκατάσταση σε κατοικίες, διαμερίσματα, ενιαία γραφεία και super markets. Αντίστοιχα, οι αντλίες θερμότητας τύπου Split Unit απαιτούν μεγαλύτερο διαθέσιμο χώρο και χρησιμοποιούνται κυρίως σε χώρους που απαιτείται παραμετροποίηση και δημιουργία πολλαπλών ζωνών όπως σε νοσοκομεία, μεγάλα γραφεία κ.α.

 

Εφαρμογές Αντλιών Θερμότητας

Οι αντλίες θερμότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορες εφαρμογές όπως ενδεικτικά σε διαμερίσματα, σχολεία, εργοστάσια, πισίνες, ξενοδοχεία κ.α. Η κάθε εγκατάσταση είναι ξεχωριστή και απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή στην διαστασιολόγηση και την εγκατάσταση. Για το λόγο αυτό, η επιλογή του κατάλληλου προμηθευτή και εγκαταστάτη είναι ιδιαίτερα σημαντική.


ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Μπορώ να συνδέσω την αντλία θερμότητας στα παλιά σώματα (καλοριφέρ);

Η σύντομη απάντηση είναι Ναι!


Η νέα σειρά αντλιών θερμότητας R290 έχει τη δυνατότητα θέρμανσης του νερού έως τους 75°C. Οι αντλίες παλαιότερων τεχνολογιών χρησιμοποιούσαν άλλα ψυκτικά μέσα με αποτέλεσμα τον περιορισμό της θερμοκρασίας προσαγωγής στη θέρμανση. Το αποτέλεσμα ήταν η μη επαρκής θερμοκρασία στους επιθυμητούς χώρους.

Πως μπορώ να επιλέξω την κατάλληλη αντλία θερμότητας για το χώρο μου;

Η επιλογή της κατάλληλης αντλίας θερμότητας προϋποθέτει την επίσκεψη ενός υδραυλικού/ψυκτικού στο χώρο σας ώστε να καταγράψει την υφιστάμενη εγκατάσταση. Είναι σημαντικό να αποτυπωθεί ο χώρος του λεβητοστασίου και οι υφιστάμενες συνδέσεις ώστε να επιλεχθεί ο καταλληλότερος και αποδοτικότερος εξοπλισμός για εσάς. Ο μηχανικός σας στη συνέχεια θα προτείνει το κατάλληλο σύστημα.

Ποια θα είναι η κατανάλωση ρεύματος για τη χρήση της αντλίας θερμότητας;

Η κατανάλωση εξαρτάται από την επιθυμητή θερμοκρασία που θέλουμε στο χώρο μας, την εξωτερική θερμοκρασία και το χρόνο λειτουργίας της αντλίας. Ενδεικτικά, μια αντλία θερμότητας 16kW σε ένα σπίτι 150 τ.μ. καταναλώνει περίπου 40kwh σε 24ωρη λειτουργία. Με μέση τιμή ρεύματος €0,15/kwh η μηνιαία κατανάλωσή σας θα ήταν περίπου €180,00.

Μπορώ να συνδέσω την αντλία θερμότητας στο δοχείο του ηλιακού ή στα ζεστά νερά χρήσης μου;

Φυσικά. Η αντλία έχει την παραπάνω δυνατότητα, παρ’ όλα αυτά, θα πρέπει να τοποθετηθεί το κατάλληλο δοχείο αδρανείας και ο λοιπός εξοπλισμός ώστε να είναι εφικτή η παραπάνω χρήση.

Στο χώρο μου έχω ενδοδαπέδια θέρμανση; Μπορώ να συνδέσω την αντλία στην ενδοδαπέδια θέρμανση;

Βεβαίως. Με τη χρήση του κατάλληλου εξοπλισμού μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το ζεστό νερό της αντλίας στην ενδοδαπέδια θέρμανσής σας.

Έχω μονοφασικό ρεύμα και όχι τριφασικό; Μπορεί ο γενικός πίνακας να σηκώσει την αντλία θερμότητας;

Οι αντλίες θερμότητας έως 16kW μπορούν να συνδεθούν σε μονοφασικές παροχές. Η επίσκεψη ενός ηλεκτρολόγου πριν την επιλογή της αντλίας, θα εξασφάλιζε με βεβαιότητα ότι η ηλεκτρική εγκατάστασή σας θα μπορούσε να υποστηρίξει τη λειτουργία της επιθυμητής αντλίας θερμότητας.

Μετά την εγκατάσταση, είναι απαραίτητη η συντήρηση της αντλίας από τεχνικό;

Όπως όλες οι διατάξεις που χρησιμοποιούν μηχανικά και ηλεκτρολογικά μέρη, έτσι και η αντλία θερμότητας προϋποθέτει έναν έλεγχο από τον τεχνικό σας την οποία συχνότητα θα καθορίσετε από κοινού. Εμπειρικά, δεν χρειάζονται μεγάλες παρεμβάσεις, παρ’ όλα αυτά, ένας ετήσιος ενδεικτικός έλεγχος περιλαμβάνει τον καθαρισμό της μονάδας, έλεγχο στις υδραυλικές συνδέσεις, έλεγχο στις ηλεκτρολογικές συνδέσεις και έλεγχο ψυκτικού υγρού.

Τι είναι το COP που αναγράφεται στα τεχνικά φυλλάδια των αντλιών θερμότητας;

Το COP (Coefficient of Performance) είναι ο στιγμιαίος βαθμός απόδοσης μιας αντλίας θερμότητας. Επί της ουσίας, είναι ο λόγος της ωφέλιμης ισχύος σε [W] προς την καταναλισκόμενη ισχύ σε [W]. Οι τιμές του συνήθως κυμαίνονται από 2 έως 4 για τις αντλίες θερμότητας με πηγή τον αέρα, ενώ στην περίπτωση των αντλιών θερμότητας με πηγή το νερό η το έδαφος, η τιμή του COP κυμαίνεται συνήθως από 3 έως 5. Όσο μικρότερη είναι η εξωτερική θερμοκρασία τόσο μικρότερος και ο βαθμός απόδοσης.  

Σε ποιους τύπους διακρίνονται οι αντλίες θερμότητας; Έχω μπερδευτεί με την κατηγοριοποίησή τους.

Ανάλογα με την πηγή και τον αποδέκτη θερμότητας, οι αντλίες θερμότητας διακρίνονται σε Αντλίες θερμότητας αέρα-αέρα, σε αντλίες θερμότητας αέρα-νερού, σε αντλίες θερμότητας νερού-αέρα, σε αντλίες θερμότητας νερού-νερού, σε αντλίες θερμότητας εδάφους-νερού, σε αντλία θερμότητας εδάφους νερού κλειστού κυκλώματος, σε αντλία θερμότητας εδάφους-νερού απευθείας εκτόνωσης και σε αντλίες θερμότητας εδάφους-αέρα. Οι αντλίες θερμότητας αέρα-νερού χαρακτηρίζονται από μικρό κόστος αλλά και μεγαλύτερη ευχέρεια εγκατάστασης. Η εφαρμογή τους σε συστήματα θέρμανσης μπορεί να πραγματοποιηθεί στην πλειοψηφία των περιοχών της Ελλάδας.

34 Προβολές

Πρόσφατες αναρτήσεις

Εμφάνιση όλων

©2024 by MANTZOROS

All rights reserved.

bottom of page