Αντλίες Θερμότητας

Η αντλία θερμότητας είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τη θέρμανση ή την ψύξη ενός χώρου, εκμεταλλευόμενη τη θερμότητα από το περιβάλλον. Λειτουργεί μεταφέροντας θερμότητα από έναν ψυχρότερο χώρο (π.χ. τον αέρα, το έδαφος ή το νερό) σε έναν θερμότερο, αντί να παράγει θερμότητα μέσω καύσης, όπως συμβαίνει με τους συμβατικούς λέβητες.

Στην περίπτωση της θέρμανσης, η αντλία θερμότητας απορροφά θερμότητα από τον εξωτερικό αέρα ή το έδαφος και τη μεταφέρει μέσα στο σπίτι. Όταν χρειάζεται ψύξη, η διαδικασία αντιστρέφεται και η θερμότητα από το εσωτερικό του χώρου απάγεται προς το εξωτερικό περιβάλλον.

Η αντλία θερμότητας είναι πολύ αποδοτική, καθώς μπορεί να μεταφέρει περισσότερη θερμότητα από αυτή που καταναλώνει σε ηλεκτρική ενέργεια, καθιστώντας τη μια οικονομική και φιλική προς το περιβάλλον επιλογή για θέρμανση και ψύξη.

• Προσφέρουν υψηλή απόδοση με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, μειώνοντας τους λογαριασμούς.
• Μπορούν να τροφοδοτούνται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας σε συνεργασία με φωτοβολταϊκά συστήματα, συμβάλλοντας στη μείωση του οικολογικού αποτυπώματος.
• Παρέχουν θέρμανση το χειμώνα και ψύξη το καλοκαίρι, εξασφαλίζοντας ιδανική θερμοκρασία στο χώρο σας.
• Με σωστή συντήρηση, προσφέρουν χρόνια αξιόπιστης λειτουργείας αποτελώντας μια μακροχρόνια επένδυση.

 

Οι βασικές κατηγορίες στις οποίες χωρίζονται οι αντλίες θερμότητας είναι οι εξής:

• Αέρος – Αέρος: Ο αέρας αποτελεί την πηγή θερμότητας και χρησιμοποιείται πάλι αέρας για να διοχετευθεί η ψύξη ή η θέρμανση. Με τον ίδιο τρόπο λειτουργούν και τα γνωστά σε όλους μας κλιματιστικά που μέσω της εσωτερικής μονάδας εκπέμπουν στον χώρο ζεστό ή κρύο αέρα.
• Αέρος – Νερού: Ο αέρας περιβάλλοντος είναι η πηγή θερμότητας και το νερό χρησιμοποιείται ως μέσο μεταφοράς. Οι αντλίες αυτού του τύπου θερμαίνουν ή ψύχουν νερό το οποίο κυκλοφορεί συνήθως σε σώματα καλοριφέρ, σε ενδοδαπέδια θέρμανση ή σε fan-coils.
• Νερού – Αέρος: Το νερό αποτελεί την πηγή θερμότητας και χρησιμοποιείται ο αέρας για να διοχετευθεί η ψύξη ή η θέρμανση.
• Νερού – Νερού: Το νερό αποτελεί την πηγή θερμότητας και χρησιμοποιείται πάλι το νερό για να διοχετευθεί η ψύξη ή η θέρμανση.

Οι τύποι αντλιών Νερού-Αέρος και Νερού-Νερού χρησιμοποιούνται σε υδρόψυκτους πύργους ψύξης αλλά και σε εφαρμογές γεωθερμίας, όπου η θερμότητα αντλείται από το έδαφος ή από το υδάτινο περιβάλλον.

 

Πως λειτουργεί η αντλία θερμότητας:

Οι αντλίες θερμότητας βασίζονται σε ένα συνεχή ψυκτικό κύκλο αποτελούμενος από πέντε βασικά υποσυστήματα: το ψυκτικό υγρό, ατμοποιητής (ή εξατμιστής), τον συμπιεστή, τον συμπυκνωτή και την βαλβίδα εκτόνωσης.

Ο ψυκτικός κύκλος της αντλίας θερμότητας απαιτεί την παρουσία ρευστού, το γνωστό και ως «φρέον», το οποίο μέσω της εξάτμισης, της συμπίεσης, της εκτόνωσης και της συνεχούς μεταβολής της πίεσης του απορροφά και αποβάλλει ενέργεια.

Δυστυχώς όλα τα ψυκτικά υγρά περιέχουν άνθρακα ο οποίος καταστρέφει το προστατευτικό στρώμα όζοντος της Γης επηρεάζοντας την αλλαγή του κλίματος.

Με την εφαρμογή νέων αυστηρών κανονισμών, τα ψυκτικά ρευστά εξελίσσονται και βελτιώνονται διαρκώς. Σήμερα συναντώνται πιο φιλικά προς το περιβάλλον όπως τα R410A και R32 και το ακόμα νεότερο R290.

Το R410A χρησιμοποιείται από το 1996 σε εφαρμογές κλιματισμού, έχει μηδενικές επιπτώσεις στο στρώμα του όζοντος, αλλά έχει αρκετά υψηλό δυναμικό θέρμανσης του πλανήτη. Η χρήση του σε νέα συστήματα είναι περιορισμένη και αναμένεται η οριστική του κατάργηση μέχρι το έτος 2025.

Το ψυκτικό υγρό R32 είναι σύγχρονο και φιλικό προς το περιβάλλον. Έχει μηδενικές επιπτώσεις στο στρώμα του όζοντος και ιδιαίτερα χαμηλό δυναμικό θέρμανσης του πλανήτη. Προσφέρει μεγαλύτερη ψυκτική απόδοση, έχει χαμηλή τοξικότητα, μικρή ευφλεκτότητα και ανακυκλώνεται ευκολότερα.

Το R290 είναι ένα ακόμα νεότερο ψυκτικό υγρό, το οποίο τώρα αρχίζει να εμφανίζεται στην αγορά. Έχει μηδενικό συντελεστή δυναμικού καταστροφής του όζοντος και δυναμικό θέρμανσης του πλανήτη με τιμή πολύ χαμηλότερη των υπόλοιπων ψυκτικών υγρών. Το σημαντικότερο μειονέκτημα του R290 είναι η υψηλή αναφλεξιμότητα του (προπάνιο), κάτι που σημαίνει πως πρέπει να γίνεται προσεκτικός χειρισμός του και να υπάρχουν οι απαραίτητες προφυλάξεις ασφάλειας. Ισχυρό πλεονέκτημα του, ο αυξημένος βαθμός απόδοσης, ειδικά στις αντλίες υψηλών θερμοκρασιών.

 

Σημαντικό να αναφέρουμε τις κατηγοριοποιήσεις των αντλιών θερμότητας.

Οι αντλίες θερμότητας αέρος-νερού κατηγοριοποιούνται με βάση τα κύρια χαρακτηριστικά τους:

• Αντλίες θερμότητας χαμηλών θερμοκρασιών (έως 55^ο C):

Είναι οι αντλίες θερμότητας στις οποίες το παραγόμενο ζεστό νερό μπορεί να φτάσει θερμοκρασίες έως 50-55^ο C. Είναι ιδανικά για χρήση με ενδοδαπέδια θέρμανση ή μονάδες fan-coils.

• Αντλίες θερμότητας μεσαίων θερμοκρασιών (έως 65^ο C):

Αποτελούν ιδανική λύση στην Ελλάδα. Το ζεστό νερό που παράγουνε μπορεί να φτάσει σε θερμοκρασίες έως και 65^οC. Το αποτέλεσμα αυτών τις καθιστά ιδανικές για χρήση τόσο με ενδοδαπέδια θέρμανση και μονάδες fan-coils, όσο και με σώματα καλοριφέρ.

• Αντλίες θερμότητας υψηλών θερμοκρασιών (έως 80^ο C):

Είναι σχεδιασμένες για ψυχρά κλίματα, πολύ πιο κρύα από της Ελλάδας. Καταναλώνουν περισσότερη ενέργεια κατά την λειτουργεία τους και είναι ακριβότερες στην αγορά τους, κάτι που σημαίνει πως η απόσβεση τους θα έρθει σε πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.

• Αντλίες θερμότητας με ενσωματωμένη ηλεκτρική αντίσταση:

Ο ρόλος ενσωματωμένης ηλεκτρικής αντίστασης στις αντλίες θερμότητας είναι να προσφέρει επιπλέον υποβοήθηση εκκίνησης σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίας περιβάλλοντος (θερμοκρασίες -10^ο C).

• Αντλίες θερμότητας τύπου Monoblock:

Monoblock είναι οι αντλίες όπου όλα τα μέρη και οι βοηθητικές μονάδες της συσκευής (κυκλοφορητής, εξατμιστής, συμπυκνωτής, εναλλάκτες, συνδεσμολογία κυκλώματος νερού) βρίσκονται σε ένα ενιαίο περίβλημα σαν μια μεγάλη εξωτερική μονάδα κλιματιστικού. Τοποθετούνται σε εξωτερικό χώρο, είναι απλές στην εγκατάσταση και δεν απαιτούν καμία παρέμβαση στο εσωτερικό του κτιρίου, πέραν της τοποθέτησης του χειριστηρίου τους. Εκτός κάποιων ειδικών περιπτώσεων, οι αντλίες τύπου Monoblock είναι συνήθως η πιο ενδεδειγμένη λύση.

• Αντλίες θερμότητας διαιρούμενου τύπου (Split):

Οι αντλίες Split αποτελούνται από μια μεγάλη εξωτερική μονάδα και από μια μικρότερη εσωτερική. Οι αντλίες Split είναι αρκετά ακριβότερες από τις Monoblock, ενώ έχουν τα ίδια ενεργειακά χαρακτηριστικά. Επιλέγονται όταν υπάρχει δυσκολία τοποθέτησης κοντά στο σημείο όπου καταλήγουν οι κεντρικές σωληνώσεις του σπιτιού. Είναι ιδανική λύση σε περιπτώσεις αντικατάστασης κεντρικού λέβητα. Τοποθετείτε η υδραυλική μονάδα μέσα στο παλιό λεβητοστάσιο και η εξωτερική μονάδα όπου υπάρχει διαθέσιμος χώρος.

• Αντλίες θερμότητας τύπου Inverter και τύπου On-Off:

Οι αντλίες θερμότητας Inverter έχουν τη δυνατότητα αυτόματης υδραυλικής προσαρμογής ανάλογα με το θερμικό ή ψυκτικό τους φορτίο. Αφού επιτευχθεί η επιθυμητή θερμοκρασία του χώρου ή του νερού, η αντλία προσαρμόζει την ισχύ της και διατηρεί τη θερμοκρασία, καταναλώνοντας όσο το δυνατόν λιγότερη ενέργεια. Αντίθετα, οι αντλίες On-Off λειτουργούν σε πλήρη ισχύ μέχρι να επιτευχθεί η επιθυμητή θερμοκρασία, οπότε και σταματούν μέχρι η θερμοκρασία του χώρου ή του νερού να αποκλίνει και πάλι από την επιθυμητή. Οι αντλίες τύπου On-Off συναντώνται σε πιο εξειδικευμένες εφαρμογές όπως η θέρμανση πισίνας.

• Υβριδικές αντλίες θερμότητας:

Οι υβριδικές αντλίες θερμότητας συνδυάζουν ταυτόχρονα τις τεχνολογίες αντλίας θερμότητας αέρος–νερού και του λέβητα αερίου για να εξασφαλίσουν την υψηλότερη δυνατή απόδοση. Σε περίπτωση αναβάθμισης ενός υπάρχοντος συστήματος θέρμανσης με λέβητα, τότε μπορεί να εγκατασταθεί μια αντλία θερμότητας που θα καλύπτει τις ανάγκες θέρμανσης έως τους περίπου 5^ο C εξωτερικής θερμοκρασίας. Κάτω από αυτές τις θερμοκρασίες η αντλία χάνει τον υψηλό βαθμό απόδοσης της και ενεργοποιείται αυτόματα ο λέβητας ώστε να υποβοηθήσει στην θέρμανση της κατοικίας.

 

Τερματικές μονάδες αντλιών θερμότητας:

Τερματικές μονάδες είναι τα συστήματα και μηχανήματα που διαχέουν την θέρμανση και την ψύξη σε έναν χώρο. Οι πιο τυπικές τερματικές μονάδες για χρήση με αντλίες θερμότητας αέρος–νερού είναι η ενδοδαπέδια θέρμανση, τα σώματα καλοριφέρ, τα fan-coils (δαπέδου ή τοίχου) ή ακόμα και οι αεραγωγοί.

Ενδοδαπέδια Θέρμανση και Ψύξη:

Οι αντλίες θερμότητας αέρος–νερού έχουν την ιδανική τους απόδοση σε σταθερά και χαμηλά φορτία. Η ενδοδαπέδια θέρμανση είναι ο πλέον κατάλληλος και οικονομικός τρόπος για μια εγκατάσταση αντλίας αέρος–νερού. Παρουσιάζει πλεονεκτήματα όπως η δυνατότητα παροχής και ψύξης και θέρμανσης, εξοικονόμηση ωφέλιμου χώρου και την ομοιόμορφη και σταθερή αίσθηση χωρίς αυξομειώσεις θερμοκρασίας και χωρίς ρεύματα αέρα.

Ίσως ένα κύριο μειονέκτημα της ενδοδαπέδιας θέρμανσης, εκτός του αυξημένου κόστους αρχικής εγκατάστασης, είναι πως απαιτείται αρκετός χρόνος προκειμένου να γίνουν αισθητές οι ζητούμενες μεταβολές θερμοκρασίας. Μια αντλία θερμότητας συνδυασμένη με ενδοδαπέδια σωλήνωση θα πρέπει να λειτουργεί συνεχώς και σε σταθερές θερμοκρασίες για μέγιστη απόδοση και οικονομία.

Κλασικά Σώματα Καλοριφέρ:

Τα καλοριφέρ είναι τα πιο συνηθισμένα στη χρήση και εγκατάσταση θέρμανσης. Είναι τα πιο συνηθισμένα σε νέες κατασκευές ή σε αναβαθμίσεις υπάρχοντων συστημάτων. Συνδυάζονται ιδανικά με τις αντλίες θερμότητας αέρος–νερού, μόνο όμως για το κομμάτι της θέρμανσης.

Οι πιθανές αστοχίες στην επιλογή τους συναντώνται συνήθως σε ανακαινίσεις, όπου η αντικατάσταση τους είναι αρκετές φορές δύσκολη ή ασύμφορη. Στην περίπτωση των καλοριφέρ θα πρέπει να γίνει έλεγχος από τον αρμόδιο μηχανολόγο-μελετητή στην διαστασιολόγηση και απόδοση των υπάρχοντων σωμάτων ώστε να προταθεί μια αντλία που θα μπορέσει να λειτουργήσει σωστά και αποδοτικά. Σκοπός του μελετητή να καταλήξει τόσο στην απαιτούμενη ισχύ της αντλίας, όσο και στον τύπο αυτής.

Fan-Colis (FCU):

Οι μονάδες Fan-Coils είναι οι πιο ευέλικτες τερματικές μονάδες θέρμανσης αλλά και ψύξης και μπορούν να συνδυαστούν με μια αντλία θερμότητας αέρος–νερού. Λειτουργούνε με την κυκλοφορία του αέρα που δημιουργείται από τον ανεμιστήρα που διαθέτουν. Παράγουν και θέρμανση και ψύξη. Το μεγάλο τους πλεονέκτημα είναι η αυτονομία που προσφέρουν ανά λειτουργικό χώρο. Χρησιμοποιούνται συνήθως σε μεγάλα κτήρια (γραφεία και μεγάλες αίθουσες). Σημαντικό μειονέκτημα για κτήρια κατοικίας είναι υπαρκτή στάθμη θορύβου και στροβιλισμού αέρα λόγω του ανεμιστήρα.

 

Σε γενικές γραμμές οι αντλίες θερμότητας αέρος–νερού δεν έχουν ιδιαίτερες δυσκολίες στην εγκατάσταση τους και δεν είναι χρονοβόρες και επίπονες για τις εργασίες κτηρίου.

Τέλος, οι αντλίες τύπου Monoblock είναι ένα ολοκληρωμένο μηχάνημα που μοιάζει με μια εξωτερική μονάδα ενός κλιματιστικού και είναι συνήθως η πιο ενδεδειγμένη λύση.

Η σωστή επιλογή αντλίας θερμότητας είναι κρίσιμη. Ένα λανθασμένο μέγεθος μπορεί να αυξήσει το κόστος εγκατάστασης, την κατανάλωση ρεύματος και την φθορά του εξοπλισμού.

Συμβουλευτείτε μας και ενημερωθείτε για κάθε ανάγκη σας είτε αφορά επαγγελματικό χώρο καθώς και κατοικία.