Термопомпата представлява нисковъглеродна система за отопление и охлаждане, която пренася топлина, вместо да я произвежда, като използва енергия от въздуха, земята или водата, за да осигурява комфорт във вашето жилище през цялата година. Фактори като цените на енергията, топлоизолацията на дома и предлаганите субсидии влияят върху ефективността на работа на дадена термопомпа. Тази статия предлага пълно, поетапно ръководство за начина, по който работят различните видове термопомпи, с по-задълбочен преглед на технологията, компонентите, разходите, монтажа и основните предимства.
Какво е термопомпа?
Термопомпата представлява иновативна нисковъглеродна система за отопление и охлаждане, която осигурява целогодишен комфорт в дома. Популярността ѝ продължава да нараства, тъй като обществата постепенно изоставят изкопаемите горива и преминават към възобновяеми алтернативи. Фактори като нарастващите разходи за енергия, политиките за декарбонизация и държавните стимули допринесоха за продажбата на над 20 млн. термопомпи в световен мащаб през 2023 г.
Термопомпите предлагат както екологични, така и икономически предимства. Когато се захранват с електроенергия, получена от възобновяеми източници, те могат да намалят емисиите на парникови газове от домакинствата с до 75%, като същевременно осигуряват по-ниски текущи разходи през целия си жизнен цикъл.
За разлика от традиционните котли, които изгарят изкопаеми горива, термопомпите извличат топлинна енергия от въздуха, земята или водата и я пренасят в помещенията, като осигуряват по-устойчиво решение за отопление и гореща вода.
Но това не е всичко. Двупосочният принцип на работа означава, че процесът на отопление може да се обърне, за да осигурява охлаждане през лятото - така с една компактна система се осигуряват отопление, гореща вода и охлаждане.
Тази гъвкавост, ефективност и устойчивост променят начина, по който домакинствата подхождат към отоплението и охлаждането, като термопомпите се утвърждават като водеща технология за бъдещето на домашния комфорт.
Основен принципи на термопомпите: пренасяне на топлина, а не нейното производство
Истинското предимство на термопомпата се крие в способността ѝ да пренася топлина, вместо да я произвежда. Докато газовият котел създава топлина чрез изгаряне на изкопаеми горива, термопомпата извлича налична топлинна енергия от въздуха, земните недра или водата и я пренася от външната среда към вътрешността на сградата - дори при ниски външни температури.
Термопомпата работи по сходен начин с хладилник, но в обратен режим. Докато хладилникът отвежда топлината от вътрешното си отделение и я отдава в помещението (като оставя вътре студен въздух), термопомпата извлича топлина от външната среда и я подава в жилището.
Тъй като процесът използва вече налична топлина, термопомпата е принципно по-ефективна от системи, които генерират топлина чрез изгаряне на горива. Можете да научите повече за сравнението между термопомпи и газови котли тук.
Това означава, че за всеки 1 kWh електроенергия се получават около 3-5 kWh топлинна енергия, което представлява многократно повече енергия, отколкото се влага.
Тази ефективност води до значително пестене на енергия за домакинствата, особено при добре изолирани сгради, и показва защо термопомпите все по-често се утвърждават като предпочитана технология за битово отопление в световен мащаб.
Основни компоненти на термопомпата
Всяка термопомпа за жилищно приложение се състои от четири основни компонента, които правят възможен процеса на пренос на топлина.
- Хладилен агент - работната течност, която задвижва цикъла
- Топлообменник (изпарител и кондензатор) - изпарителят абсорбира топлина от източника, докато кондензаторът я отдава в жилището
- Компресор - повишава налягането и температурата на хладилния агент
- Разширителен вентил - понижава налягането, за да се възобнови цикълът
Стъпка по стъпка: Как работи термопомпата
Термопомпата работи в непрекъснат четиристепенен цикъл.
- Стъпка 1: Хладилният агент в изпарителя поглъща топлина от въздуха, земята или водата и се изпарява
- Стъпка 2: Компресорът повишава налягането и температурата на хладилния агент, като по този начин увеличава съдържащата се в него енергия
- Стъпка 3: Концентрираната топлина се предава към системата за отопление на сградата (хладилен или воден кръг) чрез кондензатора
- Стъпка 4: Разширителният вентил понижава налягането и температурата на хладилния агент, така че той е готов да започне целия процес отначало.
В режим охлаждане процесът протича в обратна посока.
Видове термопомпи: С въздушен източник, геотермални, с воден източник и хибридни
Това са трите основни вида термопомпи, в зависимост от източника, от който извличат енергия - въздух, земя и вода. Съществува и хибриден вариант, който комбинира термопомпа с традиционен котел, като предлага гъвкаво преходно решение.
Термопомпи, използващи въздуха като източник на енергия (ASHP)
ASHP извличат околна топлинна енергия от външния въздух - дори при температури значително под нулата - и я преобразуват в ефективно отопление за дома. Те могат да бъдат въздух-въздух (свързани с въздушни климатични тела за отопление и охлаждане на помещения) или въздух-вода (свързани с хидравлични отоплителни тела, като радиатори и подово отопление), като осигуряват икономичен целогодишен комфорт при минимална консумация на електроенергия.
ASHP са най-разпространеният тип в жилищните сгради, тъй като като цяло се монтират много лесно - с две тела (едно вътрешно и едно външно), които обикновено могат да се монтират без необходимост от сериозни строителни дейности.
Друг ключов аргумент в тяхна полза е енергийната ефективност. Съвременните въздушни термопомпи с инверторно управление могат да произведат до пет пъти повече топлинна енергия, отколкото електроенергията, която консумират.
Геотермални термопомпи (GSHP)
Геотермалните термопомпи използват по-стабилната температура на земните недра обикновено около 0-10°C, за да осигурят ефективно отопление и охлаждане на жилищни сгради. GSHP осигуряват изключително надеждна работа през цялата година, като в някои случаи постигат ефективност до 400%.
GSHP могат да намалят разходите за отопление с 40-60%, като оборудването им често има експлоатационен живот над 20 години. Основните предизвикателства при GSHP са по-високата сложност и стойност, тъй като монтажът изисква извършване на верткални сондажи или прокопаване на хоризонални канали в земята.
Въпреки това, за собственици на жилища с идеи за дългосрочна перспектива, за инвеститори, планиращи нисковъглеродни сгради, или за райони с много студени зими, където температурите редовно падат до -30°C, инвестицията в GSHP се изплаща чрез по-ниски експлоатационни разходи, висока надеждност и по-устойчиви строителни практики.
Хидротермални термопомпи (WSHP)
Хидротермалните термопомпи извличат топлинна енергия от водоизточници, като езера, водоеми или кладенци, за да осигурят отопление и охлаждане на помещения.
Хидротермалните решения са сред най-ефективните нисковъглеродни системи за отопление и охлаждане, особено когато са конфигурирани като самостоятелни модулни агрегати, които могат да обслужват отделни зони.
Тези системи осигуряват прецизно регулиране на температурата и ниски сезонни експлоатационни разходи, което ги прави подходящи за жилищни комплекси и сгради със смесено предназначение.
Хибридни термопомпи
Термопомпите могат да се свързват към съществуващи газови котли, което позволява на собствениците да намалят потреблението на газ, без да подменят цялата си система за отопление.
При хибридна конфигурация термопомпата се справя с по-голямата част от ежедневното отопление, докато котелът се включва при пиково натоварване или при изключително ниски външни температури. Хибридните системи за отопление често използват газовия котел за битова гореща вода, което елиминира необходимостта от отделен водосъдържател.
Подходът с два източника автоматично оптимизира работата на системата според текущите условия: термопомпата осигурява отопление при по-умерени температури или когато електроенергията е по-евтина, а котелът поема ролята на надежден резерв при сурови метеорологични условия.
Това решение е подходящо за райони с умерени зимни периоди, както и за домакинства, които искат поетапно да намалят зависимостта си от изкопаеми горива.
Сравнение на термопомпи въздух-вода и климатици
| Аспект | Термопомпа въздух-вода | Климатик |
| Основна функция | Загрява вода за радиатори, подово отопление и водосъдържатели за гореща вода | Отоплява или охлажда въздуха директно в обитаемите помещения |
| Вид отопление | Нискотемпературно, лъчисто отопление | Незабавно отопление и охлаждане на въздуха |
| Възможност за охлаждане | Обикновено изисква отделна система | Вградена функция за охлаждане |
| Сложност на монтажа | По-сложен монтаж заради водната инсталация | По-лесен монтаж и по-компактно решение |
| Съвместимост със съществуваща система | Изисква съществуващи радиатори или система за подово отопление | Може да се монтира към еднозонови и многозонови системи |
| Изисквания за площ | По-големи размери - необходимо е място за бойлери/тръбна инсталация | Компактна, няма нужда от бойлери |
| Температура на горещата вода | Стандартна функция | По избор, ако производителят е предвидил възможност за свързване към водосъдържател за гореща вода |
| Подходяща за | Домове с комфортно нискотемпературно отопление | Домове с необходимост от бързо и гъвкаво отопление и охлаждане |
Колко ефективни са термопомпите? Какво представлява SCOP
Ефективността на термопомпите се измерва чрез сезонния коефициент на ефективност (SCOP). SCOP показва ефективността на термопомпата за целия отоплителен сезон, като сравнява общата генерирана топлина с изразходваната електроенергия, с други думи - какво получавате спрямо това, което влагате.
Така например, ако се използва 1 kWh електроенергия и се генерират 4 kWh топлина, това означава, че стойността на SCOP е 4, или ефективност от 400%.
Има и няколко лесни стъпки, които можете да предприемете, за да сте сигурни, че термопомпената система работи възможно най-ефективно. Научете повече в тази статия за петте начина за оптимизиране на климатика.
Енергийна ефективност на термопомпите в сравнение с газовите котли и електрическото отопление
Ако обмисляте да преминете към термопомпа, полезно е да разберете как тя се сравнява със сегашния ви газов котел или електрическа система за отопление от гледна точка на енергийната ефективност. За това може да ви помогне показателят SCOP.
Термопомпа Daikin може да преобразува 300-400% от вложената енергия, като обикновено произвежда 3-4 kWh топлина от 1 kWh електроенергия.
Съвременните кондензни газови котли обикновено работят със значително по-ниска ефективност между 99-109%.
Отопление и охлаждане с една система
Както вече споменахме, голямото предимство на термопомпата е, че процесът може да се обръща, за да може през лятото системата да осигурява ефективно охлаждане. Това означава, че не е необходим отделен климатичен агрегат.
Затова тя е особено подходяща за страните в Европа, където през годината са необходими както отопление, така и охлаждане и особено предвид постепенното повишаване на летните температури. За допълнителна оптимизация на енергийното потребление през лятото, термопомпите лесно могат да се комбинират със соларни панели.
Хладилни агенти и безопасност при термопомпите
Хладилните агенти са работните течности, която позволява преноса на топлинна енергия, като тя преминава между течно и газообразно състояние. Тези хладилни агенти циркулират през серпентините на топлообменника, като се изпаряват при ниско налягане, за да абсорбират топлина, и се кондензират при високо налягане, за да я отдават на друго място в системата.
Изискванията за безопасност се различават в зависимост от вида на хладилния агент, поради което монтажниците на термопомпи трябва да бъдат сертифицирани и добре обучени за необходимите процедури за обслужване.
Субсидии и стимули за термопомпи
Тъй като правителствата работят усилено за постигане на въглеродна неутралност, в цяла Европа бяха въведени различни схеми за субсидии и финансови стимули, които подпомагат домакинствата при първоначалните разходи за монтаж на термопомпи.
Критериите за допустимост и размерът на отпусканата помощ се различават в зависимост от държавата. Повече информация по тази тема можете да намерите в нашето ръководство за местните насърчителни схеми за термопомпи.
Изисквания за монтаж на термопомпа
Въпреки че изискванията за монтаж на термопомпа да зависят от нейния тип, тук ще се спрем на термопомпите с въздушен източник (ASHP), тъй като те са най-разпространеното решение за жилищни сгради.
- Шум: Външното тяло на съвременните термопомпи тип ASHP работи при нива на шум около 40-60 dB, сравними с тих разговор. Все пак е важно внимателно да се избере мястото за монтаж, за да се сведе до минимум шумовото и визуалното въздействие върху съседните имоти.
- Разрешителни за строеж и монтаж Европейската нормативната уредба подпомага като цяло монтирането на термопомпи в рамките на разрешените права за застрояване, но ще трябва да проверите точните правила относно размерите на агрегатите и граничните отстояния с местната администрация, отговаряща за планирането. За сгради, обявени за паметници на културата, и обекти на културното наследство може да са необходими допълнителни разрешения.
- Размери на вътрешните тела: Вътрешното тяло обикновено е със сходни размери с тези на стандартен котел. Възможно е също да е необходим водосъдържател за загряване на водата.
- Ниво на изолация: Професионалното изчисляване на топлинните загуби гарантира, че системата е правилно оразмерена спрямо жилището и нивото на изолация - добрата изолация на дома спомага за постигане на максимална ефективност на термопомпата.
- Сертифицирани монтажници: В повечето държави монтажът трябва да се извършва от професионално сертифицирани монтажници, особено когато се кандидатства за държавни безвъзмездни субсидии. Намерете сертифициран монтажник близо до вас.
Интелигентно управление и зониране
Друго предимство на термопомпите е възможността им да работят със системи за интелигентно управление на дома, като Google Home, което ви позволява да регулирате нивата на домашния комфорт според начина си на живот.
Можете да създавате персонализирани графици, да променяте настройки дистанционно, да отоплявате различни зони на дома независимо една от друга и да следите енергийното потребление в реално време.
По-усъвършенстваните системи автоматично ще регулират температурата на отопляваната вода според метеорологичните условия, като постигат максимална ефективност без да се налага да мислите за това.
Научете повече за интелигентните възможности за управление на Daikin и това как те могат да улеснят ежедневния ви комфорт.
Разходи за термопомпа
Цената за покупка и монтаж на термопомпа може да се различава значително в зависимост от вида на системата. Въпреки това експлоатационните разходи са силно конкурентни, като средният срок за възвръщаемост на инвестицията е между 5 и 10 години, в зависимост от климатичните условия, цените на енергията и предлаганите субсидии.
Разгледайте потенциално спестените разходи при използване на термопомпа чрез това ориентировъчно сравнение на експлоатационните разходи на термопомпа и на котел.
Поддръжка и експлоатационен живот на термопомпата
Това ни отвежда до поддръжката и експлоатационния живот - два често подценявани, но особено важни фактора за начина, по който работят термопомпите и колко реално струват във времето.
Термопомпите, използващи въздух като източник на енергия, произведени в Европа, обикновено имат експлоатационен живот от 15 до 20 години, докато геотермалните системи могат да достигнат до 25 години, което е двойно повече от средния експлоатационен живот на газовите котли.
Те са изключително надеждни, поради което изискват минимална поддръжка и ремонт. Препоръчва се годишно обслужване от специалист, което включва основни дейности като проверка на нивото на хладилния агент, почистване на топлообменниците, калибриране на системата и почистване на филтрите, когато е приложимо. Тези рутинни проверки помагат да се гарантира, че термопомпата ще работи с максимална ефективност възможно най-дълго.
Подходящ ли е домът ви за термопомпа?
Термопомпите работят ефективно при най-различни типове сгради - от ново строителство до санирани или исторически сгради.
Ново строителство: При изграждане на нов дом разполагате с пълна свобода да проектирате оптимална система за домашен комфорт, включително комбиниране с възобновяеми енергийни решения като фотоволтаични панели, батерии за съхранение на енергия и зарядни станции за електромобили.
Реновирани сгради: Термопомпи могат да се монтират и при реновиране на много типове сгради - самостоятелни къщи, къщи тип „близнак“, редови къщи и апартаменти.
Селски сгради: Термопомпите са особено подходящо решение за селски сгради без връзка с газоразпределителната система, тъй като премахват зависимостта от отопление с нафта или твърди горива и значително намаляват разходите за отопление.
Научете повече в нашето ръководство за пригодост на термопомпите за съществуващи домове.
Термопомпи и намаляване на въглеродните емисии
Една от основните причини в момента активно да се насърчава внедряването на термопомпи е значително по-ниското им ниво на емисии на парникови газове в сравнение със системи за отопление, базирани на изкопаеми горива.
Според изчисления на Съвместния изследователски център на ЕС, замяната на една трета от 86-те милиона котли на изкопаеми горива в Европа с термопомпи би могла да намали крайното енергийно потребление на домакинствата с 36% и емисиите на CO₂ с 28%.
Към момента монираните в Европа термопомпи вече предотвратяват годишно потреблението на около 5,5 млрд. куб. м природен газ и емисиите на приблизително 112 мегатона CO₂.
Комбиниране с възобновяеми енергийни източници
За да намалите реално разходите си за енергия и зависимостта си от изкопаеми горива, можете да помислите за комбиниране на термопомпата с други възобновяеми енергийни източници.
Добавянето на фотоволтаични панели и батерии за съхранение на получената енергия, например, позволява изграждането на почти енергийно независими домове, като същевременно осигурява значителни икономии и енергийна автономност.
През 2022 г. европейски домакинства с комбинации от фотоволтаична система и термопомпа са намалили сметките си за енергия с 62-84%, като в Германия, Испания и Италия годишните икономии са достигнали до 3 700 евро.
Практически пример на използване: Еднофамилна къща, отоплявана с термопомпа
Семейство Шмид от Бавария подменя своя 15-годишен газов котел с термопомпа с въздушен източник на Daikin през 2023 г., като постига осезаемо по-добър комфорт и по-ниски разходи.
За тяхната самостоятелна къща с площ 150 m², построена през 1995 г. и с наскоро подобрена топлоизолация, преди това са били необходими около 18 000 kWh годишно за отопление на цена от приблизително 1 800 евро. Монтажът на термопомпата е струвал 12 000 евро, но след финансиране по програмите на германската банка KfW крайната цена за семейството е намалена до 4 500 евро като момента системата консумира около 6 000 kWh електроенергия годишно.
При „зелена“ тарифа от 0,28 евро/kWh, годишните разходи за отопление спадат до около 1 680 евро.
Семейството вече постига равномерна температура във всички помещения, а освен това има и допълнителен бонус - охлаждане през лятото, което премахва нуждата от преносими климатици. Г-жа Шмид особено цени управлението чрез мобилно приложение, което ѝ позволява да настрои отоплението още преди да се прибере от работа.
За включване на системата към съществуващите радиатори са били необходими само незначителни модификации на термостатите, а цялата инсталация е била завършена само за два дни.
Развенчаване на често срещани митове за термопомпите
Въпреки че част от митовете за термопомпите са неверни или се дължат на остаряла технология, те продължават да се срещат. Ето три от най-често срещаните.
Мит: Термопомпите не работят при студени климатични условия.
Реалност: Въздухът съдържа топлинна енергия до температура 1 Kelvin (-273°C). Поради това, за съвременните термопомпи, проектирани за студени климатични условия, не представлява проблем да работят ефективно при температури до -28°C, благодарение на компресори с променлива скорост и технология за впръскване на пари. Всъщност те са най-разпространени в страни като Швеция, Финландия и Норвегия, където около 40% от домакинствата използват термопомпи.
Мит: Термопомпите са твърде скъпи.
Реалност: Хората невинаги отчитат дългосрочните икономии, които предлагат термопомпите, както и различните схеми за субсидиране, с които може да се компенсира първоначалната инвестиция. Така например, термопомпите имат по-ниски годишни разходи за експлоатация и поддръжка в сравнение с газовите котли.
Мит: Термопомпите не могат да произвеждат гореща вода.
Реалност: Термопомпите могат да се свържат със съществуващи водосъдържатели за битова гореща вода и да загряват водата до 75°C.
Често задавани въпроси за термопомпите
В тази статия разгледахме много аспекти, но ето няколко въпроса, които често получаваме.
Как работи термопомпата при много студено време
Съвременните европейски термопомпи използват усъвършенствани компресори с променлива скорост и системи за впръскване на пара, което им позволява да работят ефективно при температури до -28°C.
Може ли термопомпата едновременно да загрява вода и да отоплява помещения?
Да. Термопомпите ефективно осигуряват както отопление на помещенията, така и битова гореща вода, като обикновено загряват водата до 75°C.
Трябва ли да подменя цялата си система за отопление?
Не. В повечето случаи термопомпите работят със съществуващите радиатори и тръбна инсталация, макар че за постигане на оптимална ефективност някои радиатори може да се нуждаят от реновиране.
А какви са разходите за електроенергия при термопомпа
Ефективността от 300-400% означава, че термопомпите използват три до четири пъти по-малко енергия в сравнение с електрическите нагреватели. В комбинация с тарифни планове за различни часови зони и соларни панели, експлоатационните разходи обикновено са по-ниски от тези при отопление с газ.
Колко шумни са термопомпите?
Съвременните уреди работят при ниво на шум около 38 dB, измерено на разстояние от три метра при нормална експлоатация, което е по-тихо от повечето димоотводи на газови котли и e сравнимо с шепот.
Как работи термопомпата?
Термопомпите определят бъдещето на отоплението на жилищата в Европа, като осигуряват постоянен комфорт и едновременно с това значително намаляват въглеродните емисии и енергийните разходи. Като прехвърлят наличната топлина, вместо да я произвеждат, те представляват едно от най-интелигентните и най-ефективните решения за постигане на устойчив дом. С развитието на технологиите и нарастващото им приложение, термопомпите са на път да заемат още по-централна роля в създаването на екологични и достъпни жилища в бъдеще.
- Термопомпите осигуряват ефективно отопление и охлаждане с ниски въглеродни емисии, като пренасят топлина, вместо да я произвеждат.
- Различните видове термопомпи, извличащи енергия от въздуха, земята, водата, както и хибридните, предлагат гъвкави решения, подходящи за почти всеки дом.
- Термопомпите могат значително да намалят емисиите на CO₂ от домакинствата, особено когато се комбинират с възобновяеми енергийни източници.
- Термопомпите оформят бъдещето на устойчивия домашен комфорт.
Готови ли сте за следващата стъпка?
Ако сте готови да станете част от европейската енергийна революция и да преминете към по-чисто отопление, ви каним да разгледате нашата пълна гама от термопомпи въздух-вода, климатици и геотермални системи за отопление. Разполагаме с решения, съобразени с всеки тип жилище.
Свържете се с вашия местен представител на Daikin, за да направите крачка към по-ниски сметки за енергия, по-високо ниво на комфорт и по-малко въздействие върху околната среда, а едновременно с това ще подготвите дома си с мисъл за бъдещето и ще сте защитени от колебанията в цените на горивата.
