Letno grelno število v praksi

Pred vgradnjo toplotne črpalke je za potencialnega investitorja odločilnega pomena predvsem dejstvo, kolikšen prihranek mu bo novi sistem zagotovil. Pri tem je potrebno razlikovati med trenutnim grelnim številom toplotne črpalke COP in letnim grelnim številom SPF. Letnega grelnega števila vnaprej ne moremo izračunati, lahko pa ga predvidimo na osnovi praktičnih izkušenj na obstoječih sistemih. Zato je potrebno na takšnih instalacijah izvajati natančne meritve, in iz njih izvleči uporabne rezultate, ki so lahko v pomoč potencialnemu investitorju pri oceni prihrankov.

 

SPF ali COP?

Medtem ko je koeficient učinkovitosti (COP) izmerjen v laboratorijskih pogojih in z delovanjem v praksi navadno nima kaj dosti skupnega, se letno grelno število (SPF) nanaša na točno določen sistem kot celoto, in se od hiše do hiše razlikuje. SPF upošteva tako hladna, kot topla obdobja, ogrevanje prostorov in sanitarne vode, vsa odtaljevanja zunanje enote, kot tudi eventuelno dogrevanje, bodisi z električnim grelcem ali s kotlom. Ker investitorja zanima predvsem, koliko bo prihranil na svojem objektu v realnem okolju, je zanj, bolj kot COP, merodajen podatek o SPF. Za novo instalacijo lahko SPF ocenimo. Kako natančna bo ocena, pa je v veliki meri odvisno od izkušenj, ki jih imamo v neki regiji in na določenem tipu objektov.

Primer iz prakse

Sistem ogrevanja s toplotno črpalko Thermia Atec opisujemo na primeru enodružinske hiše v Šempetru v Savinjski dolini. V treh mesecih delovanja sistema (od novembra 2011 do februarja 2012), torej v najhladnejših zimskih mesecih, smo zabeležili zavidljivo dobre rezultate, tako v smislu kakovosti bivanja, kot tudi energijske učinkovitosti. Ko je od vgradnje sistema preteklo polnih 12 mesecev, lahko iz skrbno zbranih podatkov ugotovimo učinkovitost sistema na celoletni ravni, delovanje sistema v najbolj kritičnih obdobjih, v smislu ogrevanja v ekstremno nizkih temperaturah februarja in priprave tople sanitarne vode v ekstremno visokih temperaturah letošnjega poletja.

Opis objekta in ogrevalnega sistema

Hiša skupne površine 200m²je locirana v Savinjski dolini, v Šempetru. Aktivno ogrevanih je 160m², v celoti radiatorsko. Zgrajena je leta 1982 iz siporeks zidakov debeline 25cm, izolirana z 8cm kamene volne, podstrešje je le delno izolirano, okna pa so še prvotna, termopan lesena. Hiša torej ne spada med sodobne, energijsko učinkovite objekte. Pred vgradnjo toplotne črpalke je bila hiša ogrevana s sodobnim oljnim kotlom, poraba v zadnjih 10 letih je bila med 1.850 in 2.570 litrov olja. Ker je kotel relativno nov in kakovosten, je investitor tudi po vgradnji toplotne črpalke ohranil predhodni sistem, zaradi zaloge kurilnega olja se pomožno dogrevanje z oljem prednostno vklopi, pred v toplotni črpalki integriranim električnim grelcem.

Izbira nove toplotne črpalke

Na osnovi natančno zabeleženih podatkov o porabi kurilnega olja v zadnjih 10 letih, je bil načrtovan ustrezen sistem s toplotno toplotno črpalko in pripadajočimi komponentami:

• toplotna črpalka zrak/voda Thermia Atec 13 kW
• notranja enota »Plus« z integrirano obtočno črpalko in električnim grelcem
• grelnik sanitarne vode 300 l z velikim toplotnim prenosnikom
• obstoječi grelnik prostornine 200 l je uporabljen kot hranilnik toplote ogrevalnega sistema

Za namene merjenja rezultatov delovanja sta vgrajena tudi kalorimeter in števec električne energije.

Notranja enota TČ, grelnik vode in hranilnik toplote

Merjenje pridobljene energije in porabljene elektrike

Merjenje rezultatov delovanja

Investitor vodi natančno evidenco o delovanju sistema, porabljeni in pridobljeni energiji, pogojih delovanja, zunanjih temperaturah, stroških in prihrankih iz naslova ogrevanja prostorov in priprave tople sanitarne vode. Razpolaga s kakovostnimi informacijami v 13 kategorijah, ki dajejo nazorno sliko o delovanju sistema skozi vseh 12 mesecev. Redno spremlja podatke, kot so: pridobljena energija s pomočjo kalorimetra, porabljena elektrika s pomočjo tri-faznega števca, število ur delovanja posamezne funkcije TČ, zunanjo temperaturo, učinkovitost COP, skupno porabo elektrike v gospodinjstvu, delovanje električnega grelca in oljnega kotla. Prvo ogrevalno sezono je investitor podatke beležil vsakodnevno, preostanek leta pa enkrat mesečno.

Analiza 12-mesečnega delovanja

Natančno izmerjeni in dosledno urejeni podatki omogočijo enostaven pregled in analizo rezultatov delovanja skozi celo 12-mesečno obdobje, od 15. novembra 2011 do 30. oktobra 2012.

• Predhodna poraba energenta (2001-2011): 1.850 – 2.570 l olja
• Pridobljena energija toplotne črpalke: 21.928 kWh
• Pridobljena energija električnega grelca: 270 kWh
• Pridobljena energija oljnega kotla: 1.351 kWh (95%)
• Skupna pridobljena energija: 23.550 kWh
• Poraba elektrike za ogrevanje: 6.441 kWh
• Poraba kurilnega olja: 1.423 kWh (142 l)
• Skupna porabljena energija: 7.864kWh
• SPF - letno grelno število TČ: 3,45
• SPF - letno grelno število sistema: 2,99
• Neto prihranek energije:67 %
• Letni strošek ogrevanja z oljem: 2.616 EUR
• Letni strošek ogrevanja s TČ: 742 EUR
• Neto prihranek stroškov: 72 %

V praksi izmerjen SPF

Letno grelno število ali SPF je koeficient pridobljene in vložene energije. Najprej izračunajmo letno grelno število toplotne črpalke z upoštevanimi električnimi grelci, obtočno črpalko odtaljevanjem, torej vsemi porabniki. Skupna pridobljena energija je tako 21.928 kWh + 270 kWh = 22.198 kWh, porabljena energija pa 6.441 kWh. Letno grelno število SPF toplotne črpalke je tako 3,45 – za radiatorsko ogrevanje in pripravo tople vode skozi 12 mesecev.

Podpora delovanju toplotne črpalke je bil oljni kotel, zato izračunajmo tudi skupni SPF celotnega ogrevalnega sistema, ki nam tudi daje povsem realno sliko o prihranku sistema na letni ravni. Na eni strani imamo pridobljeno energijo, skupno 23.550 kWh (toplotna črpalka, električni grelec in oljni kotel), na drugi pa skupno vloženo energijo, 7.864 kWh (v elektriki in olju). Tako dobimo letno grelno število celotnega sistema SPF = 2,99.

Prihranek energije in denarja

Kot smo omenili, je investitor pred vgradnjo toplotne črpalke za ogrevanje porabil med 1.850 in 2.570 litrov olja. Iz opisanih rezultatov je razvidno, da je za ogrevanje porabil natanko 23.550 kWh čiste energije v zadnjih 12 mesecih, za kar bi z obstoječim oljnim kotlom porabil 2.460 litrov olja, torej bi ga ogrevanje stalo 2.616 EUR.

Z vgradnjo toplotne črpalke Thermia Atec je porabil skupno 6.441 kWh elektrike (592 EUR) in 142 litrov olja (150 EUR). Skupni letni strošek ogrevanja je znašal 742 EUR. Prihranek stroškov ogrevanja v prvi sezoni je torej 1.873 EUR ali 72% stroškov. Če upoštevamo še subvencijo Eko sklada za nakup toplotne črpalke, je prihranek še mnogo večji.

Prihranek čiste energije za ogrevanje je razlika med pridobljeno in vloženo energijo, torej 23.550 kWh – 7.864 kWh = 15.686 kWh ali 67% energije.

Potrdimo lahko, da je Thermia Atec univerzalna toplotna črpalka, uporabna v izjemno širokem spektru aplikacij. Veliko število referenc na raznolikih objektih po vsej Sloveniji potencialnega investitorja zlahka prepriča, da je rešitev kakovostna in zanesljiva, v povezavi s strokovnim načrtovanjem sistema in kakovostno vgradnjo pa si investitor zagotovi, da bo na svojem objektu dosegel nepremagljive rezultate delovanja.