+30 211 7109383

Τι είναι οι αντλίες θερμότητας;

Οι αντλίες θερμότητας είναι ένας εναλλακτικός τρόπος θέρμανσης – και μάλιστα ο πιο οικονομικός σε σχέση με τα υπόλοιπα συστήματα θέρμανσης – που βασίζεται στη λειτουργία μηχανήματος το οποίο ¨αντλεί¨ θερμότητα από τον αέρα ή το υπέδαφος και την αποδίδει στο χώρο που χρειάζεται θέρμανση.

Ποια είναι τα είδη των αντλιών θερμότητας;

Οι αντλίες θερμότητας είναι δύο ειδών:

  • Αντλίες αέρα–νερού ή αέρα–αέρα, που αντλούν τη θερμότητα από τον αέρα του περιβάλλοντος
  • Γεωθερμικές αντλίες, που αντλούν τη θερμότητα από το υπέδαφος. 

Πώς λειτουργούν οι αντλίες θερμότητας;

Οι αντλίες θερμότητας λειτουργούν με ηλεκτρικό ρεύμα.

Ποια είναι η αρχή λειτουργίας της αντλίας θερμότητας;

Η αντλία θερμότητας είναι μια συσκευή που ουσιαστικά μεταφέρει θερμότητα από ένα μέρος που ονομάζεται ''πηγή'' (αέρας, έδαφος, νερό) σε ένα δεύτερο μέρος που ονομάζεται ''κατανάλωση'' (ενδοδαπέδια θέρμανση, fan coil units, σώματα καλοριφέρ κ.α.).

Αυτό πραγματοποιείται με μια μικρή - σε σύγκριση με τα υπόλοιπα συστήματα θέρμανσης - κατανάλωση ενέργειας.

Η βάση της λειτουργίας της στηρίζεται στην εκμετάλλευση των θερμικών ιδιοτήτων του ψυκτικού υγρού που χρησιμοποιεί:

Η αντλία θερμότητας πραγματοποιεί έναν ψυκτικό κύκλο χρησιμοποιώντας το ψυκτικό υγρό (φρέον), το οποίο ανάλογα με την φυσική του κατάσταση (υγρό ή αέριο) περιέχει βασικές θερμικές ιδιότητες.

Η κυκλοφορία του ψυκτικού μέσου πραγματοποιείται από τα ακόλουθα τμήματα της αντλίας θερμότητας:

  • Συμπιεστής.
  • Συμπυκνωτής (εναλλάκτης θερμότητας κατανάλωσης).
  • Εκτονωτική βαλβίδα.
  • Εξατμιστής (εναλλάκτης θερμότητας πηγής).
  • Κατά τη λειτουργία της αντλίας θερμότητας αέρα – νερού σε θέρμανση, o ανεμιστήρας επικοινωνεί με τον εξωτερικό αέρα και τον ωθεί εσωτερικά της αντλίας θερμότητας όπου και συναντά το εξατμιστή.
  • Κατά τη λειτουργία της αντλίας νερού - νερού σε θέρμανση, κυκλοφορεί κλειστό ή ανοιχτό κύκλωμα νερού το οποίο και συναντά τον εξατμιστή.
  • Αυτός, ως μέρος του κλειστού κυκλώματος λειτουργίας του ψυκτικού μέσου, συναντά το φρέον και το μετατρέπει σε αέριο με πολύ χαμηλή  θερμοκρασία. Στην συνέχεια, το αέριο μέσο εισέρχεται στο συμπιεστή όπου με υψηλή πίεση φτάνει σε υψηλή θερμοκρασία και έπειτα περνώντας από τον συμπυκνωτή αποδίδει αυτή την θερμότητα στη κατανάλωση.

Τέλος το ψυκτικό μέσο μέσω του συμπυκνωτή επανέρχεται στην αρχική υγρή του μορφή και ο κύκλος ξεκινάει από την αρχή.

Πώς λειτουργεί η αντλία θερμότητας το καλοκαίρι για ψύξη;

Η αντλία θερμότητας μπορεί να λειτουργήσει και το καλοκαίρι για ψύξη.

Σε αυτή την περίπτωση, το εσωτερικό κύκλωμα της αντλίας θερμότητας λειτουργεί αντίστροφα ώστε να παρέχει ψύξη. Αυτό πραγματοποιείται μέσω μίας τετράοδης βάνας εναλλαγής, η οποία αντιστρέφει τον κύκλο του ψυκτικού μέσου και η αντλία θερμότητας από λειτουργία θέρμανσης "γυρνάει" σε λειτουργία ψύξης. Έτσι το φρέον, κινούμενο αντίστροφα, ουσιαστικά απορροφά θερμότητα από τον εναλλάκτη θερμότητας της κατανάλωσης και την αποδίδει στον εναλλάκτη θερμότητας της πηγής.

Πώς γίνεται η εγκατάσταση & η τοποθέτηση μιας αντλίας θερμότητας;

Οι αντλίες θερμότητας τοποθετούνται εύκολα και γρήγορα:

  • Σε οποιαδήποτε ενεργή κατοικία.
  • Σε κατοικίες υπό ανακαίνιση ή υπό κατασκευή.
  • Σε κατοικίες που υπάρχει ήδη λέβητας αερίου ή πετρελαίου (και μπορεί να γίνει χρήση αντλιών θερμότητας είτε αυτόνομα είτε σε συνδυασμό με το υπάρχον σύστημα θέρμανσης).

Είναι σημαντικό να τονίσουμε ότι δεν χρειάζεται ειδικός χώρος για να τοποθετηθεί η αντλία θερμότητας (δεν απαιτείται λεβητοστάσιο ή δεξαμενή καυσίμων), ούτε επιπλέον εργασίες.

Η μονάδα μπορεί υπό προϋποθέσεις να τοποθετηθεί ακόμα και σε μπαλκόνι.

Πώς αξιοποιεί η αντλία θερμότητας τις ενεργειακές πηγές;

Πηγή είναι ο ενεργειακός χώρος από τον οποίο η αντλία θερμότητας απορροφά ή αποδίδει ενέργεια, ανάλογα με την λειτουργία της.

  • Στην περίπτωση αντλίας θερμότητας αέρα-νερού, η πηγή απορρόφησης ή απόδοσης ενέργειας είναι ο αέρας του περιβάλλοντος.
  • Στην περίπτωση αντλίας θερμότητας νερού-νερού, η πηγή απορρόφησης ή απόδοσης ενέργειας είναι το κλειστό ή ανοιχτό κύκλωμα νερού που κυκλοφορεί ή αντλείται στο έδαφος και ονομάζεται γεωεναλλάκτης.

Οι κλειστού τύπου γεωεναλλάκτες διαχωρίζονται σε οριζόντιους & κατακόρυφους.

  • Οριζόντιοι γεωεναλλάκτες: διάλυμα νερού με αντιψυκτικό υγρό κυκλοφορεί σε κλειστό κύκλωμα σωληνώσεων, οι οποίοι τοποθετούνται σε σκάμμα σε μικρό σχετικά βάθος μέσα στο έδαφος.
  • Κατακόρυφοι γεωεναλλάκτες: δημιουργούνται κατακόρυφες γεωτρήσεις σε μεγάλο βάθος όπου ξανά σε κλειστό κύκλωμα σωληνώσεων κυκλοφορεί διάλυμα νερού με αντιψυκτικό υγρό.

Οι ανοιχτού τύπου γεωεναλλάκτες είναι κατακόρυφοι και μέσω γεώτρησης αξιοποιούν πηγές νερού μέσα στο έδαφος. Το νερό αντλείται και αφού περάσει μέσα από την αντλία θερμότητας, επανεισάγεται σε δεύτερη γεώτρηση σε ικανή απόσταση από την αρχική.

Ποιες τερματικές μονάδες μπορούν να χρησιμοποιηθούν με τις αντλίες θερμότητας;

  • Θέρμανση σωμάτων (Panel, ΑΚΑΝ κ.α.)
  • Ενδοδαπέδια θέρμανση και ψύξη.
  • Θέρμανση και ψύξη με Fan Coil Units.
  • Θέρμανση ζεστών νερών χρήσης μέσω θερμοδοχείων (Boilers).
  • Θέρμανση νερού πισίνας (άμεση ή δια μέσω εξωτερικού εναλλάκτη θερμότητας).

Ποιος είναι ο βαθμός απόδοσης των αντλιών θερμότητας;

Ως βαθμό απόδοσης σε μία αντλία θερμότητας (COP για την θέρμανση &EER για την ψύξη) ονομάζουμε το λόγο της παραγόμενης θερμικής ισχύος προς την καταναλισκόμενη ηλεκτρική ισχύ.

Ο βαθμός απόδοσης στις αντλίες θερμότητας μπορεί να έχει τιμή εκκίνησης 2,5 με 3 για αντλίες νερού – αέρα και να φτάσει έως και 5 στη περίπτωση γεωθερμικών αντλιών.

Ο λόγος που συμβαίνει αυτό είναι γιατί οι αντλίες θερμότητας δεν μετατρέπουν απευθείας την ηλεκτρική ενέργεια σε θερμική αλλά αρχικά σε κινητική θέτοντας σε κίνηση τον ηλεκτρικό συμπιεστή.

Πρακτικά, ο βαθμός απόδοσης σημαίνει ότι μία αντλία θερμότητας αέρα – νερού με βαθμό απόδοσης 3 αποδίδει 3 κιλοβατώρες θερμικής ενέργειας για κάθε κιλοβατώρα ηλεκτρικής ενέργειας, κάτι που την κατατάσσει στην οικονομικότερη λειτουργία σε σχέση με τα υπόλοιπα συμβατικά συστήματα.

Ποια είναι τα πλεονεκτήματα από τη χρήση αντλιών θερμότητας;

  • Εξασφαλίζουν μεγαλύτερη οικονομία σε σχέση με όλα τα υπόλοιπα συστήματα θέρμανσης, λόγω μεγαλύτερου συντελεστή απόδοσης (εξοικονόμηση 60-74%σε σχέση με το πετρέλαιο θέρμανσης και 50-60%σε σχέση με το φυσικό αέριο, ανάλογα πάντα με το σύστημα που χρησιμοποιείται, δηλαδή αντλία αέρα-νερού, αέρα-αέρα ή γεωθερμική αντλία).
  • Είναι 100% αυτόνομα συστήματα (δεν χρειάζονται ορυκτά καύσιμα για να λειτουργήσουν, αφού αξιοποιούν τον τον αέρα του περιβάλλοντος ή το υπέδαφος ως πηγές άντλησης ενέργειας).
  • Εξασφαλίζουν θέρμανση & ζεστό νερό χρήσης ταυτόχρονα και στο ίδιο κόστος.
  • Μπορούν και επιτυγχάνουν θέρμανση το χειμώνα και ψύξη το καλοκαίρι μέσω της ίδιας εγκατάστασης.
  • Μπορούν να εγκατασταθούν τόσο σε νέες οικοδομές όσο και σε υπάρχουσες κατοικίες.
  • Έχουν εύκολη τοποθέτηση και γρήγορη εγκατάσταση (η εξωτερική μονάδα εγκαθίσταται ακόμη και σε μπαλκόνι, εξοικονομώντας χώρο, χωρίς να απαιτείται λεβητοστάσιο ή δεξαμενή καυσίμων).
  • Διατηρείται το υπάρχον σύστημα θέρμανσης - δροσισμού (ενδοδαπέδια θέρμανση ή καλοριφέρ / fan coils) και υπάρχει η δυνατότητα συνδυασμού με το ήδη υπάρχον λεβητοστάσιο ή με ηλιακά συστήματα για υποστήριξη θέρμανσης.
  • Μπορεί να ληφθεί επιδότηση αγοράς &εγκατάστασης για αντλία θερμότητας έως και 70%, με το πρόγραμμα "Εξοικονομώ κατ' οίκον".
  • Έχουν υψηλή ενεργειακή απόδοση.
  • Έχουν αθόρυβη λειτουργία.
  • Έχουν ελάχιστες απαιτήσεις συντήρησης.
  • Είναι εξαιρετικά ασφαλείς στη χρήση τους, λόγω της απουσίας καύσης &αποθήκευσης κάποιας εύφλεκτης ύλης.
  • Είναι φιλικές προς το περιβάλλον, αφού δεν ρυπαίνουν την ατμόσφαιρα με καυσαέρια.
  • Έχουν χαμηλό ενεργειακό αποτύπωμα, λόγω μείωσης των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, που ανεβάζει την ενεργειακή κλάση μιας κατοικίας.
  • Έχουν αποδοτική λειτουργία σε χαμηλές &υψηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος (από -10°C έως 43°C).
  • Είναι η μόνη μέθοδος που μπορεί να προσφέρει και ψύξη και ζεστό νερό χρήσης ταυτόχρονα με την ψύξη.

Πώς γίνεται ο σχεδιασμός μιας εγκατάστασης θέρμανσης – ψύξης με αντλία θερμότητας;

Η Apolloteck διαθέτει ένα πλήρως εξειδικευμένο, έμπειρο και άρτια καταρτισμένο τεχνικό τμήμα, που αρχικά θα μελετήσει όλες τις απαραίτητες παραμέτρους (όπως απαιτήσεις εγκατάστασης και χρήστη, περιβαλλοντολογικές και τοπογραφικές συνθήκες κ.α.) και στη συνέχεια θα σας προτείνει τη βέλτιστη τεχνοοικονομική λύση για τον σχεδιασμό του κατάλληλου συστήματος εγκατάστασης θέρμανσης – ψύξης με αντλία θερμότητας.

Είναι εξαιρετικά σημαντικό η εγκατάσταση να ανταποκρίνεται πλήρως στις ανάγκες σας, συνδυάζοντας παράλληλα μέγιστη οικονομική λειτουργία &ενεργειακή αναβάθμιση.

Πόσο συμφέρει οικονομικά η χρήση αντλιών θερμότητας;ποια είναι η εξοικονόμηση κατανάλωσης;

Οι συνεχείς αυξήσεις στην τιμή του πετρελαίου έχουν οδηγήσει στη λύση της χρήσης αντλίας θερμότητας, καθώς πρόκειται για το πιο οικονομικό μέσο θέρμανσης.

Ας συγκρίνουμε το κόστος από τη χρήση των 3 βασικών μέσων θέρμανσης (ηλεκτρικού ρεύματος, φυσικού αερίου, πετρελαίου):

Πετρέλαιο

Η θερμογόνος δύναμή του (ανάλογα πάντα με την ποιότητα του) είναι 10.200 kcal/kg, που σημαίνει ότι με την καύση 1 kg πετρελαίου παράγονται 10.200 kcal ενέργειας και με αναγωγή των παραπάνω μονάδων προκύπτει ότι 1lt πετρέλαιο παράγει 10 kWh θερμικής ενέργειας.

Με κόστος αγοράς πετρελαίου σήμερα στο 1,30 €/lt,προκύπτει ότι μία κιλοβατώρα θερμικής ενέργειας παράγεται με καύση 0,1 lt πετρελαίου και έχει κόστος 0,13 ευρώ.

Φυσικό αέριο

Για το φυσικό αέριο βασιζόμαστε σε υπάρχουσες μετρήσεις.

Από την ΕΠΑ Αττικής (για ένα μέσο όρο καταναλώσεων) προκύπτει μία μέση τιμή κόστους για την παραγωγή 1 Kw θερμικής ενέργειας από την καύση φυσικού αερίου και είναι της τάξης του 0,09 €/kWh.

Ηλεκτρική ενέργεια (ηλεκτρικό ρεύμα)

Για την ηλεκτρική ενέργεια προκύπτει από τωρινές τιμές και για τα ανώτερης κλίμακας οικιακά τιμολόγια του παρόχου ενέργειας (ΔΕΗ), ότι 1 Kw καταναλισκόμενο ηλεκτρικό ρεύμα κοστίζει 0,16 ευρώ. Τονίζουμε πως δεν λάβαμε υπόψη την ύπαρξη μειωμένου τιμολογιακά νυχτερινού ρεύματος.

Λαμβάνοντας τώρα υπόψη του βαθμούς απόδοσης κάθε συστήματος, θα μπορέσουμε να καταλάβουμε τις πραγματικές καταναλώσεις των παραπάνω εφαρμογών:

Ένας λέβητας πετρελαίου έχει ένα μέσο βαθμό απόδοσης 90%(στην πραγματικότητα έχει και χαμηλότερο αρκετές φορές).

Οι λέβητες αερίου υφίστανται με βαθμό απόδοσης περίπου στο 95%, ενώ οι λέβητες αερίου συμπυκνώσεως με βαθμό απόδοσης έως και 105%.

Οι αντλίες θερμότητας έχουν μέσο συντελεστής απόδοσης (COP) περίπου 4,0 , που με απλά λόγια σημαίνει ότι 1 kWh καταναλισκόμενης ηλεκτρικής ενέργειας παράγει 4 kWh θερμικής ενέργειας.

Βάσει των υπολογισμών τελικά προκύπτει:

  • Λέβητας πετρελαίου: 0,13 €/kWh / 90%=0,144 €/kWh.
  • Λέβητας αερίου απλός: 0,09 €/kWh / 95%=0,095 €/kWh.
  • Λέβητας αερίου συμπυκνωμάτων: 0,09 €/kWh / 105%=0,086 €/kWh.
  • Αντλία θερμότητας: 0,16 €/kWh / 400%=0,040 €/kWh.

Η τελική ποσοστιαία εξοικονόμηση σε σχέση με την λύση του πετρελαίου για τα παραπάνω συστήματα είναι:

  • Λέβητας αερίου απλός: 34% εξοικονόμηση.
  • Λέβητας αερίου συμπυκνωμάτων: 40% εξοικονόμηση.
  • Αντλία θερμότητας: 72% εξοικονόμηση.

Είναι επομένως φανερό πως η αντλία θερμότητας είναι η συμφέρουσα οικονομική λύση.

Δεδομένου ότι με αφορμή μία αλλαγή λέβητα με αντλία θερμότητας μπορούμε να προβούμε και σε μικρές αλλά ωφέλιμες αλλαγές στην εγκατάσταση (σωστή ρύθμιση παρελκόμενων οργάνων, καλύτερη μόνωση σωληνώσεων κ.α.), το παραπάνω ποσοστό μπορεί και να βελτιωθεί ακόμα περισσότερο.

Τέλος, με μια απλή καταγραφή των καταναλώσεων παλαιοτέρων ετών είναι εύκολο να εξάγει κανείς οποιοσδήποτε συμπεράσματα για την εξοικονόμηση του νέου συστήματος, την νέα ετήσια δαπάνη θέρμανσης για την εγκατάσταση του καθώς και το χρόνο απόσβεσης του κόστους κατασκευής.

Greek