Toplotna pumpa

Za temperature od minus 10 stepeni celzuisovih koja toplotna pumpa ima dobru efikasnost?

Za spoljne temperature oko −10 °C najbolje efikasnost imaju zemlja–voda (geotermalne) i posebno izvedene „cold climate“ vazduh–voda toplotne pumpe, sa realnim COP ≈ 2–3 na toj temperaturi i niskoj polaznoj (oko 30–35 °C).

Ključne napomene

  • Tipično za vazduh–voda: kod 0 °C COP zna da padne na oko 2,5–3,2, a na −5 °C na oko 2,0–2,8; na −10 °C je još nešto niži (često 1,8–2,3, zavisno od polazne temperature).

  • Geotermalne (brine–voda) rade sa zemljom koja je na 1,2–1,5 m dubine obično +5 do +10 °C, pa im COP ostaje visok (često 4+ na režimu B0/W35), praktično nezavisan od spoljašnje temperature.

  • Specijalne „cold climate“ vazduh–voda serije (Mitsubishi Ecodan Zubadan, Daikin Altherma 3 H HT, NIBE S2125, Mitsubishi Hyper Heating, Daikin Aurora itd.) zadržavaju dobru snagu i COP i pri −10 °C i rade i do −20 °C.

Šta konkretno birati

  • Ako imaš plac i mogućnost kolektora ili sondi:

    • Geotermalna brine–voda (npr. Kermi x-change terra, Daikin/Viessmann brine–voda) daje najstabilniji COP zimi, jer izvlači energiju iz zemlje, ne iz hladnog vazduha.

  • Ako ideš na vazduh–voda:

    • Traži oznake „cold climate“, „Hyper Heating“, „Zubadan“, „Aurora“ i slično; ove pumpe su deklarisane da rade do −13 °C ili niže i zadržavaju visok procenat nominalnog kapaciteta.

    • Obrati pažnju na COP pri A−7/W35 (ili sličan radni uslov) u katalogu, jer to najbliže liči na realan rad na −10 °C u niskotemperaturnom podnom sistemu.

Praktičan savet

  • Za podno grejanje i dobro izolovanu kuću u istočnoj/centralnoj Srbiji:

    • Najefikasnije: zemlja–voda (ako možeš da radiš kolektor ili bušotine).

    • Najjednostavnije: kvalitetna „cold climate“ vazduh–voda (Mitsubishi, Daikin, NIBE, Bosch, Carrier, Fujitsu), sa što nižom polaznom temperaturom (idealno do 35 °C).

Ako napišeš: kvadraturu, izolaciju i sistem (podno/radijatori), mogu pomoći da izračunamo okvirnu potrebnu snagu pumpe i očekivani COP na −10 °C za realan slučaj.

Analiziramo kuću od 120 metara kvadratnih korisne površine
Povrsina kuce 120 kvadrata,dobra izolacija i radijatori koji su projektoani za rad na temperaturi od 45 stepeni

Za kuću od 120 m² sa dobrom izolacijom i radijatorima dizajniranim za 45 °C, potrebna snaga toplotne pumpe je oko 6–9 kW na −10 °C spolja (pretpostavljajući gubitak toplote 50–75 W/m² za centralnu Srbiju).

Procena toplinskog opterećenja

Dobro izolirana kuća (npr. U-vrednosti zidova <0,25 W/m²K, prozori <1,2, krov/pod <0,2) ima gubitak oko 50–65 W/m² pri ΔT=30 °C (−10 °C spolja, 20 °C unutra).
To daje ukupno 6–8 kW na projektnoj temperaturi; dodaj 10–20% za ventilaciju, vruću vodu i rezervu.
Za pasivnu kuću bliže 10–15 W/m² (1,2–1,8 kW), ali sa radijatorima na 45 °C nije verovatno pasivna nivo.

Preporučene toplotne pumpe za radijatore na 45 °C

  • Vazduh–voda „cold climate“: Izaberite modele sa COP >2,2 pri A−10/W45 (npr. Daikin Altherma 3 H HT, Mitsubishi Ecodan Zubadan, NIBE S2125, Panasonic Aquarea T-CAP, CAIROX R-Aqua). Ove daju 6–12 kW i zadržavaju efikasnost na −10 °C.

  • Geotermalna (brine–voda): Najbolja opcija (COP 3–4+ pri B0/W45), npr. Viessmann, Roth ili Kermi; stabilna snaga bez obzira na spoljašnju temperaturu.
    Radijatori na 45 °C zahtevaju veći broj ili low-H2O tip (output pada 60–70% u odnosu na 70 °C), ali rade sa kvalitetnim pumpama.

Očekivani COP na −10 °C

Tip pumpe COP pri A−10/W45 Snaga (kW) za 120 m² Napomena [izvor]
Vazduh–voda standard 1,8–2,2 6–9 Pada ispod 2 
Cold climate vazduh–voda 2,2–2,6 7–10 Stabilna do −15 °C 
Geotermalna brine–voda 3,0–4,0 6–8 Nezavisno od vazduha 

Godišnji SCOP 3,0–4,0 sa ovim izborom u Srbiji.

Sledeći koraci

Napravite tačan proračun gubitaka (npr. PHPP ili lokalni inženjer sa U-vrednostima i površinama) za preciznu dimenziju.
Ako možete kolektor/sonde, idite na geotermalnu za maksimalnu efikasnost; inače cold climate vazduh–voda sa bufferom.
Kontaktirajte dobavljače (npr. Kotlarnica.rs, Etran) za ponude sa EN 14825 podacima.

Za one koji imaju plac za postavljanje horizontalnih kolektora

Za kuću od 120 m² sa potrebnom snagom 7–8 kW, horizontalni kolektor na dubini 1,5 m zahteva ukupno 400–600 metara PE cevi (prečnika 25–40 mm) u 2–4 petlje (kolutovi), raspoređene u rovovima od 10–15 m dužine po kW.

Dimenzionisanje kolektora

Potrebna dužina zavisi od tipa: ravna cev (straight) ili slinky (spiralna).

  • Ravna cev: 50–100 m po kW (350–800 m ukupno), razmak 1–2 m između cevi, dubina 1,2–1,5 m. Idealno za vlažno tlo u Srbiji.

  • Slinky: Kompaktno, 10 m rova po kW (70–80 m rova ukupno), sa 30–50 m cevi po slinky-u; 2–3 slinky-a za 7–8 kW.
    Površina placa: 200–400 m² (1,5–2x površine kuće), bez stabala/stenja.

Preporučena konfiguracija

Snaga pumpe Broj petlji/kolutova Ukupno m cevi (PE32/40) Površina placa (m²) Napomena [izvor]
6–7 kW 2–3 400–500 200–300 Ravna/slinky 
7–8 kW 3–4 500–600 300–400 +20% za vodu 
8–9 kW 4 600–700 400 Dubina 1,5 m 

Koristite PE100-RC PN16 cevi, spojene zavarivanjem, sa manifoldom.

Postavljanje i saveti

Rovi širine 0,5–1 m, dubine 1,5 m; razmak 3–5 m između rovova za regeneraciju tla (+8–12 °C na toj dubini).
Napunite slaninom (30–40% propilen glikol); testirajte protok 1–2 m/s.
U Srbiji konsultujte instalatera (npr. Kronoterm, Nivas) za proračun po GLD softveru i dozvole.

Detaljnije informacije možete dobiti preko mejla petarzastava@gmail.com ili 0695497340