Во областа на технологиите за греење и ладење, топлинските пумпи се појавија како високо ефикасно и еколошко решение. Тие се широко користени во станбени, комерцијални и индустриски средини за да обезбедат функции и за греење и за ладење. За навистина да се разбере вредноста и функционирањето на топлинските пумпи, важно е да се продлабочат нивните принципи на работа и концептот на коефициент на перформанси (COP).
Принципи на работа на топлинските пумпи
Основен концепт
Топлинската пумпа е во суштина уред што пренесува топлина од едно место на друго. За разлика од традиционалните системи за греење кои генерираат топлина преку согорување или електричен отпор, топлинските пумпи ја преместуваат постоечката топлина од постудена просторија во потопла. Овој процес е сличен на тоа како работи фрижидерот, но обратно. Фрижидерот извлекува топлина од својата внатрешност и ја ослободува во околната средина, додека топлинската пумпа извлекува топлина од надворешната средина и ја ослободува во затворен простор.
Циклусот на ладење
Работата на топлинската пумпа се базира на циклусот на ладење, кој вклучува четири главни компоненти: испарувач, компресор, кондензатор и експанзионен вентил. Еве чекор-по-чекор објаснување за тоа како овие компоненти работат заедно:
- ИспарувачПроцесот започнува со испарувачот, кој се наоѓа во постудена средина (на пр., надвор од куќата). Ладилното средство, супстанца со ниска точка на вриење, апсорбира топлина од околниот воздух или земја. Како што апсорбира топлина, ладилното средство се менува од течност во гас. Оваа фазна промена е клучна бидејќи му овозможува на ладилното средство да носи значителна количина топлина.
- КомпресорПотоа гасовитиот фреон се движи кон компресорот. Компресорот го зголемува притисокот и температурата на фреонот со негово компресирање. Овој чекор е неопходен бидејќи ја зголемува температурата на фреонот на ниво кое е повисоко од посакуваната внатрешна температура. Фреонот со висок притисок и висока температура сега е подготвен да ја ослободи својата топлина.
- КондензаторСледниот чекор вклучува кондензатор, кој се наоѓа во потоплата средина (на пр., во куќата). Тука, топлото средство за ладење под висок притисок ја ослободува својата топлина во околниот воздух или вода. Како што средството за ладење ослободува топлина, се лади и повторно се менува од гасовита во течна состојба. Оваа фазна промена ослободува голема количина топлина, која се користи за загревање на внатрешниот простор.
- Експанзионен вентилКонечно, течниот фреон поминува низ експанзиониот вентил, што го намалува неговиот притисок и температура. Овој чекор го подготвува фреонот повторно да апсорбира топлина во испарувачот, а циклусот се повторува.
Коефициент на перформанси (COP)
Дефиниција
Коефициентот на перформанси (COP) е мерка за ефикасноста на топлинската пумпа. Тој се дефинира како однос на количината на испорачана (или отстранета) топлина и количината на потрошена електрична енергија. Поедноставно кажано, ни кажува колку топлина може да произведе топлинската пумпа за секоја единица електрична енергија што ја користи.
Математички, COP се изразува како:
COP = Потрошена електрична енергија (W) Испорачана топлина (Q)
Кога топлинската пумпа има COP (коефициент на перформанси) од 5,0, таа може значително да ги намали сметките за електрична енергија во споредба со традиционалното електрично греење. Еве детална анализа и пресметка:
Споредба на енергетската ефикасност
Традиционалното електрично греење има COP од 1,0, што значи дека произведува 1 единица топлина за секои 1 kWh потрошена електрична енергија. Спротивно на тоа, топлинска пумпа со COP од 5,0 произведува 5 единици топлина за секои 1 kWh потрошена електрична енергија, што ја прави многу поефикасна од традиционалното електрично греење.
Пресметка на заштеди на трошоци за електрична енергија
Претпоставувајќи ја потребата за производство на 100 единици топлина:
- Традиционално електрично греењеПотребни се 100 kWh електрична енергија.
- Топлинска пумпа со COP од 5,0Потребни се само 20 kWh електрична енергија (100 единици топлина ÷ 5,0).
Ако цената на електричната енергија е 0,5 евра за kWh:
- Традиционално електрично греењеЦената на електричната енергија е 50 евра (100 kWh × 0,5 €/kWh).
- Топлинска пумпа со COP од 5,0Цената на електричната енергија е 10 евра (20 kWh × 0,5 €/kWh).
Коефициент на заштеда
Топлинската пумпа може да заштеди 80% на сметките за електрична енергија во споредба со традиционалното електрично греење ((50 - 10) ÷ 50 = 80%).
Практичен пример
Во практични апликации, како што е снабдувањето со топла вода за домаќинства, претпоставете дека 200 литри вода треба да се загреваат од 15°C до 55°C дневно:
- Традиционално електрично греењеПотрошува приближно 38,77 kWh електрична енергија (под претпоставка дека топлинската ефикасност е 90%).
- Топлинска пумпа со COP од 5,0Потрошува приближно 7,75 kWh електрична енергија (38,77 kWh ÷ 5,0).
По цена на електрична енергија од 0,5 евра за kWh:
- Традиционално електрично греењеДневната цена на електрична енергија е околу 19,39 € (38,77 kWh × 0,5 €/kWh).
- Топлинска пумпа со COP од 5,0Дневната цена на електрична енергија е околу 3,88 € (7,75 kWh × 0,5 €/kWh).
Проценети заштеди за просечни домаќинства: Топлински пумпи наспроти греење на природен гас
Врз основа на проценките на целата индустрија и трендовите на европските цени на енергијата:
| Ставка | Греење на природен гас | Греење со топлинска пумпа | Проценета годишна разлика |
| Просечни годишни трошоци за енергија | 1.200–1.500 евра | 600–900 евра | Заштеда од приближно 300–900 евра |
| Емисии на CO₂ (тони/годишно) | 3–5 тони | 1–2 тони | Намалување од приближно 2–3 тони |
Забелешка:Вистинските заштеди варираат во зависност од националните цени на електричната енергија и гасот, квалитетот на изолацијата на зградите и ефикасноста на топлинските пумпи. Земји како Германија, Франција и Италија имаат тенденција да покажуваат поголеми заштеди, особено кога се достапни владини субвенции.
Hien R290 EocForce Serie 6-16kW Топлинска пумпа: Моноблок топлинска пумпа воздух-вода
Клучни карактеристики:
Сè-во-едно функционалност: функции за греење, ладење и топла вода за домаќинство
Флексибилни опции за напон: 220–240 V или 380–420 V
Компактен дизајн: компактни единици од 6–16 kW
Еколошка фреон: Зелена фреон R290
Тивко работење: 40,5 dB(A) на 1 м
Енергетска ефикасност: SCOP до 5,19
Екстремни температурни перформанси: Стабилно работење на –20 °C
Супериорна енергетска ефикасност: A+++
Паметна контрола и подготвеност за фотоволтаични системи
Функција против легионела: Максимална излезна температура на водата.75ºC
Време на објавување: 10 септември 2025 година