Pohodlné vykurovanie “elektrinou” – výhody a nevýhody
Vykurovanie elektrinou je v súčasnosi snáď najpohodlnejší spôsob vykurovania priestorov. Jediné, čo treba urobiť, je stlačiť gombík, a o všetko sanuž stará regulácia podl’a našich nastavení. Na takéto vykurovanie sa používajú :
- a) tepelné čerpadlá
- b) elektrokotle teplovzdušné alebo teplovodné
Elektrokotle
Princípom ide i jednoduché zariadenie. Premieňajú elektrinu ( kinetickú energiu elektrónov) na teplo. To sa udeje tak, že elektrickému prúdu sa urobí „prekážka“ z odporovéo materiálu, ktorý bude tieto elektróny spomal’ovať. To spôsobí, že zmenšienie tejto kinetickej energie sa pretransforme do energie tepelnej. Vhodnou konštrukciou sa táto repelná energia dá zachytávať do teplonosného média, najčastejšie do vody a vzduchu. Tieto zariadenia pracujú takmer so 100% účinnosťou, keďže takmer celé odobraté množstvo elektriny a premení na teplo. Ide o relatívne jedoduché zariadenie. Na druhej strane oproti komfortnosti je tento typ vykurovania nákladný i napriek zvýhodneným tarifom elektriny od dodávatel’ov.
Tepelné čerpadlá
Tento spôsob vykurovania je omnoho sofistikovanejší, pretože na rovnaký vykurovací výkon spotrebuje menej elektriny ( často 3-4 krat menej ako elektrokotle). Skadial zobere zvyšnú energiu na vykurovanie? Odpoveď je : z prírody – zo vzduchu, pôdy alebo vody.
Princíp je o niečo zložitejší. Tým pádom je aj zariadenie konštrukčne zložitejšie a investičné náklady väčšie. Skladá sa so 4 základných komponentov: kompresor, kondenzátor ( je to výmenník tepla), expanzný ventil, výparník ( výmenník tepla) . Kompresor nasáva pary chladiva-pracovnej látky a stláča ich na vyšší tlak.Keď sa dostanú do kondenzátora, pri tomto vysokom tlaku má chladivo schopnosť sa zrážať-kondenzovať i pri vyšších teplotách ( teplotách okolia v miestnosti) . Touto kondenzáciou sa uvol’nuje teplo to okolia. Skvapalnené skonzenzované chladivo je následne pretlačené cez expanzný ventil, co mu spôsobí, že sa za expanzným ventilom chladivo nachádza kvapalné, ale prechod ventilom mu „odobral“ tlak. Pri takomto nízkom tkaku sa má tendendenciu chladino vyparovať už pri nízkych teplotách. Prechodom chladiva cez výparník sa chladivo vyparí a vstupuje naspäť do kompresora, tým sa cyklus uzatvára. Vo výparníku sa teplo odoberá, napríklad vzduchu, pôde alebo vode.
Fyzikálne rovnakým princípom funguje chadnička : odoberá teplo potravinám a „vypúšta “ ho na druhej strane do miestnosti. Tepelné čerpadlá môžu odoberať teplo : z okolitého vzduchu, z pôdy a z vody. Často sa stretávame pri týchto zariadeniach s výkonovým číslo-vykorovacím faktorom COP. Toto číslo hovorí o pomere získanej tepelnej energii k energiu vloženej do zariadenia, t.j. ak dodáme 1kWh elektriny a získame 4 kWh tepla, COP =4. Obvikle je COP u moderných zariadení 3-4. Keďže podmienky teploty prostredia sa v závislosti na čase menia, mení sa aj COP. Vel’mi badatel’né je to najmä pri odoberaní tepla z okolitého vzduchu. Čím je menšia teplota vzduchu, tým je nižší i COP. Preto sa v poslednej dobe môžme stretávať aj s hodnotením SEER. Tento faktor zohl’adňuje výkonové číslo sezónne, v závislosti od počasia.
Záver
Na Slovenku sú 2/3 elektriny vyrobené v parných ( kondenzačných) elektrárňach, to znamená že prebytočná energia v pare je skondenzovaná na kvapalinu vo velkých chladiacich vežiach, čo si často l’udia mýlia s komínmi. Medzi takéto elektrárne patria jadrové i tepelné elektrárne na fosílne palivá. Podl’a www.oze.stuba.sk je na Slovensku takýmto spôsobom vyrobeného až 75 % energie. Termická účinosť, čiže pomer vyrobenej elektriny ku energie dodanej do systému palivom je 30% ( výnimočne 40%).Ostatná energia vo forme tepla je vypúšťaná do vzduchu ( 70%~2/3).
Keď si zobereme porovnávací prípad, že potrebujeme vykurovať nejaký priestor tepelným výkonom 3 kW, tepelné čerpadlo pri COP=3 bude potrebovať odoberať z el.siete 1 kW , elektrokotol 3 kW. Po zohl’adnení predchádzajúceho textu o elektrárňach, pri vyrobe 1 kW eletriny sa do atmosféry uvol’ní 2 kW tepla a pri výrobe 3 kW elektriny sa uvol’ní až 6 kW tepla.Z tohto vyplýva, že na vykurovanie pri tepenom čerpadle je 3 krát šetrnejšie k životnému prostrediu, ako pri elektrokotle. Pri tepelnom čerpadle sa z fosílnych palív uvol’nia 3 kW energie a 3 kW sa prečerpá z exstujúcej tepelnej energie z prírody. Pri elektrokotloch sa 9 kW energie musí pretrasformovať z uložených zásob vo forme fosílnych palív ako urán , uhlie a podobne .
Pri zohl’adnení, že na Slovensku je 75 % elektriny vyrobených pomocou pary, na 3 kW vykurovacieho výkonu tepelné čerpadlo prispeje k ohrievaniu atmosféry 2,5 kW tepla a elektrokotol 7,5 kW tepla, čo v konečnom dôsledku je aj tak 3 krat menej prospešné v neprospech elektrokotla.
Stiahnite si zdarma ebook Vzduch o úpravách vzduchu a tepelnej pohode v priestoroch prospešnej pre zdravie l’udí. Stiahnuť si môžete na hlavnej stránke www.energia-zdravie-budova.com
Použité obrázky:
Obr.1 Elektrokotol bez krytu ( zdroj www.jozefemrich.webnode.sk )
Obr.2 Elektrokotol v zapojení do vykurovacej sústavy ( zdroj www.impatherm.sk)
Obr.3 Princíp fungvania tepelných čerpadiel a chladiach zariadení ( zdroj www.agt.sk )
Obr.4 Tepelné čerpadlo v zapojení do vykurovacej sústavy ( zdroj www.cmvsro.cz )
