Kako deluje toplotna črpalka z zračnim virom

Zahtevajte brezplačno svetovanje

Important facts at a glance: 

  • An air-to-water heat pump extracts heat from the ambient air even at low temperatures (down to -20 °C) to heat buildings and produce hot water.
  • The cycle is based on a refrigerant that evaporates even at low temperatures and is brought to the required heating level by a compressor.
  • Thanks to optimized components, modern devices are very efficient (COP of up to 4.0) and operate very quietly.
  • Air-to-water heat pumps can also be used to cool rooms and can further increase efficiency and cost-effectiveness by using their own solar power.
  • They are ideal for modernization and are more cost-effective than brine/water heat pumps, as no earthworks are required.

Zračna toplotna črpalka lahko pridobiva toploto iz okoliškega zraka tudi pri nizkih temperaturah do minus 20 stopinj Celzija. Tudi pri tej temperaturi uporabljeno hladilno sredstvo izhlapeva.

 

Proces hladilnega cikla kot del načina delovanja

Toplotna črpalka z zračnim virom uporablja okoliški zrak kot vir toplote za oskrbo celotne stavbe s toploto. Pri delovanju vgrajeni ventilator aktivno vsesava zrak in ga usmerja v toplotni izmenjevalnik, uparjalnik. V njem kroži hladilno sredstvo, katerega fizikalno stanje se pri nizkih temperaturah zaradi toplotnih lastnosti spremeni. Ko pride v stik z dovedenim "toplim" zunanjim zrakom, se segreje, dokler ne začne izhlapevati. Ker je temperatura nastale pare še vedno razmeroma nizka, para še naprej teče do električno gnanega kompresorja. S tem se poveča tlak, kar poveča tudi temperaturo. Ko para hladilnega sredstva doseže zahtevano temperaturo, se pretaka v naslednji toplotni izmenjevalnik, kondenzator. Tu toploto odda ogrevalnemu sistemu in se kondenzira.

Tako pridobljena toplota se lahko uporabi za ogrevanje ali ogrevanje tople sanitarne vode. Preden se ohlajeno hladilno sredstvo lahko ponovno segreje in stisne, najprej steče skozi ekspanzijski ventil. To povzroči, da tlak in temperatura padeta na začetno raven, nato pa se cikel lahko ponovi.

Toplotna črpalka z zračnim virom

Zračne toplotne črpalke za ogrevanje izkoriščajo brezplačno energijo iz okoliškega zraka. Idealne so za projekte modernizacije in omogočajo prilagodljivo namestitev.

Toplota iz zraka

[1] Zračna toplotna črpalka Vitocal
[2] Toplotna črpalka
[3] Hranilnik ogrevalne vode

Economy and efficiency: Optimal components for economical operation

The economical operation of an air-to-water heat pump depends largely on its efficiency.

  • COP value (coefficient of performance): This measure describes the ratio of useful heat generated to the drive energy used. Modern Viessmann heat pumps achieve a COP of up to 4.0 at an outside temperature of 2 °C and a flow temperature of 35 °C. This means that 1 kWh of electricity generates 4 kWh of heating energy. You can read more about the COP value and other efficiency parameters in our guide “Heat pump efficiency.”
  • Optimally coordinated components: High efficiency is achieved through the interaction of several components. These include an energy-saving high-efficiency pump, a speed-controlled fan, a vibration-mounted compressor, and an electronic expansion valve.

Tip: Combine your heat pump with your own photovoltaic system. This allows you to use the solar power you generate yourself directly to operate your heat pump, thereby significantly reducing your electricity costs. Some energy suppliers now also offer special heat pump tariffs.

Toplota iz zraka (z zunanjo enoto)

[1] Toplotna črpalka Vitocal split z zračnim virom
[2] Hranilnik za toplo vodo
[3] Hranilnik za ogrevalno vodo
[4] Zunanja enota

Optimizirane komponente zagotavljajo varčno delovanje

Sodobne zračne toplotne črpalke Viessmann odlikuje zelo visoka učinkovitost, saj dosegajo koeficient učinkovitosti (COP) do 4,0 pri zunanji temperaturi dveh stopinj Celzija in temperaturi pretoka 35 stopinj Celzija. COP predstavlja trenutno razmerje med vloženo pogonsko energijo in proizvedeno koristno toploto. Tako visoko vrednost je mogoče doseči le z usklajevanjem sestavnih delov. V tem primeru varčna črpalka z visokim izkoristkom energije, ventilator s spremenljivo hitrostjo, kompresor z antivibracijskimi nastavki in elektronski ekspanzijski ventil zagotavljajo najvišjo možno raven učinkovitosti. Viessmannove zračne toplotne črpalke so tudi med najtišjimi napravami, ki so na voljo, in so optimizirane za uporabo samoproizvodne energije iz fotovoltaičnih sistemov.

Izboljšanje ocene življenjskega cikla z uporabo zelene električne energije.

Ogrevanje z okoljsko energijo velja za podnebno odgovorno. Glede na moč in zunanjo temperaturo je običajno treba v obliki električne energije porabiti le del pogonske energije. Številna podjetja za oskrbo z električno energijo že nekaj časa ponujajo tudi posebne tarife za toplotne črpalke, ki niso le finančno ugodnejše od standardnih tarif za električno energijo, temveč tudi bolj ekološko usmerjene. S kombinacijo učinkovite zračne toplotne črpalke in zelene električne energije lastniki sistemov hkrati varujejo svoje denarnice in okolje.

Hlajenje s toplotno črpalko z zračnim virom

Čeprav je primarna naloga toplotne črpalke z zračnim virom ogrevanje, jo lahko zaradi reverzibilnega delovanja uporabljate tudi za hlajenje. To zagotavlja prijetno bivalno klimo v vseh prostorih, ne le v hladnejših, temveč tudi v toplejših mesecih leta. Podrobne informacije najdete v članku o pasivnem in aktivnem hlajenju.

FAQ: Frequently asked questions

Investment in an air-to-water heat pump is supported by the Federal Subsidy for Efficient Buildings (BEG). The exact amount of the subsidy depends on various technical requirements. Information on current conditions can be found in the corresponding subsidy overviews.

An air-to-water heat pump extracts heat from the air and transfers it to the central heating water, which then flows through radiators or panel heaters. An air-to-air heat pump, on the other hand, transfers the absorbed heat directly to the room air and is therefore often used to heat and cool individual rooms.

Yes, an air-to-water heat pump can extract heat from the outside air even at temperatures as low as -20 °C. This is possible thanks to a special refrigerant that evaporates even at very low temperatures. 

Air-to-water heat pumps are ideal for modernization projects, but are also an efficient solution for new buildings. The Vitocal 250-A and 252-A models from Viessmann, for example, are optimized for modernization projects, while the Vitocal 200-A is well suited for new buildings.