Često postavljena pitanja

Dizalica topline ili toplinska pumpa je sustav koji služi prijenosu toplinske energije sadržane u mediju niže temperature na medij više temperature. Upravo iz ovog razloga ovakvi uređaji u nazivu imaju pojam „dizalica“, odnosno „pumpa“. Kod grijanja se toplina oduzima okolišu, pri čemu izvor topline može biti zrak, voda, more ili tlo, a toplina se na suprotnoj strani predaje zraku u prostoru ili sanitarnoj vodi. Česte su i izvedbe kod kojih se toplina unutar dizalice topline predaje posrednom mediju – najčešće tehničkoj vodi, koja potom toplinu predaje boravišnom prostoru. U slučaju obrnutog smjera transporta topline (iz prostora u okoliš) govorimo o procesu hlađenja prostora, iako je princip rada uređaja identičan. Svaka se dizalica topline sastoji od četiri osnovne komponente: kompresor, kondenzator, isparivač i prigušni ventil, a u slučaju korištenja vode kao posrednog medija za prijenos topline u sustavu postoje i elementi pomoću kojih voda grije ili hladi prostor (ventilokonvektori ili Fan Coil uređaji, podna/stropna/zidna grijanja ili hlađenja, radijatori, kompleksniji uređaji sa distribucijom zraka, itd..). Komponente dizalice topline nemogu raditi bez radne tvari koja cirkulira u cjevovodima unutar samoog uređaja. Radna tvar je najčešće freon, iako danas postoje i dizalice topline koje koriste prirodne radne tvari (amonijak, ugljikov dioksid, propan i sl..). Najčešća izvedba dizalice topline koristi zrak na strani okoline, pri čemu se okolišnjem zraku kod grijanja toplina oduzima, odnosno kod hlađenja predaje. Dizalice topline u najvećem broju slučajeva koriste električnu energiju za rad. Zahvaljujući kompresorskoj tehnologiji i izmjeni topline putem promjene agregatnog stanja radne tvari dizalice topline troše nekoliko puta manje električne energije od učina grijanja ili hlađenja koji ostvaruju. Dizalice topline postoje u kompaktnim i razdvojenim („split“) izvedbama. U svakodnevnoj praksi pod pojmom „dizalica topline“ najčešće se podrazumijevaju uređaji „zrak-voda“ ili „voda-voda“, dakle uređaji koji na strani okoline koriste zrak ili vodu, a prostor griju ili hlade putem posrednog medija – tehničke vode, iako su svi klima uređaji bez obzira na izvedbu također dizalice topline.

Podno grijanje je sustav koji koristi elemente ugrađene ispod podnih obloga za grijanje prostora iznad poda. Zahvaljujući fizikalnoj prirodi prijenosa toplinske energije toplina se sa poda konvekcijom predaje zraku u prostoru, a njegovo gibanje radi uzgona uslijed više temperature pri podu, osigurava vrlo ravnomjernu temperaturnu razdiobu po visini prostorije i vrlo visoki komfor grijanja bez vidljivih ogrjevnih elemenata i opreme, strujanja zraka i buke. Razdioba topline po visini prostora kod podnog grijanja metabolički je najoptimalnija u odnosu na druge načine grijanja. Ukoliko se pri postavljanju podnog grijanja ispod njegovih elemenata postavi odgovarajuća toplinska izolacija gotovo cijeli toplinski tok završava u prostoru iznad koji se grije čime se ostvaruje vrlo visoka učinkovitost sustava. Danas u praksi postoje dvije vrste podnog grijanja: električno i toplovodno. Kod električnog podnog grijanja govorimo o namjenskom električnom grijaču u formi kabela ili kabela već impregniranog u građevinsku mrežicu ili ploču, za direktno polaganje u pod. Električno podno grijanje je radi manjeg specifičnog učina poželjno postaviti u višoj zoni podnih slojeva. Električno podno grijanje smije se izvoditi isključivo uz korištenje namjenskih elemenata koji garantiraju sigurnost korištenja, pri čemu osobito treba paziti ukoliko se sustav ugrađuje u zonama sa potencijalno vlažnim podovima (kupaonice i sl..). Toplovodno podno grijanje sastoji se od namjenskih cjevovoda, u pravilu bez spojeva u podu, koji se u postavljaju u građevinski estrih, preporučeno po sredini njegove visine. Kroz cjevovode cirkulira ogrjevna voda čija temperatura varira u rasponu 30 - 45 °C u ovisnosti o namjeni prostorije i tipu završne obloge poda. Kod kamenih i keramičkih podova dopušta se nešto više temperatura, dok se temperature kod drvenih podova ili drugih vrsta obloga poda u pravilu ograničavaju na 35 °C. Također, učin se kod boravišnih prostora u pravilu ograničava na 100 W/m2, dok se kod kupaonica dopušta i nešto intenzivnije grijanje. Električno podno grijanje brže je u odzivu i nešto agresivnije i nehomogenijeg efekta po pod, te se u pravilu njegovo postojanje osjeti bosom nogom. Toplovodno podno grijanje osigurava vrlo ravnomjernu razdiobu temperature ispod i na površini poda, koja u pravilu ne prelazi 25-30 °C. Radi činjenice da je temperatura čovjeka viša podovi sa toplovodnim grijanjem ne ostavljaju dojam toplih ploha pri neposrednom dodiru, no u pitanju je privid i vrlo ugodno niskotemperaturno grijanje. Upravo radi niskih temperatura koje toplovodno grijanje treba ono minimalno isušuje zrak u prostoru u odnosu na druge načine grijanja, a u kombinaciji s dizalicama topline ovakvi režimi rada omogućavaju iznimnu štedljivost sustava. Niske temperature su i objašnjenje zašto ovakav princip grijanja nije fizikalno štetan, te zašto ne potencira podizanje prašine u prostoru i sl.. što su neke od glavnih loših karakteristika koje su se u ranijoj praksi pridjeljivale ovim sustavima. Toplovodno podno grijanje može se postavljati i ispod parketa, no tada je potrebna povećana pažnja kod izvođenja i odabira materijala koji moraju odgovarati uputama proizvođača. Bolje dizalice topline koje se sprežu sa sustavima podnog grijanja imaju poseban režim rada koji služi pripremi estriha i inicijalnom zagrijavanju poda prije postavljanja završnih podnih obloga. Potrebno je znati da je sustav toplovodnog podnog grijanja inertan pa je kod njegovog korištenja potrebna pažnja ukoliko je riječ o prostorima s brzim izmjenama potreba za grijanjem i hlađenjem, budući da se zaostale topline iz poda nije moguća brzo „riješiti“.

Radi činjenice da sustav toplovodnog podnog grijanja radi na nižim temperaturama (30 - 45 °C), te da su upravo takve temperature izrazito kompatibilne sa štedljivim režimima rada dizalica topline, porastom primjene dizalica topline i sustavi toplovodnog podnog grijanja učestalo se izvode. Povezivanje sustava toplovodnog podnog grijanja direktno ili posredno, pri čemu u prvom slučaju govorimo o tzv. monoblok, a u drugom o tzv. „split“ izvedbi dizalice topline. Monoblok dizalica topline se sastoji samo od vanjske jedinice i u sebi ima ugrađen hidromodul od kojega nadalje idu vodene cijevi. Dizalica topline u „split“ izvedbi sastoji se od vanjske i unutarnje jedinice koja predstavlja hidromodul, a koje međusobno su povezane freonskim cjevovodima. Od hidromodula nadalje idu vodene cijevi koje su povezane s podnim grijanjem i ostalim elementima sustava (akumulacijski spremnik, prekidni spremnik, pumpe, ventili, etažni razdjelnici podnog grijanja, itd…). Prostorna temperatura podešava se prostornim termostatom nakon čijeg se naloga sustav upućuje po odgovarajućem protokolu. Etažni ormarići podnog grijanja mogu biti u bazičnoj izvedbi s isključivo ručnom armaturom na priključcima pojedinih krugova u podu ili opremljeni više ili manje složenom automatikom i ostalim elementima za ostvarivanje uštede energije i bolju regulaciju protoka. Načini povezivanja sustava podnog grijanja s opremom u ponudi tvrtke Deltron dostupni su u formi hidrauličkih shema na web stranicama tvrtke.

Korištenje podnog grijanja u kombinaciji s klima uređajem moguće je na dva načina: 1.) u formi dva potpuno odvojena sustava, pri čemu se najčešće dizalica topline tipa Mitsubishi Electric - Ecodan, Gree - Versati, Azuri - Vezuri i sl... koristi za podno grijanje i pripremu PTV, a odvojeni klima uređaj za hlađenje; 2.) u tzv. hibridnoj izvedbi koja predstavlja napredniju izvedbu „klima uređaja“ kod koje se na jednu vanjsku jedinicu povezuju freonske unutrašnje jedinice i hidromodul za vodeni dio sustava. Ovakav sustav u ponudi Deltrona postoji kao proizvod Mitsubishi Electric naziva „PUMY + Ecodan“ i kod njega se na vanjsku mini VRF jedinicu spajaju unutrašnje jedinice s direktnom ekspanzijom i hidromodul za podno grijanje i/ili PTV. Na taj je način moguća kombinacija vodenog sustava i klima uređaja, ali uz neka ograničenja. Naime, nije moguća rekuperacija topline, te nisu mogući različiti režimi rada dijelova sustava (dakle nije moguće grijanje podnim grijanjem i istovremeni rad jedne ili više unutrašnjih freonskih jedinica u hlađenju). Također, kod simultanog rada klima uređaja i vodenog dijela sustava voda uvijek ima prioritet, pa će npr. kod grijanja glavni dio kapaciteta biti omogućen zagrijavanju PTV pa podnom grijanju ako je aktivno, a kod hlađenja za vrijeme kratkotrajnog zagrijavanju PTV hlađenje neće biti aktivno. S druge strane dobro odabran ovakav sustav omogućava vrhunski komfor i sve dobre strane obaju instalacija sa samo jednom vanjskom jedinicom.

Komponente dizalice topline ili klima uređaja ne mogu raditi bez radne tvari koja u njima cirkulira, a koja se koristi kao medij za prijenos topline. U praksi se kao radne tvari još uvijek najčešće koriste freoni, iako danas postoje i dizalice topline/klima uređaji koji koriste alternativne – najčešće prirodne radne tvari (amonijak, ugljikov dioksid, propan i sl..). Freoni su općenito kemijski spojevi drugih kemijskih elemenata, a u sustavima s kompresorskim tehnologijama hlađenja intenzivno se koriste radi vrlo dobrih termofizikalnih osobina zahvaljujući kojima, u relativno maloj količini i pri promjeni agregatnog stanja iz tekućeg u plinovito i obrnuto, mogu ostvariti značajne rashladne učine.

Freoni su u počecima bili spojevi klora, fluora i ugljika (CFC), u sljedećoj fazi vodika, klora, fluora i ugljika (HCFC), a nakon početka primjene propisa o zaštiti ozonskog omotača iz freona je uklonjen klor, te su od tada do danas u praksi najčešći freoni kao spojevi vodika, fluora i ugljika (HFC).

Ovisno o kombinaciji navedenih kemijskih elemenata freoni imaju različite kemijske sastave, te ih je radi toga u primjeni veliki broj različitih oznaka. U komercijalnom korištenju uobičajeno se koriste „amerikanizirane“ oznake koje počinju slovom R (refrigerant) koje ne daju direktnu informaciju o kemijskom sastavu. Poznajemo tako R410a, R134a, R407c i sl.

Nakon početka primjene propisa vezanih uz umanjenje stakleničkog efekta i globalnog zatopljenja (u EU od 2015.) u praksi su sve češći freoni s umanjenim udjelom floura koji pripadaju HFC ili novijoj HFO skupini radnih tvari (R32, R454b, R513a i sl.).

Freoni ranijih skupina su pri uobičajenoj primjeni nezapaljivi i netoksični, dok se freoni novije HFO skupine svrstavaju u kategoriju minimalno zapaljivih radnih tvari radi koji je potrebna nešto veća pažnja pri manipulaciji kod većih količina. Faktori rizika u ovisnosti o količini punjenja nalaze se u priručnicima i uputama za ugradnju ovakve opreme.

Štetnost današnjih freona po okoliš iskazuje se tzv. GWP koeficijentom ili potencijalom. Ovaj broj govori koliko je puta 1 kg radne tvari štetniji po atmosferu u odnosu na 1 kg CO2. Osim navedenog kod procjene štetnog potencijala u primjeni je iz GWP-a izvedena vrijednost kojom se sadržana količina radne tvari u pojedinom uređaju iskazuje kao ekvivalentno punjenje u tonama CO2 koje bi, ispušteno u atmosferu polučilo jednako štetan učin.

Iako su radne tvari koji oštećuju ozonski omotač već van uporabe, još uvijek se koriste radne tvari koje imaju utjecaj na efekt staklenika i globalno zatopljenje. Utjecaj stakleničkih plinova na staklenički efekt mjeri se relativnim odnosom štetnosti 1 kg takvog plina ispuštenog u atmosferu i iste ispuštene količine CO2. Ovaj se omjer naziva GWP (Global Warming Potential). Budući da svi freoni još uvijek najčešće korištene HFC skupine imaju relativno visoki GWP, nakon početka primjene propisa vezanih uz umanjenje stakleničkog efekta (u EU od 2015.) u praksi su sve češći freoni s umanjenim udjelom floura koji pripadaju HFC ili HFO skupini radnih tvari koje karakteriziraju znatno manje GWP vrijednosti. Jedan od takvih freona je i freon R32 čiji je GWP=675. Osim manjeg utjecaja na okoliš R32 omogućuje bolji prijenos topline čime je postignuta veća energetska učinkovitost uređaja. Freon R32 najčešće se koristi kao zamjena za freon R410a čiji je GWP=2088 u klima uređajima, iako se pojavljuje i u dizalicama topline.

Prednosti R32 u odnosu na R410A su: niži GWP za 2/3; potrebna manja količina radne tvari za isti efekt; jednokomponentna radna tvar.

Nedostatak R32 u odnosu na R410A je kategorizacija u kategoriju vrlo malo zapaljivih radnih tvari (A2L) za razliku od R410a koji je u kategoriji nezapaljivih radnih tvari (A1).