Ko zunaj postane hladneje, ogrevalni sistem za enako količino toplote potrebuje več energije. Če želimo razumeti, zakaj toplotna črpalka pozimi porabi več elektrike, moramo pogledati delovanje uparjalnika in kompresorja. V hladnem zraku je namreč manj toplotne energije. Ker hiša še vedno potrebuje enako ali več toplote, se to hitro pozna na mesečni položnici.
Fizika v ozadju padca učinkovitosti
Toplotna črpalka prenaša toploto iz okolice v notranjost. Pri sedmih stopinjah nad ničlo je v zunanjem zraku še veliko toplote, ki jo hladilno sredstvo v uparjalniku zlahka prevzame. Grelno število (COP) takrat pri novejših napravah doseže 4 ali 4,5. To pomeni, da sistem za eno kilovatno uro porabljene elektrike ustvari štiri kilovatne ure toplote.
Pod lediščem se razmere spremenijo. Hladilno sredstvo mora izparevati pri nižjih temperaturah. Zato so potrebne večje tlačne razlike. Pri minus petih stopinjah COP pade na 2,5 ali manj, pri minus petnajstih pa se približa vrednosti 1,5. Kompresor deluje z višjimi obrati in je bolj obremenjen. Za enako količino toplote naprava porabi več elektrike.
Zrak pri negativnih temperaturah vsebuje manj vlage in toplote. Ventilator mora skozi zunanjo enoto potisniti več zraka, da uparjalnik dobi dovolj toplote. To poveča trenutno porabo električnih komponent.
Vpliv temperature dvižnega voda na zimsko porabo
Poraba ni odvisna le od zunanje temperature, ampak tudi od tega, kako vročo vodo pošilja naprava v ogrevalni sistem. Tu je razlika med talnim ogrevanjem in radiatorji očitna.
Pri talnem ogrevanju temperatura vode v ceveh redko preseže 35 stopinj Celzija. Kompresor mora premagati manjšo temperaturno razliko. Poraba ostane zmerna. Radiatorski sistemi pa pogosto zahtevajo vodo, ogreto na 50 ali 55 stopinj. Če je zunaj minus deset stopinj, mora naprava ustvariti več kot 60 stopinj razlike. Večja kot je ta razlika, nižja je učinkovitost in višja je poraba elektrike.
Zvišanje sobne temperature za eno stopinjo v hudem mrazu pomeni približno šest do osem odstotkov višjo porabo. Termostate je zato smiselno nastaviti na primerno temperaturo in se izogniti pregrevanju prostorov.
Kakšni so realni stroški padca učinkovitosti?
Poglejmo primer povprečno izolirane hiše s 150 kvadratnimi metri in letno potrebo po toploti okoli 12.000 kWh. V oktobru in novembru bo ogrevanje stalo približno 30 do 45 evrov na mesec. Izkoristki so takrat visoki.
Januarja in februarja zunanja temperatura pade pod ničlo. Grelno število se prepolovi in znesek na položnici lahko naraste na 150 ali celo več kot 180 evrov. Hiša ima v tem času večje toplotne izgube, učinkovitost naprave pa je manjša. Kompresor dlje časa deluje na polni moči. Med dolgotrajnim mrazom lahko naprava deluje tudi 24 ur na dan. Strošek za elektriko je takrat precej višji kot v prehodnih mesecih.
Odtaljevanje zunanje enote kot skriti porabnik
Pri temperaturah med minus dva in plus pet stopinj ter visoki vlagi se na lamelah zunanje enote začne nabirati led. Naprava mora ta led redno taliti. Zamašen uparjalnik namreč ustavi prenos toplote. Proces odtaljevanja zahteva obrat hladilnega cikla.
Sistem za nekaj minut preneha ogrevati hišo. Toploto iz objekta preusmeri nazaj v zunanjo enoto. Kompresor takrat porablja elektriko samo za taljenje ledu. Senzorji merijo upad tlaka in razliko v temperaturi zraka pred in za uparjalnikom. Tako avtomatika zazna led. V gosti megli in pri temperaturah okoli ničle se lahko odtaljevanje sproži vsakih 45 minut.
Vsak cikel odtaljevanja porabi elektriko, a ne prispeva k toploti v prostorih. Vlažni dnevi okoli ledišča so zato pogosto dražji za ogrevanje kot suhi dnevi pri minus desetih stopinjah. V suhem zraku namreč ni dovolj vlage za hitro tvorbo ledu.
Kdaj je smiselna uporaba bivalentnega vira ogrevanja?
Novejši ogrevalni sistemi imajo vgrajene električne grelce. Ti se vklopijo, ko kompresor ne zmore več pokriti toplotnih izgub hiše. Točka bivalence se ob zagonu nastavi med minus pet in minus deset stopinj Celzija. Odvisna je od moči zunanje enote in izolacije. V zelo dobro izoliranih novogradnjah je ta točka pogosto pri minus petnajstih stopinjah. Izgube so tam majhne, zato jih kompresor pokrije tudi ob nizkem grelnem številu.
Ko se aktivirajo električni grelci, grelno število tega dela sistema pade na 1. Ena kilovatna ura elektrike se pretvori v eno kilovatno uro toplote. Ogrevanje postane dražje. Kljub temu je občasna uporaba grelcev v najhladnejših dneh boljša rešitev kot preobremenjevanje kompresorja. Stalno delovanje na zgornji meji zmogljivosti namreč poveča obrabo delov.
V starejših hišah z radiatorji se kot bivalentni vir pogosto ohrani peč na olje ali pelete. Ko zunanja temperatura pade pod določeno mejo, se zunanja enota izklopi in zažene se peč. Energent iz peči je pri hudem mrazu cenejši od elektrike, še posebej, ko COP pade pod vrednost 2.
Kako prepoznati nenormalno porabo in tehnične napake?
Višja poraba pozimi je pričakovana. Vseeno je treba ločiti med normalnim padcem učinkovitosti in tehnično napako. Znak za težavo je na primer dolgo delovanje električnih grelcev pri temperaturah nad lediščem, ko bi kompresor moral zadostovati.
Dnevno porabo lahko preverjate prek mobilnih aplikacij ali na vmesniku notranje enote. Če poraba pri petih stopinjah Celzija nenadoma poskoči s 15 na 45 kWh, ne da bi spremenili nastavitve, sistem ne deluje pravilno.
Vizualni pokazatelj težav je zunanja enota, prekrita z debelim ledom. Če naprava ledu ne stali v enem ali dveh ciklih odtaljevanja in se ta začne nabirati okoli ventilatorja, sistem izgublja učinkovitost.
Ukrepi v lastni režiji in nujne strokovne intervencije
Pred zimo lahko sami opravite osnovni pregled. Odstranite ovire okoli zunanje enote. Sneg, listje ali drva ob ventilatorju zmanjšujejo pretok zraka. To zniža učinkovitost in poveča porabo. Preverite tudi tlak v ogrevalnem sistemu. Na manometru naj bo med 1,2 in 1,5 bara, odvisno od višine hiše.
V nekaterih primerih boste potrebovali serviserja. Pokličite strokovnjaka, če opazite naslednje:
- Zunanja enota je stalno prekrita z ledom, ki se ne stopi v celoti.
- Sistem javlja napake o prenizkem pretoku vode v krogotoku.
- Bivalentni vir se pogosto vklaplja pri zunanjih temperaturah nad ničlo.
- Iz kompresorja prihajajo kovinski zvoki ali opazite mastne madeže, ki kažejo na uhajanje olja.
Serviser bo preveril količino hladilnega plina, ekspanzijski ventil in temperaturne senzorje. Pomanjkanje hladilnega sredstva je pogost razlog za večjo zimsko porabo. Kompresor takrat ne more ustvariti dovolj tlaka za prenos toplote in deluje bistveno dlje. S pravočasnim pregledom in odpravo napak bo naprava znova delovala z normalno porabo.
