Στον τομέα των τεχνολογιών θέρμανσης και ψύξης, οι αντλίες θερμότητας έχουν αναδειχθεί ως μια εξαιρετικά αποδοτική και φιλική προς το περιβάλλον λύση. Χρησιμοποιούνται ευρέως σε οικιακούς, εμπορικούς και βιομηχανικούς χώρους για την παροχή λειτουργιών θέρμανσης και ψύξης. Για να κατανοήσουμε πραγματικά την αξία και τη λειτουργία των αντλιών θερμότητας, είναι απαραίτητο να εμβαθύνουμε στις αρχές λειτουργίας τους και στην έννοια του Συντελεστή Απόδοσης (COP).
Οι Αρχές Λειτουργίας των Αντλιών Θερμότητας
Βασική Έννοια
Μια αντλία θερμότητας είναι ουσιαστικά μια συσκευή που μεταφέρει θερμότητα από το ένα μέρος στο άλλο. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά συστήματα θέρμανσης που παράγουν θερμότητα μέσω καύσης ή ηλεκτρικής αντίστασης, οι αντλίες θερμότητας μεταφέρουν την υπάρχουσα θερμότητα από μια ψυχρότερη περιοχή σε μια θερμότερη. Αυτή η διαδικασία είναι παρόμοια με τον τρόπο λειτουργίας ενός ψυγείου, αλλά αντίστροφα. Ένα ψυγείο εξάγει θερμότητα από το εσωτερικό του και την απελευθερώνει στο περιβάλλον, ενώ μια αντλία θερμότητας εξάγει θερμότητα από το εξωτερικό περιβάλλον και την απελευθερώνει σε εσωτερικούς χώρους.
Ο κύκλος ψύξης
Η λειτουργία μιας αντλίας θερμότητας βασίζεται στον κύκλο ψύξης, ο οποίος περιλαμβάνει τέσσερα κύρια εξαρτήματα: τον εξατμιστή, τον συμπιεστή, τον συμπυκνωτή και τη βαλβίδα εκτόνωσης. Ακολουθεί μια βήμα προς βήμα εξήγηση για το πώς λειτουργούν αυτά τα εξαρτήματα μαζί:
- ΑποστακτήραςΗ διαδικασία ξεκινά με τον εξατμιστή, ο οποίος βρίσκεται στο ψυχρότερο περιβάλλον (π.χ., έξω από το σπίτι). Το ψυκτικό μέσο, μια ουσία με χαμηλό σημείο βρασμού, απορροφά θερμότητα από τον περιβάλλοντα αέρα ή το έδαφος. Καθώς απορροφά θερμότητα, το ψυκτικό μέσο μετατρέπεται από υγρό σε αέριο. Αυτή η αλλαγή φάσης είναι κρίσιμη επειδή επιτρέπει στο ψυκτικό μέσο να μεταφέρει σημαντική ποσότητα θερμότητας.
- ΣυμπιεστήςΤο αέριο ψυκτικό μέσο μετακινείται στη συνέχεια στον συμπιεστή. Ο συμπιεστής αυξάνει την πίεση και τη θερμοκρασία του ψυκτικού μέσου συμπιέζοντάς το. Αυτό το βήμα είναι απαραίτητο επειδή αυξάνει τη θερμοκρασία του ψυκτικού μέσου σε επίπεδο υψηλότερο από την επιθυμητή εσωτερική θερμοκρασία. Το ψυκτικό μέσο υψηλής πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας είναι τώρα έτοιμο να απελευθερώσει τη θερμότητά του.
- ΣυμπυκνωτήςΤο επόμενο βήμα περιλαμβάνει τον συμπυκνωτή, ο οποίος βρίσκεται στο θερμότερο περιβάλλον (π.χ., μέσα στο σπίτι). Εδώ, το θερμό ψυκτικό μέσο υψηλής πίεσης απελευθερώνει τη θερμότητά του στον περιβάλλοντα αέρα ή νερό. Καθώς το ψυκτικό μέσο απελευθερώνει θερμότητα, ψύχεται και μετατρέπεται ξανά από αέριο σε υγρό. Αυτή η αλλαγή φάσης απελευθερώνει μεγάλη ποσότητα θερμότητας, η οποία χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του εσωτερικού χώρου.
- Βαλβίδα εκτόνωσηςΤέλος, το υγρό ψυκτικό μέσο διέρχεται από τη βαλβίδα εκτόνωσης, η οποία μειώνει την πίεση και τη θερμοκρασία του. Αυτό το βήμα προετοιμάζει το ψυκτικό μέσο για να απορροφήσει ξανά θερμότητα στον εξατμιστή και ο κύκλος επαναλαμβάνεται.
Ο Συντελεστής Απόδοσης (COP)
Ορισμός
Ο Συντελεστής Απόδοσης (COP) είναι ένα μέτρο της απόδοσης μιας αντλίας θερμότητας. Ορίζεται ως ο λόγος της ποσότητας θερμότητας που παρέχεται (ή αφαιρείται) προς την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται. Με απλά λόγια, μας λέει πόση θερμότητα μπορεί να παράγει μια αντλία θερμότητας για κάθε μονάδα ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιεί.
Μαθηματικά, το COP εκφράζεται ως εξής:
COP=Καταναλωμένη ηλεκτρική ενέργεια (W)Παρεχόμενη θερμότητα (Q)
Όταν μια αντλία θερμότητας έχει COP (Συντελεστή Απόδοσης) 5,0, μπορεί να μειώσει σημαντικά τους λογαριασμούς ηλεκτρικού ρεύματος σε σύγκριση με την παραδοσιακή ηλεκτρική θέρμανση. Ακολουθεί μια λεπτομερής ανάλυση και υπολογισμός:
Σύγκριση Ενεργειακής Απόδοσης
Η παραδοσιακή ηλεκτρική θέρμανση έχει COP 1,0, που σημαίνει ότι παράγει 1 μονάδα θερμότητας για κάθε 1 kWh ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται. Αντίθετα, μια αντλία θερμότητας με COP 5,0 παράγει 5 μονάδες θερμότητας για κάθε 1 kWh ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται, καθιστώντας την πολύ πιο αποτελεσματική από την παραδοσιακή ηλεκτρική θέρμανση.
Υπολογισμός Εξοικονόμησης Κόστους Ηλεκτρικής Ενέργειας
Υποθέτοντας την ανάγκη παραγωγής 100 μονάδων θερμότητας:
- Παραδοσιακή ηλεκτρική θέρμανσηΑπαιτεί 100 kWh ηλεκτρικής ενέργειας.
- Αντλία θερμότητας με COP 5.0Απαιτεί μόνο 20 kWh ηλεκτρικής ενέργειας (100 μονάδες θερμότητας ÷ 5,0).
Εάν η τιμή του ηλεκτρικού ρεύματος είναι 0,5 € ανά kWh:
- Παραδοσιακή ηλεκτρική θέρμανσηΤο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας είναι 50€ (100 kWh × 0,5€/kWh).
- Αντλία θερμότητας με COP 5.0Το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας είναι 10€ (20 kWh × 0,5€/kWh).
Δείκτης Αποταμίευσης
Η αντλία θερμότητας μπορεί να εξοικονομήσει 80% στους λογαριασμούς ηλεκτρικού ρεύματος σε σύγκριση με την παραδοσιακή ηλεκτρική θέρμανση ((50 - 10) ÷ 50 = 80%).
Πρακτικό παράδειγμα
Σε πρακτικές εφαρμογές, όπως η παροχή ζεστού νερού χρήσης, υποθέστε ότι 200 λίτρα νερού πρέπει να θερμαίνονται από 15°C σε 55°C ημερησίως:
- Παραδοσιακή ηλεκτρική θέρμανσηΚαταναλώνει περίπου 38,77 kWh ηλεκτρικής ενέργειας (υποθέτοντας θερμική απόδοση 90%).
- Αντλία θερμότητας με COP 5.0Καταναλώνει περίπου 7,75 kWh ηλεκτρικής ενέργειας (38,77 kWh ÷ 5,0).
Με τιμή ηλεκτρικού ρεύματος 0,5€ ανά kWh:
- Παραδοσιακή ηλεκτρική θέρμανσηΤο ημερήσιο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας είναι περίπου 19,39€ (38,77 kWh × 0,5€/kWh).
- Αντλία θερμότητας με COP 5.0Το ημερήσιο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας είναι περίπου 3,88€ (7,75 kWh × 0,5€/kWh).
Εκτιμώμενη εξοικονόμηση για τα μέσα νοικοκυριά: Αντλίες θερμότητας έναντι θέρμανσης με φυσικό αέριο
Με βάση εκτιμήσεις σε ολόκληρο τον κλάδο και τις τάσεις των τιμών ενέργειας στην Ευρώπη:
| Είδος | Θέρμανση με φυσικό αέριο | Θέρμανση με αντλία θερμότητας | Εκτιμώμενη ετήσια διαφορά |
| Μέσο Ετήσιο Κόστος Ενέργειας | €1.200–€1.500 | €600–€900 | Εξοικονόμηση περίπου €300–€900 |
| Εκπομπές CO₂ (τόνοι/έτος) | 3–5 τόνοι | 1–2 τόνοι | Μείωση περίπου 2–3 τόνων |
Σημείωμα:Η πραγματική εξοικονόμηση ποικίλλει ανάλογα με τις εθνικές τιμές ηλεκτρικής ενέργειας και φυσικού αερίου, την ποιότητα της μόνωσης των κτιρίων και την απόδοση της αντλίας θερμότητας. Χώρες όπως η Γερμανία, η Γαλλία και η Ιταλία τείνουν να παρουσιάζουν μεγαλύτερες εξοικονομήσεις, ειδικά όταν υπάρχουν διαθέσιμες κρατικές επιδοτήσεις.
Αντλία θερμότητας Hien R290 EocForce Serie 6-16kW: Μονομπλόκ αντλία θερμότητας αέρα-νερού
Βασικά χαρακτηριστικά:
Λειτουργικότητα «όλα σε ένα»: λειτουργίες θέρμανσης, ψύξης και ζεστού νερού χρήσης
Ευέλικτες επιλογές τάσης: 220–240 V ή 380–420 V
Συμπαγής σχεδιασμός: Συμπαγείς μονάδες 6–16 kW
Οικολογικό ψυκτικό μέσο: Πράσινο ψυκτικό R290
Αθόρυβη λειτουργία: 40,5 dB(A) στο 1 m
Ενεργειακή Απόδοση: SCOP Έως 5,19
Απόδοση σε ακραίες θερμοκρασίες: Σταθερή λειτουργία στους –20 °C
Ανώτερη ενεργειακή απόδοση: A+++
Έξυπνος έλεγχος και δυνατότητα φωτοβολταϊκής εγκατάστασης
Λειτουργία κατά της λεγιονέλλας: Μέγιστη θερμοκρασία εξόδου νερού 75ºC
Ώρα δημοσίευσης: 10 Σεπτεμβρίου 2025