Pri TČ smo v evropskem vrhu – a le v segmentu gospodinjstev

Direktor Kronoterma Bogdan Kronovšek je po stroki univ. dipl. inženir računalništva in informatike, vendar že od otroštva živi s toplotnimi črpalkami (TČ). Njegov oče Rudi Kronovšek se je namreč leta 1990 po zaposlitvi v Gorenjevem oddelku za raziskave in razvoj, kjer je leta 1976 razvil prvo sanitarno TČ, odločil za samostojno poslovno pot in ustanovil podjetje Termotehnika. Sprva sta bila glavna dejavnost razvoj in izdelava sanitarnih TČ in sistemov za hlajenje plinov, s širitvijo prepoznavnosti tehnologije TČ pa se je proizvodnja razširila tudi na večje sisteme.

Bogdan Kronovšek. FOTO: arhiv podjetja Kronoterm Foto:

Kako tesno se računalništvo in informatika povezujeta z razvojem TČ?

Resda se ob TČ več kot z računalništvom ukvarjam s termodinamiko in strojništvom, toda če ne bi študiral računalništva in informatike, najbrž ne bi bili med prvimi v evropskem in svetovnem merilu, ki smo v letih 2009 in 2013 začeli serijsko povezovati TČ v internet, kar omogoča spremljanje naprav prek računalnika in telefona, ne samo uporabnikom, temveč tudi servisni dejavnosti.

Kako širok je danes spekter uporabe tehnologije TČ?

Danes se ne ukvarjamo samo s tehnologijo za ogrevanje in hlajenje stavb in sanitarne vode, temveč tudi za toplotne potrebe industrije in celo s sistemi za daljinsko ogrevanje, pri katerih prodira razmišljanje, kako bi jih pocenili in naredili do okolja prijaznejše. Na Slovaškem denimo prav zdaj sodelujemo pri daljinskem ogrevanju za mesto Šaľa s 15.000 prebivalci, pri katerem bodo sedanji energijski vir (plin) nadomeščali z geotermalno energijo. Zanjo se uporablja 1,5 kilometra globoka vrtina, iz katere prihaja voda s temperaturo med 65 in 70 °C. Njena toplota prek toplotnega prenosnika preide neposredno na daljinski sistem ogrevanja, zato se ohladi na 40 °C. To toploto pa potem izkoristijo TČ voda/voda, kar prispeva v sistem ogrevanja še dodatna 2 MW moči. Enak princip smo uporabili za ogrevanje rastlinjakov podjetja Paradajz v Renkovcih, v katerih pridelujejo paradižnik Lušt.

PREBERITE ŠE: OGREVANJE: SLOVENCI IN TOPLOTNE ČRPALKE

V Renkovcih gre torej za ogrevalni sistem, ki se precej razlikuje od tistih, ki so najpogostejši za stanovanjske hiše.

Res. Pogoj za to, da lahko podzemna voda pri njih že neposredno ogreva rastlinjake, sta globina vrtine in geološka sestava, ki omogoča rabo geotermalne energije. Vrtina je globoka kar 1,6 kilometra in iz nje priteče voda s temperaturo 65 °C. Pri stanovanjski stavbi bi bila seveda tolikšna vrtina neracionalen strošek, saj bi stala več kot hiša. Zanje obstajajo druge primernejše rešitve.

V družinske hiše se namreč vgrajujejo TČ zrak/voda, ki črpajo toploto okoliškega zraka, TČ zemlja/voda z geosondo (tako imenovani vertikalni zemeljski kolektor, ki se vstavi v vrtino globine od 80 do 160 metrov in predstavlja zaprt cevni sistem za črpanje toplote zemlje) ali s ploskovno položenimi zemeljskimi kolektorji toplote, tretja možnost pa je TČ voda/voda. Ta podobno kot pri omenjenih rastlinjakih izrablja toploto podzemne vode, le da se podtalnica običajno črpa iz globine od 10 do 30 metrov, njena temperatura pa je približno 10 °C. Zaradi nižje temperature ni primerna za nepo­sredno ogrevanje, temveč izključno prek TČ. Ta črpa toploto iz nje, pri čemer jo ohladi za 2 do 3 °C, in to toploto odda v ogrevalni sistem s potrebno temperaturo od 35 °C za talno ogrevanje in vse do 65 °C in več za radiatorsko.

Se v Sloveniji še srečujete z dvomi o smotrnosti vgradnje TČ? Se pojavljajo želje, da bi jih vključili v daljinske sisteme?

Razmerje med številom prebivalcev in inštaliranih toplotnih črpalk uvršča Slovenijo v evropski vrh po uporabi tega obnovljivega, okoljsko prijaznega in ekonomsko učinkovitega način ogrevanja, stranke so kar ozaveščene in informirane in nas ne sprašujejo več o smotrnosti, temveč o tehničnih podrobnostih, uporabnosti, hrupu ter integraciji z njihovo arhitekturo.

Žal pa pri drugem delu vprašanja ugotav­ljam, da so občine navezane na svoja energetska podjetja in se oklepajo tehnologij in sistemov, ki jim prinašajo prihodek. Zato v nekaterih občinah, z ljubljansko in mariborsko na čelu, velja odlok, da TČ niso prednostni vir ogrevanja in zanje ni mogoče pridobiti subvencije Eko sklada. Po drugi strani spodbujajo uporabo zemeljskega plina, kar je skregano tako z energetskim zakonom kot direktivami EU. Za primerjavo, Nizozemska je država, ki ima svoja nahajališča zemeljskega plina, a tam za novogradnjo ne morete več dobiti priključka na plin. Država se je temu viru odpovedala in se obvezala, da stavbe do leta 2030 ne bodo več imele pri­ključkov za zemeljski plin, za vse namene pa jih bodo ukinili do leta 2050. Ogrevanje na plin pospešeno nadomeščajo TČ; tudi naše podjetje sodeluje v razvojnem projektu za državni stanovanjski sklad.

Slovenski nacionalni energetski in podnebni načrt so v Bruselj pospremile kritike, da je med okoljsko najmanj ambicioznimi v EU. Slediti mu mora konkretiziran energetski koncept do leta 2030. Kaj bi sporočili odločevalcem?

Nepredstavljivo se mi zdi, da poskušajo fosilne vire, kot je plin, predstaviti kot čist vir energije in kot energent prihodnosti. En sam vir in ena tehnologija ne bosta rešila vseh problemov. Tudi TČ ne morejo zadovoljiti vseh potreb po energiji (toploti), lahko pa pokrijejo določene segmente. Lepota top­lotnih črpalk je v tem, kakor pove že samo ime, da črpajo toploto. Jemljejo jo tam, kjer jo imamo (zastonj in obnovljivo ali odpadno), in prenašajo tja, kjer jo potrebujemo. Za črpanje pa potrebujejo samo delček električne energije ...

PREBERITE ŠE: TOPLOTNE ČRPALKE: TREND PRILAGODLJIVIH NAPRAV

Pri elektriki, katere raba se nenehno povečuje, se okoljsko ozaveščenim ljudem zastavi vprašanje o etičnosti izbire, saj je elektrika lahko zelena, jedrska, fosilna. Bi veljalo odločitev za TČ in recimo električne avtomobile pogojiti z vgradnjo lastne male sončne elektrarne ali sovlaganjem v tako obliko proizvodnje elektrike?

Pri vseh napravah, tudi pri TČ za ogrevanje, smo po evropski direktivi dolžni meriti in zapisati porabo primarne energije. To pomeni, da se porabljena energija preračuna na porabo primarnih virov, kot so fosilni energenti, jedrska energija, obnovljivi viri (sonce, veter, reke), iz katerih se proizvaja električna energija. Pri izračunih ogljičnega odtisa in drugih emisij upoštevamo podatke elektrodistributerja, v katerih je jasno navedeno, iz katerih primarnih virov je proizvedena električna energija ter kakšen okoljski odtis in emisije povzroča. Vsaka TČ, ki ima COP nad 2, ima po tem preračunu zahtevani pozitivni učinek v razmerju s katerim koli drugim energentom ali načinom ogrevanja. Menim, da smo v Sloveniji na področju gos­podinjstev s shemo neto meritev (uredbo o NET-meteringu) in sončnih elektrarn v kombinaciji TČ naredili velik korak. Vzemimo primer: TČ za novo družinsko hišo, ki potrebuje 6 kW toplote za ogrevanje, porabi dober kilovat elektrike, kar je manj, kot je poraba sušilnika za lase. Za takšno hišo je dovolj, če si omislimo sončno elektrarno z 2 kW moči (samo za ogrevanje), saj TČ vso preostalo potrebno toploto dobi iz okolice. Pri tem bi se seveda lahko vprašali, zakaj ne bi kar neposredno uporabili električnega ogrevanja, npr. z IR-paneli. To ni v skladu z učinkovito rabo energije (URE) in v tem primeru bi morala biti sončna elektrarna veliko večje moči, takšne, da bi bila naložba neracionalno visoka. Vso toploto, ki jo recimo toplotna črpalka pridobi iz okolice, bi v takšnem primeru nadomestiti s čisto električno energijo.

Kateri so največji izzivi razvijalcev TČ v prihodnosti? Se lahko COP, ki pomeni razmerje med vloženo električno in dobljeno toplotno energijo, v nedogled povečuje?

TČ je kar kompleksen sistem. Za množično uporabo, hišni segment, je izziv, kako narediti napravo cenovno še bolj dostopno. Poleg obvladovanja hrupa pri TČ zrak/voda, ki je v strnjenih naseljih lahko hud problem, si prizadevamo za čim večjo kompaktnost naprav (preprostost vgradnje) in takšno oblikovanje, da TČ ne postane arhitekturni tujek. Pri razvoju novosti si vedno prizadevamo učinkovitost še izboljšati. A tehnologija je že tako razvita, da jo v prihodnosti morda lahko dvignemo še za 10 do 15 odstotkov.

Kako ste pri TČ Adapt, za katero ste na sejmu Dom prejeli okoljsko priznanje ZKG, dosegli glasnost zunanje enote le 42 decibelov?

Za TČ zrak/voda so značilne vibracije, zvok povzročata ventilator in kompresor. Rešitev je v usklajenem razvoju celotne naprave, od konstrukcije, obvladovanja vibracij do dodat­ne zvočne zaščite in regulacije. Vedeti moramo, da tiha TČ ne bo nikoli zelo majhna, takšna, kot so pogosto azijske naprave ali TČ, ki so podobne klimatskim napravam. Vendar je Adapt primer TČ, ki je kljub temu kompaktna.

Hrup lahko blažimo tudi z dodatnimi ohišji, vendar so tudi ta zelo velika in stanejo od 2000 do 5000 evrov. V Švici denimo malih azijskih TČ brez takega ohišja, ki stane skoraj toliko kot naprava, sploh ne smejo prodajati. Podobno stroge ukrepe kot v Švici imajo pri sosedih Avstrijcih. Menim, da bomo morali tovrstne predpise zaostriti tudi pri nas.

Koliko je pri ogrevanju s TČ pomembna možnost hranjenja toplote? Z želeno kompaktnostjo naprav se hranilniki toplote opuščajo …

Hranilnik toplote je seveda dobrodošel, a se marsikje opušča zaradi stroškov, kompakt­nosti naprave oz. razpoložljivega prostora za vgradnjo. Naj spet omenim zanimivo švicarsko prakso, kjer zahtevajo vgradnjo hranilnika toplote predvsem zaradi tega, da lahko elektrodistributer izključi TČ tudi za dve uri na dan – tako laže upravlja distribucijo elek­trične energije in stabilnost omrežja. Zato so toplotne črpalke odlično orodje pametnih električnih omrežij (smart grid).

PREBERITE ŠE:  ZEMELJSKI PLIN: TOPLOTNA ČRPALKA IMA LAHKO PLINSKI MOTOR

Kaj pa vloga hranilnika toplote pri obvladovanju zelo zelo nizkih zunanjih temperatur?

Vse je odvisno od njegove velikosti. Investicijsko in prostorsko je pogosto neracionalno vgraditi tako velikega, da bi lahko iz njega črpali toploto ves dan. Pogosto se hranilnik uporabi zgolj zato, da predstavlja hidravlično ločnico in da ima TČ zrak/voda shranjeno minimalno količino toplote, ki jo lahko uporabi za odtajevanje zunanje enote. Vendar gre tudi tukaj razvoj naprej, precej obetavni so hranilniki s fazno spremembo, pri katerih lahko shranimo veliko več toplote pri precej manjšem volumnu.

Kateri energijski viri imajo v prihodnosti poleg TČ največjo perspektivo?

Med ogrevalnimi napravami bodo v prihodnjih 20, 30 letih največjo prednost gotovo zagotavljale TČ. Gre za tehnologijo, ki je trenutno najbolj ekonomična, do okolja najbolj prijazna ter zaradi daljinskega upravljanja in avtomatizacije najbolj udobna. Ena naprava nam namreč omogoča ogrevanje, hlajenje in pripravo tople sanitarne vode.

Od drugih tehnologij naj omenim gorivne celice, kako bo z njihovo učinkovitostjo, preprostostjo za splošno uporabo, pa bo pokazal čas.