Хибридни ОВК системи

Терминът “хибриден” се употребява все по-широко в наши дни. Напоследък станаха особено популярни т.нар. хибридни автомобили, които се движат с конвенционално гориво и електричество. Думата “хибриден” започна да навлиза и в ОВК сферата за описание на един тип системи, които всъщност съществуват от доста време - хибридните ОВК системи, работещи с повече от един вид гориво.

Те изискват по-висока първоначална инвестиция в сравнение с конвенционалните системи, но могат да се изплатят в рамките на 3 до 5 години или дори по-малко с потенциални икономии на годишна база, достигащи 30-50%.

Комфорт и гъвкавост
Една стандартна хибридна ОВК система обикновено се състои от термопомпа и отоплител (печка на природен газ, пропан или нафта, котел на твърдо гориво, биомаса и др.). Термопомпите използват електричество, за да генерират топлина, а отоплителят - гориво. Така системата, работеща с два източника на отопление/охлаждане, на практика представлява хибрид. Принципът й на работа е прост.

Термопомпите обичайно са ефективно решение за жилищно отопление докато температурата не падне около нулата. До тази точка помпата генерира топлина чрез термален трансфер само от външния кондензатор, който обикновено е по-евтин за експлоатация от газова печка например.

Друга стандартна конфигурация на хибридна ОВК система е термопомпа плюс котел на твърдо гориво, като е възможно използването като източник на отопление на котли и камини на пелети и други видове биомаса, слънчеви колектори и др.

Колкото повече енергия от възобновяеми източници бъде използвана от една хибридна ОВК система, толкова по-екологосъобразна и енергийно ефективна ще е работата й. Недостатъкът при ВЕИ компонентите обаче са по-високите първоначални инвестиции, които обикновено се възвръщат в по-дългосрочен план.

Когато околната температура падне под нулата
резервният вариант за отопление на конвенционалните термопомпи са електронагревателни ленти, които консумират много енергия. Именно тук идва на помощ газовата печка или алтернативният източник на отопление при хибридните системи. Необходимото количество газ за отопление на дома при температури под нулата излиза много по-евтино от електричеството, използвано за захранване на електронагревателните ленти.

Иначе казано, електричеството е по-евтиният вариант при нормална външна температура, а газта - по-изгодно решение при ниски температури. Печките или котлите на фосилно гориво обикновено осигуряват много по-устойчиво отопление при рязко застудяване, но изискват много повече време да затоплят цялото жилище и да достигнат желаната температура.

Термопомпите, от друга страна, са способни на изключително бързо затопляне и охлаждане, когато такова е необходимо.
През лятото термопомпата работи като климатична система, която извлича топлината от помещенията и я изхвърля навън. Моторът на нагнетателния вентилатор обичайно е снабден с регулатор на скоростта и контролира влажността, като насочва охладения въздух по-равномерно в дома.

Гъвкавостта на една такава хибридна система, предлагаща разходно-изгодно решение за всички сезони и температури, осигурява оптимална енергийна ефективност и комфорт за обитателите през годината.

Планиране на отоплително решение
Когато се планира видът на отоплителното решение, което ще се използва в една хибридна ОВК конфигурация, е необходимо да се вземат предвид няколко фактора. Първо, следва да се проучи какви са възможностите по отношение на горивото в дадения район, както и какви са пазарите на тези горива - относително стабилни ли са цените им или се очакват сериозни скокове.

На второ място е добре да се прецени колко интензивно ще се налага да работи отоплителят в зависимост от това какъв е климатът в района и колко студени са зимите, респективно - колко падат температурите. На трето място е необходимо да се изчисли какви биха били разходите за гориво и електричество и финансово изгодно решение ли ще е изграждането на хибридна система.

Ако да - колко време ще й е необходимо, за да се изплати с различните варианти за отоплителни решения. Вземайки предвид всички тези фактори, собствениците биха могли да изберат най-подходящия вид отоплител и сравнително точно да предвидят какви ще бъдат разходите и потенциалните икономии.

Конвенционални срещу хибридни ОВК системи
За разлика от хибридите при автомобилите, хибридните ОВК системи могат да постигнат по-добри резултати от конвенционалните версии, особено ако са конфигурирани с енергийно ефективни компоненти. Отоплителните печки на твърдо гориво или газ с променлива скорост на вентилатора и многостъпалните кондензатори могат значително да занижат енергийните разходи.

В допълнение, термопомпите винаги могат да бъдат използвани толкова ефективно и за охлаждане, колкото за отопление, за разлика от конвенционалните системи, работещи само в един режим. Най-осезаемата за обитателите разлика при хибридните системи е, че жилището остава топло през зимата, независимо от условията и температурите.

Конвенционалните термопомпи трудно се справят с поддържането на постоянна температура при рязко застудяване, дори с включени електронагреватели. Газовите печки, от друга страна, осигуряват много по-топъл въздух от термопомпите и могат да се адаптират към външните температури сравнително лесно, ако са оразмерени правилно.

Подходящо решение ли е хибридната ОВК система за вашия дом?
Хибридните ОВК системи обикновено осигуряват най-висока ефективност за по-студените региони на земното кълбо, където е необходимо по-интензивно отопление през зимата. Собствениците на жилища в зони с по-умерен климат рядко виждат достатъчен потенциал за възвръщаемост на инвестицията в хибридна ОВК система.

Тези, които вече разполагат с газов отоплител или климатик, работещ само в режим “охлаждане”, могат лесно и изгодно да надградят системата си до хибридна, като подменят вътрешния реотан и външния променливотоков кондензатор с термопомпени компоненти.

Съществуващите газови отоплители могат винаги да бъдат интегрирани в системата. Ето защо при наличие на потенциал за по-висок комфорт и енергоспестяване, особено в по-студените зони, инвестирането в хибридна система или надграждането на съществуващата в по-ефективно ОВК решение трябва обезателно да се обмисли като вариант.

Ефективност на хибридните системи
Една хибридна система за отопление и охлаждане поначало се изгражда с енергийно ефективни компоненти - високоефективна термопомпа и мощен отоплител на фосилно или биогориво. Истинският потенциал за икономии обаче идва от тяхното комбинирано използване.

В допълнение, хибридната ОВК система осигурява ефективно отопление и охлаждане с много по-ниски инсталационни разходи от геотермална инсталация при приблизително същата разходна ефективност. Притежавайки гъвкавостта на два енергийни източника, хибридната система може максимално да оптимизира разходите чрез автоматично превключване към по-изгодния спрямо моментните условия източник.

Режимите на отопление/охлаждане и използването на даден източник за различните сезони и температури могат да бъдат зададени чрез контролна система, която автоматично управлява работата на системата, за да осигури навременна реакция и оптимална ефективност.

В зоните с по-студен климат, особено през зимните месеци със спадове на температурите под 30 градуса, отоплителите с фосилни горива са не само най-ефективното решение, но и единственото, носещо достатъчен комфорт. Когато температурите се вдигнат отново и достигнат предварително зададените нива, термопомпата ще се включи и ще поеме отоплението.

При още по-значително повишаване на външните температури с идването на лятото термопомпата ще заработи в реверсивен режим, за да изпълнява функциите на централна климатична система.

Хибридните ОВК системи използват различни методи и технологии за отопление, климатизация и вентилация на жилищата. Те могат да включват микс от лъчисто отопление, принудително въздушно отопление/охлаждане и вентилация. По-мащабните системи могат да разполагат и с функции за загряване на вода в басейни, производство на битова гореща вода или допълнително отопление на гаражи и работилници.

Много хибридни отоплителни системи използват вода за топлоносител, като конфигурацията им включва котел като основен източник на топлина и тръбна система за дистрибуция на загрятата вода към различни топлообменници. Водата е отличен носител на големи обеми топлина през малки тръбни системи до отдалечени зони и за редица приложения се оказва по-удачно решение от ОВК системите с принудителен въздушен поток например.

Една хибридна ОВК система може да включва множество допълнителни агрегати и подсистеми с разнообразни функции, сред които индиректни водни нагреватели, лъчисти отоплители, хидронични AHU модули, отоплителни системи за басейни, системи за топене на сняг и лед, различни вентилаторни отоплителни модули и пр. В много случаи един и същи източник на отопление може да бъде използван за няколко съседни помещения или сгради.

Типични приложения на хибридните ОВК системи
Хибридните ОВК системи обикновено се инсталират в по-големи къщи, където конвенционалните отоплители и въздуховодни мрежи се оказват далеч не най-практичното решение. Такива са например случаи, в които отоплението и охлаждането на различни зони изисква зониране или собствениците имат желание да включат лъчисто отопление в системата.

Подобни са и приложения, изискващи отопление на външни закрити помещения, като гаражи и работилници. Хибридните ОВК системи са изключително гъвкави и позволяват ефикасно разпределение на отоплението и охлаждането дори при ограничено физическо пространство.

ОВК системите, които използват вода като топлоносител, известни като хидронични системи, позволяват много добра дистрибуция на топлина. Когато тези системи са в хибридна конфигурация, те предлагат оптимална ефективност през всички сезони и за всякакви температури (особено за зимните месеци) за еднофамилни и многофамилни къщи, работни и търговски помещения и др.