Αντλία θερμότητας είναι η ηλεκτρική συσκευή εκείνη η οποία αφαιρεί θερμότητα από ένα χώρο ή από το περιβάλλον και τη μεταφέρει σε κάποιον άλλο. Εναλλάσσει, δηλαδή, τον κύκλο ψύξης του συστήματος με αποτέλεσμα να δίνει ζεστό ή κρύο αέρα ή άλλο μέσο μεταφοράς θερμότητας ή ψύχους ανάλογα με τις ανάγκες του χώρου.

Ειδικότερα η αντλία θερμότητας είναι ένα ενεργειακά αποδοτικό σύστημα που απορροφά θερμότητα από τον αέρα του περιβάλλοντος για θέρμανση και ζεστό νερό. Μεταφέρει τη θερμότητα του αέρα του περιβάλλοντος στην οικία μέσω υδραυλικού συστήματος νερού, όπως: ενδοδαπέδια θέρμανση, fan coil, και σώματα καλοριφέρ.

Στο πρώτο στάδιο το ψυκτικό υγρό είναι πιο ψυχρό από τον εξωτερικό αέρα. Επομένως ο εξωτερικός αέρας διαπερνά τον πρώτο εναλλάκτη θερμότητας και το ψυκτικό υγρό απορροφά τη θερμότητα και εξατμίζεται.

Στο δεύτερο στάδιο ο ατμός περνά από τον συμπιεστή και συμπιέζεται. Κατά την συμπίεση του αυξάνεται η πίεση και η θερμοκρασία του ατμού, συγκεντρώνοντας αποτελεσματικά τη θερμότητα.

Στο τρίτο στάδιο ο θερμός ατμός περνά από τον δεύτερο εναλλάκτη θερμότητας, όπου η θερμότητα αποδεσμεύεται στο νερό και ο ατμός συμπυκνώνεται ξανά σε υγρό. Το νερό που έχει θερμανθεί από το σύστημα κυκλοφορεί στο εσωτερικό της οικίας για την κεντρική θέρμανση και τη θέρμανση του νερού χρήσης.

Στο τέταρτο και τελικό στάδιο το ψυκτικό υγρό περνά από τη βαλβίδα εκτόνωσης, όπου μειώνεται η πίεση και η θερμοκρασία του και είναι έτοιμο να αρχίσει τον επόμενο κύκλο. Ωστόσο οι αντλίες θερμότητας δεν είναι νέα τεχνολογία. Χρησιμοποιούνται στην Ευρώπη αλλά και ανά τον κόσμο εδώ και αρκετές δεκαετίες.

Τα ψυγεία και τα κλιματιστικά αποτελούν ένα κοινό παράδειγμα της συγκεκριμένης τεχνολογίας. Επιπλέον η θερμότητα έχει φυσική ροή και η μετάδοση της πραγματοποιείται από ένα σώμα ή σύστημα μεγαλύτερης θερμοκρασίας προς κάποιο άλλο μικρότερης θερμοκρασίας.

Όπως όμως, αναφέραμε και παραπάνω τα συστήματα αυτά έχουν την ικανότητα να μεταφέρουν τη θερμότητα αντίθετα προς την φυσική ροή. Αντλεί δηλαδή θερμότητα και για αυτό ονομάζεται έτσι.

Ειδικότερα, τους θερινούς μήνες αφαιρεί θερμότητα από έναν κλιματιζόμενο χώρο και την αποβάλλει στο περιβάλλον, ενώ τους χειμερινούς μήνες αφαιρεί θερμότητα από το περιβάλλον και την αποβάλλει στον κλιματιζόμενο χώρο.

Τέλος τα βασικά μέρη από τα οποία αποτελείται η αντλία θερμότητας είναι τα παρακάτω.

• Τον συμπιεστή που απορρίπτει θερμότητα στο περιβάλλον
• Τον ατμοποιητή που απορροφά θερμότητα από τον εσωτερικό χώρο ή το περιβάλλον.
• Τον μηχανισμό αντιστροφής που τον αποτελεί μια τετράοδη βαλβίδα η οποία είναι υπεύθυνη για την εναλλαγή του κλιματιστικού κύκλου.
• Τους αυτοματισμούς που είναι υπεύθυνοι για την ορθή λειτουργία του συστήματος.
• Την ηλεκτρική αντίσταση που αυξάνει τη θερμική απόδοση του συστήματος.

Οι αντλίες θερμότητας χωρίζονται με βάση τα παρακάτω κριτήρια:

Ανάλογα με την θερμοκρασία του νερού που μπορούν να παράγουν

1. Χαμηλών θερμοκρασιών
2. Μεσαίων θερμοκρασιών
3. Υψηλών θερμοκρασιών

Οι αντλίες θερμότητας υψηλών θερμοκρασιών δεν έχουν τη δυνατότητα παραγωγής κρύου νερού για εφαρμογές ψύξης.

Ανάλογα με το τρόπο κατασκευής

1. Monoblock ( Όλα τα επιμέρους συστήματα (συμπιεστής, εναλλάκτης θερμότητας, ανεμιστήρες κ.α.) είναι τοποθετημένα σε ένα μηχάνημα, το οποίο τοποθετείται σε εξωτερικό χώρο ).
2. Split (Ορισμένα συστήματα βρίσκονται στο εξωτερικό μηχάνημα (συμπιεστής, ανεμιστήρες κ.α.) και ορισμένα στο εσωτερικό (εναλλάκτης θερμότητας, κυκλοφορητής κ.α.)).

Ανάλογα με την λειτουργία τους:

1. Αέρος-νερού ( Εκμεταλλεύονται την ενέργεια που υπάρχει στο φυσικό περιβάλλον (αέρας) και μέσω της κατάλληλης διάταξης, τη μετατρέπουν σε ζεστό ή κρύο νερό (θέρμανση-ψύξη)).
2. Νερού-νερού (γεωθερμικές) ( Εκμεταλλεύονται τη θερμοκρασία του νερού στο υπέδαφος, η οποία είναι σταθερή όλο το χρόνο, ανεξαρτήτως των καιρικών συνθηκών που επικρατούν ).

Ανάλογα με την παροχή ρεύματος

1. Μονοφασικές (απαιτούν τάση 230 V)
2. Τριφασικές (απαιτούν τάση 400 V)

Ανάλογα με την τεχνολογία του συμπιεστή

1. Inverter (μεταβαλλόμενης ισχύος ανάλογα με τη ζήτηση)
2. On-off (σταθερής ισχύος, η οποία διοχετεύεται συνεχώς σε ένα δοχείο αδρανείας. Μόλις θερμανθεί είτε ψυχθεί αυτό το δοχείο, βγαίνουν εκτός λειτουργίας μέχρι να υπάρξει πάλι ζήτηση)

Θέρμανση χώρων
Κατά τη χειμερινή τους λειτουργία, οι αντλίες θερμότητας αντλούν την ενέργεια από το ψυχρό περιβάλλον και την μεταφέρουν στον θερμότερο χώρο μας, διατηρώντας έτσι ή αυξάνοντας την θερμοκρασία στο εσωτερικό του σπιτιού.

Ψύξη χώρων
Κατά τη καλοκαιρινή λειτουργία, οι αντλίες θερμότητας αντλούν την ενέργεια από το εσωτερικό του χώρου μας και την μεταφέρουν στον θερμότερο περιβάλλον, διατηρώντας έτσι το σπίτι μας δροσερό.

Απαραίτητη προϋπόθεση για την δυνατότητα ψύξης είναι η αντλία να είναι συνδεδεμένη είτε με ενδοδαπέδιο σύστημα (ενδοδαπέδιος δροσισμός) είτε με μονάδες ανεμιστήρα στοιχείου (fan coils). Δεν είναι δυνατή η λειτουργία ψύξης με κλασσικά θερμαντικά σώματα.

Θέρμανση ζεστού νερού χρήσης
Η σύνδεση μιας αντλίας θερμότητας με μπόιλερ ζεστού νερού χρήσης, καθιστά δυνατή τη θέρμανση ΖΝΧ με την χρήση της αντλίας θερμότητας.

Η σύνδεση αυτή μπορεί να γίνει είτε σε συνδυασμό με σύστημα θέρμανσης (οπότε η αντλία θερμότητας λειτουργεί τόσο για να θερμάνει τόσο τον χώρο μας όσο και το νερό χρήσης) είτε αποκλειστικά για την θέρμανση ζεστού νερού χρήσης.

Αυτή η τελευταία εφαρμογή των αντλιών θερμότητας παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον ειδικά σε ξενοδοχειακές μονάδες, και δίνει λύση σε ένα μεγάλο πρόβλημα των ξενοδοχείων, το υψηλό δηλαδή κόστος παραγωγής ζεστού νερού χρήσης.

Η εφαρμογή αυτή μάλιστα σε καλοκαιρινά καταλύμματα δίνει ακόμη καλύτερα αποτελέσματα, αφού είναι πολύ «εύκολο» να μεταφέρει η αντλία θερμότητας την ενέργεια από το ήδη ζεστό περιβάλλον στο δοχείο θέρμανσης ΖΝΧ.

Η λειτουργία θέρμανσης ΖΝΧ το καλοκαίρι μπορεί και γίνεται με συντελεστές COP που φτάνουν και το 8 ! δηλαδή για κάθε μια kWh που καταναλώνουμε, μεταφέρουμε στο δοχείο ΖΝΧ 8kWh ! πράγμα που οδηγεί σε εντυπωσιακά αποτελέσματα όσον αφορά στο κόστος θέρμανσης ΖΝΧ κατά τους καλοκαιρινούς μήνες.

Το κόστος αγοράς μιας αντλίας θερμότητας ποικίλει, και εξαρτάται κυρίως από τον τύπο (monoblock, split ή High temperature που θα δούμε παρακάτω), την ισχύ του μηχανήματος και φυσικά από τον κατασκευαστή που θα επιλέξουμε.

Οι αντλίες θερμότητας χαμηλού κόστους κατασκευάζονται ως επί το πλείστον στην Κίνα, και αν δεν φέρουν το όνομα κάποιου γνωστού κατασκευαστή (Gree, Midea), κινδυνεύουμε σε περίπτωση βλάβης να μείνουμε από ανταλλακτικά ή να μην μπορούμε να βρούμε τεχνικό που να γνωρίζει καλά το μηχάνημα ώστε να μπορέσει να το επισκευάσει.

Τα κορυφαία μοντέλα της αγοράς (Daikin, Hitachi, Toshiba) από την άλλη, είναι μεν ακριβότερα, αλλά εκτός από υψηλή αξιοπιστία, μας παρέχουν την σιγουριά ότι θα υπάρχουν διαθέσιμα ανταλλακτικά και τεχνικοί που να γνωρίζουν τα μηχανήματα για πολλά χρόνια μετά την εγκατάσταση τους.

Οι τιμές των αντλιών θερμότητας ξεκινούν από 2.500 € περίπου για τα φθηνά κινέζικα μοντέλα και μπορεί να φθάσουν και τις 10.000€ για τα ακριβότερα μοντέλα υψηλών θερμοκρασιών και μεγάλης ισχύος των κορυφαίων κατασκευαστών.

Η τιμή της εγκατάστασης επίσης ποικίλει ανάλογα με τον τύπο της αντλίας, την γεωμετρία του σπιτιού, και τις εφαρμογές που θέλουμε να αξιοποιήσουμε (θέρμανση ζεστού νερού χρήσης, θέρμανση πισίνας κ.λ.π.)

Το φθηνότερο κόστος εγκατάστασης το έχουν οι αντλίες θερμότητας monoblock, ειδικά όταν τις συνδέουμε μόνο στο δίκτυο θέρμανσης. Το κόστος αυτό κυμαίνεται ανάμεσα στα 700 και 1000€ ανάλογα με το σημείο τοποθέτησης της αντλίας και την απόσταση της από τους συλλέκτες του σπιτιού.

Το κόστος εγκατάστασης των αντλιών θερμότητας τύπου split και high temperature είναι μεγαλύτερο γιατί προστίθεται το κόστος κατασκευής της ψυκτικής σωλήνας που συνδέει το εξωτερικό μηχάνημα με την εσωτερική υδραυλική μονάδα. Το επιπλέον αυτό κόστος εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ εσωτερικής και εξωτερικής μονάδας και κυμαίνεται ανάμεσα στα 400 και τα 900€.

Για να αξιοποιήσουμε την λειτουργία θέρμανσης ζεστού νερού χρήσης, θα πρέπει σε όλες τις περιπτώσεις να προστεθεί ένα δοχείο θέρμανσης ζεστού νερού χρήσης και μια τρίοδη βάνα μεταγωγής που έχουν κόστος από 700 μέχρι και 1500 ευρώ ανάλογα με το μέγεθος του δοχείου και την δυσκολία εγκατάστασης.

Σύμφωνα με μελέτη του Εθνικού Μετσόβειου Πολυτεχνείου η θέρμανση μέσω αντλιών θερμότητας είναι σημαντικά η οικονομικότερη λύση.

Η αντλία θερμότητας έχει πολύ σημαντικά πλεονεκτήματα που την καθιστούν μία από τις καλύτερες επιλογές για νεόδμητα σπίτια, αλλά και για κατοικίες που επιθυμούν να αναβαθμίσουν το σύστημα ψύξης και θέρμανσής τους.

• Δεν χρησιμοποιεί αέριο ή πετρέλαιο – Συνδέεται στο ηλεκτρικό δίκτυο και έτσι απαλλάσσεστε από το κόστος πετρελαίου και φυσικού αερίου.
• Δεν κάνει θόρυβο – η αντλία θερμότητας παράγει πολύ χαμηλότερο θόρυβο (περίπου 40 ντεσιμπέλ).
• Χρησιμοποιείται και για θέρμανση και για ψύξη – Έτσι, δεν χρειάζεται να έχετε δύο ξεχωριστά συστήματα, όπως με ένα λέβητα φυσικού αερίου. Με την τοποθέτηση και τη συντήρηση μόνο ενός συστήματος είστε καλυμμένοι χειμώνα καλοκαίρι.
• Μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης – Κάποια μοντέλα αντλιών θερμότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν και για τη θέρμανση νερού την ίδια στιγμή που παρέχουν ψύξη ή θέρμανση στο χώρο σας.
• Καλύπτει όλο το σπίτι – Σε αντίθεση με τα κλιματιστικά που καλύπτουν μικρό χώρο και άρα πρέπει να έχετε παραπάνω συσκευές για να καλύψετε όλο το σπίτι, η εγκατάσταση της αντλίας θερμότητας είναι σχεδιασμένη για όλα τα σημεία του σπιτιού και προσφέρει βελτιστοποίηση ως προς το κόστος.
• Είναι αυτόνομη – Μία αντλία θερμότητας μπορεί να εγκατασταθεί στο δικό σας σπίτι, σε αντίθεση με τα συστήματα κεντρικής θέρμανσης, παρέχοντάς σας αυτονομία στη θέρμανση
• Επιδοτείται – από τα προγράμματα «εξοικονομώ», καθώς είναι από τις βασικότερες παρεμβάσεις ενεργειακής αναβάθμισης του κτιριακού σας χώρου.