שיקולי תכנון בהטמעת משאבות חום במערכות קיימות 

חימום מים מתבצע מסורתית בעיקר על ידי תנורי הסקה המוסקים בסולר/גפ"מ. שיטת חימום זאת בזבזנית באנרגיה, בעלת מקדם יעילות אנרגטית נמוך יחסית (C.O.P ~ 0.9) ומזהמת את הסביבה ע"י פליטת גז CO2.

המשאבה סופחת חום מהסביבה לצורך חימום המים ופולטת קור לסביבה ויתרונה של שיטת החימום הזאת הינה היעילות האנרגטית הגבוהה שלה, היות וכ-80% מהחום המופק מתקבל מהאוויר ורק 20% מצריכת אנרגיה מגיעים מהחשמל המושקע בתהליך החימום.
משאבות החום הינן תחליף ירוק יותר וחסכוני יותר באנרגיה, החוסך עד 80% מעלויות האנרגיה לחימום מים ולכן הוא הפופולארי ביותר כיום לחימום מים.

 בדומה לעקרון הפעולה של מערכת מיזוג אוויר, גם משאבות חום קולטות חום חיצוני ובעזרת עבודת המדחס, פולטת את החום למחליף חום גז/מים הנמצא בתוך משאבת החום ובכך גורמת לחימום המים.

אופן עבודה זה מאפשר יעילות מערכת (C.O.P) גבוהה ומהווה את הפתרון המועדף לחימום מים בתפוקות קטנות (ישום ביתי) ובתפוקות גדולות (ישום מוסדי/תעשייתי).

בשנים האחרונות חלה התקדמות ומודעות רבה לנושא וכיום משאבת חום הנה מוצר בהטמעה מואצת בישראל ובעולם, המאפשר בחירה של גודל המערכת (תפוקה) ומקור החום ממנו תשאב המערכת את האנרגיה:

• משאבת חום אוויר/מים (הנפוצה ביותר).
• משאבת חום מים/מים.
• משאבת חום משולבת אויר/מים/מים.

בארגונים גדולים כדוגמת בתי מלון, בתי חולים, בתי אבות קאונטרי קלאבים ומפעלים, שילובה של מערכת משאבות חום במערכת קיימת דורש תכנון הנדסי מקדים שהנו הכרחי להצלחת הפרוייקט. סה"כ ניתן לחסוך באמצעות משאבות חום עשרות אחוזים בצריכה ובהוצאות האנרגיה עבור חימום מים.

תכנון לקוי עלול להביא לאי הצלחת הפרויקט במובנים הבאים:

• החיסכון הצפוי לא יושג.
• המערכת לא תפעל בצורה תקינה (מחזורי עבודה קצרים, המקצרים חיי מדחס וצריכות זרם גבוה).
• המים לא יגיעו לטמ"פ הרצויה.

תכנון הנדסי מקדים ונכון ימנע כשלים בפעולת המערכת, ויביא את התועלות הבאות:

• קיצור זמן ההתחברות למערכת הקיימת והטמעת בצורה חלקה.
• אבטחת מים חמים כל השנה ובכל מזג אוויר, באמצעות מערכת בקרה המפעילה משאבות חום לחימום מים והסקה ומשתמשת כגיבוי במערכת הקיימת.
• זיהוי מוקדם של שעות "פיק" במערכת ומתן עדיפות מים חמים לצרכנים קריטיים.

(לדוגמא: עדיפות לחימום מים למקלחות על פני הפסקה של כשעה בחימום חלל למבנה).

ההתחברות של מערכת משאבות חום למערכת חימום קיימת, נגזרת מאפשרויות ההתקנה, תוואי השטח והצנרת, ומשיקולים הנדסיים נוספים.

יתרונות חיבור במקביל לתנור:

• חימום המים תוך גיבוי של המערכת הקיימת.
• התנור משמש כדוד איזון לריכוך תנודות רגעיות בטמ"פ המים.
• במידה ויש נזילה מהתנור, ניתן לסגור את התנור בעזרת ברזים ולהמשיך לעבוד עם משאבות החום.

יתרונות החיבור כחימום מקדים:

• התנור מקבל מים מחוממים ממשאבות החום ולכן לא יפעל אלא במקרה של צריכה מוגברת או תקלה במשאבות החום.
• בקרת המערכת ביחס לטמפרטורה המסופקת טובה יותר.
• צורת חיבור המאפשרת שילוב טוב במערכות קיימות.

מערכת משאבות חום בשילוב קולטי שמש ומערכת קיימת:

יתרונות: יתרונות השימוש במשאבות חום עם הפקה של אנרגיה סולארית. 

ישנם שיקולים נוספים כגון תקנות משרד הבריאות בנושא הליגיונלה, אשר נדרש לתת להם פתרון במסגרת זו, וכן מגבלות נוספות בהתאם לאופי הפרויקט.

לסיכום, משאבות החום מהוות פתרון נקי, ירוק ובעלות תפעולית זולה, ביחס לכל מערכת קונבנציונאלית לחימום מים.

הטמעתה בצורה יעילה במערכת קיימת תביא להחזר השקעה קצר ולחסכון בהוצאות התפעול השוטף של המתקן.