Tepelná čerpadla jsou bezúdržbová, levné na provoz a ekologická. Při výběru topného zařízení pro domácnost se určitě vyplatí zajímat.

Co může být zdrojem tepla pro čerpadlo?

Dolní zdroj tepla čerpadla může být vzduch, voda nebo zemina. Vzduchové čerpadlo je nejlevnější investiční řešení, protože pro shromažďování tepla není třeba další instalace. K dispozici ve dvou verzích: monoblock a split. Monoblokové vzduchové čerpadlo je instalováno, jako kotel, uvnitř budovy, v technické místnosti nebo v kotelně, ale taková čerpadla lze instalovat i mimo domov.

  • Rozdělené vzduchové čerpadlo

Rozdělené zařízení se skládá ze dvou samostatných prvků: venkovní jednotka obsahující výparník, ventilátor a kompresor a vnitřní jednotka s kondenzátorem, která se používá pro spolupráci s topným systémem. Venkovní a vnitřní jednotky jsou propojeny linkami, ve kterých cirkuluje chladivo. Přijímá teplo ze vzduchu, který vypírá výparník umístěný ve venkovní jednotce, a přenáší jej do vnitřní jednotky.

Vystavení části tepelného čerpadla obsahujícího nejhlasitější prvky vnějšímu prostředí eliminuje zdroj hluku v budově, ale na druhé straně má nepříznivý vliv na činnost čerpadla. Největší nevýhodou tohoto řešení jsou změny povětrnostních podmínek. V zimě, kdy teplota klesá venku, se zvyšuje potřeba tepla a poté se snižuje účinnost tepelného čerpadla vzduchu. Pro minimalizaci ztrát je nejlepší umístit venkovní jednotku na místo chráněné před větrem a nevystavené dešti.

  • Externí monoblokové vzduchové čerpadlo

Pravidla pro umístění externího monoblokového vzduchového čerpadla jsou stejná jako pro venkovní jednotky splitových čerpadel.

Video: jak funguje tepelné čerpadlo vzduchu?

Nižším zdrojem tepla pro čerpadlo může být vzduch, voda nebo půda, protože obsahují akumulovanou sluneční energii
  • Tepelné čerpadlo, které odebírá teplo z vody nebo půdy

Pro tepelná čerpadla, která získávají teplo z vody nebo půdy, nejsou rozmary aury příliš důležité, protože přírodní vodní nádrže a půda pod hloubkou 1 m mají během topné sezóny relativně stabilní a relativně vysokou teplotu. Rybníky, řeky a hluboké studny mohou mít teploty blízké 10 ° C a teploty půdy kolem 5 ° C, a to i za mrazu, je však zapotřebí drahé teplo, aby se získalo teplo z těchto center, což může být obtížné a někdy - například kvůli nedostatku prostoru, nízká hladina podzemní vody nebo žádná vodní nádrž v blízkosti - nemožné. Pro čerpadlo sbírající teplo z podzemní vody je třeba vybudovat dvě hluboké studny: přívod, přívod vody dodávající čerpadlo, a vypouštění - odvádění chlazené vody. Studny musí být umístěny nejméně 15 m od sebe, aby se chlazená voda nemíchala s přívodem. Oba musí být připojeny ke stejnému kolektoru, ale výtok by měl být za přívodem, aby se vodní paprsky nemíchaly. Kritéria pro výběr tohoto řešení jsou kvalita a složení podzemní vody - v důsledku možné koroze zařízení a hloubka zvodnělé vrstvy - protože na něm závisí požadovaná hloubka studny (a tedy náklady na její implementaci) a následné náklady na čerpání vody.

Drahé zemní práce jsou také vyžadovány zemním čerpadlem, které získává teplo ze země pomocí kolektoru (výměníku) postaveného pod jeho povrchem z pružných plastových trubek. Účinnost kolektoru závisí na typu půdy a nasycení vodou. Jílová půda poskytuje třikrát větší výnos než suchá. Kolektor může být vodorovný nebo svislý. Pro horizontální instalaci je však zapotřebí velká plocha (větší, silnější čerpadlo) a oblast, pod níž bude umístěna, nemůže být zastíněna nebo osázena hluboce zakořeněnými rostlinami. Horizontální kolektor je umístěn v zemi pod mrazivou zónou - v Polsku v hloubce 0, 8 až 1, 4 m. Vertikální kolektory jsou stavěny na pozemcích s malou plochou. Jsou instalovány v studnách podobných těm v hlubokých studnách, což znamená vyšší finanční výdaje. Místo toho poskytují tepelné čerpadlo stabilnější provozní podmínky než horizontální kolektory.

Účinnost tepelného čerpadla vzduchu závisí na povětrnostních podmínkách. Je vhodné umístit venkovní jednotku na místo chráněné před větrem a deštěm

Jaký výkon by mělo mít tepelné čerpadlo?

Vytápěcí zařízení, a tedy i tepelné čerpadlo, je vybráno tak, aby jeho topná energie byla podobná požadavkům na teplo v budově. Jsou stanoveny výpočty v souladu s polskou normou PN-EN 12831 pro minimální teplotu v klimatické zóně, ve které má zařízení pracovat. Lze je také odhadnout pomocí ukazatelů - 50 W / m2 pro dobře izolované domy, 70 W / m2 pro domy se střední tepelnou izolací. Použití tepelného čerpadla ve špatně izolovaných domech lze považovat za nerentabilní.

Vybrané tepelné čerpadlo by nemělo mít větší výkon, než se počítá. Je to ještě lepší, pokud je o něco menší, protože výpočty se provádějí pro extrémní podmínky (nejnižší teplota v dané klimatické zóně), a to se vyskytuje pouze několik dní v roce. Pro větší část topné sezóny je teplota vyšší, a proto tepelné ztráty a výsledná spotřeba energie - nižší. Proto byste měli zvážit volbu čerpadla s menším výkonem a možného opětovného zahřátí elektrickým topením. Toto řešení je doporučeno z ekonomických a provozních důvodů. Nadměrné čerpadlo je nejen dražší, ale také pracuje v krátkých, ale častých cyklech, což urychluje opotřebení komponentů kompresoru a zvyšuje spotřebu energie v okamžiku spuštění. Proto není podceňování výkonu tepelného čerpadla přibližně o 20% chybou. Stačí, když je zařízení schopno pokrýt požadavek na teplo při typické zimní teplotě, tj. Od 0 do -10 ° C. Elektrický ohřívač 6-9 kW nainstalovaný v nádrži na vodu bude podporovat vytápění pouze několik dní v roce, když teplota klesne pod -10 ° C.

V našem klimatu je množství energie dodávané během roku elektrickým ohřívačem pouze 5-10% veškeré energie dodávané tepelným čerpadlem.

Řešením může být také dodatečné vytápění domu krbem nebo instalace topného kotle, který se automaticky zapne, když přestane fungovat provoz čerpadla. Výkon čerpadla by měl být stanoven pro skutečnou teplotu ve výparníku a kondenzátoru - v závislosti na typu média, ze kterého bude teplo odebráno, a na provozních parametrech zařízení ústředního topení (hodnoty teploty, za které jim výkon uvedený v technických specifikacích zařízení neodpovídá vždy).

S jakým topným systémem by to mělo fungovat?

Tepelná čerpadla jsou vhodná pro spolupráci s ústředním vytápěním, teplou užitkovou vodou a zařízením pro procesní teplo, tj. Těmi, která jsou nutná pro nucené vytápění.

Tepelné čerpadlo pracuje efektivně, pokud je jeho COP vysoká, a to se stane, když je teplotní rozdíl mezi horním a dolním zdrojem malý. Tento požadavek činí z tepelných čerpadel vhodný zdroj pro nízkoteplotní topné systémy (např. Povrchové vytápění) a systémy pro přípravu teplé vody. Z technického hlediska může tepelné čerpadlo také dodávat konvekční ohřívače, ale ekonomicky je taková investice neopodstatněná. Aby bylo možné do místností dodávat dostatečné množství tepla, musely by radiátory dodávané s nízkoteplotní topnou vodou, vhodné pro efektivní provoz tepelného čerpadla, mít mnohem větší povrchovou plochu než radiátory dodávané s vodou s parametry specifickými pro kotel, tj. 70-80 o C. Byly by dražší a vzhledem k jejich značným rozměrům - bylo by obtížnější je umístit uvnitř, aniž by to ohrozilo jejich estetiku.

Podlahové vytápění vyžadující přívod vody při teplotě nepřesahující 55 o C a vytápění stěn - méně populární, ale pracující na podobných principech a také napájené vodou s podobnými parametry - bude fungovat mnohem lépe než radiátory. Vhodné bude také vyfukované vytápěcí zařízení, ve kterém se ohřívá vzduch až na maximálně 40 o C. V systému s tepelným čerpadlem pro teplou užitkovou vodu je teplo generované čerpadlem směrováno do cívky akumulační nádrže, ve které je ohřívána užitková voda. Pokud je čerpadlo typu vzduch-voda a vzduch, který uvolňuje teplo ve výparníku, je nasměrován do místností, je dosaženo dalšího chlazení.

V topném systému s tepelným čerpadlem používaným jak pro ohřev TUV, tak pro vytápění se používá trojcestný ventil k zajištění priority pro ohřev teplé vody v nádrži. Ve složitějších systémech se používá vyrovnávací nádrž, obvykle s kapacitou přibližně 200 l. Jejím úkolem je optimalizovat tepelnou setrvačnost systému a následně prodloužit pracovní cyklus tepelného čerpadla (doba mezi jeho následným zapnutím). Vhodnost použití vyrovnávací nádrže jako prvku zvyšujícího tepelnou setrvačnost systému je diskutabilní, když tepelné čerpadlo dodává podlahové vytápění instalované v celém domě. Samotný masivní potěr má velkou tepelnou kapacitu, díky níž se místnosti pomalu ochladzují. Liší se u instalací s běžnými ohřívači, jejichž setrvačnost je malá, nebo v bivalentních systémech, ve kterých tepelné čerpadlo spolupracuje s jinými zdroji tepla, jako jsou solární kolektory nebo krb s vodním pláštěm, protože teplo, které produkují, by se mělo akumulovat. Výběr konfigurace topného systému závisí na individuálních potřebách zákazníka.

Podlahové vytápění, které je napájeno vodou při teplotě nepřesahující 55 ° C, je ideální pro práci s tepelným čerpadlem, proč stojí za to vyměnit kotel na uhlí za tepelné čerpadlo? Kamil Rosa, odborník na tepelná čerpadla, Immergas

Výměna kotle na uhlí tepelným čerpadlem je jistě řešením, které přinese investorovi mnoho výhod, nejen finanční. Kotel na uhlí je zdrojem tepla, který vyžaduje angažovanost a práci související s přípravou a skladováním „paliva“ pro kotel a jeho každodenním provozem. Jedná se o činnosti, za které uživatelé tohoto typu kotlů v průběhu roku ztratí velkou část svého času. K tomu je přidáno „znečištění“ kotelny palivem, jakož i znečištění životního prostředí ve formě emisí do atmosféry prachu a znečištění emitovaného z komínů. Tepelné čerpadlo je zase bezúdržbové, díky čemuž zapomínáme na všechny výše uvedené činnosti, které doprovázejí uživatele kotlů na uhlí. Další výhodou je skutečnost, že tepelné čerpadlo je zařízení, které neprodukuje znečišťující látky do ovzduší, a co je důležité pro investora, je zdroj tepla, který pro účely ústředního vytápění a ohřevu užitkové vody absorbuje nižší náklady ročně než kotle na uhlí.

Z podobných důvodů jako podlahové vytápění bude dobrým zdrojem tepelného čerpadla vytápění stěn

Jak používat tepelné čerpadlo k ohřevu užitkové vody?

Čerpadla vzduch-voda se nejčastěji používají k přípravě pouze horké vody. Mohou to být kompaktní zařízení (čerpadlo ve společném krytu s nádrží) nebo spolupracující s oddělenou nádrží vybranou podle potřeb členů domácnosti. Můžete použít jakoukoli existující nádrž s cívkou, která předtím pracovala s kotelem (za předpokladu, že cívka bude poskytovat uspokojivou tepelnou energii při nižší výstupní teplotě). Tepelné čerpadlo, které pracuje výhradně pro potřeby teplé vody, může být vybráno přesně s ohledem na povahu příček teplé vody v domě. Je uveden na energetickém štítku čerpadla a označen symboly XXXS až XL podle tabulky přiřazující počet a typ sanitárních zařízení instalovaných v domě danému modelu distribuce teplé užitkové vody (XL znamená tepelné čerpadlo vhodné pro přípravu teplé vody až pro 10 osob). Domácí vodu lze ohřívat tepelným čerpadlem až na teplotu 65 o C. Vzhledem k nutnosti periodické dezinfekce akumulační nádrže k ochraně před bakteriemi Legionella je však třeba do ní nainstalovat elektrický ohřívač nebo připojit další cívku k jinému topnému zařízení (obvykle kotelu) umožňujícímu periodické ohřev voda na požadovanou teplotu 70 o C.
V nově postavených, dobře izolovaných domech dosahuje poptávka po teple pro ohřev užitkové vody 40% celkové poptávky budovy. Pokud se pro ohřev užitkové vody používá samostatné zařízení, například výše uvedené tepelné čerpadlo, topné zařízení, které připravuje teplo pro instalaci, které může být výrazně menší. Kromě topného období je můžete jednoduše vypnout.

Kategorie:

Topení