Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Tepelné čerpadlo v kombinaci se solárními panely

Pořizovat solární panely k tepelnému čerpadlu nemusí být vždy ekonomické; pokud už jsou ale nainstalovány, proč je nevyužít a nezvýšit tak účinnost systému.

V září tohoto roku se na nás obrátil zákazník s požadavkem na nabídku tepelného čerpadla systému vzduch-voda pro vytápění a ohřev teplé vody (dále jen „TV“). Stávajícím zdrojem tepla bylo tepelné čerpadlo vzduch-voda, které bylo bohužel již za hranicí své životnosti a jeho oprava vzhledem k zastaralosti nebyla výhodná. Na domě měl již také nějaký čas nainstalovány solární kolektory, sloužící k ohřevu TV. S tímto řešením byl nadmíru spokojen, a proto bylo podmínkou zachování tohoto solárního ohřevu, který od jara do podzimu dokázal nahřívat teplou vodu samostatně, bez pomoci tepelného čerpadla.

Pro vytápění domu bylo zvoleno tepelné čerpadlo SINCLAIR S-THERM+ SHP-140IRC/ERC. Toto tepelné čerpadlo využívá moderní technologii EVI, která dochlazuje kompresor a umožňuje dosahovat vyšších teplot vody na výstupu z tepelného čerpadla a také zvyšuje celkovou účinnost. Vývoj tepelných čerpadel S-THERM+ probíhal v České republice, a jsou proto uzpůsobena našemu podnebí, díky čemuž dokáží bezproblémově pracovat i při teplotách okolo −20 °C. Pro akumulaci topné vody a ohřev TV byla zvolena kombinovaná akumulační nádrž SINCLAIR ST-500MCS. Objem této nádrže je rozdělen do dvou částí. Ve spodní je akumulována voda pro vytápění a v horní topná voda sloužící k ohřevu TV. Teplá voda je pak ohřívána průtokově přes nerezovou spirálu v nádrži. Toto řešení má velkou výhodu v malém objemu ohřáté vody, která se navíc s každým otevřením kohoutku mění, není tak nutno provádět dezinfekci k zamezení růstu bakterií. Většinou se dezinfekce dělá pomocí ohřevu na vysokou teplotu, což je energeticky náročné a tím i ekonomicky nevýhodné. Ve spodní části nádrže je také umístěn výměník pro ohřev solárním systémem. Ten u dané nádrže ohřívá nejen TV, ale také v zimním období pomáhá s vytápěním. Řízení solárního systému bylo ponecháno na původním regulátoru, který zákazníkovi vyhovoval, a nebylo tedy potřeba ho měnit.

Tepelné čerpadlo SINCLAIR S-THERM+ SHP-140IRC s nádrží ST-500MCS (potrubí před finální izolací)
Tepelné čerpadlo SINCLAIR S-THERM+ SHP-140IRC s nádrží ST-500MCS (potrubí před finální izolací)
SINCLAIR S-THERM+ SHP-140ERC – venkovní jednotka tepelného čerpadla včetně stříšky chránící před nečistotami
SINCLAIR S-THERM+ SHP-140ERC – venkovní jednotka tepelného čerpadla včetně stříšky chránící před nečistotami

Výstup z akumulační nádrže pak byl napojen na stávající přívod do topného systému domku. Na výstupu byl také osazen ekvitermně řízený mixovací ventil. Ten je ovládán řídicím systémem tepelného čerpadla tak, aby teplota vody do systému odpovídala požadavku ekvitermní křivky. Někdo uvádí tento systém řízení jako nevýhodný pro tepelná čerpadla. To platí pouze v kombinaci s nedokonalým řízením, které ohřívá celou nádrž na konstantní teplotu a až poté ji reguluje. Systém SMART SINCLAIR však ohřívá nádrž na požadovanou teplotu dle ekvitermy a směšovací ventil zasahuje hlavně pokud dojde k náhlému zvednutí venkovní teploty, například tím, že začne svítit slunce. V případě zvednutí venkovní teploty poklesne požadovaná teplota vody do systému, regulace tedy začne vodu směšovat a zabrání tak přetápění objektu příliš vysokou teplotou vody.

Vzhledem k využití solárních panelů, které je nutné v létě vychlazovat do nádrže, aby se předešlo jejich přehřátí a poškození, byl na topném okruhu instalován bezpečnostní systém. Ten byl instalován už u předchozího zdroje tepla a sestává z termostatu a oběhového čerpadla. Pokud dojde k navýšení teploty v nádrži nad nastavenou mez, termostat spustí oběhové čerpadlo, které začne vodu vychlazovat do topného systému. Vzhledem k tomu, že v obytných místnostech jsou otopná tělesa osazena ventily s termostatickými hlavicemi, které jsou v létě zavřené, dojde k vybití tepla pouze v prostoru sklepa, kde to není v letním období problém.

Topný systém je pak regulován řídicím systémem tepelného čerpadla na základě teploty v referenční místnosti a nastavené ekvitermní křivky. Požadovaná teplota může být změněna přímo v referenční místnosti pomocí pokojového termostatu SAU-1000. Pro komfortní ovládání systému bylo tepelné čerpadlo také připojeno k internetu. Přes internetové rozhraní je možno nejen kontrolovat stav ale provádět také nastavení důležitých parametrů. Demoverzi toho rozhraní můžete vyzkoušet na následující adrese http://www.sinclairheatpumps.eu/cs/service/login/ po zadání přihlašovacího jména: „demo“ a hesla: „sinclair“.

I když bylo tepelné čerpadlo instalováno až v průběhu září, dokáže solární systém přes den za slunečného počasí nahřát zásobník tak, že tepelné čerpadlo se spustí až v pozdních večerních hodinách. Tím dochází k šetření tepelného čerpadla a prodlužování jeho životnosti. Spolu s tím se také prodlužuje doba, po kterou bude moci zákazník šetřit uspořené peníze za vytápění. Při takovém provozu je předpokládaná životnost okolo 15 let. Spočtená návratnost byla 6 let, čerpadlo by tedy mělo vydělávat 9 let.

SINCLAIR Global Group, s.r.o.
logo SINCLAIR Global Group, s.r.o.

SINCLAIR Global Group, s.r.o. se soustřeďuje na produktovou oblast klimatizační techniky, tepelných čerpadel a LED osvětlení. Hlavním cílem značky SINCLAIR je přinést pohodlí do života lidí naší modré planety a zároveň chránit životní prostředí.