Úspěšný „vodník“, aneb tepelné čerpadlo voda – voda
Tepelná čerpadla voda - voda mají své místo mezi zdroji tepla i v České republice. Nejde o majoritní podíl, ale tam, kde jsou pro jejich uplatnění vhodné podmínky, se svým provozovatelům odvděčují nízkými provozními náklady.
Evidentně nejúspěšnějším výrobcem tepelných čerpadel voda – voda je v České republice firma Tepelná čerpadla Spirála. Za TZB-info se do této firmy vypravil Ing. Josef Hodboď, vedoucí redaktor oboru Vytápění, s cílem zjistit základní příčiny takového úspěchu.
„Protože se jedná o tepelné čerpadlo typu voda – voda, tak ho nazýváme vodník,“ říká Lucie Stuchlíková. „A že je na trhu úspěšné, to dokazuje jeho vysoký podíl na všech instalovaných TČ tohoto druhu v České republice. Například v roce 2014 z celkového počtu instalovaných TČ voda – voda ve výši 46 uváděného Ministerstvem průmyslu a obchodu byl náš podíl 80 %. Ročně prodáváme mezi 30 až 40 kusy a stejný předpoklad je i na letošní rok. Vzhledem k celkovým prodejům TČ bez rozlišení typu v České republice to nejsou převratná čísla. Je ale nutné vzít v potaz, že působíme jako malá rodinná firma, zajišťujeme si vše sami od vývoje až po následný 24 hodinový pozáruční servis a že jde o specifickou oblast uplatnění TČ, které se většina dodavatelů TČ raději vyhýbá, případně se snaží zákazníka přesměrovat k použití TČ země – voda.“
Obr. Lucie Stuchlíková: „Aktuálně evidujeme přes 300 našich TČ Spirála v provozu. Představu o místech jejich instalací poskytují modré vlaječky v mapce, kterou vozíme po veletrzích a výstavách.“
Obr. Všechna TČ SPIRÁLA mají třídu účinnosti A+++
Obecně, pod tlakem dodavatelů jiných typů TČ a z minulosti i pod vlivem podcenění ověření vhodnosti podmínek pro instalaci TČ voda – voda, se o těchto TČ příliš nemluví. Přitom technika za to nemůže, pouze lidský faktor. Pokud jsou přírodní podmínky vyhovující, dostatečný zdroj podzemní vody, pak TČ voda – voda pracuje s nejvyšším topným faktorem. „Před rozhodnutím o instalaci je nutné provést minimálně týdenní čerpací zkoušku, aby se zdroj vody ověřil. Dost často se jedná o studnu, ze které je souběžně odebírána voda pro dům, takže pořizovací náklad je přiměřeně nižší. Jen v několika málo případech se stalo, že zákazník podcenil čerpací zkoušku a zdroj vody se ukázal jako nedostatečný. Ale i tento stav jsme pomohli řešit. Buď se jednalo o výměnu za TČ s menším výkonem provozovaným s bivalentním zdrojem, nebo jsme instalované čerpadlo odkoupili zpět.“
Životnost a servis
Častým dotazem při zvažování instalace TČ voda – voda je předpokládaná životnost. Lucie Stuchlíková k tomu uvádí: „Preferujeme návrh výkonu TČ tak, aby plně pokrýval potřebu domu. V doporučeném schématu zapojení, uvedeném i na našem webu, je vždy použita akumulační nádoba pro vyrovnávání krátkodobých nesouladů mezi požadavkem na teplo a jeho výrobou. Našim cílem je nechat provozovat TČ s co nejvyšším topným faktorem a v optimálních provozních podmínkách námi používaných kompresorů Scroll a tomu odpovídá režim on-off. Tedy bez elektronického řízení jeho výkonu a vstřikování par chladiva, což jsou trendy v masové produkci. Maximální technická jednoduchost a minimální šance na poruchu. Ostatně jinak ani nemůžeme postupovat, když zaručujeme 24 hodinový servis po celé České republice vlastními silami bez sítě externích servisních techniků. Akumulační nádoba i výkon TČ mají být dimenzovány tak, aby roční počet provozních hodin byl okolo 2 500. Při garanci 80 000 provozních hodin od výrobce kompresorů tak životnost vychází s rezervou přes 30 let. S životností spojujeme i kvalitu. Vzhledem k relativně malému počtu vyráběných TČ si nemůžeme dovolit zaplatit poplatek za povolení užívat značku kvality „Q“, kterou vyvinula Evropská asociace tepelných čerpadel a doporučuje i česká Asociace pro využití tepelných čerpadel. Neboť by se to velmi negativně projevilo na ceně našich výrobků. Podmínky pro používání značky však s rezervou splňujeme.“
Patentovaný výměník tepla
Technickým znakem TČ Spirála je právně chráněná konstrukce výparníku, výměníku tepla mezi vodou ze studny a pracovní látkou - chladivem. Je ve tvaru spirály, odtud i název výrobků. Mírně zkroucený svazek měděných trubek výparníku je stočený do spirály a pak uzavřený ve spirálním plášti svařovaném metodou TIG v ochranné atmosféře argonu. Výměník umožňuje přímý průtok primární vody ze studny, aniž by se mu do cesty stavěly překážky a zúžené profily, bez nichž se neobejde klasický deskový výměník. Výsledkem je nízký hydraulický odpor, snížený nárok na práci čerpadla a velká odolnost výměníku proti zanášení nečistotami. Nečistoty jsou velkým nepřítelem deskových výměníků a i z toho pramení snaha velkých dodavatelů zaměnit TČ voda – voda typem země – voda i tam, kde TČ Spirála mohou pracovat s výhodnějším topným faktorem. Deskové výměníky jsou navíc více náchylné k zamrzání, v zúžených částech kanálků s omezeným prouděním, pokud se nepoužívá nemrznoucí směs.
Obr. Oproti hladkému povrchu trubky, okolo kterého proudí zdrojová voda, má vnitřní strana trubky s chladivem čtyřnásobně zvětšenou teplosměnnou plochu připájenou spirálkou z měděných drátků. Proto i výparník TČ Spirála s výkonem 35 kW je relativně malý.
Obr. Tak toto si může dovolit jen velmi pečlivý výrobce. Zdrojem hluku v každém TČ je kompresor. Jeho utlumení zajišťuje izolace, kterou je v případě TČ Spirála vyplněn celý prostor pod pláštěm. Izolace proto může být použito více, než pokud by byly použity jen předlisované izolační tvarovky. Velké množství izolace rovněž omezuje únik tepla. Plnění izolace do pláště vyžaduje opatrnost, ale odměnou je nízká úroveň hluku TČ Spirála.
Příprava teplé vody zdroje tepla pro koupelnu
Obr. Část z doporučeného schéma zapojení TČ Spirála ukazující napojení koupelnového žebříku na zásobník pro průtokovou přípravu teplé vody.
"Zajímavostí v doporučeném ideovém schématu zapojení je vyžití zásobníku pro průtokovou přípravu teplé vody v koupelně jako zdroje tepla pro koupelnový žebřík. „Průtokovou přípravu teplé vody volíme z hygienických důvodů. Zásobník je činností TČ udržován na dostatečné teplotě a naakumulované teplo pomáhá pokrýt odběrové špičky. Akumulační kapacita zásobníku snižuje počet startů TČ v době mimo topné období. Skutečnost, že zásobník je udržován na trvale vyšší teplotě, je výhodná pro provoz koupelnového žebříku. Pokud by byl žebřík napojen na otopné okruhy, tak by v něm byla teplota nižší. Takto i v létě dokáže rychle vysušit ručníky při mnohem nižších nákladech, než s elektrickou topnou tyčí. A jeho provoz lze snadno ovládat přes činnost čerpadla, například běžně dostupnými spínacími hodinami,“ doplnila Lucie Stuchlíková.
Povinnost kontrol těsnosti nevzniká
Mezi často se vyskytujícími otázkami v současnosti stojí na předním místě dotaz, zda bude nutné u tepelných čerpadel Spirála po 1. lednu 2017 provádět kontroly těsnosti. Tato čerpadla jsou v tzv. hermetickém provedení plněná chladivem R410A. Proto pro tato tepelná čerpadla vzniká povinnost kontrol od limitní hmotnosti náplně chladiva 4,78 kg. Pod tímto limitem jsou všechna TČ Spirála.
