Stavíme tepelné čerpadlo (II)

Vážení čtenáři,
v tomto příspěvku bych se chtěl pokusit odpovědět na některé otázky a uvést na pravou míru některé informace z diskuze ke článku Stavíme tepelné čerpadlo publikovaném na TZB-info 29. dubna. Chtěl bych také poděkovat redakci TZB-info za uveřejnění článku, protože, jak se ukázalo, není to jinde až tak samozřejmé. Také bych chtěl poděkovat všem organizátorům besedy na téma Amatérská stavba tepelného čerpadla, která se konala dne 19.6.2003 v Ekopavilónu na Barrandově, zejména zástupcům LEA. Zvláště pak děkuji za uznání Ing. Josefu Slováčkovi, předsedovi Asociace pro využití tepelných čerpadel (AVTČ), který se besedy rovněž zúčastnil a ve svém vystoupení na závěr poděkoval za mou práci i knihu. Jak jsem se později dozvěděl z prezenční listiny, besedy se zřejmě zúčastnili i někteří přispěvatelé z diskuze.

Současně s uveřejněním článku byla vydána kniha Stavíme tepelné čerpadlo, která se stále setkává s velkým ohlasem nejen u nás, ale i na Slovensku. Některé reakce na její vydání a obsah jsou uvedeny na www.sweb.cz/stavimetc/aktuality.htm. Jde hlavně o úryvky z e-mailů. Negativní ohlasy jsem zaznamenal pouze zde v diskuzi k článku. Musím se přiznat, počítal jsem s vyšším "nasazením" zástupců firem. Do diskuze jsem po celou dobu do dnešního dne (16.8.2003) nezasahoval, jen jsem ji sledoval a místy se docela bavil, protože některé argumenty jsou docela úsměvné.

Hned v prvním diskuzním příspěvku bylo prozrazeno, že byla vydána kniha Stavíme tepelné čerpadlo. V samotném článku o ní není zmínka. Nechtěl jsem, aby tam tato informace byla uvedena, přestože mi to redakce TZB-info nabízela, za což jí děkuji. Článek není reklamou, ale jen ukázkou toho, že tepelné čerpadlo lze postavit v domácích podmínkách, přestože se v loňském roce někteří odborníci proti takové možnosti poměrně ostře stavěli. Ostatně i článek s názvem Amatéři a profesionálové je také laděn v tomto duchu a jednoznačně o tom svědčí i jedna z kapitol knížky Tepelná čerpadla stejného autora. V ní je totiž můj loňský dotaz z června a odpověď na něj je citována v Odpovědně na straně 49 hned na prvním místě.

Pokud jde o topný faktor představeného tepelného čerpadla, informace o jeho velikosti v závislosti na teplotách solanky a výstupní vody jsou podrobně uvedeny v knize. Na tepelném čerpadle jsem provedl celou řadu dlouhodobých měření a výsledkem je 6 souborů grafů, ze kterých byl uveřejněn jen jeden. Topný faktor samotného tepelného čerpadla je jen málo významné číslo, důležitý je celkový topný faktor topné soustavy. S ním dokážou některé firmy dělat divy, až laik žasne a fyzika pláče.

Jeden z přispěvatelů napsal, že kdybychom započítali cenu práce, bude výrobek dražší než komerční a bude mít vyšší spotřebu energie, vyšší hluk a nebude mít záruku. Pokusím se na to reagovat.
Nemám firmu na výrobu tepelných čerpadel a ani nejsem dealer žádné firmy. Tepelné čerpadlo jsem postavil ve svém volném čase. Jde tedy o mé hobby a tady bych se rád podobných oponentů zeptal, jakou hodinovou sazbou si hodnotí svůj volný čas například při sledování televizních seriálů a fotbalu. Jak se dá vyčíslit cena 1 kg kapra uloveného sportovním rybářem? Lze tady započítat cenu rybářského lístku, vybavení, času stráveného u vody, cenu dopravy a podobně? Není pak výhodnější koupit si filé? Jsou lidé, kteří mají daleko náročnější a nákladnější koníčky, jako například letečtí či lodní modeláři a řada jiných a nikdo z nich si hodinové sazby nevypočítává. Ani o návratnosti se zde vůbec nemluví. Je to nesmysl. Stejný nesmysl je proto určovat hodinové sazby při stavbě tepelného čerpadla. Přitom ale jde o zařízení, které nám bude vložené prostředky na rozdíl od výše uvedených příkladů vracet.

Postavené zařízení se dá považovat za prototyp. Mohl bych se na oplátku zeptat některého dealera, jaká je cena podobného prototypu postaveného u firmy, kde na něm pracuje tým dobře placených lidí řadu měsíců? Zkusme to srovnávat tady. Tady bychom došli k výsledkům řádově odlišným, výhodnějším ve prospěch nás, amatérů.

K otázce hlučnosti. Zatím všichni ti, kteří se na tepelné čerpadlo přijeli podívat, byli velice překvapeni nízkou úrovní hluku. Podotýkám, že kompresor scroll není v žádném obalu a tepelné čerpadlo má prakticky stále sundané kryty. Stojí na čtyřech kolečkách přímo na podlaze, není tam žádná zvláštní podložka nebo dokonce základ. Za dveřmi na chodbě je hluk tepelného čerpadla nižší než hluk zánovního mrazicího pultu, který zde stojí. O nějakých vibracích, infrazvuku, "slušném rachotu" a já nevím o čem ještě, není ani stopy. Vypadá to spíš na účelově zkreslované informace s cílem zastrašit zájemce o vlastní stavbu. V bytě nad suterénem nelze ani v noci sluchem poznat, zda kompresor běží nebo ne. Kromě toho, jak někdo poznamenal, tepelné čerpadlo se obvykle umisťuje v technické části domu a ne v kuchyni. Každý se může přijet přesvědčit. Pokud někoho ruší hluk oběhového čerpadla, není nic jednoduššího, než mezi ně a trubky topného systému vložit pružný člen, stačí i kus tlakové hadice.

A spotřeba elektrické energie? Monovalentní systém s topným faktorem po celou dobu provozu vyšším než 3, tedy žádný přímotop, jak to dělají komerční firmy. Je to snad špatný výsledek? Přímotop (někdy rafinovaně zakrývaný názvy "dotopový systém" a podobně) je berlička, která "podrží" systém i v případech špatného dimenzování a zhoršuje průměrný topný faktor. Zaplatí to zákazník. Průměrný topný faktor u tepelných čerpadel vzduch-voda je v zimě nízký, ale během roku jej do požadovaného průměru vyžene ohřev TUV, kdy vzduch má 20 až 30 °C. Jenže kolik energie potřebujeme pro ohřev TUV, kdy je CO₂ vysoký a kolik pro vytápění, kdy je CO₂ nízký? Je tedy tepelné čerpadlo vzduch-voda "více ekologické", jak tvrdí jeden z jeho majitelů?

Informace o cenách dílů (oběhové čerpadlo za 6.600,- Kč a podobně) komentovali už jiní. Svou odbornost dal jeden z dealerů dostatečně najevo svou přednáškou o "motorovém spouštěči" kompresoru. Domníval jsem se, že na technice včetně fakulty životního prostředí se alespoň nějaké základy elektrotechniky učí. Uváděná vysvětlení musí rozdráždit každého elektrikáře.

Otázku spolehlivosti bych rozvedl trochu podrobněji. V diskuzi je poměrně rozsáhlá polemika, pokusím se to nějak shrnout a doplnit. Každý, kdo dělá něco pro sebe, to obvykle dělá pořádně. Neodpustím si poznámku na adresu tzv. "profesionálů". Nejen na základě svých zkušeností, ale i zkušeností lidí, kteří mne navštěvují a píší, tvrdím, že jen velice málo "profesionálů" dokáže odvést profesionální práci. Za řadu z nich bych se styděl. Co si myslet o profesionálovi, kterému 5 ze 16 pájených spojů netěsní? Co si myslet o profesionálovi, který se telefonicky ptá mne, amatéra, čím a jak má připájet měděnou trubku k deskovému výměníku a bude se vlastně až u zákazníka učit pájet? Prý si myslel, že "to" bude také z mědi a ono je to z "nějakého" železa. Podobných případů znám celou řadu a proto tvrdím, že tzv. amatér dokáže ve většině případů odvést lepší práci, protože jí věnuje více péče a hlavně je ochoten se stále učit. Musí získávat a zpracovat spoustu informací. Také já jsem při stavbě svého zařízení požádal profesionála, člověka, který pracuje v oboru servisu průmyslového chlazení přes 30 let, o zapájení potrubí. Neměl jsem potřebné vybavení, ale na základě této zkušenosti bych to už nikdy neudělal. Vybavení jsem si pořídil a vše zapojil sám znovu. O podobnou zkušenost s chlaďaři ze svých začátků se se mnou podělila jistá firma, dnes známý výrobce tepelných čerpadel. A ještě jeden konkrétní příklad "profesionálního" přístupu. V městském bytě našich známých 2+1 ve staré řadové zástavbě probíhala rekonstrukce teplovodního vytápění z centrálního na individuální plynové. "Odborníci" dokázali loni přesvědčit bez jakéhokoli výpočtu starší obyvatele tohoto bytu s plochou 70 m² (4 okna, zdi 60 cm, 2. patro, dům má 4 patra), že pro vytápění je nezbytný plynový kotel s výkonem 24 kW! V kuchyni tedy dnes visí kotel 24 kW. Podobně byly dimenzovány kotle v dalších bytech.

Spolehlivost zařízení samozřejmě závisí na spolehlivosti všech dílů a všech provedených prací. Použijeme-li tedy stejné komponenty, jaké používá většina firem (kompresory Copeland, Maneurop, díly Danfoss, Honeywell a jiné) a uděláme-li vše pořádně, včetně dodržení jednoduchých konstrukčních zásad, není nejmenší důvod obávat se snížené spolehlivosti. Kromě toho, kdo dokáže zařízení postavit, oživit a seřídit, dokáže je také opravit a to mnohem lépe, než mnohý "autorizovaný" opravář. Mnozí z nich jsou jen vyměňovači dílů bez řádné znalosti jejich funkce, viz motorový spouštěč. Samozřejmě nepředpokládám, že všichni umí všechno. Možná jsem v tomto skutečně výjimkou, jak mi někdo řekl na besedě v Praze. Jsem elektrikář, ale dělal jsem sám úplně všechny práce (svařování obloukem, pájení, elektroinstalaci, elektroniku, chlaďařinu atd.). A takových lidí je nepochybně víc, každý, kdo stavěl rodinný dům, se naučil spoustu věcí. Kromě toho kolem každého z nás existuje spousta lidí různých profesí a já nevidím nejmenší problém, aby mi například známý zámečník svařil kostru, elektrikář zapojil elektroinstalaci a podobně. Vždyť si můžeme pomoci vzájemně a nejde proto vždy jen o peníze.

Otázka záruky úzce souvisí se spolehlivostí. Každá firma, která vyrábí přístroje ve větších sériích, má dokonalý přehled o druzích a četnosti výskytu závad. V etapě výroby se odstraňují poruchy výrobního charakteru, při tzv. zahořování, stále ještě u výrobce, se odstraní i případné technologické závady a teprve po výstupní kontrole jde přístroj k zákazníkovi. Víme, že srdcem tepelného čerpadla je kompresor. Výrobě kompresorů a zejména její kvalitě je věnována velká péče, výrobců není mnoho a všichni se pyšní certifikáty kvality podle norem ISO 9000. To znamená, že poruchovost těchto výrobků je doslova mizivá a předpokládaná životnost je velmi vysoká. Další díly v tepelném čerpadle prakticky nepodléhají opotřebení, ať už jde o expanzní ventil, presostaty, elektroniku. Například expanzní vetily Danfoss řady TE(V) najdeme v zařízeních starších 25 let a dodnes bezvadně fungují. O jejich vyzrálé konstrukci svědčí i to, že jsou vyráběny dodnes ve stále stejné podobě. Také životnost a spolehlivost oběhových čerpadel je dnes vysoká.

Domnívám se, že na každé vysoké škole s technickým zaměřením, možná i na středních odborných školách, se přednáší alespoň jako součást některého předmětu teorie spolehlivosti. Je tedy alespoň mezi technicky zaměřenou veřejností známo, že nejvyšší intenzita poruch je v etapě výroby v době od zhotovení výrobku do konce zahořování a výstupní kontroly. Intenzita poruch v provozu u zákazníka už je velice nízká a v prvních měsících provozu se přiblíží k nule. Po dobu životnosti se jen nepatrně zvyšuje, ale stále je velice nízká. Teprve při ukončení životnosti, a to je v případě tepelných čerpadel po více než 15 letech, se intenzita poruch vlivem opotřebení postupně pomalu zvyšuje. V grafickém znázornění má křivka intenzity poruch tvar jako řez klasickou vanou se strmější částí vlevo, proto se nazývá "vanová křivka". V důsledku to znamená to, že výrobci zařízení, kteří používají kvalitní díly, dobře vědí, že poruchovost je nejvyšší na počátku provozu a po prvním roce provozu u zákazníka je mizivá. To jsou hlavní důvody, proč je možné dávat zákazníkům záruku 3-5 let. Jde o obchodní trik, který je ale samozřejmě zakalkulován do ceny. Trochu to připomíná známé "nechci slevu zadarmo". Na to přijdou zákazníci až v době, kdy se začne pomalu křivka intenzity poruch zvedat, tedy až po prodloužené (a zaplacené) záruce a pak se budou divit cenám pozáručních oprav autorizovaných firem. Kdo zná ceny kompresorů, ihned pochopí, že zákazník v ceně přístroje díky prodloužené záruce přeplatí kompresor několikrát. Z toho vyplývá, že i když budeme mít tu smůlu, že nám kompresor během zmíněných 5 let "odejde" a budeme si muset koupit nový, budeme na tom lépe, než s přeplacenou zárukou a předraženou výměnou značkovým servisem po záruce. Výrobce totiž velice dobře ví, že z velké série tepelných čerpadel se bude během 5 let vyměňovat v rámci záruky minimální počet kompresorů, odhaduji zlomek procenta. Na tom samozřejmě vydělá, víme, kdo prodlouženou záruku platí. Vymění vám výrobce po několika letech ještě v záruce například opotřebený stykač? Výrobek za několik stokorun je slabá náplast na zvýšenou cenu, ale můžete mít alespoň dobrý pocit jistoty ...

Ve své vlastní konstrukci můžete použít s klidným svědomím i starší spolehlivé typy stykačů, relé a jističů, které lze získat téměř nebo úplně zadarmo. A tak je to s celou řadou dalších dílů, které mohou výrazně snížit náklady na stavbu tepelného čerpadla. Není třeba se bát použít i starší typy kompresorů. I kdyby vám takový kompresor vydržel jen několik sezón, není problém jej vyměnit za nový, vaše tepelné čerpadlo si na něj vydělá. Ani nový kompresor nemusí být nevyhnutelně typu scroll, není třeba mít obavy z použití osvědčených pístových kompresorů. Bombastické informace z "odborné literatury" typu "kompresory třetího tisíciletí, proti zastaralým pístovým mají téměř 100% objemovou účinnost" a podobně, jen matou zákazníky a slouží hlavně jako reklamní trik. Vyšší objemová účinnost nemá tak zásadní a radikální vliv na parametry zařízení. Je pravdou, že kromě o něco vyšší účinnosti mají proti pístovým nižší úroveň hluku, ale jsou o polovinu dražší. Neměl jsem možnost provádět nějaká srovnávací měření, ale nezávisle na sobě mi to potvrdili zástupci dvou firem, které tepelná čerpadla staví. Při použití kompresoru scroll nedochází k tolik proklamovanému zvýšení výkonu a topného faktoru, jak se tvrdí v reklamních prospektech. Podíváte-li se na nabídky těchto firem, najdete v jejich tepelných čerpadlech všech typů kompresory pístové i scroll. Jednu z těchto firem jsem před několika dny navštívil a přímo ve výrobní hale jsem se o tom přesvědčil. Pístové kompresory Maneurop jsem našel i v tepelných čerpadlech vzduch-voda vyšších výkonů.

Jeden z přispěvatelů si stěžuje, že nemá za den ani 10 minut volného času. Účel jeho příspěvku jsem nepochopil stejně jako jiný čtenář. Lidé tohoto typu by vůbec neměli o stavbě jakéhokoli zařízení uvažovat a měli by tyto starosti přenechat profesionálům. Možná si pak na základě zkušeností s nimi nějaký ten čas najdou a pořídí si i nějaký "vercajk". Přispěvatele mohu ujistit, že moje kniha není pojednáním o tepelných čerpadlech. Existuje přísloví: kdo chce, ten může. To bezezbytku platí pro ty, kteří chtějí. Ti, kteří vidí ve všem jen problémy a čekají, že je za ně vyřeší druzí, byť s nálepkou "profesionálů", by si sami neměli ani krájet chleba, protože i při tom hrozí nebezpečí úrazu.

Byla tady položena otázka, za jak dlouho jsem tepelné čerpadlo postavil. Napíšu to tak, jak jsem to řekl na Barrandově. Loni jsem to měl těžší, informace se obtížně shánějí a nebylo s kým se poradit. Chlaďaři, které jsem ve svém okolí oslovil, mi nejen že nepomohli, ale tvářili se velice skepticky. Stejné obličeje na mne vrhali dealeři na výstavách. Začátkem července jsem koupil kompresor a hledal dodavatele dalších dílů, pak byla dovolená, v Čechách nás zastihly povodně, ale stavba pomalu pokračovala. Podotýkám znovu, že ve volném čase. V září bylo zařízení ve zkušebním provozu. Stavba tedy trvala v podmínkách shánění informací a dílů asi 3 měsíce. V Praze mi někdo položil otázku, za jak dlouho bych takové zařízení postavil dnes. Odpovím stejně, jako tam: budu-li mít připravený materiál, potřebný pro stavbu, pak ve svém volném čase za 14 dnů, a to ještě budu mezitím chodit na pivo. Ale i kdyby to trvalo měsíc, je to tak důležité? To dnes ale platí pro většinu těch, kteří si chtějí tepelné čerpadlo sami postavit. Dnes už není třeba pracně shánět informace, všechny potřebné podklady jsou pohromadě. Na rozdíl ode mne se dnes mají s kým poradit. Pokud to bude možné, pomůžeme s návrhem i se zajištěním dílů.

Často se lidé ptají na to, zda dostanou na tepelné čerpadlo vlastní konstrukce sazbu D55. Mohu odpovědět za sebe na základě svých zkušeností. Neměl jsem s tím žádné potíže, změna smlouvy u JME trvala několik minut. Podíváte-li se například na podmínky pro přiznání této sazby u SME (www.sme.cz), najdete tam toto:
"Sazba je určena pro odběrná místa, u nichž odběratel dodavateli věrohodným* způsobem prokáže, že pro vytápění objektu je řádně nainstalován a používán systém vytápění s tepelným čerpadlem (TČ), jehož výkon odpovídá tepelným ztrátám vytápěného objektu pro bydlení.

* Za věrohodný způsob prokázání považuje Severomoravská energetika, a.s., kteroukoliv z těchto možností:
- montážní list TČ na jméno a adresu odběratele
- revize elektroinstalace s uvedením TČ
- čestné prohlášení odběratele
- kontrola instalace TČ na odběrném místě pověřeným zaměstnancem SME."

Prakticky při každé instalaci tepelného čerpadla dochází ke změně nastavení HDO nebo k výměně jističe, takže ve všech případech se pracovník SME může přesvědčit o instalaci zařízení na místě. Podobné podmínky mají i jiné energetické závody. Připomenu, že na kontaktních místech SME najdete i mou knihu. To svědčí o tom, že SME má zájem o tepelná čerpadla a bude podporovat i ta naše "amatérská". Od ostatních závodů informace nemám.

Co říci závěrem?
Výrazným posunem v myšlení prodejců a odborníků proti minulému roku je to, že vůbec připustili, že tepelné čerpadlo lze vyrobit doma. A dokonce kvalitně postavené, jak bylo uvedeno v diskuzi. Na první pohled je to úspěch, ale jde o úspěch pod tlakem argumentů. Za větší úspěch považuji zájem vás všech, kteří si chcete podobné zařízení postavit, a hlavně podporu energetiky našemu snažení. Bude jen k prospěchu věci, budete-li ochotni se navzájem podělit o své zkušenosti, třeba i negativní.