Instalace vysokoteplotního tepelného čerpadla Daikin Altherma 3 H HT Praha
Přinášíme zkušenosti z reálného provozu tepelného čerpadla Daikin Altherma 3 H HT EPRA18 s integrovaným zásobníkem TV 230 l určeného pro vytápění, ohřev TV a vytápění vnitřního bazénu. Jak jsou majitelé spokojeni s tepelným čerpadlem po stránce komfortu a hlučnosti? A jaká byla skutečná spotřeba energie v porovnání s výpočty?
Úvod
Daikin uvedl na trh v roce 2020 nové vysokoteplotní tepelné čerpadlo Daikin Altherma 3 H HT s nominálním výkonem 14, 16 nebo 18 kW, které i při venkovní teplotě -15 °C dokáže dosáhnout teploty vody na výstupu 70 °C pouze termodynamickým cyklem bez podpory záložního elektrického ohřevu a které je navíc díky akustickému výkonu 54 dBA velice tiché. Společnost Daikin se domluvila na instalaci tohoto tepelného čerpadla o velikosti 18 kW v domě paní Terezy Salte v Praze s cílem měřit skutečné hodnoty spotřeby elektrické energie a vyrobeného tepla v reálném provozu.
Návrh řešení nového zdroje tepla
Původním zdrojem vytápění v posuzovaném objektu byl elektrokotel, který zajišťoval nejen vytápění a přípravu TV. Ohřev vnitřního bazénu byl zajištěn samostatným elektrickým ohřevem o výkonu 6 kW. Vytápění je řešeno z části podlahovým vytápěním v přízemí a v bazénové místnosti, z části radiátory v obytných místnostech v prvním patře. Investor požadoval náhradu zdroje za efektivní tiché tepelné čerpadlo, které by zajistilo také celoroční ohřev vody v bazénu.
Dle nově vytvořeného projektu změny zdroje vytápění byla stanovena tepelná ztráta objektu na 16 kW. Požadovaný tepelný spád pro radiátory je 55 / 45 °C. Nově byl osazen deskový výměník pro ohřev bazénové vody tepelným čerpadlem, který nahradil přímý elektrický ohřev bazénové vody. Z tohoto důvodu bylo projektantem navrženo tepelné čerpadlo Daikin Altherma 3 H HT s označením venkovní jednotky EPRA18DW1, s vnitřní jednotkou s integrovaným nerezovým zásobníkem o objemu 230 l s označením ETVH16S23D9W, která má v sobě integrovaný elektrický bivalentní zdroj o výkonu 9 kW.
Provoz tepelného čerpadla a provozní náklady
Tepelné čerpadlo bylo v režimu vytápění a teplé vody uvedeno do provozu od 1. 12. 2020. Deskový výměník pro ohřev bazénové vody byl připojen později a ohřev vody v bazénu je zajištěn tepelným čerpadlem od 1. 2. 2021. Ač má jednotka vlastní měření vyrobené a spotřebované energie, z důvodu detailní analýzy provozu byl na propojovací potrubí mezi venkovní a vnitřní jednotkou osazen kalorimetr pro měření skutečně vyrobené energie, dodané pouze tepelným čerpadlem. Dále byly osazeny dva wattmetry – jeden sledující spotřebu tepelného čerpadla a jeden pro sledování spotřeby elektrické bivalence o výkonu 9 kW
Dne 21. 9. 2021 proběhla návštěva s cílem analyzovat naměřená data. Nastavení teploty výstupní vody bylo dle ekvitermní regulace 35 až 50 °C v závislosti na venkovní teplotě (50 °C při -10 °C venkovní teploty) a dle informace uživatelů, tato teplota byla nastavena po celou dobu chodu tepelného čerpadla. Hodnoty vyrobené energie byly odečteny jak z integrovaného měření, tak i z osazeného kalorimetru. Tepelné čerpadlo dle integrovaného měření vyrobené tepelné energie za období svého provozu vyrobilo 43 545 kWh tepla. Na externím kalorimetru byla naměřená hodnota 43 717 kWh. Odchylka obou měření je menší než 1 %. Wattmetr sledující spotřebu tepelného čerpadla zaznamenal spotřebu 12 446 kWh elektrické energie. Wattmetr sledující spotřebu elektrické energie bivalentního elektrického zdroje 9kW zaznamenal spotřebu 2 899 kWh elektrické energie. Samo tepelné čerpadlo v tomto případě pokrylo 94 % veškeré potřeby tepla pro vytápění, ohřev TV a vytápění bazénu, zbylých 6 % je pokryto bivalentním elektrickým zdrojem.
Celková spotřeba systému tepelného čerpadla včetně bivalence je tedy 15 345 kWh. Celková tepelná energie dodaná tepelným čerpadlem je 46 616 kWh (TČ + el. bivalence). Celková naměřená účinnost systému je tedy 3,04 – tedy z jedné kWh elektrické energie jsme za dobu chodu tepelného čerpadla získali 3,04 kWh tepla. Samotné tepelné čerpadlo (bez bivalentního zdroje) pracovalo s účinností 3,51, proto byl aktualizován software s cílem nadále snížit podíl bivalence a navýšit podíl TČ s cílem ještě navýšit provozní úsporu.
| El. spotřeba kWh | Vyrobené teplo kWh | Účinnost | |
|---|---|---|---|
| Pouze TČ EPRA18 | 12 446 | 43 717 | 3,51 |
| Pouze EL. BIV. 9 kW* | 2 899 | 2 880 | 0,99 |
| Celkem TČ + EL. BIV. | 15 345 | 46 597 | 3,04 |
* Předpokládaná účinnost elektrické bivalence je 99 %
Pokud by investor i nadále využíval elektrické vytápění namísto tepelného čerpadla Daikin Altherma 3 H HT, spotřeba elektrické energie za posuzované období by byla namísto 15 345 kWh celých 46 597 kWh. Pokud uvažujeme současnou cenu energie v tarifu D57d, která se pohybuje kolem 2,8 Kč/kWh v nízkém tarifu, pak jsou provozní náklady cca 43 000 Kč namísto 130 000 Kč a dosavadní úspora za cca třičtvrtě roku provozu je 87 000 Kč. Cena celé realizace na klíč se v tomto případě pohybovala kolem 480 000 Kč s tím, že navíc byla poskytnuta dotace NZÚ 65 000 Kč za náhradu elektrického vytápění. Předpokládaná návratnost investice při započítání dotace bude tedy cca 4 roky.
| Orientační náklady provozu TČ Daikin Altherma 3 H HT (EPRA18) za posuzované období | ||||
|---|---|---|---|---|
| Cena el. Energie D57d* | Provoz | kWh TČ | Provozní náklady Kč | |
| Nízký tarif | 2,75 | 85 % | 13 043 | 35 869 |
| Vysoký tarif | 2,85 | 15 % | 2 302 | 6 560 |
| Celkem | 15 345 | 42 429 | ||
| Orientační náklady provozu původního elektrokotle za posuzované období | ||||
|---|---|---|---|---|
| Cena el. Energie D57d* | Provoz | kWh TČ | Provozní náklady Kč | |
| Nízký tarif | 2,75 | 85 % | 39 607 | 108 920 |
| Vysoký tarif | 2,85 | 15 % | 6 990 | 19 920 |
| Celkem | 46 597 | 128 841 | ||
Zkušenost uživatelů s tepelným čerpadlem
Dalšími velice důležitými parametry provozu tepelného čerpadla jsou krom provozních nákladů také zajištění požadovaného vnitřního tepelného komfortu a hlučnost. Paní Tereza Salte a její manžel popisovali zkušenosti s provozem tepelného čerpadla a zda byla zajištěna tepelná pohoda během celého roku provozu. Investorka nás upozornila, že v době velkých mrazů v podkrovních místnostech, kde jsou pouze radiátory, bylo chladno. Z tohoto důvodu jsme přenastavili ekvitermní regulaci na vyšší výstupní vodu 55 °C namísto původně nastavených 50 °C. Dále jsme seznámili investora s možností snadného přenastavení a navýšení požadované výstupní vody pomocí mobilní aplikace v telefonu. Výhoda tepelného čerpadla Daikin Altherma 3 H HT je, že lze nastavit výstupní teplotu až na 70 °C a tuto teplotu tepelné čerpadlo dosáhne i při venkovní teplotě -15 °C bez nutnosti spínat bivalentní zdroj, proto lze zajistit dostatečný tepelný komfort i v případě napojení na staré radiátory vyžadující vysokou výstupní teplotu vody. A díky snadnému ovládání přes telefon lze toto nastavení kdykoliv upravit.
Dále jsme se ptali uživatelů na zkušenosti s hlukem tepelného čerpadla. Hluk byl jedním ze zásadních kritérií výběru investora, proto nás velice zajímalo, jak subjektivně vnímají hlučnost tepelného čerpadla a zda splnilo jejich očekávání. Vzhledem k tomu, že tepelné čerpadlo běží celoročně na ohřev bazénu a teplé vody a je umístěno přímo u terasy a venkovního posezení, zajímalo nás, jak je slyšet tento letní provoz. Investor projevil velkou spokojenost s hlučností a potvrdil, že jednotka v létě běží v téměř neslyšitelném provozu. V zimním období je sice hlučnost díky vyšším otáčkám kompresoru a ventilátoru o něco vyšší, nicméně i tak neruší ani majitele, ani sousedy a i tady tedy splnilo očekávání majitelů.
Závěr
Dosud naměřené hodnoty odpovídají provozním nákladům na úrovni 33 % oproti původnímu zdroji vytápění. Po cca osmi měsících provozu potvrzuje provozní úspora prostou návratnost investice kolem 4 let oproti původnímu elektrokotli. Tepelné čerpadlo umožňuje flexibilní použití jak v novostavbách, tak i v objektech se starými radiátory, které vyžadují vysokou teplotu výstupní vody. Díky online aplikaci lze jednotku snadno ovládat a upravovat požadovanou teplotu výstupní vody dle aktuální potřeby. Hlučnost čerpadla v letním období je téměř neslyšitelná, v zimním období je provoz tichý a neruší uživatele, ani sousedy.
Zastoupení firmy DAIKIN pro ČR - tepelná čerpadla DAIKIN, zásobníky TV, čističky vzduchu, klimatizační jednotky, Fan-coil jednotky, chladící jednotky - pro bytové domy, komerční sféru i průmyslové aplikace.
