Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

AC Heating - Proč jsou některá tepelná čerpadla úspornější než jiná?

Tepelná čerpadla jsou aktuálním tématem pro novostavby, ale i pro rekonstruované domy. Instalují se s úspěchem i po pádu programu „Zelená úsporám“. To proto, že se jejich použití ekonomicky vyplatí, jsou ekologická a bezobslužná. Tato fakta jsou známá. Jak je to s kvalitou tepelných čerpadel na českém trhu? Proč jsou některá tepelná čerpadla úspornější než jiná?

Následující řádky představují analýzu a souhrn současného stavu.

Kvalita a výběr komponentů tepelných čerpadel

Pokud pořídíte tepelné čerpadlo z evropské, japonské nebo americké produkce, zjistíte, že najdete uvnitř velmi podobné komponenty a několik málo typů chladiv. Je to podobné jako u osobních automobilů: Výrobců turbodmychadel je výrazně méně než automobilek, podobná skutečnost platí třeba i u systémů vstřikování paliva.

Ale znáte to: „Když dva dělají totéž, není to totéž.“ I když celá řada výrobců tepelných čerpadel používají například stejné, kvalitní, kompresory i chladiva, jsou v provozních parametrech těchto zařízení značné rozdíly. Proč tomu tak je?

Výše uvedené lze logicky vysvětlit:

Úspěch tkví v propracovaném řízení

Tepelné čerpadlo je technické zařízení, které pracuje na celkem obyčejném fyzikálním principu kondenzace stlačených plynů přehřátých par a odparu zkondenzovaného chladiva ve výparníku. V podstatě jakkoliv provedené tepelné čerpadlo bude vždy nějak fungovat, a možná i velmi dlouho.

Háček je v tom, že tato soustava je velmi citlivá na jakoukoliv nedokonalost, za kterou se nám zařízení tepelného čerpadla „odmění“ snížením účinnosti, resp. při správném řízení systému získáme účinnost výrazně vyšší, která se může i velmi blížit teoretickému modelu.

Invertorová zařízení jsou velmi flexibilní

Tepelná čerpadla AC Heating
Tepelná čerpadla AC Heating

Protože tepelné čerpadlo vzduch-voda pracuje ve velmi rozdílných podmínkách v různých obdobích i režimech, je důležité, aby se umělo perfektně přizpůsobit:

  • topení dle ekvitermy na jaře při venkovní teplotě +15 °C na teplotu topné vody např. 30 °C
  • topení TUV v zimě při −15 °C na teplotu 55 °C

I netechnicky zaměřený člověk si musí uvědomit, že chování v tak širokých rozsazích provozních hodnotách vyžaduje možnost něco průběžně nastavovat.

V kvalitním tepelném čerpadle nesmí chybět tedy dvě věci:

  • Elektronicky řízený expanzní ventil (EEV), který se postará o přizpůsobení vhodného dávkování chladiva při různých režimech.
  • Invertor – frekvenční měnič pro možnost měnit výkon zařízení v závislosti na aktuální potřebě. Na jaře jistě potřebuji topit méně než v zimě, že?

Čili je to jasné, rozumná volba je EEV s invertorem (frekvenčním měničem).

S výše uvedenou technologií jsme přišli jako první na Český trh již v roce 2006–2007 pod označením AC Heating Convert AWxx a že je to správná cesta pochopila časem celá řada dalších dodavatelů a výrobců, přestože se tomu v dobách minulých bránili.

Vývoj nelze zastavit

Stranu chladivového systému tepelného čerpadla jsme tedy již vyladili. Dnes již ji má vyladěnou i celá řada jiných výrobců. Zpravidla se sice nejedná o úplně levná zařízení, nicméně jim nelze z pohledu chladivového systému obvykle nic výrazného objektivně vytknout. Zkrátka v oblasti kompresorů a použitých chladiv je již většina věcí vyřešena.

Uživatelské rozhraní xCC
Uživatelské rozhraní xCC

Protože jsme ale neusnuli na vavřínech, šli jsme ještě dál. Myšlenka, kterou se při vývoji tepelných čerpadel AC Heating řídíme, je taková: „Pokud je tedy v současnosti při současném stavu poznání této problematiky chladivový okruh vyřešen, je třeba vylepšovat stranu topného systému, resp. jeho řízení.“

O naplnění této myšlenky se stará náš řídicí systém AC Heating xCC, který představuje univerzální platformu pro řízení jednotlivých instalací nebo i kaskád tepelných čerpadel AC Heating. Tento řídicí systém je nezávislý na typu venkovních jednotek tepelných čerpadel. Jako nejspolehlivější jsme po letech označili výrobky korporace Toshiba-Carrier (japonská a evropská produkce), které s úspěchem používáme, protože jsou optimalizovány pro střední Evropu.

Zjistili jsme, že použitím propracovaného řízení je však možné získat ještě další úspory v řádu až desítek procent.

Tak kde tedy ty další úspory leží? Nejsou to jen fráze?

Úspory mohou být v celé řadě věcí, řada z nich představuje naše know-how. Nejobecnějším a nepopiratelným faktem z tohoto ranku je asi skutečnost, že špatně nastavený systém funguje méně efektivně než perfektně nastavený systém.

Tepelná čerpadla AC Heating
Tepelná čerpadla AC Heating

Aby bylo možné systém dobře nastavit, je zapotřebí, aby ovládání bylo přehledné. Je nutné, aby ovládání bylo možné provádět nejen na zařízení tepelného čerpadla z technické místnosti, ale aby bylo možné jej připojit k místní počítačové síti a šlo topení nastavovat z tabletu, telefonu nebo PC, např. přes síť Wi-Fi. Samozřejmě šikovné je i ovládání přes internet na dálku odkudkoliv na světě. Vypadá to jako drobnost, ale není to zcela nepodstatné. Uživatelské rozhraní je realizováno jako webové, jeho vzhled posuďte sami.

Výše uvedené možná znělo jako formalita, ale z našich zkušeností víme, že přes 80 procent zákazníků pořádně neví, jak se jednotlivé prvky jejich původního topení nastavovaly.

 

Nyní již pár konkrétních případů:

Úspora ohřevu teplé užitkové vody (TUV)

Ohřev TUV pomocí tepelného čerpadla AC Heating je výhodnější
Ohřev TUV pomocí tepelného čerpadla AC Heating je výhodnější

Použiji ohřev TUV jako příklad vylepšení účinnosti topného faktoru: Řídicí systém xCC umožňuje nastavit teplotu TUV. To umí každý systém. Navíc však určujete teplotu topné vody, kterou se TUV v kombinovaném ohřívači ohřívá (systém vnořeného šnekového výměníku nebo tank-in-tank) a kterou můžete snížit. Tímto zásadním způsobem ovlivníte, zda se zásobník ohřeje rychle se standardní účinností nebo pomaleji s vyšší účinností.

Konkrétní data:

  • Požadovaná teplota TUV = 45 °C
  • Teplota topné vody = 50 °C na místo 58 °C => vyšší topný faktor
  • Hygienická nezávadnost je zajištěna pravidelnou sanitací na 60 °C 1× týdně

Tyto funkce jsou u ohřevu TUV z pohledu účinnosti klíčové a vyžadujte je tedy od svého dodavatele.

 

Úspora ohřevu TUV pokračuje

Máte navíc možnost načasovat ohřev TUV na období kdy je tepleji (tj. přes den). Topný faktor se opět zvýší, protože závisí na venkovní teplotě. Naopak, pokud máte solární systém, je možné ohřev přes den omezit pouze na útlumovou teplotu a dát tak šanci koexistujícímu solárnímu systému.

Úspora spotřeby rozvodů TUV

Důležité je TUV rozvádět efektivně. To znamená, že se musí regulovat provoz cirkulačního oběhového čerpadla. Tepelné čerpadlo AC Heating má pro tuto funkcionalitu určený výstup, který šetří energii že čerpadlo pracuje jen v časech kdy potřebujeme (např. od 6:00 do 9:00 a od 17:00 do 20:30, a to v intervalech 3 minuty běží, 10 minut stojí). Tím šetříme elektrickou energii na provoz oběhového čerpadla i teplo odebírané ze zásobníku TUV.

Snížení provozních nákladů!

Tepelná čerpadla AC Heating
Tepelná čerpadla AC Heating

Obdobných příkladů lze nalézt celou řadu. Žádná z uvedených věcí nepředstavuje přirozeně revoluci. Vylepšení výše uvedeného typu je mnoho a všechny nelze popsat v tomto článku. Ten představuje jen takovou malou ochutnávku. Máme změřeno a spočítáno, že dohromady takový systém ušetří řádově desítky procent.

"Jak se říká 1000× nic..."

Další chytré implementace funkcí najdeme i u těchto případů:

  • automatika ovládání bazénu
  • ovládání bazénové filtrace
  • ovládání krbu
  • směšování okruhu podlahového topení
  • ovládání vířivky
  • řízení solárních panelů
  • zajímavou funkci představuje automaticky adaptovaná ekvitermní křivka, která se automaticky nastaví na nejnižší možnou úroveň tak, aby byl topný faktor tepelného čerpadla opět maximální
  • ...

Odpadají nejrůznější externí regulace

Regulace bazénu pomocí systému xCC
Regulace bazénu pomocí systému xCC

Tepelné čerpadlo je schopno řídit i prvky nesouvisející s topením. Někdy je šikovné napojit na jeden chytrý systém víc věcí. Třeba automatické časové ovládání venkovních žaluzií. V momentu kdy nemáte pět ovladačů s pěti uživatelskými rozhraními od pěti nezávislých systémů, ale používáte jen jeden systém, který zvládne vše skvěle a ještě je „user-friendly”, si už ani nedokážete představit, že by to mohlo být někdy nějak jinak.

 

Úspora pořizovacích nákladů!

Řídicí systém xCC tepelného čerpadla AC Heating je velmi pružný. Je připraven se přizpůsobit a často tak zjednodušit hydraulické zapojení nebo vždy umožní využít stávajícího kotle, který přebere funkci záložního/bivalentního zdroje. To přinese úsporu pořizovacích nákladů.

Konzultace a technická podpora zdarma

Pokud Vás naše inovativní metody zaujaly a uvažujete o tepelném čerpadle nebo realizujete nějakou akci, kde potřebujete specialisty z oboru „měření a regulace“, neváhejte se na nás obrátit. Velmi rádi Vám naše tepelné čerpadlo s řídicím systémem xCC ukážeme a poradíme Vám s řešením Vaší aplikace.

Za tým AC Heating zdraví
Ing. Lubomír Kuchynka

Tepelná čerpadla

info@ac-heating.cz
www.ac-heating.cz
+420 775 211 408

AC Heating - tepelná čerpadla s invertorem
logo AC Heating - tepelná čerpadla s invertorem

Společnost KUFI INT je česká firma, která vyrábí a instaluje tepelná čerpadla AC Heating Convert AW. Naše tepelná čerpadla vytápí rodinné domy, bytové domy, školy, školky, administrativní budovy a průmyslové haly. Máme za sebou stovky instalací tepelných ...