Tepelná čerpadla pro výrobu teplé vody jsou zařízení, která se v zásadě v zásadě neliší od tepelných čerpadel pro ústřední vytápění. Jediný rozdíl je v tom, že ty druhé mají schopnost jak vytápět budovu, tak ohřívat užitkovou vodu (a mnoho dalších: chlazení, ohřev bazénu atd.), zatímco ty, o kterých bude řeč v tomto článku, fungují pouze pro výroba teplé užitkové vody. Někdy se jim také říká termodynamické ohřívače vody. Hlavní rozdíl ve struktuře zařízení? Další kompresor.
Malá čerpadla na teplou užitkovou vodu většinou využívají malé rotační kompresory, samozřejmě on/off (s konstantním výkonem), protože použití invertoru by zde nemělo smysl a vedlo by ke zbytečnému zdražování takových zařízení. A jejich výhodou je bezesporu cena. Ceny kvalitních tepelných čerpadel na teplou užitkovou vodu pro 4člennou rodinu začínají přibližně od 5 000 PLN čistého. Jejich instalace je také jednoduchá a tedy relativně levná a díky napájení 230 V a nízké spotřebě lze takové tepelné čerpadlo připojit prakticky do jakékoli elektrické zásuvky. Jako rychlovarná konvice. Jen trochu větší. Pojďme si je tedy probrat podrobněji.
Prohlédněte si tepelná čerpadla pro teplou užitkovou vodu u velkoobchodu Onninen
Stavba tepelného čerpadla
Jelikož je tepelné čerpadlo určeno k výrobě teplé vody, jedná se o kapacitní zařízení, které má ve většině případů integrovaný zásobník vody. Někteří výrobci tohoto typu zařízení nabízejí i verze bez nádržky, určené pro instalaci se stávající nádržkou na vodu. Je to skvělé řešení, pokud nechcete vyměnit téměř nový zásobník teplé vody nebo jste dříve investovali do drahého nerezového zásobníku, který vydrží roky. Většina zařízení na trhu jsou však kompaktní jednotky, které obsahují tepelné čerpadlo, ventilátor, nádrž na vodu a regulátor, vše uzavřeno ve více či méně vzhledově atraktivním společném pouzdře.
Je třeba dodat, že tato zařízení by měla být klasifikována jako monobloky určené pro vnitřní instalaci. Fungují tak, že nasávají vzduch pomocí ventilátoru, přijímají z něj teplo a vytlačují použitý vzduch. Teplo odebrané ze vzduchu ohřívá chladivo cirkulující v uzavřeném systému ve výparníku, které je navíc stlačováno kompresorem. Na vodní nádrži je zase navinut kondenzátor (kondenzátor), ve kterém ohřáté médium předává své teplo do nádrže a tím ohřívá naši užitkovou vodu. Existují také zařízení s kondenzátorem ponořeným v samotné nádrži. Kondenzátor nelze zaměňovat s spirálou, protože tato zařízení mohou být dostupná i ve verzi s přídavnou spirálou sloužící k připojení kotle ústředního topení nebo solárních kolektorů, které budou podporovat výrobu teplé vody.
Provozní charakteristiky tepelného čerpadla na teplou užitkovou vodu
Tepelná čerpadla pro teplou užitkovou vodu jsou zařízení určená k provozu na větrací vzduch, tedy vnitřní vzduch. Proč? Teplotní rozsah jejich provozu je obvykle 7-35°C. Nelze je tedy provozovat celoročně venku.
Nic nám samozřejmě nebrání ve vybudování potrubního systému pomocí spiro nebo PVC trubek vybavených klapkami, kam můžeme na jaře a na podzim nasávat vzduch zvenčí. Musíme však pamatovat na to, že musíme zajistit výrobu teplé užitkové vody pro období s nižšími venkovními teplotami. Vycházejí nám vstříc i samotní výrobci tepelných čerpadel, která jsou většinou již zabudovaná
elektrický ohřívač.
Dobrým řešením je také pořídit si čerpadlo s přídavnou spirálou a připojit k němu kotel ústředního topení, který se v zimě chová jako běžný zásobník vody ohřívaný kotlem. Vzhledem k tomu, že tepelná čerpadla na teplou užitkovou vodu při svém provozu cirkulují poměrně velké množství vzduchu (cca 500 m3/h), vyfukujíc ochlazený vzduch, měla by být instalována v místnostech s dostatečně velkým objemem a dobrou ventilací. Tedy ne skříň na smetáky, ale garáž nebo sklep. Pokud je touto místností kotelna, nemělo by se jednat o uhelnou kotelnu z důvodu kontaminace tohoto druhu tuhého paliva, která by mohla nepříznivě ovlivnit provoz a životnost zařízení.
Výše uvedené specifikum provozu tepelných čerpadel na teplou užitkovou vodu, při kterém dochází k chlazení odváděného vzduchu, umožňuje i částečné ochlazení a vysušení místnosti, ve které působí nebo do které se rozhodneme ochlazený vzduch nasměrovat. Protože je tato funkce aktivní pouze při ohřevu vody, t.j. za normálních provozních podmínek cca 5 hodin denně, hodí se nejlépe pro chlazení pomocných místností, např. spíží, prádelny apod. Chlazení nemůžeme řídit jinak než změnou směru proudění vzduch pomocí škrticí klapky. Je třeba jasně říci, že by se s ním nemělo zacházet jako s klimatizací. I přes nevýhody tohoto řešení se tato funkce může v létě hodit. Navíc nezpůsobuje žádné navýšení provozních nákladů, protože se dá říci, že využíváme vedlejší efekt samotného provozu zařízení.
Při každé konfiguraci systému vzduchových kanálů je třeba zohlednit maximální přípustné délky takového potrubí uvedené výrobcem zařízení v návodu k obsluze z důvodu zvyšujícího se odporu proudění vzduchu. Někteří výrobci nabízejí hotové ventilační sady určené pro jejich zařízení. Na závěr této technické analýzy pár suchých dat. Účinnost COP tohoto typu zařízení se pohybuje přibližně od 2,5 do 3,9 pro normu EN16147, tedy s těmito parametry: venkovní vzduch 15°C, vstupní teplota vody 15°C, výstupní teplota vody 55°C. Jako vždy u všech tepelných čerpadel, pokud chceme porovnávat konkrétní modely zařízení, mělo by to být provedeno podle údajů uvedených pro stejné parametry vzduchu a podle stejné normy.
Prohlédněte si tepelná čerpadla pro teplou užitkovou vodu u velkoobchodu Onninen
Integrace tepelného čerpadla s FV instalací
Na závěr stojí za to věnovat se v poslední době oblíbenému řešení, tedy kombinaci tepelných čerpadel s fotovoltaickou instalací. Toto řešení nám přináší mnoho výhod, zejména v případě vzduchových čerpadel, která ohřívají užitkovou vodu. Je známo, že v létě máme nejvyšší produkci z FV instalací díky nejvyššímu ročnímu množství slunečního záření dopadajícího na zemský povrch. Máme tedy i nejvyšší roční výrobní přebytky elektřiny, kterou budeme nespotřebované vracet zpět do elektrické sítě a později je odebíráme mírně „snížené“.
Co kdyby se tato elektřina dala sbírat jiným způsobem? Ve formě teplé vody? Nic nemůže být těžší. Mnoho tepelných čerpadel pro teplou užitkovou vodu, která se v současnosti na trhu prodává, lze provozovat s FV instalačním střídačem. Tato spolupráce je založena na stanovení určitého prahu výroby ve FV instalaci, např. na úrovni 80 %, po jehož překročení dá fotovoltaický střídač signál k zapnutí tepelného čerpadla a ohřevu užitkové vody na mírně vyšší než obvykle. teplota. Tímto způsobem přeměníme elektřinu, kterou bychom museli dodávat do sítě, na horkou vodu, kterou skladujeme a můžeme ji použít na večerní koupel. Zvyšujeme autospotřebu vyrobené elektřiny, což je velmi žádoucí při vyrovnávání nákladů na fotovoltaické instalace.
Samozřejmě před návrhem takového řešení klientovi vždy zkontrolujte, zda obě zařízení, tedy invertor i tepelné čerpadlo, mají možnost takové spolupráce. Nemusí být k dispozici v nejlevnějších verzích tepelných čerpadel na teplou užitkovou vodu dostupných na trhu V takovém případě bude doporučen i směšovací ventil pro teplou užitkovou vodu, aby se nikdo neopařil vodou, která je teplejší než obvykle.
souhrn
I přes nevýhody nízkého topného výkonu a malého rozsahu vnějších provozních teplot jsou tepelná čerpadla na ohřev užitkové vody dobrou investicí. Při správné instalaci a provozu budou sloužit dlouhou dobu a produkovat levnou teplou vodu. Náklady na provoz takového zařízení pro čtyřčlennou rodinu jsou přibližně 50 PLN měsíčně. Mnohem levnější než ohřev vody v elektrokotli. Snadná instalace a prakticky žádné zvláštní provozní požadavky kromě vhodné místnosti je předurčují do každé domácnosti. Oddělení technického poradenství poskytuje asistenci při výběru zařízení a vhodných řešení.
Ing. Pavel Leszczyński
Regionální technický poradce – OZE
Oddělení technického poradenství Onninen
Máte dotazy k oboru? Připojte se ke skupině Świat Instalacji!