Jak vybrat tepelné čerpadlo pro vytápění vašeho domova, abyste později nelitovali?

Podívejme se na tři typy tepelných čerpadel: geotermální (země), hydrotermální (voda) a aerotermální (vzduch).

Aerotermální (vzduchové) tepelné čerpadlo

Nejprve zhodnoťte, zda jsou teploty ve vaší oblasti pod -15 stupňů nebo pod -20 stupňů déle než 7 dní v řadě. Pokud takto nízké teploty nejsou v topné sezóně typické, pak je nejlepší zvolit vzduchové tepelné čerpadlo. Tento systém je výrazně levnější než jiné typy a mnohem jednodušší na instalaci. Například běžný split systém je již vzduchovým tepelným čerpadlem.

Hydrotermální (vodní) tepelné čerpadlo

Pokud se v oblasti poblíž místa instalace tepelného čerpadla (obvykle kotelna v domě) nachází alespoň středně velké jezírko (je vhodné, aby bylo jezírko celé na vašem území), pak stojí za zvážení možnost instalace hydrotermálního tepelného čerpadla, kterému se často říká vodní tepelné čerpadlo voda. Obecně je levnější než geotermální tepelné čerpadlo. Při volbě tohoto typu je nutné spočítat, zda akumulovaná energie zásobníku stačí pro vytápění tepelným čerpadlem po celou dobu vytápění. Pro tento výpočet je lepší kontaktovat odborníka.

Geotermální (zemní) tepelné čerpadlo

Zbývá uvažovat o geotermálním tepelném čerpadle. Je těžké pojmenovat případ, kdy nebylo možné takovou věc nainstalovat, ale s něčím je třeba počítat.

Vstup speciálního vybavení

S některými instalatéry budete muset projít objemnou vrtačkou na Uralu, která bude nemilosrdná k vašim květinovým záhonům, trávníkům, plotům a terénním úpravám. V naší společnosti je to jednodušší. Vrtné soupravy, které používáme, lze dokonce přenášet branou. Doporučujeme zeptat se na technologii svého instalatéra tepelného čerpadla a rozhodnout se pro mobilní, kompaktní jednotky. Díky tomu bude instalace prakticky bez nečistot a beze změny procesů na vašem pracovišti.

Schéma podzemních komunikací lokality

Toto je velmi důležitý bod, na který samotní instalátoři někdy zapomínají, proto doporučujeme, abyste se o tento bod postarali sami a předem.

Elektrické vedení: Jen dejte pozor, aby nedošlo k žádnému mechanickému poškození v důsledku vrtacích operací a sdělte odborníkovi, kde k nim dochází.

Vedení přívodu vody a tekutého odpadu: Je velmi důležité nejen bezprostředně před instalací uvést, kde budou umístěny, ale také myslet na umístění kotelny. Je nutné počítat tak, aby geotermální sondy procházely po celé délce ve vzdálenosti minimálně 1,5 metru od komunikací, jinak mohou zamrznout kapalinu v potrubí. Také je lepší vyhnout se křížení sond a potrubí.

2. Výběr topného systému pro tepelné čerpadlo

Rozhodli jsme se pro typ tepelných čerpadel, nyní vyberme systém vytápění pro tepelné čerpadlo nebo zhodnoťme stávající.

Nejběžnější systémy jsou:

Radiátory

K tepelnému čerpadlu se nejlépe hodí nízkoteplotní radiátory jako Kermi Therm X2. Jen mějte na paměti, že výpočet výkonu chladiče musí být proveden pro režim chladicí kapaliny 55/45. Pokud již máte radiátory nainstalované a jsou navrženy pro vyšší teplotu chladicí kapaliny, můžete buď přidat několik dalších sekcí nebo celé radiátory, nebo nainstalovat další další topný systém (obvykle se přidávají podlahové vytápění nebo fancoilové jednotky). V zásadě to lze provést až poté, co pochopíte, že objem chladicí kapaliny v systému nestačí k zahřátí místností.

Teplá podlaha

S tepelným čerpadlem je tento systém klasikou. Teplé podlahy jsou již nízkoteplotní a tepelné čerpadlo nemá žádné speciální vlastnosti.

Fancoily

Tento topný systém může plnit i funkci klimatizace, což je důležité zejména v létě. Při instalaci takového systému předem doporučujeme vzít v úvahu pasivní systém vytápění, který byl popsán dříve.

Teplý podstavec

Tento systém vytápění je pro Rusko zcela nový a není příliš běžný. Ale nejúčinněji funguje s tepelným čerpadlem, protože objem chladicí kapaliny v systému je minimální.

3. Systém napájení

Tepelné čerpadlo je spotřebičem elektrické energie, proto je nutné si tuto problematiku předem vyjasnit.

Vyhrazená síla

Nejprve zkontrolujte přidělený výkon pro váš web. Obvykle se určuje omezovacím strojem v ampérech. Stačí si tento parametr zapamatovat a sdělit ho svému dodavateli tepelného čerpadla, aby mohl vyhodnotit, zda bude systém fungovat.

1 nebo 3 fáze

A samozřejmě nezapomeňte vzít v úvahu přítomnost 1 nebo 3 fází. Většina modelů tepelných čerpadel pracuje pouze na třech fázích. Kromě toho jsou 3-fázová tepelná čerpadla často účinnější a ekonomičtější než jejich 1-fázová protějšky. Obecně platí, že všichni výrobci kompresorů na světě mají limit tepelného výkonu pro 1fázové modely – to je 12 kW. Pokud váš web nemá 3 fáze, doporučujeme je propojit. Obvykle to není tak obtížné, jak se zdá zvenčí.

Výkonová stabilita

Dalším důležitým faktorem je stabilita. Každý výrobce elektrického zařízení vám potvrdí, že kvalita zdroje ovlivňuje výkon systému i životnost. Provádějte proto měření kvality vaší elektřiny. Nejlepší je provádět měření o víkendu večer, kdy je zatížení elektrické sítě maximální. Odchylka parametrů o 1 % může vést k nežádoucím důsledkům při provozu tepelného čerpadla.

Co dělat, když je kvalita elektřiny pod normálem?

Nejprve informujte svého dodavatele tepelného čerpadla o výsledcích vašich měření. Většina moderních modelů tepelných čerpadel je vybavena přepěťovou ochranou a frekvenčním měničem (frekvenčním měničem). Frekvenční generátor je schopen vyhladit napětí v rámci určité normy. Výrobce tepelného čerpadla musí tuto normu znát, aby mohl posoudit správnou funkci svého zařízení ve vašich podmínkách. Pokud si elektronika tepelného čerpadla nedokáže poradit s vašimi výkyvy, musíte nainstalovat stabilizátor napětí. Až na vzácné výjimky zachrání situaci posledně jmenované zařízení. Výkon stabilizátoru je lepší koordinovat s dodavatelem zařízení.

Víte, že v Moskevské oblasti jsou náklady na vytápění domu elektřinou, zkapalněným plynem nebo naftou přibližně stejné? A pokud nemáte přípojku na hlavní plyn, tak v tomto případě existuje jediná možnost, jak snížit provozní náklady – nainstalovat tepelné čerpadlo.

Pojďme se společně seznámit se zahraničními zkušenostmi z provozu tepelných čerpadel a spočítat si ekonomickou realizovatelnost konkrétního typu vytápění. Jdeme!

Takže se chystáte stavět nebo už máte venkovský dům. Je zcela zřejmé, že v chladném období bude potřeba topit. Uvažujme dům nacházející se v Moskevské oblasti (v jiných regionech mohou být náklady na energetické zdroje odlišné).

Jako zdroj tepelné energie si můžete vybrat:

• Topení kamny (dřevo, pelety)

• Zkapalněný plyn (propan-butan) v plynové nádrži

Máte-li moderní pohodlný domov, pak topení kamny okamžitě odpadá, protože bez lidské přítomnosti nemůže fungovat automaticky a je zdrojem škodlivých částic PM2.5. Aniž byste se dotkli takových problémů, jako je nebezpečí požáru a nízká účinnost. Vytápění kamny škrtneme.

S plynem ze sítě je vše jednoduché a složité zároveň. Jednak se jedná o nejlevnější zdroj tepelné energie a jednak má velmi vysoké náklady na připojení. V moskevské oblasti jsou náklady na připojení přibližně 500 000 rublů (část nákladů na připojení lze zahrnout do nákladů na místo).

Ale s elektřinou, zkapalněným plynem a motorovou naftou se objevuje zajímavější obrázek. Současné náklady na tyto nosiče energie jsou: elektrická energie stojí přibližně 3,9 rublů na 1 kWh, směs propan-butan stojí 23 rublů na 1 litr a nafta stojí 40 rublů na litr.

Spočítejme si výhřevnost těchto zdrojů tepla:

Směs propan-butan SPBT (Liquefied Hydrocarbon Gas LPG).

Měrné spalné teplo LPG je 45,2 MJ/kg nebo při započtení hustoty 27 MJ/litr a při zohlednění účinnosti plynového kotle 90% dostaneme, že při spalování 1 litru vznikne 24,3 MJ energie, nebo ve známějších jednotkách – 6,75 kW h/l Cena 1 rublů LPG. Proto 23 kW h tepelné energie získané tímto způsobem bude stát: 1 rubly 3 kopecks.

Nafta

Měrné spalné teplo motorové nafty je 42 MJ/kg; nebo s přihlédnutím k hustotě 33,6 MJ/litr. 1 litr nafty uvolní 9,33 kWh energie nebo 8,397 kWh při zohlednění 90% účinnosti kotle. Cena 1 litru nafty je 40 rublů. Proto 1 kW h tepelné energie získané tímto způsobem bude stát: 4 rubly 28 kopecks.

elektřina

Účinnost jakéhokoli elektrického ohřívače se blíží 100%. Proto 1 kW h tepelné energie získané tímto způsobem bude stát: 3 rubly 90 kopecků.

Ve skutečnosti můžete zkusit najít naftu nebo směs propan-butan levněji, ale fyzikální zákony neoklamete. Levné palivo bude nekvalitní a výsledná účinnost bude mnohem nižší. Nakonec se stejně ukazuje, že náklady na tyto zdroje tepelné energie jsou přibližně stejné.

A pokud nevidíte rozdíl, proč platit více a komplikovat systém? Jediným argumentem pro instalaci plynové nádrže nebo nafty je proto nedostatek přidělené elektrické energie. Což zase naznačuje, že buď máte hodně velký dům, nebo je špatně izolovaný.

Celkem jsme došli k závěru, že se vlastně vyplatí používat k vytápění buď hlavní plyn, nebo elektřinu. Spočítejme si výhřevnost:

hlavní plyn

Měrné spalné teplo (spodní) plynu G20 (zemní plyn) je 34,02 MJ/m³T.e. 1 m³ G20 při spálení uvolní 34,02 MJ nebo 9,45 kWh energie. Budeme brát účinnost kotle jako 92%. Náklady na 1 m³ hlavního plynu jsou 7 rublů. Proto 1 kWh tepelné energie získané tímto způsobem bude stát: 80 kopejek.

To znamená, že můžeme konstatovat, že provozní náklady na vytápění hlavním plynem jsou 4,75krát nižší než na vytápění elektřinou. Dobrý argument ve prospěch hlavního plynu, pokud neberete v úvahu náklady na jeho připojení. Co ale dělat, když hlavní přívod plynu není vůbec?

Musíte použít tepelné čerpadlo! Celé tajemství spočívá v tom, že tepelné čerpadlo bude stát stejně jako instalace plynové nádrže s plynovým kotlem nebo palivové nádrže s naftovým kotlem. Tepelné čerpadlo je však schopno vyrobit v průměru 3x více tepelné energie, než spotřebuje elektrické energie. Jednoduše nainstalujete tepelné čerpadlo a hned začnete platit za vytápění 3x méně.

Proto 1 kW h tepelné energie získané z tepelného čerpadla bude stát: 1 rubl 30 kopecks. A to je již srovnatelné s náklady na hlavní plyn!

Kdy použít tepelné čerpadlo?

• Chybí technická možnost připojení hlavního plynu

• Náklady na připojení plynu jsou příliš vysoké

• Existuje limit na přidělený elektrický výkon

• Velké tepelné ztráty (budova má nedostatečnou izolaci)

Překvapivě, ale pravdivě: čím hůře je dům zateplen, tím výhodnější je použití tepelného čerpadla.

Použití tepelného čerpadla má jedno omezení: velmi nízké náklady na elektrickou energii, méně než 1,5 rublů/kWh. Při tak nízkých nákladech na elektřinu nemá ekonomický smysl instalovat tepelné čerpadlo, protože lze jednoduše použít přímé elektrické vytápění.

Princip činnosti

Už jsem vám několikrát řekl, jak tepelné čerpadlo funguje, takže to nebudu opakovat. Stručně řečeno, tepelné čerpadlo přenáší tepelnou energii z nekvalitního zdroje tepelné energie do topného systému. Náklady na energii jdou pouze na provoz kompresoru, který stlačuje chladivo v systému. Užitný výkon tepelného motoru se tedy v plném souladu se zákony termodynamiky skládá z energie vynaložené na kompresní práci a z přenesené energie. To znamená, že užitečná produktivita je vždy větší než 1. Zdrojem nízkopotenciální energie může být: půda, voda, vzduch.

Mnoho lidí si tepelné čerpadlo představuje jako složité a drahé zařízení zakopané v zemi. Ve skutečnosti je tepelným čerpadlem i běžná domácí lednička. V chladničce se tepelná energie odebírá z vnitřního objemu a přenáší se na zadní stěnu.

Typy tepelných čerpadel

„Voda (půda, nádrž) – voda“

Takové systémy se vyznačují velmi vysokými kapitálovými náklady (často převyšujícími náklady na připojení hlavního plynu, pokud je to možné). Pokud jako zdroj tepelné energie využijete zásobárnu tekoucí vody, můžete získat prakticky neomezené množství tepelné energie. Pokud je však zdrojem tepla půda, může po několika topných sezónách zamrznout (je vyžadován přesný výpočet tepelného výkonu systému).

„Vzduchová voda„a „vzduch-vzduch“

Takové systémy se vyznačují nízkými kapitálovými náklady a to je jejich hlavní výhoda. Jako zdroj tepelné energie využívají pouliční vzduch, jehož objem je neomezený. Jediným omezením těchto systémů jsou velmi nízké okolní teploty: pod -30°C (pro provoz v takových podmínkách je nutné nainstalovat přídavný elektrický ohřívač).

Podívejme se blíže na tyto systémy:

Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch

· Letní chlazení (v případě potřeby)

· Kombinace s přívodem a odvodem ventilace

· Nízká cena zařízení

· Nemůžete ohřívat vodu

Tepelné čerpadlo vzduch-voda

· Ohřev vody pro domácí potřebu

· Možnost vytvoření hybridního systému vytápění (napojení alternativních zdrojů tepelné energie)

· Přívodní a odsávací ventilace bude samostatným systémem

· Funkce chlazení vyžaduje instalaci fancoilů

· Vysoké náklady na vybavení

Tepelná čerpadla vzduch-vzduch jsou tak cenově nejdostupnějším topným zařízením ze všech existujících typů tepelných čerpadel. Průměrná doba návratnosti tepelného čerpadla vzduch-vzduch v moskevské oblasti je od 3 do 6 let (záleží na velikosti tepelných ztrát v domě – čím větší dům, tím rychleji se tepelné čerpadlo vyplatí).

Tepelná čerpadla v Evropě

Je děsivé pomyslet, ale v roce 2018 bylo v Evropě instalováno 1,3 milionu tepelných čerpadel. Prvních pět zemí vypadá takto: Francie (275 tisíc), Itálie (200 tisíc), Španělsko (120 tisíc), Švédsko (108 tisíc), Norsko (101 tisíc). Celkem je aktuálně v provozu téměř 12 milionů tepelných čerpadel. Jen se zamyslete nad tímto číslem – 12 milionů tepelných čerpadel.

Zpráva EHPA (Evropská asociace tepelných čerpadel) za rok 2018:

Distribuce prodeje podle typu tepelného čerpadla:

„Voda-voda“ – 99 389 ks.

„vzduch-vzduch“ – 596 049 ks.

„Vzduch-voda“ – 547 277 ks.

Vezměte prosím na vědomí, že vzduchová tepelná čerpadla tvoří více než 90 % všech tepelných čerpadel prodaných v roce 2018!

Tepelná čerpadla ve Švédsku a Norsku

Věnujme zvláštní pozornost využití tepelných čerpadel ve skandinávských zemích. Zdroj: Severský přístup ke strategii EU pro vytápění a chlazení (Jenni Patronen, Eeva Kaura a Cathrine Torvestad). Dnes je ve Švédsku instalováno více než 1 milion tepelných čerpadel, většinou v rodinných domech. Tepelná čerpadla z velké části nahradila přímé elektrické vytápění, elektrokotle a kotle na olej, do určité míry dřevo a pelety a ve velmi omezené míře i dálkové vytápění.

Švédsko je pro nás zajímavé tím, že podnebí je velmi podobné moskevské oblasti. Mimochodem, zde je, jaké je klima v Moskevské oblasti podle Stavební klimatologie SP 131.13330.2012 (aktualizovaná verze SNiP 23-01-99) a SP 50.13330.2012 Tepelná ochrana budov (aktualizovaná verze SNiP 23-02):

Kashira (moskevská oblast)

Teplota chladné pětidenní periody s pravděpodobností 0.92 -27 ̊С Délka topného období 212 dní Průměrná teplota vzduchu topného období -3.4 ̊С Provozní podmínky areálu B Počet denostupňů topného období (HDHP) 4960.8 °С den

Klima moskevského regionu umožňuje efektivní využití vzduchových tepelných čerpadel. Výkonový koeficient (COP) vzduchových tepelných čerpadel se pohybuje od 2 do 4 v závislosti na okolní teplotě. A při průměrné teplotě vzduchu v topném období -3,4 ̊C bude tepelné čerpadlo 3x levnější než přímé vytápění elektřinou, naftou nebo zkapalněným plynem.

Porovnejme ekonomické výhody použití tepelného čerpadla s jinými zdroji tepelné energie:

Příklady domů vytápěných tepelnými čerpadly v Moskevské oblasti

Můj vlastní jednopodlažní dům z pórobetonu o ploše 72 m². Postaveno v roce 2012. Není zde hlavní přívod plynu a je zde limit na elektrický výkon (1 fáze 5 kW). Náklady na vybavení: 150 000 rublů Roční úspory: 35 000 rublů.

Dvoupodlažní rámový dům od Ivana Konstantinova o rozloze 230 m². Postaveno v roce 2016. Není zde žádný hlavní plyn a velmi velká plocha domu pro vytápění elektřinou (s přihlédnutím k připojení 3 fází o celkovém výkonu 15 kW). Náklady na vybavení: 230 000 rublů Roční úspory: 72 000 rublů.

Ověřeno praxí

Vzduchová tepelná čerpadla jsou nejúčinnějším způsobem vytápění bez přívodu plynu. A čím dražší elektrická energie je, tím výhodnější je použití tepelného čerpadla.

V letošním roce jsme s Ivanem začali pracovat na systémech vytápění na bázi vzduchových tepelných čerpadel a systémů přívodního a odtahového větrání s rekuperací tepla na klíč. Pracujeme především se systémy vzduch-vzduch, protože takové systémy jsou dostupnější a cenově výhodnější než systémy vzduch-voda.

Příklad takového systému lze vidět zde. Náklady na topný systém založený na tepelném čerpadle a přívodní a odsávací ventilaci s rekuperátorem pro jednopodlažní pórobetonový dům na klíč o rozloze 116 m² v tomto konkrétním domě činily 725 tisíc rublů.

Vše o provozu tepelného čerpadla v mém domě od roku 2013 do roku 2019

• Instalace tepelného čerpadla (část 1)
• Ohřev vzduchu (část 2)
• Topení vzduchem, elektrika a vše ostatní
• Testování vzduchového tepelného čerpadla
• Zkušenosti s používáním klimatizace pro vytápění venkovského domu
• Celá pravda o tepelných čerpadlech
• Jak vytopit dům klimatizací: 5 let provozu“Klimatizace jako jediný zdroj tepla nefunguje!“
• Reakce na video Vladimira Suchorukova (kanál Teplovoda) o tepelných čerpadlech

Zbývají nějaké otázky? Zeptejte se jich v komentářích.

• —> Telegram —>
• —> Zen —>
• Přihlaste se k odběru našich kanálů a buďte první, kdo se dozví o hlavních zprávách a nejdůležitějších událostech dne.