Tepelné čerpadlá, vykurovanie, chladenie a klimatizácia - technológie pre komfortnú a umelú klímu.

Často kladené otázky - Vykurovanie

Sezónne COP teda SCOP je úplne presne a jasne definovaná veličina konkrétnou normou alebo viacerými súvisiacimi normami CEN (Európsky výbor pre normalizáciu).

Ide o normy:  (hlavne) EN 14825:2013 a ďalšie, napríklad:

EN 14511-1 (Klimatizátory vzduchu, jednotky pre chladenie kvapalín a tepelné čerpadlá s elektricky poháňanými kompresormi pre ohrievanie a chladenie priestoru – Časť 1: Termíny a definície)

EN 14511-2 (Klimatizátory vzduchu, jednotky pre chladenie kvapalín a tepelné čerpadlá s elektricky poháňanými kompresormi pre ohrievanie a chladenie priestoru – Časť 2: Skúšobné podmienky)

EN 14511-3:2011

EN 14511-4 (Klimatizátory vzduchu, jednotky pre chladenie kvapalín a tepelné čerpadlá s elektricky poháňanými kompresormi pre ohrievanie a chladenie priestoru – Časť 4: Prevádzkové požiadavky, značenie a inštrukcie)

 

Význam SCOP teda spočíva v definovaní skutočného (alebo aspoň čo najbližšie k realite) COP za celú vykurovaciu sezónu. Pôvodný parameter COP nezohľadňoval skutočnú účinnosť tepelných čerpadiel za celú sezónu, takže parameter SCOP vznikol ako prirodzená potreba, pretože COP podľa tabuliek sa stanovovalo často za podmienok ktoré sa v praxi vôbec nemuseli vyskytnúť.

 

Typický príklad je COP 4,7 pri A7 (teplota vzduchu +7°C)/W35 (teplota vody +35°C vo vykurovaní) a výkon 11kW. Rodinný dom so stratou 11kW pri -11°C (Bratislava) môže mať pri +7°C stratu len cca 3,38kW aký by bol teda dôvod kúriť pri tejto teplote na výkon 11kW? Žiadny... Zároveň +35°C voda do podlahového vykurovania na ktoré sa ideálne hodí tepelné čerpadlo je vhodná práve tak okolo -11°C zimy. Ak niekto na základe COP 4,7 očakával úsporu skoro 80% v porovnaní s elektrokotlom (je to smutné ale veľa predajcov tepelné čerpadlá takto predávalo) a nakoniec dosiahol RSCOP (reálne SCOP) 2 tak mohol byť veľmi skalamaný (takto dosiahol len 50% úsporu)

 

Všimnite si prosím zaujímavosť, vplyv SCOP na dosiahnutú úsporu, kým medzi SCOP 2 a 4 je rozdiel v úspore až  25% ale v skutočnosti je 75% oproti 50% nárast úspory až 50%, tak medzi SCOP 4 a 10 je to len 15% a celkovo je to v porovnaní so 75% a 90% len 20%-ný nárast, treba však podotknúť, že nie je čo ľutovať, pretože pravdepodobne ešte dlhé roky bude hraničnou métou SCOP okolo 5:

Hypotetické tepelné čerpadlo s SCOP 10 by malo dosiahnuť úsporu až 90% v porovnaní s elektrokotlom - smutné je, že žiadne tepelné čerpadlo to zatiaľ nedokáže...

Hypotetické tepelné čerpadlo s SCOP 9 by malo dosiahnuť úsporu až 89% v porovnaní s elektrokotlom - smutné je, že žiadne tepelné čerpadlo to zatiaľ nedokáže...

Hypotetické tepelné čerpadlo s SCOP 7 by malo dosiahnuť úsporu až 86% v porovnaní s elektrokotlom - smutné je, že žiadne tepelné čerpadlo to zatiaľ nedokáže...

Hypotetické tepelné čerpadlo s SCOP 6 by malo dosiahnuť úsporu až 84% v porovnaní s elektrokotlom - smutné je, že žiadne tepelné čerpadlo to zatiaľ nedokáže...

Hypotetické tepelné čerpadlo s SCOP 5 by malo dosiahnuť úsporu až 80% v porovnaní s elektrokotlom - smutné je, že zatiaľ v praxi len minimum tepelných čerpadiel sa k tejto hodnote blíži...

Hypotetické tepelné čerpadlo s SCOP 4 by malo dosiahnuť úsporu až 75% v porovnaní s elektrokotlom - smutné je, že zatiaľ v praxi len minimum tepelných čerpadiel sa k tejto hodnote blíži...

Hypotetické tepelné čerpadlo s SCOP 3 by malo dosiahnuť úsporu až 66% v porovnaní s elektrokotlom - toto je zatiaľ v praxi najbežnejšia reálne dosiahnutá hodnota...

Hypotetické tepelné čerpadlo s SCOP 2 by malo dosiahnuť úsporu až 50% v porovnaní s elektrokotlom - toto je zatiaľ v praxi bežne reálne dosiahnutá hodnota, ale veľmi slabá...

 

Takže ešte premeníme úspory z % na peniaze, dom so stratou 11kW má spotrebu cca 26400kWh a náklady na kúrenie elektrokotlom pri cene 0,13€/1kWh ročne okolo: 3432€

 

Úspora pri SCOP 10 by teda znamenala: 3088 € zostanú ročné náklady: 344€

Úspora pri SCOP 9 by teda znamenala: 3054 € zostanú ročné náklady: 378€

Úspora pri SCOP 7 by teda znamenala: 2951 € zostanú ročné náklady: 481€

Úspora pri SCOP 6 by teda znamenala: 2882 € zostanú ročné náklady: 550€

Úspora pri SCOP 5 by teda znamenala: 2745 € zostanú ročné náklady: 687€ - aktuálne nereálne

Úspora pri SCOP 4 by teda znamenala: 2574 € zostanú ročné náklady: 858€ - lepšie tepelné čerpadlo

Úspora pri SCOP 3 by teda znamenala: 2289 € zostanú ročné náklady: 1133€  - bežné tepelné čerpadlo

Úspora pri SCOP 2 by teda znamenala: 1716 € zostanú ročné náklady: 1716€ - lacné tepelné čerpadlo

 

V praxi čím vyššie COP alebo SCOP výrobca deklaruje, tým je aj vyššia cena tepelného čerpadla. Preto pozor aj na cenu, ak vám výrobca ponúka jedno 11kW tepelné čerpadlo napríklad za 10000 € s tým že dosahuje SCOP 4 a preto sa oplatí dať za neho viac a niekto iný ponúkapodobné tepelné čerpadlo s SCOP 3 ale za 7000 €, je možné žesa vám oplatí viac to lacnejšie. Skúste to prepočítať: ušetríte na kúpe 3000 € na spotrebe budete platiť o cca 285€ ročne viac. Z úspory  3000 € si môžete dovoliť platiť 10,5 roka zvýšenú spotrebu... Ale nemuseli ste na začiatku vytiahnuť z vrecka celých 10000 €. Navyše treba uvažovať s využitím tepelného čerpadla niekde okolo 12 - 15 - až 20 rokov, pravdepodobne dovtedy prídu nové riešenia, účinnejšie, modernejšie a s novými funkciami, takže ani argument že čo je drahšie je lepšia a aj viac vydrží nemusí byť dôležitý.

Ale to už sme sa dostali ďaleko od témy a riešime skôr dôsledky SCOP na našu peňaženku. :) Mimochodom práve to bolo účelom zavedenia SCOP, aby sa dalo dopredu zistiť čo nejpresnejšie prevádzkové náklady na to ktoré tepelné čerpadlo.

 

Takže späť k téme.

 

Pre jednoduchšie vysvetlenie SCOP sa najprv vrátime k COP, čo je Coeficient of performance a po Slovensky koeficient účinnosti. Jednoduchý príklad COP pre tepelné čerpadlo vzduch - voda  s COP 3 (samozrejme za určitých podmienok) znamená, že toto tepelné čerpadlo spotrebuje na 3kW tepelného výkonu 1kW elektrickej energie, čo znamená, že 1/3 tepla dodá formou premeny elektrickej energie na tepelnú a 2/3 odoberie z okolitého prostredia a takto spolu dodá 3/3 do vykurovacieho systému.

Keďže účinnosť tepelných čerpadiel je závislá od teploty zdroja tepla a najmä výstupnej teploty vykurovacej vody z tepelného čerpadla, platí, že ak sa tieto hodnoty počas vykurovacej sezóny menia, mení sa aj COP.

V podstate každý moderný systém vykurovania dnes pracuje s ekvitermickou reguláciou, čo znamená, že ak je vonku chladnejšie tak do vykurovacej sústavy sa dodáva teplejšia voda a ak je vonku teplejšie, do vykurovacej sústavy sa dodáva chladnejšia voda.

Takže takmer pre 100%  tepelných čerpadiel platí, že sa ich teplotné podmienky menia a tým aj ich okamžité COP závislé na týchto podmienkach.

Okrem toho treba brať do úvahy, že úplne bežne aj tepelné čerpadlá s takzvaným zdrojom tepla so stálou teplotou (voda, zem a podobne)nie sú dokonale stále, takže sa mení aj teplota zdroja aj keď menej výrazne.

Špecifickým prvkom vplývajúcim na COP tepelných čerpadiel je ich zaťaženie tak že ich COP je vyššie s menším zaťažením a nižšie s vyšším zaťažením. Zaťaženie sa dá regulovať napríklad znížením alebo zvýšením ich výkonu, typickým príkladom regulácie výkonu pri tepelných čerpadlách sú takzvané Inverterové tepelné čerpadlá. Tieto zmenou otáčok kompresora pomocou frekvenčného meniča menia výkon kompresora a tým aj tepelného čerpadla.

 

COP sa počíta podľa normy EN 14 511

Vzorec pre výpočet vykurovacieho faktoru (COP) je COP = Delta Q /Delta W kde Delta Q je zmena tepla a Delta W je mechanická práca spotrebovaná tepelným čerpadlom, alebo tiež laicky povedaná COP = Vykurovací Výkon / Elektrický Príkon Tepelného čerpadla.
 

SCOP sa počíta podľa normy EN 14 825.

Táto norma počíta priemerný ročný výkon tepelného čerpadla v 3 rôznych klimatických podmienkach:

1. chladnejšie podnebie (severské štáty a podobne) kde normatívny počet vykurovacích hodín od začiatku do konca sezóny je: 6446 hodín.

2. mierne podnebie (naše a okolité štáty) kde normatívny počet vykurovacích hodín od začiatku do konca sezóny je: 4910 hodín.

3. stredomorské podnebie (Grécko, Chorvátsko, Taliansko, Španielsko a podobne) kde normatívny počet vykurovacích hodín od začiatku do konca sezóny je: 3590 hodín.

 

Norma EN 14 825 priamo udáva, pri akých teplotách musia byť tepelné čerpadlá testované, aby bolo možné určit ich SCOP v týchto klimatických podmienkach.
Teploty pro testování SCOP tepelných čerpadel v jednotlivých klimatických podmínkách

1. chladnejšie podnebie (severské štáty a podobne): -15°C, -7°C, +2°C, +7°C, +12°C.

2. mierne podnebie (naše a okolité štáty): -7°C, +2°C, +7°C, +12°C.

3. stredomorské podnebie (Grécko, Chorvátsko, Taliansko, Španielsko a podobne): +2°C, +7°C, +12°C.

 

No a na záver sa zohľadní výkon tepelného čerpadla a jeho efektivita pri čiasočnom zaťažení ako posledný faktor.

 

Tento článok nemal za úlohu zodpovedať úplne presne ako sa SCOP vypočíta, takže teórie stačilo.

 

Teraz druhá časť otázky: Nejde mi o definíciu ako takú, ale o to že ktoré SCOP je skutočné. Bežne sa SCOP líši podľa rôznych výpočtov.

 

Existuje jediné skutočné SCOP a to je dané normou,  skratka SCOP je mierne "zavádzajúca" pre laika pretože to vyzerá ako keby to bolo skutočné SCOP avšak ide len o normatívne SCOP od ktorého sa skutočne dosiahnuté SCOP v reálnej prevádzke na konkrétnej stavbe môže líšiť. Odlišnosti však nemôžu byť výrazné. Napríklad normatívne SCOP bude 2,9, ak vám predajca bude tvrdiť, že skutočné alebo reálne SCOP je 5 tak dajte od neho ruky preč.

 

Na záver by som zadefinoval teda nový pojem: RSCOP - Real Seasonal Coeficient of Performance ale to bude dané až nejakou novou normou keď ju vymyslíme :) Takže skutočne parameter SCOP od rôznych predajcov aj toho istého tepelného čerpadla sa môžu líšiť. Určite si dajte pozor na podozrivo vysoké sezónne SCOP deklarované na základe iného ako normatívneho výpočtu, napríkladsimulačné softvéry a podobne, tam si treba dôsledne skontrolovať zadané údaje a postup ako sa k SCOP predajca dopracoval. Stáva sa totiž, že ak údaje nie sú zaujímavé, predajcovia aj výstupy z takýchto pomôcok trochu upravia aby sa tepelné čerpadlo lepšie predávalo.


Dobrý deň,

zaujímam sa o inštaláciu tepelného čerpadla vzduch-voda Daikin Altherma LT, Rotex)
do novostavby rodinného domu (bungalov) v obci ..... v okr. Kysucké Nové Mesto. Chcel by som využiť dotácie z projektu "Zelená domácnostiam".

Premýšľam nad tepelným čerpadlom vzduch-voda Daikin Altherma nízkoteplotný systém LT - pre vykurovanie aj chladenie. Na vykurovanie aj chladenie budú slúžiť kapilárne rohože od fy ............ nainštalované v strope. Kapilárne rohože sú navrhnuté pre vykurovanie na max. prevádzkový teplotný spád podľa výpočtovej teploty 30/26°C.
Alternatívnym zdrojom kúrenia bude pec s teplovodným výmenníkom.

Možným riešením by bolo TČ Daikin Altherma EHSXB08P30A Bivalent s vonk. jednotkou ERLQ008CV3. V zozname oprávnených zariadení pre dotácie však nie je uvedené. Mám informáciu, že Daikin EHSX je vlastne nemecký Rotex, ktorý je v skupine Daikin a že v Nemecku aj samotný Daikin predáva Althermu pod označení Rotex.

Chcem Vás poprosiť o pár informácii:

1. Je Daikin Altherma EHSXB08P30A Bivalent s vonk. jednotkou ERLQ008CV3 to isté ako Rotex HPSU compact 308 (H/C) BIV ?

2. Je zariadenie zapísané v zozname oprávnených zariadení ako ROTEX HPSU Compact 308 8kW vlastne Rotex HPSU compact 308 (H/C) BIV, teda tá bivalentná verzia ?

3. Rotex HPSU compact 308 (H/C) BIV sa tiež kombinuje s vonk. jednotkou ERLQ008CV3 ?

4. Obsahuje Rotex HPSU compact 308 (H/C) BIV v tom kompakte aj TČ Daikin Altherma LT (teda vlastne Daikin Altherma LT skombinované s Rotex-áckou 300 litrovou nádobou) ?

5. Bolo by uvedené TČ postačujúce, keď projektovaný tepelný príkon objektu je nasledovný ?:
Projektovaný tepelný príkon objektu sa vypočítal podľa STN EN 12831 v elektronickom programe Techcon. Projektovaný tepelný príkon objektu je 6,45 kW. Pri výpočte sa použili klimatické údaje pre najbližšiu výpočtovú lokalitu Kysucké Nové Mesto:
- Vonkajšia výpočtová teplota θe = -13 °C
- Priemerná vonkajšia teplota počas vykurovacieho obdobia θe,pr = 7,8 °C
- Dĺžka vykurovacieho obdobia d = 242 dní
- Výmena vzduchu v obytných priestoroch n = 0,5 1/h
- Výmena vzduchu v kúpeľni a v kuchyni n = 1,5 1/h

Ďakujem vopred za informácie a akékoľvek rady.

Pekný deň prajem

 

1. Áno v princípe sa jedná o takmer identické TČ, pričom z funkčného hľadiska alebo pre užívateľa sú rozdiely takmer zanedbateľné.

2. Áno, je.
3. Nie. Produkty ROTEX sú značené vlastnou nomenklatúrou a typickým rozdielom je prvé písmeno "R" teda vonkajšia jednotka bude mať v tomto prípade kód: RRLQ008CV3.

 4. ROTEX tepelné čerpadlá majú vlastnú vnútornú jednotku inej konštrukcie ako Altherma LT z dôvodu viacerých funkcií ktorými Altherma LT nedisponuje a tiež kvôli samotnej koncepcii napríklad verzie bivalent.

5.
Výkonovo by malo byť postačujúce, nie som si istý Vami poskytnutými údajmi a podobne takže radšej to prepočítame presne.

 

 

Upresňujeme že ku kapilárnym rohožiam uvedenej firmy je toto tepelné čerpadlo vhodné riešenie. Prikladáme Vám presnú informáciu - výpočet - prípadovú štúdiu. Za zmienku stojí fakt, že ak by ste na túto inštaláciu použili tepelné čerpadlo  s nominálnym výkonom 8kW a nie 6, investičné náklady by sa zvýšili o cca 500€ a prevádzkové by sa znížili o cca 5€ ročne, takže na cenové navýšenie 500€ by ste mali návratnosť 100 rokov čo je absurdné!!! Správny návrh tepelného čerpadla preto nepodceňujte!

 

Keďže  v súčasnosti už funguje dotačný program Zelená Domácnostiam kde máte možnosť na 8kW tepelné čerpadlo získať o približne 300 až 500 € vyššiu dotáciu tak sa investícia do tepelného čerpadla s vyšším výkonom môže oplatiť. pozor ale na prílišné predimenzovanie, tam už efektivita klesa a investícia stúpa, preto je takéto riešenie úplne nevhodné! To nemusí platiť ak sa uvažuje do budúcna s využitím výkonnejšieho tepelného čerpadla napríklad pristavaním a podobne.

 

Upozornenie: Presné údaje sú uvedené iba v techn. dokumentácií. Tento výpočet používa blízke aproximácie týchto údajov.

 

Prehľad riešení:

Typ systému Split -Nízka teplota
Schéma systému RRLQ006CV3
Typ vnútornej jednotky HPSU__COMPACT_308_H _BIV
Doplnkový zdroj 9,0 kW
TPV Zásobník 300 l
Požadovaný vykurovací výkon 6,5 kW
% pokryté tep. čerpadlom 99,1%
% pokryté záložným ohrievačom 0,9%
Náklady na energie - vykurovanie 475 €
Rezerv. výkon pri vykur. vrátane el. ohr. 6,2 kW
Sezónne COP 3,9


Návrhové parametre:
Poloha
Krajina Slovensko
Mesto: Obec v okrese Kysucké Nové Mesto

Návrhové podmienky:
Vykurovaná plocha: cca 150 m² - záujemca neupresnil*
Požadovaný výkon pre podlahové vykur. pri min. nočnej teplote: 6,5 kW
Celkový požad. vykur. výkon pri min. nočnej teplote vrátane TPV: 7,3 kW
Aplikácia: Len vykurovanie
Typ systému Split (delený na vonkajšiu a vnútornú jednotku)-Nízka teplota (daná vykurovacou vodou nižšie)
Typ hydroboxu (vnútornej jednotky): Integrovaný solár, beztlakový
Rozsah výstupnej teploty vody vykurovanie 25,0°C - 30,0°C
Elektrické napájanie: 230V 1f

Teplá pitná voda:
Objem zásobníka: 300 l

Technické detaily:

Vnútorná jednotka HPSU__COMPACT_308_H_BIV

Aplikácia:
Funkcia: Len vykurovanie (bez chladenia)
Aplikácia: Nízka teplota (do 55°C)
Rozsah možnej teploty vody pri vykurovaní 15,0 - 55,0°C

 

Technické údaje vnútornej jednotky:
Rozmery (ŠxVxH) 800x2100x900 mm
Hmotnosť 91kg
Pripojenie kondenzátu 18mm
Materiál Plast s povrchovou úpravou vo farbe biela/šedá
Hlučnosť:
Úroveň akustického tlaku 28dBA
Akustický výkon 42dBA
Elektrické údaje:
Elektrické napájanie 230V 1f
Veľkosť ističa (A) podľa inštalačného manuálu
Výkon el. záložného ohrievača 9,0 kW
Výkonové stupne 3

TPV Zásobník Integrovaný s TPV (TÚV)
Technické údaje
Objem vody 300 l
Max. teplota vody 75,0°C

 

Vonkajšia jednotka RRLQ006CV3
Účinnosť:
Nominálny vykurovací výkon 5,7 kW
Prevádzkový rozsah vykurovanie -25,0 - 25,0°C
Technické údaje
Rozmery (ŠxVxH) 832x735x307 mm
Hmotnosť 56kg
Chladivo R410A
GWP (global warming potentional =potenciál globálneho otepľovania) 2087,5
Náplň chladiva 1,6kg
TCO₂ ekv. 3,3 Tony
Hlučnosť:
Úroveň akustického tlaku 48dBA
Akustický výkon 61dBA
Elektrické údaje
Elektrické napájanie 230V 1f
Veľkosť ističa (A) 20A

Upozornenie: Systém obsahuje fluorinované ekologické chladivo. Ekvivalent ton CO₂ je vypočítaný iba podľa základnej náplne v jednotke. V závislosti od dĺžky potrubia a doplnenia chladiva do systému môže byť tento ekvivalent vyšší.
Ekvivalent ton CO₂

Spotreba energie na prípravu TPV (TÚV)

Spôsob použitia Spotreba teplej vody Teplota vody Objem za deň pri 40,0°C Výskytov za deň
Malé umývanie 3 l 40,0°C 48 l 16
Podlaha 3 l 40,0°C 3 l 1
Čistenie 2 l 55,0°C 6 l 2
Umývanie riadu malé 6 l 55,0°C 9 l 1
Umývanie riadu stredné 8 l 55,0°C 0 l 0
Umývanie riadu veľké 14 l 55,0°C 21 l 1
Veľké umývanie 15 l 40,0°C 0 l 0
Sprchovanie 40 l 40,0°C 40 l 1
Kúpanie 103 l 40,0°C 206 l 2
Celkovo za deň pri 40,0°C 333 l 41818 kJ

Aktuálna celková spotreba tepelnej energie za rok = 15263621 kJ.
Aktuálna celková spotreba el. energie za rok = 7199821 kJ.

Výpočty COP pre ohrev TPV. COP použité pre výpočet energie je založené na FprEN16147 (náhrada predchádzajúcej prEN255-3) - schéma veľkého odberu pri štandardnej nastavenej teplote 52,5°C.

Sezónne COP 3,9 (1) Výkon podlah. vykur. -13,0°C / 6,5 kW
Tepelná energia 47375048 kJ (2) Výkon vrátane TPV -13,0°C / 7,3 kW
(3) Rovnovážny bod -7,9°C / 5,3 kW


Výkon tepelného čerpadla:
Integrovaný generovaný vykurovací výkon tep. čerpadla. Táto hodnota zohľadňuje aj energiu potrebnú na rozmrazovací cyklus.
Výkon tepelného čerpadla je závislý od vonk. teploty a teploty výstupnej vody. Program počíta výkon tep. čerpadla pri min. nočnej teplote v zime stanovenej v meteorologických údajoch a pri zvolenej max. teplote výstupnej vody.

Výkon záložného ohrievača : Nominálny vykurovací tepelný výkon elektrického záložného ohrievača

Výkon systému: Celkový generovaný výkon systému - súčet výkonu tep. čerpadla a výkonu ohrievačov

Rezervný výkon: Prebytok vykurovacieho výkonu v porovnaní s celkovým požadovaným vykurovacím výkonom, t.j. rozdiel medzi výkonom systému a požadovaným výkonom.

Rovnovážny bod alebo rovnovážna teplota: Vonkajšia teplota okolia, pri ktorej výkon tepelného čerpadla pokrýva vykurovacie požiadavky. Je to preto najnižšia vonkajšia teplota, pri ktorej nie je potrebný prídavný zdroj tepla. Tepelné čerpadlo je schopné pokryť požiadavky na vykurovanie až po túto vonkajšiu teplotu. Pre vonkajšie teploty pod touto rovnovážnou teplotou je potrebné teplo záložného ohrievača na pokrytie vykurovacej požiadavky. V prechodnom období pri zmenených podmienkach tepelného čerpadla sa môže bod rovnovážnosti posunúť k vyššej teplote ako je rovnovážna teplota pri normálnej prevádzke.

Priebeh vonk. teplôt:


Poloha Krajina Slovakia
Mesto Kysucké Nové mesto*
Teploty (min/max) Leto Deň 25,3 / 29,7°C
Leto Noc 16,6 / 21,0°C
Zima Deň -0,1 / 8,6°C
Zima Noc -13,0 / -6,9°C


Vykurovanie- náklady na energie:

Ceny energií sú orientačné a môžu sa meniť!
Tarifa elektriky normálna Cena vysokej tarify 0,199 €/kWh
Cena nízkej tarify 0,13 €/kWh
Tarifa elektriky pre tepelné čerpadlá Cena vysokej tarify 0,199 €/kWh
Cena nízkej tarify 0,13 €/kWh
Elektrina Účinnosť priameho ohrievača 100%
Pravidelná platba 7 €
Plyn Tarifa 0,0481 €/kWh
Účinnosť 89%
Pravidelná platba 4,15 €
Vykur.olej Tarifa 1,0800 €/l
Účinnosť 89%
LPG Tarifa 0,7130 €/l
Účinnosť 90%
Pelety Tarifa 0,2100 €/kg
Účinnosť 95%
Návrhové podmienky Vykurovaná plocha 150 m²
Požadovaný výkon pre podlahové vykur. pri min. nočnej teplote 6,5 kW
Nulový vykurovací výkon pri vonk. teplote 16,0°C


Emisie CO2 pri vykurovaní


Poloha Krajina Slovakia
Elektrina Emisie CO2 pri vykurovaní 0,3540 kg/kWh
Účinnosť priameho ohrievača 100%
Plyn Emisie CO2 pri vykurovaní 0,2020 kg/kWh
Účinnosť 89%
Vykur.olej Emisie CO2 pri vykurovaní 0,2686 kg/kWh
Účinnosť 89%
LPG Emisie CO2 pri vykurovaní 0,2400 kg/kWh
Účinnosť 90%
Pelety Emisie CO2 pri vykurovaní 0,0250 kg/kWh
Účinnosť 95%
Návrhové podmienky Vykurovaná plocha 150 m²
Požadovaný výkon pre podlahové vykur. pri min. nočnej teplote 6,5 kW
Nulový vykurovací výkon pri vonk. teplote 16,0°C


Spotreba energie za mesiac


Ročná spotreba energie (vykurovanie) 12125964 kJ
Využitie primárnej energie (vykur.) 30314909 kJ
Tarifa elektriky normálna Cena vysokej tarify 0,199 €/kWh
Cena nízkej tarify 0,13 €/kWh
Tarifa elektriky pre tepelné čerpadlá Cena vysokej tarify 0,199 €/kWh
Cena nízkej tarify 0,13 €/kWh
Návrhové podmienky Vykurovaná plocha 150 m²
Požadovaný výkon pre podlahové vykur. pri min. nočnej teplote 6,5 kW
Nulový vykurovací výkon pri vonk. teplote 16,0°C


Náklady na energie za mesiac


Celkové ročné náklady (vykurovanie) 475 €
Tarifa elektriky normálna Cena vysokej tarify 0,199 €/kWh
Cena nízkej tarify 0,13 €/kWh
Tarifa elektriky pre tepelné čerpadlá Cena vysokej tarify 0,199 €/kWh
Cena nízkej tarify 0,13 €/kWh
Návrhové podmienky Vykurovaná plocha 150 m²
Požadovaný výkon pre podlahové vykur. pri min. nočnej teplote 6,5 kW
Nulový vykurovací výkon pri vonk. teplote 16,0°C


Ohrievanie zdrojom tepla


Tepelný výstup (kJ) je daný v intervaloch 1°C
Teplotný rozsah : Tepel. čerpadlo -13,0 / 16,0°C
Elektrický ohrievač -13,0 / -7,9°C
Prevádzka za rok : Tepel. čerpadlo 99,1%
Elektrický ohrievač 0,9%
Návrhové podmienky Vykurovaná plocha 150 m²
Požadovaný výkon pre podlahové vykur. pri min. nočnej teplote 6,5 kW
Nulový vykurovací výkon pri vonk. teplote 16,0°C


Spotreba energie na plochu


Celkovo za rok (vykurovanie) 315834 kJ/m²
Sezónne COP 3,9
Celková tepelná energia (vykurovanie) 47375048 kJ
Návrhové podmienky Vykurovaná plocha 150 m²
Požadovaný výkon pre podlahové vykur. pri min. nočnej teplote 6,5 kW
Nulový vykurovací výkon pri vonk. teplote 16,0°C


Doplnkové vysvetlenie:
Návrhové podmienky:
Výpočet bol vykonaný pomocou softvéru to je programu, ktorý môže byť použitý na zobrazenie dimenzovania systémov tep. čerpadiel. Program pracuje s nasledujúcimi predpokladmi.
- Detailný výpočet tepelnej záťaže by mal byť predom vypracovaný (výpočet programom TechCon nmusí byť bezpodmienečne správny, stačí zadať chybnú jednu hodnotu napríklad), pretože je v programe rozhodujúcim vstupným údajom pre návrh. Odhadovanie tepelnej záťaže vedie k zlému návrhu systému s tepelným čerpadlom a k znižovaniu jeho účinnosti. Tepelné záťaže nie je možné týmto programom vypočítať.
- Program používa klimatické údaje, ktoré boli sledované a priemerované počas viacerých rokov. Skutočné podmienky sú však rozdielne od týchto priemerných hodnôt.
- Simulácia je založená na predpoklade potreby tepla 24h/24h. Denný výkon je počítaný ako funkcia vonk. teploty a navrhovanej tepelnej záťaže. Nočný výkon (nočný útlm) je počítaný ako funkcia vonk. teploty a podielu navrhovanej tepelnej záťaže, ktorej časť je definovaná ako požadovaná vnútorná nočná teplota delená 21,0°C.
- Eurelectric poskytuje hodnotu CO2 emisií pre každú krajinu. Ak pre danú krajinu údaj neposkytuje program použije priemernú hodnotu 0,3540 kg/kWh.
Nastavenie vstupných údajov:
V každom výpočte by mali byť nasledujúce vstupné údaje posúdené pre každú novú simuláciu.
- Min. vonk. teplota, pri ktorej je vykurovací výkon 0 kW.
- Ceny plynu, oleja a elektriky (vrátane nízkej a vysokej tarify) použité pre porovnanie.
- denné a nočné obdobie pre stanovenie teploty miestnosti, vrátane nočného útlmu
Účinnosti kotlov na plynové a kvapalné palivo:
Účinnosti plynových a olejových kotlov, použité pre porovnávanie, je možné zmeniť vo výpočte boli použité prednastavené účinnosti sú v súlade s min. požiadavkami podľa smernice European Boiler Efficiency 92/42/EC pre nízkoteplotné kotle.


Informácie pre zákazníkov:

Rady pre nákup tepelného čerpadla.


Upozornenie!

Efektívna prevádzka tohto tepelného čerpadla je zaručená len ak je systém správne navrhnutý na pokrytie tepelných strát budovy so zohľadnením polohy umiestnenia!
Vždy prekonzultujte s kompetentným inštalatérom!

Tepelné čerpadlo môže byť navrhnuté na použitie s väčšinou distribučných systémov vrátane radiátorov, teplovzdušného a podlahového vykurovania, a môže nahrádzať väčšinu existujúcich vykurovacích systémov pri dodržaní doleuvedených podmienok.

Redukované tepelné straty a solárne zisky budovy:

Ak je vaša budova staršia ako 10 rokov, pred návrhom tepelného čerpadla môže byť cenovo efektívnejšie najskôr zlepšiť izoláciu, aby sa znížili tepelné straty alebo zisky ak je požadované aj chladenie (Je efektívnejšie použiť menšie tepelné čerpadlo do dobre zaizolovanej budovy). Ak dodržíte inštalačné odporučenia na zlepšenie izolácie, tepelné čerpadlo, ktoré kúpite bude mať ten správny výkon.


1. Minimálne informácie poskytované výrobcom

Výrobca Rotex
Model RRLQ006CV3
Výmenník tepla Doskový výmenník tepla
Teplonosné médium
Vykurovací výkon (kW) 14,7
Chladiaci výkon (kW)
Dodávka TPV Áno
Typ chladiva R410A / GWP = 2087,5
Hlučnosť (dBA) 48
Časti dostupné od dátumu predaja (roky) 10
Koeficient účinnosti COP (vykurovanie) 3,6
Určenie vstupnej a výstupnej teploty (°C) LWC=26,6 (DT=5,0)
Energetická účinnosť EER (chladenie)
Určenie vstupnej a výstupnej teploty (°C) LWE=18,0 (DT=5,0)

Pre náhradu jestvujúceho vykurovacieho systému, musí byť tepelné čerpadlo navrhnuté s ohľadom na jestvujúci vykurovací systém, ktorý môže byť teplovzdušný, teplovodný radiátorový, alebo podlahový. Keďže výstupná teplota vody môže byť nižšia ako u kotla, ktorý sa nahrádza, je nevyhnutné navrhnúť opatrenia na zníženie tepelných strát, alebo slnečnej záťaže pri zachovaní pôvodnej veľkosti vykurovacieho systému.

Definícia

Výkonové číslo (COP) je pomer vyprodukovaného tepla k el. príkonu pre špecifikovaný zdroj a výstupnú teplotu.

Koeficient účinnosti (EER) je pomer vyprodukovaného chladu k el. príkonu pre špecifikovaný zdroj a výstupnú teplotu.

Sezónne výkonové číslo (SCOP) je priemerný koeficient tepelného čerpadla počas celej vykurovacej sezóny pre špecifikovanú lokalitu.

Sezónny koeficient účinnosti (SEER) je priemerný koeficient tepelného čerpadla v režime chladenia počas celej letnej sezóny pre špecifikovanú lokalitu.

Hodnota pomeru primárnej energie (PER) je daná ako: COP × 0,40 (alebo COP/2,5) pre tepelné čerpadlá s elektrickým pohonom kompresorov a pri COP × 0,91 (alebo COP/1,1) pre plynom poháňané kompresory, kde hodnota 0,40 je priemerná európska účinnosť výroby elektriny vrátane strát v distribučnej sieti a hodnota 0,91 je priemerná účinnosť plynu vrátane strát v rozvodoch.

Výrobca poskytne programy, nástroje a návody, aby vám pomohol vykonať nasledujúci výpočet. Klimatické údaje by mali zodpovedať geografickej lokalite budovy.


2. Zníženie tepelných strát a slnečných ziskov budovy

Ak je budova staršia ako 10 rokov je cenovo efektívnejšie najskôr zlepšiť izoláciu, aby sa znížili tepelné zisky obmedzením vplyvu priameho slnečného žiarenia v letnom období. Ak dodržíte odporučenia na zlepšenie izolácie, systém môže byť optimálne navrhnutý na redukované tepelné straty a zisky.


3. Tepelné straty a veľkosť vykurovacieho systému

Tepelné straty budovy by mali byť vypočítané v súlade s vnútroštátnou praxou alebo s použitím vhodného schváleného počítačového programu na základe normy EN 12831 a európskej normy pre výpočet tepelných strát. Tieto tepelné straty by potom mali byť porovnané so súčasnými hodnotami požadovanými stavebnými predpismi. U existujúcich budov je všeobecne nákladovo efektívnejšie, aby pre zníženie tepelných strát bola budova zaizolovaná podľa normy ešte pred návrhom tepelného čerpadla.

 

Sezónne výkonové číslo a spotreba energie pre vykurovanie
Výpočet musí obsahovať:
- prostredie (vonkajšia teplota vzduchu)
- návrhová vonkajšia teplota
- priebeh teploty zeme počas roka (pre geotermálne tepelné čerpadlá, pre vertikálne aj horizontálne kolektory),
- návrhová vnútorná teplota
- teplotná úroveň vodného vykurovacieho systému,
- ročná potreba energie pre vykurovanie priestoru
- ročná potreba energie pre prípravu TPV (ak je špecifikovaná)

Podiel primárnej energie (PER) a ročné emisie CO2
Priemerná účinnosť výroby energie/plynu ako aj straty rozvodov elektriny/plynu sa musia zohľadniť v kalkulácii. Emisie a úspory CO2 sú počítané podľa miestnych zdrojov primárnej energie.


4. Slnečné zisky a dimenzovanie chladiaceho systému

Ak systém umožňuje aj chladenie, potom slnečná záťaž budovy môže byť počítaná v súlade s miestnymi zvyklosťami, alebo s využitím vhodného programu. Táto tepelná záťaž musí byť porovnaná s hodnotami požadovanými pre danú kategóriu budovy. U existujúcich budov je vždy efektívnejšie znížiť slnečnú záťaž pred návrhom tepelného čerpadla.

Sezónny koeficient účinnosti a spotreba energie pre chladenie
Výpočet musí obsahovať:
- prostredie (vonkajšia teplota vzduchu)
- návrhová vonkajšia teplota
- priebeh teploty zeme počas roka (pre geotermálne tepelné čerpadlá, pre vertikálne aj horizontálne kolektory),
- návrhová vnútorná teplota
- teplotná úroveň vodného vykurovacieho systému,
- ročná potreba energie pre chladenie priestoru

Podiel primárnej energie (PER) a ročné emisie CO2
Priemerná účinnosť výroby energie/plynu ako aj straty rozvodov elektriny/plynu sa musia zohľadniť v kalkulácii. Emisie a úspory CO2 sú počítané podľa miestnych zdrojov primárnej energie.


5. Školenie inštalatérov a firmy uskutočňujúce zemné vrty

Vo väčšine členských krajín sú k dispozícii kurzy umožňujúce pre inštalatérov získanie národnej, alebo medzinárodnej akreditovanej kvalifikácie. Výrobcovia organizujú vlastné kurzy na podporu inštalatérov s využitím vlastných zariadení v prevádzke, alebo v spolupráci s miestnymi školiacimi pracoviskami, poskytujúcimi tieto informácie ako súčasť kurzov.

Pre geotermálne tepelné čerpadlá, kde je vyžadovaný vertikálny vrt sú v členských krajinách k dispozícii príslušné kurzy obsluhu zemných vŕtacích zariadení.

Výpočet tepelných strát je dôležitý a základný údaj pre zákazníka ak si ide zriaďovať vykurovací systém. Tak ako v iných výpočtoch, aj tu sú možné preklepy a iné nedokonalosti.

 

Preklepy a zlé výpočty sú v podstate matematické - školácke chyby. O tých škoda hovoriť, žiaľ stávajú sa a za tie projektanti ručia svojimi poistkami...

 

Ako však môžu jednotlivé výpočty bez matematických chýb byť rozdielne?

 

Každý výpočet projektanta sa opiera o normy a podklady od výrobcov stavebných materiálov.

 

Normy sú pomerne jasné, ale podklady od výrobcov sa často manipulujú k lepším a korekčné faktory noriem sú zaokrúhľované podľa rôznych vplyvov ako napríklad vlhkosť stavebného materiálu ktorá sa časom mení a podobne.

 

Skutočne objektívny výpočet môže vykonať len skúsený a pritom projektant kráčajúci s dobou, určite sa nespoliehajte na výpočty samozvaných odborníkov bez patričného vzdelania a poistenia zodpovednosti za škodu spôsobenú výkonom práce. Žiadna poisťovňa totiž nenahradí škodu ktorú spôsobil nedostatočne odborne spôsobilý pracovník pri vykonávaní inej činnosti ako tej na ktorú bol autorizovaný príslušnými úradmi, alebo s patričným vzdelaním.

 

Pri výpočte tepelných strát preto žiadajte vždy výpočty autorizovaným projektantom opatrené jeho podpisom a pečiatkou.

Výpočet teplotného spádu po výpočte tepelných strát určuje efektivitu, účinnosť a teda spotrebu čím aj prevádzkové náklady na vykurovanie. Je dôležitým pri väčšine vykurovacích systémov. Dôležitosť stráca pri systémoch pracujúcich nezávisle od teplotného spádu (elektrický konvektor, infra panely a podobne).

Nesprávny teplotný spád spôsobí nesprávnu a neefektívnu funkciu vykurovania. Teplotný spád musí byť navrhnutý na konkrétny zdroj tepla a čo najbližšie k jeho ideálnym prevádzkovým podmienkam a na druhej strane musí korešpondovať s vykurovacou sústavou ako takou (napríklad radiátormi, podlahovým, stenovým a iným kúrením).

Výpočet tepelných strát objektu je najdôležitejším úkonom a veľkosť tepelných strát je najdôležitejšou informáciou pred ďalším návrhom vykurovania budovy.

Výpočtu tepelných strát preto venujte veľkú pozornosť!

Navrhnúť kúrenie budovy bez znalosti jej tepelných strát je podobné ako si kupovať topánky bez toho aby ste vedeli akú veľkosť budete potrebovať. Skúste si nahovoriť, že Vás o číslo menšia topánka netlačí a cítite sa v nej pohodlne a rovnako, že o päť čísiel väčšia topánka Vám nezavadzia a chôdza v nej je podľa Vás úplne pohodlná a bezpečná - ak toto dokážete a uveríte si, tak potom výpočtu tepelných strát nevenujte vôbec pozornosť.

Pre ostatných ktorí si starostlivo premyslia kroky ktoré idú urobiť a v skratke rozumne uvažujete a investujete, pre Vás je investícia od cca 50€ do zvyčajne 150€ za presný a poctivý výpočet tepelných strát tou najlepšou investíciou do kúrenia.

Takáto investícia sa bežne vráti na kvalitnom návrhu vykurovania vychádzajúcom z presného výpočtu tepelných strát do jedného roka. Naopak bez presného výpočtu tepelných strát môžete ročne stratiť na prevádzkových nákladoch aj oveľa viac a navyše sa Vám môže stať že inštalovaný zdroj tepla ale aj celý vykurovací systém zle zvolíte a na jeho kúpe prerobíte hneď na začiatku oveľa viac.

Pri inštalácii vykurovania je druhým najdôležitejším bodom výpočet a určenie teplotného spádu vykurovacej sústavy.

Návrh podlahového vykurovania nie je taký jednoduchý ako sa zdá, v každom prípade nie je ani úplne nepochopiteľný. Prikladáme Vám návrhový graf z ktorého sa dá pochopiť základné princípy návrhu podlahového vykurovania. Ak správne pochopíte základy, tak už väčšinou viete správne vybrať celý systém podlahového kúrenia.

 

 

Vykonovy diagram pre podlahove vykurovanie mokry proces

Predajca podlahového systému vykurovania mi navrhol podlahové vykurovanie. Navrhol to tak že po podlahe rozmiestnil trubky podlahového vykurovania s rozostupom 15 cm, potom spočítal dĺžky trubiek a podľa teploty vstupnej vody a optimálnej teploty s rozdielom delta t 5°K vychádza na túto miestnosť výkon vykurovania 750 Wattov. Takto pre počítali celý dom a dostali sme celkový výkon vykurovania 8,5 kW. Mám otázky:
Tých 8,5 kW je údaj ktorý odo mňa potrebujete teda tepelná strata domu aby ste vedeli navrhnúť správne tepelné čerpadlo?
Ak áno, tak čo ešte potrebujete k návrhu tepelného čerpadla?
Ak nie, ako vypočítam alebo zistím tepelnú stratu domu?
Tento istý problém mám s radiátormi. v izbách mám radiátory 4 ks 600mm x 1400 dvojradové a 2 ks 900mm x 1800 trojradové KORADO. Stratu mi určili na 9,5 kW podľa tabuliek výrobcu pri teplotnom spáde 65/55°C.

 

 

Žiaľ je to bežný jav a predajcovia podlahového vykurovania takto naozaj postupujú. Musíme uznať, že postup je v podstate správny - navrhnú vám to najlepšie a najvýkonnejšie čo sa tam hodí a niet im čo vyčítať. Pre laika ak však neupozornia na to čo za hodnota im vlastne vyšla - dochádza k veľkým problémom a kúrenie sa nemusí vôbec podariť. výkon podlahovky a radiátorov by sme na prvý pohľad mohli zrátať a dostali by sme hodnotu 18 kW. Bežný dedinský (aj mestský) kúrenár na základe tejto hodnoty zvyčajne navrhne plynový kotol s výkonom pre istotu vyšším napríklad 30 kW a systém môže začať kúriť.

  1. Údaj 18 kW v tomto prípade je mätúci - maximálne hrubo orientačný ale určite nie smerodajný alebo dokonca nie je vôbec pravdepodobné žeby sa rovnal tepelnej strate domu. Tepelnú stratu domu treba vypočítať tak, že spočítame podľa vlastností zložiek obvodového plášťa jeho straty. Stručne povedané ak má okno určitý tepelný odpor tak má aj stratu. Túto stratu vieme vypočítať z technického listu alebo projekčných podkladov dodaných výrobcom. Toto isté platí aj pre ostatné materiály, dvere, tehly, strop, komín, vetranie, podlahu, základy, krov a podobne... Tepelná strata objektu môže byť vyššia aj nižšia alebo rovná výkonu vykurovacieho systému. Správny návrh funkčného systému kúrenia sa však musí odvíjať od tepelnej straty objektu k výkonu zdroja tepla a celého systému a nie od možného výkonu vykurovacieho systému k zdroju tepla pretože ak výkon nie je optimalizovaný strate objektu, vykurovací systém zlyháva alebo jeho prevádzka je neekonomická.
  2. K návrhu tepelného čerpadla teda potrebujeme vypočítať tepelnú stratu onjektu ak prvú a potom sa navrhuje ostatný systém vykurovania.
  3. Správne ste uviedli že problém s radiátormi je ten istý, aj tu platí to čo pri podlahovom vykurovaní s prihliadnutím na odlišnosti radiátorov.

Konkurencia tvrdí, že ste klimatizačná firma a kúpa tepelného čerpadla od Vás je riziko. Oni robia len tepelné čerpadlá...

 

 

V prvom rade je takmer každé tepelné čerpadlo zariadením používajúcim tú istú technológiu ako bežné chladiace zariadenia - kto neovláda chladiace systémy nemôže sa rozumieť tepelným čerpadlám!

Paradoxom je že takéto teórie hlásajú nováčikovia na trhu s tepelnými čerpadlami ktorí sa tepelným čerpadlám začali venovať nedávno a takto obhajujú svoju neznalosť. Takto sa dá získať veľa nových zákazníkov a chváliť sa referenciami, ale zároveň takto získavajú tepelné čerpadlá zlé meno a množstvo záujemcov im ešte stále nedôveruje. 

V súčasnosti inštalujeme približne 80% tepelných čerpadiel a len 20% chladenia a klimatizácií.

 

Naša spoločnosť sa venuje práve hlavne tepelným čerpadlám. kým pred cca 10 rokmi našu činnosť tvorilo hlavne chladenie - montáž, servis, výroba a vývoj - v súčasnosti sme orientovaní hlavne na tepelné čerpadlá. Môžeme zodpovedne prehlásiť, že na Slovensku nepoznáme spoločnosť ktorá by v oblasti tepelných čerpadiel vedela zákazníkom poskytnúť alebo poskytuje viac ako my. 

Už pri vzniku našej spoločnosti a pri zvažovaní jej názvu sme brali do úvahy toto smerovanie a názov našej spoločnosti "KLÍMA" aj slogan "správna klíma" vypovedá o orientácii na správnu klímu za každých okolností. KLÍMA nie je skrátením pojmu klimatizácia alebo je hovorovým označením ale odborným názvom pre podnebie a prostredie.

Prostredie je súhrn podmienok fungovania, života. Súhrn vonkajších podmienok sa označuje ako vonkajšie prostredie; súhrn vnútorných podmienok ako vnútorné prostredie.

Zdroj: http://sk.wikipedia.org/wiki/Prostredie

 

Podnebie alebo klíma (gr. κλίμα) alebo zriedkavo povetrie je dlhodobý režim atmosférických dejov (počasia) určitého miesta alebo územia podmienený slnečným žiarením, povrchom, atmosférickou cirkuláciou, energetickou bilanciou systému Zem-atmosféra a ľudskými zásahmi.

Tento „režim“ je predovšetkým daný súborom meteorologických prvkov ako teplota vzduchu, vlhkosť vzduchu, zrážky, slnečné žiarenie, vietor, oblačnosť a pod.

Štúdiom podnebia sa zaoberá klimatológia.

Zdroj: http://sk.wikipedia.org/wiki/Podnebie_(kl%C3%ADma)

  Anuloid je hydraulický vyrovnávač tlaku vo vykurovacích sústavách a slúži pre hydraulické oddelenie okruhu zdroja tepla (tepelné čerpadlo, plynový kotol, elektrokotol a podobne) od okruhu spotreby, čiže od okruhu kúrenia, ohrevu TÚV, vzduchotechnickej sústavy, a podobne. Inštaláciou Anuloidu - HVT sa hydraulicky oddelia dynamické tlakové sily spôsobené obehovými čerpadlami jednotlivých pracovných okruhov.

V ustálenom stave funguje anuloid tak, že do hornej časti anuloidu prúdi ohriata voda zo zdroja tepla a priamo preteká protiľahlým hrdlom do sústavy. Do spodnej časti prichádza ochladená vratná voda zo sústavy, ktorá protiľahlým hrdlom odchádza do vratnej vetvy kotlového okruhu. Vo vlastnom telese anuloidu, t.j. medzi oboma dvojicami hrdiel, pričom dôjde k rovnomernému rozloženiu teplotného rozdielu v jednotlivých vrstvách vody, ktorá je v pokojovom stave.

V neustálenom stave, ak dôjde v kotlovom okruhu alebo v celej vykurovacej sústave k porušeniu tlakovej stability, dôjde v telese anuloidu k porušeniu teplotného gradientu a k prepojeniu prívodnej a vratnej vetvy.

V hornej časti anuloidu je odvzdušňovací ventil. V spodnej časti je guľový kohút pre odkalenie.

  Na túto otázku existujú dve správne odpovede. V prvom rade ide o mechanické zariadenie, respektíve elektrotechnické zariadenia s mechanickými prvkami, ktoré sú počas prevádzky zariadení v pohybe. V praxi to znamená, že môže dôjsť k náhodnému uvoľneniu mechanických rozoberateľných spojov, opotrebovaniu pohyblivých dielov a v neposlednom rade klimatizácie a tepelné čerpadlá pracujú s teplom a chladom v širokom rozsahu niekoľko desiatok °C čo dáva výrazný predpoklad k nepredvídateľným poruchám. Z uvedených dôvodov je potrebná zvýšená starostlivosť o tieto technológie a to najmä z hľadiska prevencie ich porúch.

V druhom prípade ide o legislatívne požiadavky Slovenskej Republiky a Európskej Únie, pričom klimatizačné spoločnosti sa riadia zákonom o ochrane ozónovej vrstvy Zeme a majitelia či prevádzkovatelia týchto zariadení sú povinní riadiť sa zákonom č.  17. z 13. decembra 2006 o pravidelnej kontrole kotlov, vykurovacích sústav a klimatizačných systémov, ktorého plné znenie Vám prinášame nižšie.

 

 

 17. ZÁKON z 13. decembra 2006

o pravidelnej kontrole kotlov, vykurovacích sústav a klimatizačných systémova o zmene a doplnení niektorých zákonovNárodná rada Slovenskej republiky sa uzniesla natomto zákone: Vo formáte .pdf si ho môžete stiahnuť tu, alebo si môžete prečítať jeho znenie nižšieČl. I§ 1(1) Tento zákon ustanovuje postupy a intervaly pravidelnejkontroly kotlov, vykurovacích sústav a klimatizačnýchsystémov a odbornú spôsobilosť na výkonpravidelnej kontroly kotlov, vykurovacích sústav a klimatizačnýchsystémov v nevýrobných budovách, ktoréspotrebúvajú energiu (ďalej len „nevýrobné budovy“).(2) Tento zákon sa vzťahuje naa) kotly s menovitým výkonom od 20 kW vrátane v nevýrobnýchbudovách, ktoré spaľujú tuhé a tekuté fosílnepalivá, biomasu a bioplyn a sú určené na vykurovaniepriestorov a prípravu teplej úžitkovej vody,b) vykurovacie sústavy v nevýrobných budovách, ktorýchsúčasťou je kotol podľa písmena a) starší ako15 rokov,c) klimatizačné systémy1) v nevýrobných budováchs menovitým výkonom od 12 kW vrátane.(3) Tento zákon sa nevzťahuje naa) kotly umiestnené vo výrobných budovách a v nevýrobnýchbudovách, na ktorých sa pravidelne zabezpečujeoverenie hospodárnosti prevádzky sústavytepelných zariadení po odberné miesta,2)b) kotly určené na vykurovanie priestorov a prípravuteplej vody v budovách podľa osobitného predpisu.3)§ 2Na účely tohto zákona sa rozumiea) nevýrobnou budovou budova, ktorá sa používa nainú ako výrobnú činnosť,b) kotlom teplovodný kotol, horúcovodný kotol, parnýkotol, ohrievač vzduchu vrátane jeho súčastí, najmäpripojeného systému spaľovania,c) menovitým výkonom kotla najvyšší nepretržitý tepelnývýkon vyjadrený v kW, ktorý možno dosiahnuťpočas ustálenej prevádzky kotla,d) vykurovacou sústavou časť vykurovacieho systému,ktorý tvorí najmä kotol, potrubný rozvod a vykurovacietelesá, určená iba na vykurovanie, ktoráprostredníctvom vykurovacích telies alebo inýchspotrebičov tepla zabezpečuje v jednotlivých miestnostiachpredpísaný teplotný stav vnútorného prostredia,e) menovitým výkonom klimatizačného systému najvyššínepretržitý chladiaci výkon vyjadrený v kW,ktorý možno dosiahnuť počas ustálenej prevádzkyklimatizačného systému,f) oprávnenou osobou právnická osoba alebo fyzickáosoba – podnikateľ, ktorá má osvedčenie na výkonpravidelnej kontroly zariadení uvedených v § 1ods. 2 (ďalej len „zariadenie“).§ 3(1) Pravidelnú kontrolu zariadení zabezpečuje vlastníkbudovy, v ktorej je zariadenie umiestnené.4)(2) Vlastník budovy objedná kontrolu zariadeniau oprávnenej osoby.(3) Vlastník budovy je povinnýa) uchovávať správu z kontroly tri roky po vykonanínasledujúcej pravidelnej kontroly,b) pri predaji budovy odovzdať správu z poslednej kontrolynovému vlastníkovi,c) pri prenájme budovy alebo zariadenia odovzdaťosvedčenú kópiu správy z poslednej kontroly nájomcovi.(4) Vlastník budovymôže povinnosti podľa odsekov 1až 3 previesť zmluvou na správcu budovy alebo správcuzariadenia.§ 4(1) Intervaly pravidelnej kontroly kotlov v závislostiod menovitého výkonu, druhu spaľovaného paliva a kategóriebudovy5) sú uvedené v prílohe č. 1.(2) Ak je predmetom pravidelnej kontroly kotlov kotolstarší ako 15 rokov, vykoná sa spolu s pravidelnoukontrolou kotla aj individuálna špeciálna kontrola vykurovacejsústavy podľa všeobecne záväzného právnehopredpisu vydaného podľa § 6 ods. 7.Strana 50 Zbierka zákonov č. 17/2007 Čiastka 111) § 4 ods. 6 zákona č. 555/2005 Z. z. o energetickej hospodárnosti budov a o zmene a doplnení niektorých zákonov.2) § 25 ods. 2 písm. c) zákona č. 657/2004 Z. z. o tepelnej energetike.3) § 2 ods. 2 zákona č. 555/2005 Z. z.4) § 8 ods. 2 písm. a) zákona č. 555/2005 Z. z.5) § 3 ods. 5 zákona č. 555/2005 Z. z.§ 5(1) Intervaly pravidelnej kontroly klimatizačnýchsystémov v závislosti od menovitého výkonu klimatizačnéhosystému sú uvedené v prílohe č. 2.(2) Kontrola klimatizačných systémov sa vykonápodľa všeobecne záväzného právneho predpisu vydanéhopodľa § 6 ods. 7.§ 6(1) Pred vykonaním kontroly musí byť zariadenieprevádzkyschopné a spĺňať podmienky bezpečnostia ochrany zdravia pri práci.6)(2) Požiadavky na prípravu zariadenia na vykonaniekontroly oprávnená osoba písomne oznámi vlastníkovibudovy alebo správcovi budovy najmenej desať pracovnýchdní pred termínom vykonania kontroly.(3) Oprávnená osoba nesmie vykonávať pravidelnúkontrolu zariadení v budovách, ktoré vlastní alebospravuje, a v budovách, ktoré vlastní alebo spravuje zamestnávateľoprávnenej osoby. Pravidelnú kontroluenergetických zariadení slúžiacich na zabezpečeniebezpečnosti štátu vykonáva Ministerstvo vnútra Slovenskejrepubliky a pravidelnú kontrolu vybraných zariadenív pôsobnosti Ministerstva obrany Slovenskejrepubliky vykonáva Ministerstvo obrany Slovenskej republiky.(4) Z kontroly vyhotoví oprávnená osoba správu, ktoráobsahujea) identifikačné údaje výrobcu zariadenia,b) typ zariadenia a rok jeho výroby,c) menovitý výkon zariadenia pre každý druh používanejenergie,d) druh a charakteristiku používanej energie,e) postup výkonu kontroly,f) použité výpočty,g) výsledky kontroly s návrhom odporúčaní,h) identifikačné údaje a podpis oprávnenej osoby.(5) Správa z kontroly sa vyhotovuje v štyroch rovnopisocha v elektronickej forme. Dva rovnopisy správyzašle oprávnená osoba vlastníkovi budovy alebo správcovibudovy do 30 dní od vykonania kontroly. Jedenrovnopis a elektronickú formu správy zašle oprávnenáosoba najneskôr do 30 dní po ukončení kalendárnehoroka príspevkovej organizácii Ministerstva hospodárstvaSlovenskej republiky, ktorá podľa zriaďovacej listinyzískava, spracúva a umiestňuje informácie o hospodárenís energiou a racionálnom využívaní zdrojovenergie a vydáva osvedčenia na výkon pravidelnej kontrolyzariadení (ďalej len „príspevková organizácia“).Príspevková organizácia rovnopis správy uchováva podobu desiatich rokov.(6) Príspevková organizácia vypracuje zo správ z kontrolyodovzdaných oprávnenými osobami ročnú hodnotiacusprávu a zašle ju do 30. apríla nasledujúcehokalendárneho roka Ministerstvu hospodárstva Slovenskejrepubliky (ďalej len „ministerstvo“).(7) Postup pri pravidelnej kontrole kotlov a pri individuálnejšpeciálnej kontrole vykurovacej sústavy, ktorejobsahom je aj posúdenie účinnosti kotla a jeho výkonuvzhľadom na potrebu tepla budovy a vypracovanieopatrení o nahradení kotla, iných úpravách vykurovacejsústavy a alternatívne riešenia a postup pri pravidelnejkontrole klimatizačných systémov, ktorejobsahom je aj posúdenie účinnosti a výkonu klimatizačnéhosystému vzhľadom na potrebu chladu budovya vypracovanie opatrení o nahradení klimatizačnéhosystému, úpravách klimatizačného systému a alternatívneriešenia, ustanoví všeobecne záväzný právnypredpis, ktorý vydá ministerstvo.§ 7(1) Činnosť oprávnenej osoby v oblasti pravidelnejkontroly kotlov a vykurovacích sústav a pravidelnejkontroly klimatizačných systémov je živnosťou podľaosobitného predpisu;7) osobitnou podmienkou jej prevádzkovaniaje osvedčenie.(2) Osvedčenie vydá príspevková organizácia právnickejosobe alebo fyzickej osobe – podnikateľovi na základežiadosti najneskôr do 30 dní po doručení žiadostia dokladov podľa odseku 4. V žiadosti žiadateľ o osvedčenieuvedie odborne spôsobilú osobu. Odborne spôsobilouosobou môže byť fyzická osoba – podnikateľ,zamestnanec fyzickej osoby – podnikateľa alebo zamestnanecprávnickej osoby.(3) Osvedčenie sa vydáva na kontrolua) kotlov a vykurovacích sústav,b) klimatizačných systémov,c) kotlov a vykurovacích sústav a kontrolu klimatizačnýchsystémov.(4) K žiadosti o osvedčenie žiadateľ priloží doklado ukončení stredoškolského alebo vysokoškolskéhovzdelania technického smeru alebo prírodovednéhosmeru so zameraním na matematiku, fyziku alebo chémiuodborne spôsobilej osoby a jej platný doklad o vykonanískúšky odbornej spôsobilosti alebo doklad preukazujúcikvalifikáciu na výkon kontroly zariadenívydaný v iných členských štátoch Európskeho spoločenstva,uznaný podľa osobitného predpisu8).(5) Príspevková organizácia vedie zoznam oprávnenýchosôb, ktorý obsahujea) obchodnémeno alebo názov a sídlo,miesto podnikaniaalebo adresu trvalého pobytu a pri fyzickej osobemeno a priezvisko ab) rozsah osvedčenia podľa odseku 3.(6) Príspevková organizácia vedie zoznam odbornespôsobilých osôb, ktorý obsahuje tieto údaje:a) meno a priezvisko,b) dátum narodenia,c) bydlisko,Čiastka 11 Zbierka zákonov č. 17/2007 Strana 516) Zákon č. 124/2006 Z. z. o bezpečnosti a ochrane zdravia pri práci a o zmene a doplnení niektorých zákonov.7) Príloha č. 2 položka č. 63 zákona č. 455/1991 Zb. o živnostenskom podnikaní (živnostenský zákon) v znení zákona č. 17/2007 Z. z.8) Zákon č. 477/2002 Z. z. o uznávaní odborných kvalifikácií a o doplnení zákona Národnej rady Slovenskej republiky č. 145/1995 Z. z.o správnych poplatkoch v znení neskorších predpisov.d) zamestnávateľ, ak je odborne spôsobilá osoba zamestnancom,e) vzdelanie,f) dátum absolvovania skúšky odbornej spôsobilosti.§ 8(1) Skúšky odbornej spôsobilosti uchádzačov vykonávapríspevková organizácia najmenej raz za kalendárnyrok.(2) Príspevková organizácia vydá doklad o vykonanískúšky odbornej spôsobilosti najneskôr do 15 dní poúspešnom absolvovaní skúšky odbornej spôsobilosti.Platnosť dokladu o vykonaní skúšky odbornej spôsobilostije päť rokov.(3) Skúška odbornej spôsobilosti pozostáva z praktickejčasti a z teoretickej časti. Podrobnosti o rozsahuskúšky, priebehu skúšky a činnosti skúšobnej komisieustanoví všeobecne záväzný právny predpis, ktorývydá ministerstvo.§ 9(1) Vlastník budovy, ktorým je fyzická osoba, sa dopustípriestupku, aka) nezabezpečí pravidelnú kontrolu zariadení, hoci jena to podľa tohto zákona povinný,b) neuchová správu z kontroly tri roky po vykonaní nasledujúcejpravidelnej kontroly,c) neodovzdá pri predaji budovy správu z poslednejkontroly novému vlastníkovi,d) neodovzdá pri prenájme budovy alebo zariadeniaosvedčenú kópiu správy z poslednej kontroly nájomcovi.(2) Za priestupok podľa odseku 1 možno uložiť pokutudo 10 000 Sk.(3) Na priestupky a ich prejednávanie podľa tohto zákonasa vzťahuje všeobecný predpis o priestupkoch.9)§ 10(1) Vlastník budovy, ktorým je fyzická osoba – podnikateľalebo právnická osoba, sa dopustí správneho deliktu,aka) nezabezpečí pravidelnú kontrolu zariadení, hoci jena to podľa tohto zákona povinný,b) neuchová správu z kontroly tri roky po vykonaní nasledujúcejpravidelnej kontroly,c) neodovzdá pri predaji budovy správu z poslednejkontroly novému vlastníkovi,d) neodovzdá pri prenájme budovy alebo zariadeniaosvedčenú kópiu správy z poslednej kontroly nájomcovi.(2) Za správny delikt podľa odseku 1 písm. a) možnouložiť pokutu do 50 000 Sk a za správny delikt podľaodseku 1 písm. b) až d) do 20 000 Sk.§ 11(1) Priestupky a správne delikty podľa § 9 a 10 prejednáobec, v ktorej územnom obvode sa budova nachádza.Ak je obec vlastníkom budovy alebo správcombudovy vo vlastníctve štátu, samosprávneho kraja aleboobce podľa osobitného predpisu,10) ktorej sa správnydelikt týka, prejedná ho Štátna energetická inšpekcia.11)(2) Pri ukladaní pokuty podľa § 10 orgán oprávnenýna uloženie pokuty prihliada na závažnosť protiprávnehokonania, na rozsah následkov, na prípadné opakovanéporušenie povinností alebo na porušenie viacerýchpovinností.(3) Pokutu podľa § 10 možno uložiť do dvoch rokovodo dňa, keď sa o spáchaní správneho deliktu orgánoprávnený na uloženie pokuty dozvedel, najneskôrvšak do štyroch rokov odo dňa, keď bol správny deliktspáchaný.(4) Pokuta uložená podľa § 10 je splatná do 15 dní odnadobudnutia právoplatnosti rozhodnutia, ktorýmbola uložená.(5) Výnosy z pokút uložených obcou sú príjmomobce. Výnosy z pokút uložených Štátnou energetickouinšpekciou sú príjmom štátneho rozpočtu.(6) Ustanovenia § 9 až 11 platia obdobne aj pre správcubudovy, na ktorého vlastník budovy zmluvou previedolpovinnosti podľa § 3 ods. 4.§ 12Na konanie vo veciach upravených týmto zákonom savzťahujú všeobecné predpisy o správnom konaní,12) aktento zákon neustanovuje inak.§ 13Týmto zákonom sa preberajú právne akty Európskychspoločenstiev a Európskej únie uvedené v príloheč. 3. Čl. IIZákon č. 455/1991 Zb. o živnostenskom podnikaní(živnostenský zákon) v znení zákona Slovenskej národnejrady č. 231/1992 Zb., zákona Slovenskej národnejrady č. 600/1992 Zb., zákona Národnej rady Slovenskejrepubliky č. 132/1994 Z. z., zákona Národnej radySlovenskej republiky č. 200/1995 Z. z., zákona Národnejrady Slovenskej republiky č. 216/1995 Z. z., zákonaNárodnej rady Slovenskej republiky č. 233/1995Z. z., zákona Národnej rady Slovenskej republikyč. 123/1996 Z. z., zákona Národnej rady Slovenskej republikyč. 164/1996 Z. z., zákona Národnej rady Slovenskejrepubliky č. 222/1996 Z. z., zákona Národnejrady Slovenskej republiky č. 289/1996 Z. z., zákonaStrana 52 Zbierka zákonov č. 17/2007 Čiastka 119) Zákon Slovenskej národnej rady č. 372/1990 Zb. o priestupkoch v znení neskorších predpisov.10) Napr. zákon Slovenskej národnej rady č. 138/1991 Zb. o majetku obcí v znení neskorších predpisov.11) Zákon č. 656/2004 Z. z. o energetike a o zmene niektorých zákonov v znení neskorších predpisov.12) Zákon č. 71/1967 Zb. o správnom konaní (správny poriadok) v znení neskorších predpisov.Národnej rady Slovenskej republiky č. 290/1996 Z. z.,zákona č. 288/1997 Z. z., zákona č. 379/1997 Z. z., zákonač. 70/1998 Z. z., zákona č. 76/1998 Z. z., zákonač. 126/1998 Z. z., zákona č. 129/1998 Z. z., zákonač. 140/1998 Z. z., zákona č. 143/1998 Z. z., zákonač. 144/1998 Z. z., zákona č. 161/1998 Z. z., zákonač. 178/1998 Z. z., zákona č. 179/1998 Z. z., zákonač. 194/1998 Z. z., zákona č. 263/1999 Z. z., zákonač. 264/1999 Z. z., zákona č. 119/2000 Z. z., zákonač. 142/2000 Z. z., zákona č. 236/2000 Z. z., zákonač. 238/2000 Z. z., zákona č. 268/2000 Z. z., zákonač. 338/2000 Z. z., zákona č. 223/2001 Z. z., zákonač. 279/2001 Z. z., zákona č. 488/2001 Z. z., zákonač. 554/2001 Z. z., zákona č. 261/2002 Z. z., zákonač. 284/2002 Z. z., zákona č. 506/2002 Z. z., zákonač. 190/2003 Z. z., zákona č. 219/2003 Z. z., zákonač. 245/2003 Z. z., zákona č. 423/2003 Z. z., zákonač. 515/2003 Z. z., zákona č. 586/2003 Z. z., zákonač. 602/2003 Z. z., zákona č. 347/2004 Z. z., zákonač. 350/2004 Z. z., zákona č. 365/2004 Z. z., zákonač. 420/2004 Z. z., zákona č. 533/2004 Z. z., zákonač. 544/2004 Z. z., zákona č. 578/2004 Z. z., zákonač. 624/2004 Z. z., zákona č. 650/2004 Z. z., zákonač. 656/2004 Z. z., zákona č. 725/2004 Z. z., zákonač. 8/2005 Z. z., zákona č. 93/2005 Z. z., zákonač. 331/2005 Z. z., zákona č. 340/2005 Z. z., zákonač. 351/2005 Z. z., zákona č. 470/2005 Z. z., zákonač. 473/2005 Z. z., zákona č. 491/2005 Z. z., zákonač. 555/2005 Z. z., zákona č. 567/2005 Z. z., zákonač. 124/2006 Z. z. a zákona č. 126/2006 Z. z. sa dopĺňatakto:V prílohe č. 2 VIAZANÉ ŽIVNOSTI sa v skupine 214– Ostatné na konci dopĺňa živnosť por. č. 63, ktoráv sĺpci Živnosť znie: „Kontrola kotlov a vykurovacíchsústav, kontrola klimatizačných systémov“, v stĺpciPreukaz spôsobilosti znie: „osvedčenie“, v stĺpci Poznámkaznie: „§ 7 ods. 3 zákona č. 17/2007 Z. z. o pravidelnejkontrole kotlov, vykurovacích sústav a klimatizačnýchsystémov a o zmene a doplnení niektorýchzákonov“. Čl. IIIZákon č. 555/2005 Z. z. o energetickej hospodárnostibudov a o zmene a doplnení niektorých zákonov samení takto:1. V § 8 ods. 2 sa vypúšťa písmeno a). Doterajšie písmenáb) až d) sa označujú ako písmená a) až c).2. V § 11 ods. 2 písm. b) sa vypúšťa šiesty bod. Čl. IVTento zákon nadobúda účinnosť 15. januára 2007okrem § 3 až 5 a § 6 ods. 1 až 6, ktoré nadobudnú účinnosť1. januára 2008.Ivan Gašparovič v. r.Pavol Paška v. r.Robert Fico v. r.Čiastka 11 Zbierka zákonov č. 17/2007 Strana 53 Príloha č. 1k zákonu č. 17/2007 Z. z.INTERVAL PRAVIDELNEJ KONTROLY KOTLOV V ZÁVISLOSTI OD MENOVITÉHOVÝKONU KOTLA, DRUHU SPAĽOVANÉHO PALIVA A KATEGÓRIE BUDOVYStrana 54 Zbierka zákonov č. 17/2007 Čiastka 11Menovitý výkonkotla[kW]PalivoInterval pravidelnej kontroly[rok]rodinné domya bytové domyIné budovyod 20 vrátane do 30 fosílne tuhéa tekuté palivookrem zemnéhoplynu10 7zemný plyn 15 12biomasa, bioplyn 15 15od 30 vrátane do 100 fosílne tuhéa tekuté palivookrem zemnéhoplynu4 4zemný plyn 6 6biomasa, bioplyn 10 10od 100 vrátane fosílne tuhéa tekuté palivookrem zemnéhoplynu2 2zemný plyn 3 3biomasa, bioplyn 6 6 Príloha č. 2k zákonu č. 17/2007 Z. z.INTERVAL PRAVIDELNEJ KONTROLY KLIMATIZAČNÝCH SYSTÉMOVV ZÁVISLOSTI OD MENOVITÉHO VÝKONU KLIMATIZAČNÉHO SYSTÉMUČiastka 11 Zbierka zákonov č. 17/2007 Strana 55Menovitý výkonklimatizačného systému[kW]Interval pravidelnej kontroly[rok]od 12 vrátane do 50 8od 50 vrátane do 250 6od 250 vrátane do 1 000 4od 1 000 vrátane 2 Príloha č. 3k zákonu č. 17/2007 Z. z.ZOZNAM PREBERANÝCH PRÁVNYCH AKTOVEURÓPSKYCH SPOLOČENSTIEV A EURÓPSKEJ ÚNIESmernica Európskeho parlamentu a Rady 2002/91/ES zo 16. decembra 2002 o energetickej hospodárnosti budov(Ú. v. ES L 1, 4. 1. 2003).Strana 56 Zbierka zákonov č. 17/2007 Čiastka 11 Stiahnuť vo formáte PDF

 

Čerpadlo sa zapína a vypína alebo ide trvale s minimálnym výkonom? Tepelné čerpadlo Daikin Altherma ale aj iné je riadené na základe výpočtov riadiacej jednotky podľa algoritmov definovaných výrobcom a z dôvodu pozorovaní a meraní počas niekoľko desiatok rokov a preto nie je možné určiť spôsob regulácie podľa takéhoto stručného popisu. V zásade nesmieme zabúdať ani na funkciu ekvitermickej regulácie ktorá z vývoja teplôt vo vonkajšom prostredí prispôsobí reguláciu výkonu a aj zapína a vypína tepelné čerpadlo s ohľadom na predpoklady pre kúrenie v blízkej budúcnosti. Pre riadenie tepelného čerpadla, jeho zapnutie, vypnutie a výkon teda aktuálna teplota je len jednou z množstva hodnôt, ktoré riadiaca jednotka dlhodobo spracováva a následne vyhodnocuje. Dnešné riadiace jednotky tepelných čerpadiel sa ani funkčne ani koncepčne ani účelovo nemôžu porovnávať s klasickými termostatmi na aké sme boli desiatky rokov zvyknutí na rozdiel od nich disponujú možno pre niekoho primitívnou no predsa určitou formou inteligencie. Na Vašu otázku teda neexistuje jednoznačná vždy platná odpoveď.

 V tabuľkách sa väčšinou pod pojmom minimálny výkon tepelného čerpadla rozumie údaj o minimálnom tepelnom výkone tepelného čerpadla pri max. (pri inverterom riadenom kompresore 120% nominálneho výkonu) výkone kompresora tepelného čerpadla a pri najhorších pracovných podmienkach súčasne, v tomto prípade ide o minimálny výkon 872 W pri najhorších pracovných podmienkach, ak ale počítame 20% z nominálneho výkonu tepelného čerpadla pri inverterovom riadení, v tomto prípade pôjde o minimálny výkon 1 368 W a nie 350 W ako uvádzate vo svojej otázke - zrejme sa teda jedná o preklep.

 Tabuľky EER a COP tepelných čerpadiel a porovnania viacerých výrobcov tepelných čerpadiel samozrejme nie je bežná vec na jednom mieste, ale vzhľadom na požiadavky našich zákazníkov a na to, že máme najširšiu ponuku tepelných čerpadiel na Slovenskom trhu, sme sa Vám pokúsili niečo podobné zostaviť, v súčasnosti ešte konkrétnu tabuľku nemáme k dispozícii na našom webe ale mala by byť k dispozícii koncom septembra a mala by obsahovať porovnanie a konkrétne údaje  EER a COP tepelných čerpadiel viac ako 40 typov. V prípade otázok nás zatiaľ kontaktujte a my Vám pomôžeme z podkladov ktoré máme k dispozícii doteraz.

 Vo Vašom prípade je to možné z dôvodu vysokého objemu vody v okruhu vykurovania a tým vysokej tepelnej zotrvačnosti vykurovacieho okruhu. Riešenia sú dve, ale odporúčame iba nastaviť podľa skúsenosti nižšiu požadovanú teplotu v priestore o približne 3°C čo je rozdiel medzi požadovanou teplotou a skutočne dosahovanou doteraz. Ak teda nastavíte požadovanú teplotu v priestore na 18°C, tepelné čerpadlo v tomto bode prestane kúriť a zotrvačnosťou vykurovacieho okruhu sa Vám priestor vykúri na skutočne požadovanú hodnotu 21°C. Nevýhodou je, že tepelné čerpadlo znovu začne vykurovať až pri poklese teploty v priestore pod 19°C. Preto si treba túto hodnotu presne "vyladiť" podľa skúseností z dlhšieho pozorovania. Vzhľadom na to, že sme u Vás menili pôvodný plynový kotol za tepelné čerpadlo, by ste to mali poznať, pretože tento jav sa vyskytoval práve aj u plynových kotlov.

O životnosti tepelného čerpadla je ťažko hovoriť presné čísla, avšak v skutočnosti životnosťou tepelného čerpadla rozumieme čas za aký sa čerpadlo, alebo jeho diely opotrebujú natoľko, že sa stane nefunkčným, Zväčša však ide o opotrebenie kompresora po výmene ktorého sa životnosť tepelného čerpadla predĺži o cca 50%. Výmena kompresora stojí približne 15% z ceny tepelného čerpadla.

 

Zaujímavosť:

 

   Paradoxne napriek obavám Slovákov z tepelných čerpadiel, konštruktérom prvého tepelného čerpadla na svete je slovenský rodák Aurel Stodola.

Jeho tepelné čerpadlo z roku 1928 dodnes pracuje vo Švajčiarsku a vykuruje radnicu v Ženeve s odoberaním tepla z vody jazera (jedná sa o uzavretý okruh). 

Na Slovensku máme najdlhšie pracujúce tepelné čerpadlo prevádzkované bez poruchy v Hlbokom pri Bojniciach od r.1991 až doteraz, čiže 18 rokov bezporuchy, v praxi by sme teda mohli hovoriť o životnosti tepelného čerpadla až 30 rokov. 

 

Životopis Aurela Stodolu:

 

Narodil sa 11. mája 1859 v Liptovskom Mikuláši. Ľudovú školu vychodil v Liptovskom Mikuláši. Navštevoval nemeckú reálku v Levoči, maturoval na Vyššej štátnej reálke v Košiciach. Od roku 1876 študoval na technike v Budapešti a od roku 1877 strojné inžinierstvo v Zürichu. Od roku1880 do roku 1882 pracoval v Strojárňach štátnych uhorských železníc v Budapešti. V roku 1883 pokračoval v štúdiu na Vysokej škole technickej v Charlottenburgu a štúdiá ukončil v roku 1884 na Parížskej Sorbone. Od roku 1884 pôsobil v Prahe, v Českomoravskej strojárni, ale po krátkom čase prešiel do Strojárenskej spoločnosti Ruston a spol. V roku 1892 prijal pozvanie za docenta na Vysokú školu technickú v Zürichu, na ktorej sa čoskoro stal profesorom (1893) a zostal tam pôsobiť až do svojho odchodu do dôchodku v roku 1929.

V svojej vedeckej činnosti sa zameriaval na oblasť teórie automat. regulácie strojov, položil vedecké základy projekcie a stavby parných aspaľovacích turbín. Pre paru vypočítal a aplikoval tzv. Mollierov entropický diagram, ktorý stále dopĺňal. V spolupráci s chirurgom Ferdinandom Sauerbruchom skonštruoval 1915 pohyblivú umelú ruku, tzv. Stodolovu. Na rovnakom princípe boli založené aj protézy chodidiel a nôh. Najväčšie úspechy dosiahol v odbore parných turbín a jeho výpočty a konštrukcie dali základ tomuto odvetviu strojárstva. Aurel Stodola bol profesorom Alberta Einsteina.

Jeho vrcholné dielo Die Dampfturbinen und ihre Aussichten als Wärmekraftmaschinen vyšlo v Berlíne v roku 1903 a neskôr ho preložili do mnohých svetových jazykov. Postupne ho dopĺňal o nové poznatky a jeho šieste vydanie v roku 1924 malo už rozsah 1 142 strán. V roku 1922 vyšlo v Berlíne jeho ďalšie významné dielo Dampf und Gas-Turbinen, v roku 1931 v Berlíne vyšlo Gedanken zu einer Weltanchauung vom Standpunkte des Ingenieurs, ktoré prepracoval a vydal v Zürichu 1937 pod názvom Die geheimnisvolle Naturweltanschauliche Betrachtung.

Mnohé svetové vedecké spoločnosti a univerzity mu udelili najvyššie vyznamenania a hodnosti. V roku 1901 ho menovali za čestného doktora Zürišskej univerzity, v roku 1905 mu vysoká škola technická v Hannoveri udelila titul Dr. Ing. h. c. a o štyri roky aj technika v Zürichu. V 1908 mu bolo udelené najvyššie vyznamenanie nemeckých inžinierov Grashofova medaila a v1940 ho Anglicko odmenilo zlatou medailou Jamesa Watta. Čestný doktorát mu udelila aj Nemecká technika v Brne a v roku 1929 i pražské České vysoké učení technické. Bol tiež členom korešpondentom Francúzskej akadémie vied. Zomrel 25. decembra 1942 v Zürichu. Od roku 1989 je pochovaný v Liptovskom Mikuláši.

Na počesť A. Stodolu je pomenovaná planétka (3981) Stodola.

Pri príležitosti jeho výročia vyhlásila STU rok 2009 Rokom Aurela Stodolu.

Národná banka Slovenska vydala v tejto súvislosti historicky prvú zberateľskú euromincu SR s podobizňou tohoto slovenského vedca svetového mena. "Nominálna hodnota striebornej mince je 10 eur,".Minca má štatút zákonného platidla, ale iba v SR.

 

zdroj: sk.wikipedia.org

 

           Tepelné čerpadlá, ako už bolo uvedené, môžu za určitých podmienk dosiahnuť v porovnaní s klasickou konvenčnou výrobou tepelnej energie výrazné úspory primárnej energie - teda tepelnej energie získanej spaľovaním fosilných palív a môžu byť v mnohých praktických aplikáciách súčasne tiež  najefektívnejšou formou zabezpečovania ohrievacích, ale aj chladiacich procesov v priemysle aj v komunálnej sfére. To samozrejme vyžaduje nielen dosiahnutie úspor primárnej energie ale aj ich  ekonomickú efektívnosť, čo z  hľadiska užívateľa znamená nielen dosiahnutie nižších celkových ročných nákladov na výrobu tepla v porovnaní s klasickým systémom, ale dosiahnutie primeranej návratnosti vloženej investície (v oblasti priemyselných tepelných čerpadiel by nemala návratnosť prekročiť cca 10 rokov, v oblasti súkromných užívateľov - vykurovanie rodinných domov a podobne je prijateľná doba návratnosti do cca 5 rokov) na takýto spôsob výroby tepla.

            Energetickú aj ekonomickú výhodnosť a účelnosť použitia systému tepelného čerpadla pre výrobu tepla prípadne chladu z vyššie uvedených hľadísk je možné dosiahnuť najmä ak:

·      ako zdroj nízkoteplotnej energie je použitý vonkajší vzduch (ktorý je z hľadiska minimálnej investičnej náročnosti na jeho získanie základným, všeobecne dostupným energetickým zdrojom), alebo odpadné energetické toky z priemyselných technologických alebo iných tepelných procesov (využiteľné predovšetkým pre veľké priemyselné tepelné čerpadlá).

·       potrebná teplotná úroveň produkovaného tepelného toku pri použití vzduchu ako zdroja nízkoteplotnej energie sa zníži na maximálne cca 40 až 45 °C (čo vyžaduje pri aplikácii na vykurovanie použitie veľkoplošných vykurovacích systémov).   

·       systém tepelného čerpadla  je  navrhnutý  pre  podmienky  konkrétnej  jednotlivej  aplikácie, ide napríklad o optimalizáciu jednotlivých komponentov,  hospodárnu reguláciu množstva a teploty produkovaného tepelného toku a iné ako aj o návrh rôznych kombinovaných systémov výroby tepla, chladu aj elektrickej energie pre špeciálne podmienky jednotlivých užívateľov uvedených tokov energií.

·      ak je pre potrebu vykurovania a výroby teplej úžitkovej vody v Európskych klimatických podmienkach pre tepelné čerpadlá vzduch – voda  použitý  bivalentný systém dimenzovaný na  20 až 60 % maximálnej potreby tepla pri zabezpečení  50 až 90 % ročnej potreby tepelnej energie

            Ďalší rozvoj a rožširenie použitia tepelných čerpadiel v komunálnej aj priemyselnej sfére predpokladá okrem výskumného úsilia zameraného najmä na optimalizáciu energetickej efektívnosti tejto technológie konkrétnu štátnu  stimuláciu a finančnú podporu trhu, ktorá umožní v oveľa širších aplikáciách ekonomickú konkurencie schopnosť týchto zariadení voči klasickým technológiám výroby tepla, ktoré sú všeobecne investične výrazne lacnejšie. Takýmto spôsobom je podporovaný rozvoj použitia tejto technológie vo viacerých ekonomicky vyspelých  štátoch  strednej aj severnej Európy, kde sa predpokladá v blízkej budúcnosti až 30 %-ný podiel vyroby tepla tepelnými čerpadlami  pre vykurovacie a ohrievacie procesy v komunálnej sfére.

            Rozvoj použitia tepelných čerpadiel v SR v porovnaní s ostatnými európskymi štátmi je zatiaľ minimálny ( na príklad v Rakúsku cca 150 tisíc, v Českej republike cca 2500, u nás rádove desiatky inštalácií), čo je zapríčinené nielen malou  a často nesprávnou informovanosťou potenciálnych užívateľov o možnostiach tejto technológie výroby tepla, ale najmä absenciou významnejších štátnych finančných alebo iných stimulácií (napríklad priamych dotácií, zvýhodnených úverov, preradenie do nižšej skupiny DPH a podobne) pre využitie tepelných čerpadiel. Najmä pre efektívne využitie systémov tepelných čerpadiel so vzduchom ako zdrojom nízkoteplotnej energie pre vykurovanie rodinných domov, bytov a podobne bude nutne potrebná  štátna  finančná podpora takýchto inštalácií, aby bolo možné dosiahnuť pre užívateľa ekonomickú efektívnosť investície.

            Zvýšenie možností ekonomicky efektívnych aplikácií tepelných čerpadiel v našich podmienkach prinesie rast cien tepelnej energie obsiahnutej vo fosilných palivách (najmä zemného plynu) a zvyšovanie efektívnosti výroby elektrickej energie najmä rozšírením kogeneračnej výroby tepla a elektriny, čo môže priniesť v budúcnosti relatívne znižovanie jej ceny v porovnaní napríklad so zemným plynom. Pomohla by tiež  zvýhodnená tarifa na odber elektriny alebo plynu (v prípade použitia pohonu kompresora plynovým spaľovacím motorom).

           V súčasnosti sú v SR realizované najmä tepelné čerpadlá využívajúce ako zdroj nízkoteplotnej energie geotermálnu vodu ( ide o osem jednotiek v piatich lokalitách s celkovým inštalovaným tepelným výkonom 1350 kW dodávajúce cca 12,1 TJ tepelnej energie ročne, ktoré dosahujú hodnoty COP od 3,7 do 4,5 )  a niekoľko menších jednotiek typu vzduch - voda prevažne pre výrobu teplej užitkovej vody alebo vykurovanie malých objektov.       

            Veľké rezervy vo využití tepelných čerpadiel v SR sú v oblasti priemyselných tepelných čerpadiel veľkých výkonov vzhľadom na dostatok odpadných tepelných tokov najmä z technologických priemyselných procesov, ktorých využitie by umožnilo vysoko energeticky aj ekonomicky efektívne inštalácie. Problémom je potreba využitia takto efektívne získaných tepelných tokov v mieste ich produkcie, teda v mieste veľkých priemyselných prevádzok najmä v energetickom a potravinárskom priemysle.

  

 Tepelné čerpadlá pre vykurovanie a chladenie budov

Tepelné čerpadlá pre uvedené použitie môžu plniť nasledovné funkcie (čiastočne prevzaté z http://heatpumpcentre.org.):

o    vykurovanie priestorov a ohrev teplej úžitkovej vody - v súčasnosti sa používajú najmä tepelné čerpadlá vzduch - voda (vzduch ako zdroj nízkotepelnej energie na výparník, voda ako médium pre chladenie kondenzátora a rozvod tepelnej energie pre vykurovanie pri použití veľkoplošného vykurovacieho systému) a vzduch-vzduch ( pri použití teplovzdušného vykurovania). Ako zdroj nízkoteplotnej energie je energeticky výhodnejšie použiť vodu v prípade, keď to konkrétne podmienky aplikácie umožňujú.

o    vykurovanie aj chladenie priestorov - najčastejšie sa používajú reverzibilné tepelné čerpadlá vzduch-vzduch, ktoré môžu byť prevádzkované buď pre ohrev alebo chladenie. Tepelné čerpadlá veľkých výkonov pre veľké obchodné, kultúrne, športové a iné budovy môžu byť prevádzkované súčasne na výrobu chladu aj tepla použitím vodných rozvodov pre distribúciu tepla a chladu.

o    integrované systémy pre  vykurovanie a chladenie priestorov, ohrev vody a spätné získavanie tepla - používajú sa tepelné čerpadlá vzduch-vzduch alebo voda-vzduch v monovalentnej alebobivalentnej prevádzke (bivalentné tepelné čerpadlá sú dimenzované na 20 až 60 % maximálnej potreby tepla a zabezpečujú 50 až 90 % ročnej potreby tepelnej energie v európskych klimatických podmienkach), okrem vonkajšieho vzduchu sa výhodne využíva ako zdroj nízkoteplotnej energie výstupný vzduch z vetrania a iných zdrojov. Vo veľkých budovách sú výhodné zapojenia tepelných čerpadiel do kogeneračných systémov výroby tepla, chladu a elektrickej energie.

o    systémy navrhované len pre ohrev vody, v prípade, že nie je vyžadovaný ohrev, alebo ochladzovanie priestorov, používajú sa  tepelné čerpadlá vzduch-voda alebo voda -voda.

            Vzduch ako médium pre rozvod získanej tepelnej energie z kondenzátora (v teplotnom rozmedzí od 30 do 50 °C) je najčastejšie využívaný pre teplovzdušné vykurovanie a klimatizáciu v USA a Japonsku. V európskych klimatických podmienkach je najčastejšie využívaný vodný veľkoplošný (podlahový alebo stropný) sálavý vykurovací systém.

            Konvenčný radiátorový vykurovací systém inštalovaný v prevažnej väčšine súčasných ľudských obydlí vyžaduje vysoké distribučné teploty tepelného toku v rozmedzí od 60 do 90 °C. Súčasnénízkoteplotné radiátory a konvektory sú navrhované pre prevádzkové teploty 45 až 55 °C. Veľkoplošné podlahové systémy pre teploty 30 až 45 °C.  Pretože klasické konvenčné kompresorové tepelné čerpadlá s halogenovanými uhľovodíkmi ako pracovnými látkami nemôžu pracovať s vyššími kondenzačnými teplotami ako cca 45 až 50 °C (teda s teplotou získavaného tepelného toku 40 až 45 °C bližšie v kapitole Pracovné látky tepelných čerpadiel), je zrejmé, že ich energeticky efektívne použitie (závislé predovšetkým od teplotného rozdielu medzi kondenzačnou a výparnou teplotou - bližšie v kapitole Energetická a ekonomická efektívnosť tepelných čerpadiel) bude v oblasti veľkoplošných vykurovacích systémov a pri určitých podmienkach  čiastočne aj pri použití nízkoteplotnýchvykurovacích telies.

            Uvedený vplyv použitia vykurovacieho systému na výrobu tepla tepelným čerpadlom je vidieť z kvantitatívnych hodnôt COP pre jednotlivé systémy vypočítané pre tepelné čerpadlo voda-voda s  teplotou vodného zdroja 5 °C, uvedených v tabuľke 3 (prevzaté z http://www.heatpumpcentre.org).

Vykurovací systém

COP

Konvenčné radiátory 60/50 °C

2,5

Nízkoteplotné radiátory 45/35 °C

3,5

Podlahový veľkoplošný systém 35/30 °C

4,0

 

 APLIKÁCIE TEPELNÝCH ČERPADIEL V PRIEMYSLE, KOMUNÁLNEJ SFÉRE

Priemyselné tepelné čerpadlá

            V súčasnosti je v priemyselnej oblasti inštalovaných relatívne veľmi málo systémov tepelných čerpadiel. Je možné ale predpokladať, že v blízkej budúcnosti sa tepelné čerpadlá stanú v tejto oblasti oveľa významnejším zdrojom tepelnej energie najmä  preto, že sa budú neustále zvyšovať ekologické požiadavky na výrobu tepelnej energie a potom sa priemyselné tepelné čerpadlá stanú významnou technológiou pre znižovanie škodlivých emisií pri  výrobe tepla. Zavádzanie tepelných čerpadiel bude v budúcnosti podporovať aj stále intenzívnejší proces termodynamickej optimalizácie priemyselných procesov a identifikácie možností pre spätné získavanie tepla ako aj zavádzanie kogeneračnej výroby tepla, chladu a elektrickej energie.

            Priemyselné tepelné čerpadlá umožňujú využívať veľa variácií v oblasti druhov pohonnej energie, typov, zapojení a prevádzkových podmienok jednotlivých systémov, sú teda všeobecne navrhované pre špecifické podmienky jednotlivých aplikácií a teda ide o unikátne systémy. Hlavné typy priemyselných tepelných čerpadiel sú nasledovné (čiastočne prevzaté z http://heatpumpcentre.org):

o    mechanické parné rekompresné systémy,  označované ako otvorené systémy  tepelných čerpadiel, kde para z priemyselného procesu je komprimovaná na vyšší tlak a teplotu a teplo je získavané pri jej kondenzácii. Pri polootvorených systémoch je teplo z rekomprimovanej pary získavané pomocou výmenníka tepla. Energetická efektívnosť takýchto systémov dosahuje vysoké hodnoty (COP 10 až 30) pretože jeden z výmenníkov tepla klasického systému tepelného čerpadla (výparník alebo kondenzátor) je eliminovaný a teplotný rozdiel je relatívne malý. Súčasné systémy existujú so zdrojom tepla o teplote 70 až 80 °C a dodávané teplo má teplotu v rozmedzí 110 až 150 °C. Najčastejšou pracovnou látkou je voda.

o    parné kompresorové tepelné čerpadlá, ktoré môžu pracovať s maximálnou teplotou pracovnej látky do 120  °C.

o    absorpčné tepelné čerpadlá, v súčasnosti pracujú najmä z dvojicou pracovných látok lithium bromid - voda pri výstupnej teplote maximálne do 100 °C a teplotnom rozdiele medzi kondenzátorom a výparníkom max. 65 °C. Hodnoty COP sa pohybujú v rozmedzí od 1 do 1,4, ako už bolo uvedené na základe vývoja v tejto oblasti je možné očakávať podstatné zvýšenie energetickej efektívnosti (COP viac ako 2) ako aj teploty využiteľného tepelného toku.

o    tepelné transforméry sú v princípe absorpčné tepelné čerpadlá, ktoré transformujú odpadné tepelné toky  (dodávaním tepla do výparníka a generátora obehu) na vyššiu teplotnú hladinu získavanú z absorbéra. Nie je teda potrebný vysokoteplotný tepelný tok do generátora, tieto zariadenia dosahujú teplotu získavaného tepelného toku až 150 °C s teplotným rozdielom cca 50 °C , ale energetická efektívnosť pri týchto podmienkach je pomerne malá (COP cca 0,45 až 0,5)

            Priemyselné tepelné čerpadlá sú využívané najmä pre nasledovné aplikácie (čiastočne prevzaté z http:// heatpumpcentre.org):

o    priestorové vykurovanie skleníkov, priemyselných hál a podobne. Výhodné je najmä využitie priemyselných odpadných tepelných tokov, ktoré nemôžu byť použité priamo. Najčastejšie sa aplikujú parné kompresorové obehy s pohonom elektrickou energiou.

o    ohrev a chladenie vody, v rozmedzí medzi 40 a 90 °C pre čistiace, hygienické a iné procesy. Väčšinou sa využívajú parné kompresorové obehy, ale tiež absorpčné a tepelné transforméry.

o    výrobu vodnej pary, stredných a vysokých tlakov v teplotnom rozmedzí od 100 °C pre rôzne priemyselné účely. Súčasné vysokoteplotné tepelné čerpadlá môžu produkovať vodnú paru do cca 150 °C (existujú prototypy až do 300 °C). Využívajú sa najmä mechanické parné rekompresné systémy a kaskádne systémy parných kompresorových tepelných čerpadiel.

o    sušiace procesy, pri nízkych a stredných teplotách (do 100 °C). Hlavné aplikácie sú sušenie dreva, reziva, papiera, celulózy a niektorých potravinových produktov. Používajú sa mechanické parnérekompresné systémy a uzavreté parné kompresorové systémy.

o    vyparovacie a destilačné procesy v chemickom a potravinárskom priemysle. Vzhľadom na potrebu len malých teplotných rozdielov sú dosahované vysoké energetické efektívnosti (COP v rozmedzí od 6 do 30) pomocou mechanických parných rekompresných systémov ako aj klasických uzavretých parných kompresorových systémov.

 Pracovné látky tepelných čerpadiel

            Ako pracovné látky tepelných čerpadiel sa používajú v zásade tie látky, ktoré umožňujú realizáciu termodynamického chladiaceho obehu v chladiacich zariadeniach nazývané vo všeobecnostichladivami.

            Vzhľadom na to, že vo väčšine systémov tepelných čerpadiel je potrebná pre výrobu tepla vyššia kondenzačná teplota ako v chladiacich zariadeniach (tá je daná väčšinou teplotou okolitého vzduchu alebo vody používanej pre chladenie kondenzátora), sú pre tepelné čerpadlá vhodné  chladivá s  vyššou teplotou skupenskej premeny v závislosti od tlaku.    Z prírodných chladív, tzn. z látok prirodzene existujúcich v našej biosfére, ktoré majú zanedbateľný alebo nulový vplyv na rozpad ozónovej vrstvy Zeme ako aj na globálne otepľovanie,  je možné pre tepelné čerpadlá použiť:

o    amoniak (NH3), je to z termodynamického hľadiska veľmi efektívna pracovná látka, nevýhodou je jej horľavosť, výbušnosť a toxicita, preto pripadá do úvahy predovšetkým pre použitie v systémoch s nepriamym (sekundárnym) rozvodom chladu, s bezpečnostnou ventiláciou priestorov a pod. V  budúcnosti sa predpokladá širšie použitie amoniaku najmä vo vysokoteplotnýchpriemyselných tepelných čerpadlách po dokončení vývoja potrebných vysokotlakých kompresorov (do 40 barov výtlačného tlaku),

o    uhľovodíky (HCs), sú horľavé chladivá známe už z dávnej histórie. V súčasnosti propán, propylén a zmesi propánu, butánu, izobutánu a etánu sa ukazujú ako energeticky výhodné pracovné látky pre tepelné čerpadlá pri malej kvantite náplne v obehu a dodržaní ďalších bezpečnostných opatrení.

o    voda, je vynikajúcim chladivom pre vysokoteplotné priemyselné tepelné čerpadlá pre jej vhodné vlastnosti, netoxickosť, nehorľavosť a iné. Je ju možné použiť v rozsahu kondenzačných teplôt od 80 do 150 až 300 °C . Základnou nevýhodou je malá objemová tepelná kapacita (J/m3), čo vyžaduje veľké a drahé kompresory.

o    CO2  je perspektívnym chladivom pre tepelné čerpadlá vzhľadom na jeho priaznivé vlastnosti ako netoxickosť, nehorľavosť, kompatibilnosť k rôznym mazivám, konštrukčným materiálom, ..., má vysokú objemovú tepelnú kapacitu a je možné dosiahnuť nízky pomer kondenzačného a výparného tlaku, čo priaznivo vplýva na dosiahnutie vysokej energetickej efektívnosti obehu. Nevýhodou je nutnosť použitia tzv. transkritického termodynamického obehu, kedy  tlak po kompresii dosahuje nadkritické hodnoty (cca 70 až 90 barov), pri odvode tepla nedochádza teda ku kondenzáciichladiva ako v kompresorovom chladiacom obehu. Vývoj odpovedajúcich vysokotlakých kompresorov pre CO2 sa v súčasnosti ukončuje, problémom zatiaľ zostávajú vysoké investičné náklady na realizáciu takéhoto obehu.

            V súčasnosti sa pre tepelné čerpadlá používajú najmä pracovné látky z oblasti  umelo vytvorených látok, ide o halogénované uhľovodíky všeobecne už niekoľko desaťročí najviac využívané v chladiacej technike pre ich výborné termofyzikálne vlastnosti, najmä vysokú objemovú tepelnú kapacitu, nehorľavosť, nevýbušnosť, netoxickosť a iné. Základnou nevýhodou týchto látok je, že niektoré z nich (tie ktoré obsahujú chlór) spôsobujú rozpad ozónovej vrstvy Zeme a všetky zapríčiňujú globálne otepľovanie (skleníkový efekt). Stupeň týchto ekologicky škodlivých vlastností jednotlivých chladív je rôzny a preto ich rozdeľujeme na:

o    plne halogenované uhľovodíky (CFCs), kde všetky atómy vodíku sú nahradené halovými prvkami (fluórom a chlórom). Tieto majú z hľadiska rozpadu ozónovej vrstvy Zeme aj skleníkového efektu kvantitatívne najhoršie pôsobenie a preto na základe medzinárodných dohovorov (Montrealského protokolu a následných dodatkov) bola ich výroba a obchodovanie s nimi zastavené od roku 1966. Ide o chladivá ako R11, R12 (najčastejšie používané v domácom chladení), R113, R115, ..., a zmesi ako R500 (R12 + R152a), R502 (R22 + R115) a iné.

o    čiastočne halogenované uhľovodíky (HCFCs), kde v molekule zostal prinajmenšom jeden atóm vodíku. Tieto chladivá majú výrazne kvantitatívne menšie ekologicky škodlivé účinky najmä na rozpad ozónovej vrstvy Zeme (až 50 krát) a preto je ich možné ešte v súčasnosti vyrábať a obchodovať s nimi (požívajú sa najmä ako náhradné a alternatívne chladivá za CFCs chladivá v starých zariadeniach), do nových zariadení sa už nepoužívajú. Medzinárodné dohovory postupne redukujú ich výrobu v EÚ s ukončením v roku 2010 a používanie v roku 2015. Ide o chladivá R22, R123, R124, R141b a iné a ternárne zmesi s chladivom R22 ako sú  R401, R402A, R403A, R408, R409A, R409B a ďalšie.

o    fluorované uhľovodíky (HFCs), kde sú atómy vodíka nahradzované iba fluórom, teda molekula neobsahuje z ekologického hľadiska na ozónovú vrstvu zeme škodlivý chlór. Treba si uvedomiť, že aj tieto halogenované uhľovodíky, často nesprávne označované ako „ekologicky neškodlivé alebo čisté“ spôsobujú v obdobnej kvantitatívnej miere ako HCFCs uhľovodíky globálne otepľovanie planéty. Ide o chladivá ako R134a (energeticky najvhodnejšia náhrada za R12), R152a, R125 a R32 (časté zložky zmesí chladív), R143a (s podobnými vlastnosťami ako R502 a R22) a iné aternárne zmesi chladív ako sú R404A, R407C a R410A (možné náhrady R22 v existujúcich zariadeniach), R507 a iné.

            Výber pracovnej látky pre systémy tepelných čerpadiel je potrebné vykonať najmä z hľadiska prevádzkových podmienok – ide   najmä o  potrebnú  teplotnú  úroveň  v kondenzátore (treba kontrolovať najmä teplotu chladiva po kompresii, ktorá je podstatne vyššia ako kondenzačná - pri kondenzačnej teplote cca 45 až 50 °C dosahuje aj nad 100 °C s halogenovanými uhľovodíkmi, pričom väčšina z týchto chladív začína byť nestabilná pri cca 120°C), kompatibility s mazacími olejmi a materiálmi, ekologických vlastností (v súčasnosti do nových zariadení sa používajú už len HFCschladivá).

            Použitie jednotlivých druhov chladív má samozrejme aj vplyv na dosahovanú úroveň energetickej efektívnosti obehu (hodnôt COP a PER). Všeobecne je ale potrebné konštatovať, že energetická efektívnosť prevádzky systému tepelného čerpadla v oveľa väčšej miere ako na použitom chladive závisí od samotného návrhu systému,  podmienkach prevádzky (najmä spôsobu regulácie),  mieste a druhu aplikácie a pod.

 ENERGETICKÁ A EKONOMICKÁ EFEKTÍVNOSŤ TEPELNÝCH ČERPADIEL

Energetickú aj ekonomickú efektívnosť tepelných čerpadiel nie je možné ako na chladiacich zariadeniach vyjadriť kvantitatívnymi hodnotami dosahovanej spotreby primárnej energie resp. celkových ročných nákladov na vyrobenú energiu, pretože ide o alternatívny systém výroby tepelnej energie oproti bežne používaným spôsobom. Je teda  potrebné vyjadriť rozdiely dosahovaných energetických a ekonomických parametrov systému tepelného čerpadla voči konkrétnemu bežne používanému spôsobu výroby tepelnej energie  v danom mieste a čase inštalácie tepelného čerpadla.

Použitie tepelného čerpadla z hľadiska užívateľa môže byť efektívne (užitočné) len vtedy, ak celkové ročné náklady na výrobu jednotkového množstva tepelnej energie sú menšie ako s porovnávaným klasickým spôsobom výroby tepla a doba návratnosti investície je výrazne menšia ako jej životnosť. Dosiahnutie úspor primárnej energie tepelným čerpadlom v porovnaní s klasickou výrobou tepla ešte nijako nezaručuje dosiahnutie ekonomickej efektívnosti inštalácie, ale je  (ako bude ďalej vysvetlené) len jej základným predpokladom.

 

Energetická efektívnosť

Energetickú efektívnosť výroby tepelnej energie tepelným čerpadlom je možné vyjadriť kvantitou vyrobenej tepelnej energie na jednotku dodávanej pohonnej energie do systému (čo je mechanický príkon kompresora alebo tepelný príkon generátora v prípade absopčného cyklu). Tento pomer nazývame výkonové číslo, označujeme COP (z anglického „coefficient of performance“). Je zrejmé, že čím väčšiu hodnotu COP systém dosahuje, tým vyrobí viac užitočnej tepelnej energie na jednotku dodávanej pohonnej energie a je teda energeticky efektívnejší. To ale platí len pri porovnaní systémov tepelných čerpadiel s rovnakým druhom pohonnej energie (teda kompresorových s mechanickou pohonnou energiou medzi sebou a takisto absorpčných s tepelnou pohonnou energiou).

             Kvantitatívne porovnanie hodnôt COP parných kompresorových a absorpčných systémov tepelných čerpadiel teda nie je možné, pretože mechanická pohonná energia sa vyrába z tepelnej energie spaľovaním fosílnych palív v tepelných cykloch s určitou hodnotou účinnosti transformácie jednotlivých druhov energie (z chemickej energie paliva na tepelnú energiu a potom na mechanickú energiu). Hodnota COP je teda nedokonalým vyjadrením energetickej efektívnosti termodynamických obehov tepelných čerpadiel, pretože nie je ju možné obecne využiť pre porovnávanie energetických systémov výroby tepla s rôznymi druhmi pohonnej energie.

            Tento nedostatok je možné odstrániť definovaním energetickej efektívnosti systému ako pomeru spotrebovanej pohonnej primárnej energie (primárna energia je tepelná energia obsiahnutá vo fosílnom palive daná výhrevnosťou paliva) na jednotku vyrobenej užitočnej tepelnej energie. Takto vyjadrenú energetickú efektívnosť nazývame stupeň využitia primárnej energie a označujeme PER (z anglického „primary energy rate). Je zrejmé, že čím nižšiu hodnotu PER systém dosahuje, tým spotrebuje menej primárnej energie na jednotku vyrobenej užitočnej energie a tým je energeticky efektívnejší. Pomocou hodnôt PER je možné na rozdiel od hodnôt výkonového čísla COP porovnávať ľubovolné energetické systémy na výrobu tepla,  s rôznymi druhmi pohonnej aj produkovanej energie, ako aj rôzne kombinované systémy výroby tepla, chladu a elektrickej energie.  

            Obidve hodnoty COP aj PER výrazne závisia od teplotného rozdielu medzi kondenzačnou a výparnou teplotou systému daného najmä teplotou zdroja nízkoteplotnej energie pre výparník (so zväčšovaním tohto rozdielu energetická efektívnosť výrazne klesá) a druhu a účinnosti výroby dodávanej pohonnej energie systému. Dosiahnuteľné hodnoty COP a PER pre rôzne typy a pohonné energie tepelných čerpadiel pri výparnej teplote 0 °C a kondenzačnej teplote 50 °C sú uvedené v tabuľke 2

 

Typ tepelného čerpadla

COP

PER

Kompresorový obeh, elektrická energia

3,5 – 5.0

0,9 – 0,6

Kompresorový obeh, spaľovací motor

1,1 – 2,3

0,9 – 0,4

Absorpčný obeh

0,9 – 1,8

1,2 – 0,6

         

      

            Porovnanie energetickej efektívnosti výroby tepla tepelným čerpadlom s klasickou výrobou tepla napríklad spaľovaním fosílneho paliva v kotle je možné pomocou pomeru tepelného výkonu tepelného čerpadla a kotla pri rovnakej spotrebe primárnej energie. Potom je možné vypočítať úsporu primárnych energetických zdrojov (úsporu fosílneho paliva) použitím systému tepelného čerpadla voči výrobe tepla v kotle. Hodnota tejto úspory je pri použití tepelného čerpadla s pohonom kompresora elektromotorom závislá od hodnoty výkonového čísla COP daného tepelného čerpadla, účinnosti porovnávaného kotla a účinnosti výroby elektrickej energie vrátane rozvodu.

            Na dosahované hodnoty energetickej efektívnosti výroby tepla tepelnými čerpadlami vplývajú aj spotreby energie pre pomocné systémy dodávky a distribúcie jednotlivých energetických tokov, ktoré treba zarátať do pohonnej energie systému (ako sú čerpadlá, ventilátory a pod.), technická dokonalosť – optimalizácia jednotlivých komponentov systému, dimenzovanie veľkosti príkonu a výkonu systému vzhľadom na premenlivé požiadavky na kvantitu a kvalitu vyrábaného tepelného toku, regulačný systém prevádzky –jeho hospodárnosť a iné. Priemyselné tepelné čerpadlá veľkých výkonov dosahujú vyššiu energetickú efektívnosť, čo sa výraznejšie prejavuje najmä na absorpčných tepelných čerpadlách.

 

 

 

Ekonomická efektívnosť

            Základnou podmienkou pre dosiahnutie ekonomickej efektívnosti použitia tepelného čerpadla ako alternatívneho systému výroby tepelnej energie je, že celkové ročné náklady na vyrobené teplo, sú ako už bolo uvedené menšie ako náklady na rovnaké množstvo tepla vyrobené konvenčným systémom výroby všeobecne dostupným a používaným v mieste zamýšľanej inštalácie tepelného čerpadla (vo väčšine prípadov ide o výrobu tepla spaľovaním fosílnych palív v kotle na výrobu vodnej pary alebo vykurovacej vody).

            Celkové ročné náklady sa skladajú z podielov (odpisov) jednorázových investičných nákladov a prevádzkových nákladov, z  ktorých hlavný podiel tvoria náklady na pohonnú energiu systému. Keďže v praktických prípadoch sú investičné náklady na systémy tepelných čerpadiel vždy výrazne vyššie ako investičné náklady na konvenčné vykurovacie systémy, dosiahnutie základnej podmienky ekonomickej efektívnosti a účelnosti použitia tepelného čerpadla na výrobu tepla závisí predovšetkým od kvantity dosiahnutej úspory primárnej pohonnej energie systému tepelného čerpadla (teda od hodnôt COP a účinností transformácií použitých energetických tokov) a samozrejme od cien jednotlivých druhov energií vstupujúcich do porovnávaných systémov.

            Dosiahnutie základnej podmienky ekonomickej efektívnosti, ako už bolo uvedené ešte nezaručuje z hľadiska užívateľa výhodnosť a účelnosť použitia systému tepelného čerpadla na výrobu tepla. Rozhodujúcim faktorom je výpočet návratnosti vloženej investície na takýto spôsob výroby tepla, v oblasti priemyselných tepelných čerpadiel by nemala návratnosť prekročiť cca 10 rokov, v oblasti súkromných užívateľov (vykurovanie rodinných domov a pod.) je prijateľná doba návratnosti do cca 5 -7  rokov.

 ZDROJE NÍZKOTEPLOTNEJ ENERGIE

Parametre zdroja nízkoteplotnej energie pre výparník obehu tepelného čerpadla, najmä jeho teplotná úroveň, hmotnostný tok a dostupnosť podstatne ovplyvňujú energetickú aj ekonomickú efektívnosť systému tepelného čerpadla ako aj dosiahnuteľné množstvo (kvantitu) získanej tepelnej energie zo. V tabuľke 1 sú uvedené základné možné zdroje tepla pre výparník obehu s rozmedzím  ich teplotnej úrovne v našich klimatických podmienkach (čiastočne prevzaté zhttp:// www.heatpumpcentre.org).

 

Tabuľka 1


Zdroj tepla

Teplotné rozmedzie (°C)


Okolitý vzduch
Odpadný vzduch
Podzemná voda
Povrchová voda
Geotermálna voda
Zemská kôra
Slnečná energia
Odpadné toky


-10 až 35
15 až 25
4 až 10
0 až 20
15 až 90
0 až 15
10 a viac
10 a viac

 

Okolitý (vonkajší ) vzduch

            Je to všeobecne dostupný a najčastejšie používaný zdroj tepla, na ktorého získanie sú potrebné minimálne investičné náklady. Hlavnou nevýhodou sú veľké fluktuácie (zmeny) jeho teplotnej úrovni počas roka aj v priebehu dňa a nízka teplotná úroveň v zimných mesiacoch, kedy je najvyššia  kvantitatívna aj kvalitatívna (teplotná) potreba produkcie tepelnej energie pre vykurovacie účely.

 

 

Obrázok 3  Tepelné čerpadlo vzduch voda umiestnené vo vonkajšom prostredí

 

Fluktuácie teplotnej úrovne vyžadujú dokonalú a hospodárnu reguláciu prevádzky systému tepelného čerpadla, nízka teplotná úroveň v zimných mesiacoch vyžaduje veľký teplotný rozdiel medzi kondenzačnou a výparnou teplotou z čoho vyplýva nízka energetická efektívnosť prevádzky v tomto období.

Na znižovanie energetickej efektívnosti systému tepelného čerpadla so vzduchom ako zdrojom nízkoteplotnej energie vplýva tiež v mnohých praktických aplikáciách potreba zabezpečiť odmrazovanie námrazy vznikajúcej na výparníku v dôsledku obsahu vody vo vzduchu vo forme atmosférickej vlhkosti. Z toho vyplýva aj nutnosť optimálnej regulácie odmrazovania výparníkov pre dosiahnutie čo najvyššej energetickej efektívnosti takýchto aplikácií.

Odpadný (ventilačný) vzduch

Je veľmi výhodným zdrojom tepelnej energie pre tepelné čerpadlá v obytných budovách najmä z hľadiska relatívne vysokej teplotnej úrovne bez teplotných fluktuácií. Pre veľké budovy je výhodné použiť tepelné čerpadlá s odpadným vzduchom v kombinácii s výmenníkmi tepla vzduch-vzduch pre znovuzískanie tepelnej energie. Nevýhodou tohto zdroja tepla je jeho limitované dostupné množstvo, čo potom obmedzuje aj veľkosť dosiahnuteľného tepelného výkonu tepelného čerpadla. Takéto riešenia sú vhodné pre nízkoenergetické domy.

Podzemná voda

Je z energetického hľadiska veľmi výhodným zdrojom tepla o teplotnej úrovni 4 až 10 °C bez výraznejších teplotných fluktuácií. Pre otvorené systémy je ale potrebná vzhľadom na vodohospodárske predpisy reinjektáž použitého prietoku do ďalšieho podzemného vrtu, zatvorené systémy vyžadujú vyparovanie pracovnej látky v podzemnom výmenníku tepla, čo prináša zníženie teplotnej úrovne vo výparníku a tak zníženie energetickej efektívnosti inštalácie. Hlavnou nevýhodou obidvoch systémov sú investične pomerne vysoké náklady pre získanie predmetného vodného zdroja tepelnej energie.

Povrchová voda

Povrchová voda jazier, tokov a pod. je z hľadiska dostupnosti a investičnej náročnosti pre jej získanie výhodným zdrojom tepelnej energie, ale hlavnou nevýhodou je jej nízka teplotná úroveň počas zimných mesiacov, čo môže zapríčiniť jej zamrznutie vo výparníku systému. Preto je jej použitie obmedzené do teplotnej úrovne cca 6 až 7 °C. Morská voda je výborným zdrojom tepla pre inštalácie tepelných čerpadiel, pretože v hĺbke 25 až 50 m dosahuje stabilnú teplotnú úroveň 5 až 8 °C. Nevýhodou sú vyššie investičné náklady na jej získanie a vysoká korozívnosť, čo vyžaduje zasa zvýšené náklady na výmenníky tepla.

Geotermálna voda

Geotermálna voda o teplotnej úrovni 15 až 90 °C je energeticky veľmi výhodným zdrojom pre tepelné čerpadlá, základnou nevýhodou sú veľmi vysoké investičné náklady na jej získanie (vrty do hĺbky až niekoľko km), vysoký stupeň korozívnosti a jej dostupnosť len v mieste výskytu. Výhodným riešením môže byť využitie geotermálnej vody o vysokej teplote najprv  na získanie tepla priamo vo výmenníkoch tepla voda–voda a potom pri jej ochladení na 15 až 25 °C ako zdroj tepla pre tepelné čerpadlá (takáto inštalácia je efektívne prevádzkovaná na zabezpečenie tepelných potrieb nemocnice a sídliska v Galante).

 

Zemská kôra (pôda)

Tepelná energie obsiahnutá v zemskej kôre vzhľadom na jej vysokú teplotnú úroveň (teplota pôdy v hĺbke 10 metrov dosahuje približne priemernú ročnú teplotu vzduchu) a  minimálnu fluktuáciu počas roka je z energetického hľadiska vysoko efektívna pre využitie v tepelných čerpadlách pomocou vertikálnych vrtov do hĺbky 100 až 150 metrov (energetické potreby rodinného domu je možné zabezpečiť vrtom o priemere cca 12 cm do hĺbky cca 120m), alebo pomocou podzemných horizontálnych výmenníkov v hĺbke cca 1,5 až 3 m. Základnou nevýhodou sú mimoriadne vysoké investičné náklady pre inštalácie takýchto podzemných systémov.

Slnečná energia

Slnečná energia premenená na tepelnú energiu pomocou slnečných kolektorov je z energetického hľadiska veľmi výhodným zdrojom pre tepelné čerpadlá, teplotnú úroveň tohto zdroja je možné plne prispôsobiť požiadavkám užívateľa (je  daná druhom a kvalitou slnečného kolektora). Základnou nevýhodou okrem pomerne vysokých nákladov inštalácie je sezónny charakter tohto zdroja (v našich klimatických podmienkach sa v zimnom období  vyskytujú periódy bez slnečného svitu bežne až v dĺžke 10 dní), čo vyžaduje používať alternatívne systémy výroby tepla alebo systémy s veľkými akumulátormi tepla, čo okrem vysokej finančnej náročnosti prináša aj ďalšie priestorové a iné problémy.

Odpadné tepelné toky

Odpadné energetické toky vo forme hmotnostných tokov tekutín (plynov a kvapalín) z technologických (napríklad tepelné odpady z potravinárskeho a energetického priemyslu)  aj iných tepelných procesov (napríklad domové odpady, kanalizácia a iné) sú vzhľadom na ich vo všeobecnosti vysokú teplotnú úroveň bez teplotných fluktuácií z energetického hľadiska veľmi výhodným zdrojom energie pre veľké priemyselné tepelné čerpadlá. Nevýhodou je  nutnosť ich využitia  v mieste výskytu, kde často chýba požiadavka potreby výroby ďalšej tepelnej energie.

Výber zo zdrojov tepla

Na základe uvedeného je možné konštatovať, že zo všetkých uvedených zdrojov nízkoteplotnej energie je v podmienkach Slovenska z hľadiska najmä investičnej náročnosti na jeho získanie základným, všeobecne dostupným zdrojom okolitý (vonkajší) vzduch. Uvedené nevýhody tohto zdroja, ktoré zapríčiňujú nižšiu energetickú efektívnosť prevádzky v mnohých aplikáciách, je možné v budúcnosti zmenšovať nielen samotným vývojom systémov tepelných čerpadiel s vyššou energetickou efektívnosťou (optimalizáciou jednotlivých komponentov, hospodárnejšou reguláciou a pod.) ale aj inštaláciou rôznych kombinovaných systémov výroby tepla, chladu aj elektrickej energie pre špeciálne podmienky jednotlivých užívateľov uvedených tokov energií.

 Pre efektívne využitie systémov tepelných čerpadiel so vzduchom ako zdrojom nízkoteplotnej energie pre vykurovanie rodinných domov, bytov a pod. bude potrebná aj štátna  finančná podpora takýchto inštalácií, aby bolo možné dosiahnuť pre užívateľa ekonomickú efektívnosť investície.

 TECHNOLÓGIA TEPELNÝCH ČERPADIEL

Tepelné čerpadlá pracujú ako už bolo uvedené na princípe termodynamického chladiaceho obehu, ktorý je v súčasnosti používaný najmä v realizácii parného kompresorového a absorpčného chladiaceho obehu. V obidvoch aplikáciách je tepelná energia transformovaná do nízkotlakej časti obehu (výparníka zariadenia) z okolitého prostredia (vzduch, voda, pôda ako aj odpadné tepelné toky z priemyselných technologických aj iných tepelných procesov) a získávaná z vysokotlakej časti (kondenzátora zariadenia) ako užitkový tepelný tok pre vykurovacie a iné ohrievacie tepelné procesy.

Transformácia tepelnej energie na vyššiu teplotnú úroveň

            Pre uskutočnenie takejto transformácie tepelnej energie z nižšej na vyššiu teplotu je potrebné do systému samozrejme dodať pohonnú energiu vo forme mechanickej energie alebo vysokoteplotnejtepelnej energie. Celkový úžitkový tepelný tok z kondenzátora zariadenia je potom súčtom nízkoteplotnej energie dodanej do výparníka a pohonnej energie zariadenia.

            Keďže nízkoteplotná energia získavaná z okolitého prostredia je sekundárnym odpadným  zdrojom energie, efektívnosť takejto transformácie energie závisí od pomeru množstva „zadarmo“ získanejnízkoteplotnej energie k množstvu pohonnej energie zariadenia. Tento pomer závisí najmä od teplotných parametrov jednotlivých energetických tokov.

Rozdiely v teplotných úrovniach

Rozdiel medzi funkciou tepelného čerpadla a chladiaceho zariadenia je teda len v teplotnej úrovni energetických tokov dodávaných do nízkotlakej časti obehu (výparníka zariadenia) a získavaných z vysokotlakej časti obehu (kondenzátora). V tepelnom čerpadle teplotná  úroveň  toku  energie  do výparníka odpovedá teplotnej úrovni použitého okolitého prostredia (voda, vzduch, ap.), teplotná úroveň úžitkového tepelného toku z kondenzátora odpovedá požadovanej teplotnej úrovni vykurovacieho alebo iného ohrievacieho procesu. V chladiacom zariadení naopak tepelný tok z kondenzátora odpovedá teplote okolitého prostredia používaného pre chladenia kondenzátora (väčšinou okolitý vzduch alebo voda) a teplotná úroveň tepelného toku do výparníka musí odpovedať požadovanej teplote chladenej látky.

Ohrev i chladenie

Tepelné čerpadlo alebo chladiace zariadenie je možné využiť  pre ohrievacie a chladiace procesy striedavo (najmä v aplikácii na teplovzdušné vykurovanie v zime a klimatizáciu v lete), alebo aj súčasne, čo je energeticky efektívne ak rozdiely medzi potrebnými teplotami tepelných tokov do výparníka a z kondenzátora zariadenia  nie sú príliš veľké.

Parné kompresorové tepelné čerpadlá

Najväčší podiel v súčasnosti realizovaných tepelných čerpadiel pracuje na princípe parného kompresorového chladiaceho obehu. Hlavné komponenty takéhoto systému sú:

o        kompresor (komprimuje pomocou dodávanej mechanickej energie na kompresor nasávané pary chladiva z výparníka na tlak v kondenzátore),

  • kondenzátor (v ňom dochádza k ochladzovaniu a skvapalneniu pár chladiva vonkajším tepelným tokom využívaným ako zdroj tepelnej energie),
  • expanzný ventil (znižuje tlak kvapalného chladiva z kondenzačného na tlak vo výparníku),
  • výparník (dochádza v ňom k vyparovaniu chladiva pomocou vonkajšieho tepelného toku získavaného z okolitého prostredia).

Uvedený termodynamický obeh sa uskutočňuje pomocou pracovnej látky - chladiva, ktorého vlastnosti - najmä bod varu a kondenzácie v závislosti od tlaku musí odpovedať požadovaným teplotným parametrom tepelných tokov do výparníka a z kondenzátora.

Pohonná energia obehu

Pohonná mechanická energia na kompresor popísaného obehu sa väčšinou realizuje pomocou elektrickej energie prostredníctvom elektromotora, celková energetická efektívnosť zariadenia potom výrazne závisí aj od účinnosti výroby elektrickej energie. Mechanický pohon kompresora je možné v praktických aplikáciách realizovať aj pomocou spaľovacieho motora prípadne parnej alebo plynovej turbíny. Hlavnou výhodou takýchto inštalácií je využitie odpadných horúcich plynov pohonného zariadenia pre ďalší zisk a zvýšenie teplotnej úrovne získávanej tepelnej energie.

Absorpčné tepelné čerpadlá

Pracovnou látkou obehu je dvojica látok -absorbent a chladivo (v súčasnosti sa používa pre tepelné čerpadlá väčšinou voda ako chladivo a lithium bromid ako absorbent). Pohonnou energiou takéhoto systému je vysokoteplotná tepelná energia dodávaná väčšinou pomocou vodnej pary, horúcej tlakovej vody alebo spaľovaním plynného paliva  do generátora (vypudzovača) systému.

V generátore systému absorpčného tepelného čerpadla  sa uvedená dvojica pracovných látok s výrazne rozdielnym bodom varu v závislosti od tlaku tepelnou cestou rozdeľuje, chladivo sa vypudzuje a prúdi do kondenzátora a výparníka, kde plní rovnakú funkciu ako v kompresorovom chladiacom obehu a absorbent prúdi cez expanzný ventil do absorbéra, kde sa zlučuje s parami chladiva z výparníku (je to chemická reakcia, pri ktorej vzniká teplo a preto treba absorbér chladiť - získávame teda navyše okrem tepelného toku z kondenzátora aj tepelný tok z absorbéra). Roztok chladiva aabsorbenta sa v kvapalnom stave čerpá z absorbéra do generátora a tak dochádza k uzavretiu celého kontinuálneho absorpčného cyklu.

Proces absorpcie s vypudzovaním bez kompresie

Na rozdiel od kompresorového obehu je teda v absorpčnom obehu proces kompresie pracovnej látky nahradený procesom absorpcie a vypudzovania tepelnou cestou, čím odpadá nutnosť použitia mechanickej pohonnej energie, ak neuvažujeme potrebu mechanickej pohonnej energie na čerpanie roztoku chladiva a absorbenta do generátora, na čo je potrebná najmä u veľkých zariadení len zanedbateľná časť pohonnej energie zariadenia. 

V porovnaní s kompresorovými tepelnými čerpadlami dosahujú absorpčné zariadenia vyššiu energetickú efektívnosť najmä pri veľkých tepelných výkonoch a pri možnosti využitia generovaného tepelného toku nielen z  kondenzátora ale aj z absorbéra. Výskum a vývoj absorbčných tepelných čerpadiel z hľadiska zvyšovania ich energetickej aj ekonomickej efektívnosti je v poslednom období tak výrazný, že je možné v najbližšej budúcnosti očakávať až kvantitatívne dvojnásobné zvýšenie parametrov ich efektívnosti pre najmä priemyselné aplikácie.

 ČO TREBA VEDIEŤ O TEPELNÝCH ČERPADLÁCH

Prof. Ing. Václav Havelský, CSc., STU KTT Bratislava   

 

TEPELNÉ ČERPADLÁ - TECHNOLÓGIA PRE ÚSPORY PRIMÁRNEJ ENERGIE A EMISIÍ CO2

 

Úspory primárnej energie

Tepelné čerpadlá sú alternatívne zariadenia pre výrobu tepelnej energie v porovnaní s jej klasickou výrobou pomocou spaľovania fosílnych palív. Princíp ich funkcie je založený na termodynamickom  obehu strojného chladiaceho zariadenia. Tepelné čerpadlá môžu za určitých podmienok dosiahnuť v porovnaní s klasickou konvenčnou výrobou tepelnej energie výrazné úspory primárnej energie - teda tepelnej energie obsiahnutej v chemickej forme vo fosílnych palivách a môžu byť najefektívnejšou formou zabezpečovania ohrievacích ale aj chladiacich procesov v priemysle aj v komunálnej sfére.

Úspory emisií CO2

Úspory primárnej  energie fosílnych palív (dané chemickou energiou - výhrevnosťou pevných, plynných alebo kvapalných prírodných palivových zdrojov) sú kvantitatívne priamo úmerné úsporám emisií CO2 a tepelné čerpadlá sú teda z hľadiska vplyvu na globálne otepľovanie planéty v porovnaní s klasickou výrobou tepla ekologickejšou technológiu úmerne dosiahnutým kvantitatívnym úsporám primárnej energie.

V prípade, že primárna pohonná energia pre systémy tepelných čerpadiel nie je získavaná z chemickej energie fosílnych palív, ale napríklad z jadrovej a vodnej energie, potom použitie takýchto energetických zdrojov nemá  negatívny ekologický vplyv, pretože pri ich výrobe nedochádza k emisiám CO2.

PODIEL TEPELNÝCH ČERPADIEL VO VYKUROVANÍ

Globálne celosvetové emisie CO2  dosahovali v roku 1997 22 biliónov ton, z čoho sa vykurovanie budov podieľa 30 %  a priemyselné ohrievacie procesy 35 % , teda spolu 14,3 bil. ton emisií. Pri využití tepelných čerpadiel na približne 30 % pri vykurovaní budov by bolo možné už v súčasnosti dosiahnuť úsporu emisií až 1 bil. ton CO2 a v priemysle minimálne 0,2 bil. ton, dokopy teda úspora asi 8 % emisií vykurovacích a ohrievacích procesov (na základe údajov na http://www.heatpumpcentre.org/). Pri očakávanom zvýšení účinnosti výroby elektrickej energie (najmä kogeneračným spôsobom jej výroby) ako aj zvyšovaní samotnej energetickej efektívnosti prevádzky tepelných čerpadiel by bolo možné už v blízkej budúcnosti dosiahnuť až dvojnásobok uvedenej úspory emisií CO2 pri vykurovacích a ohrievacích procesoch v priemyselnej aj komunálnej sfére (prevzaté z http://www.heatpumpcentre.org).

Dosiahnutie uvedeného asi 30 % podielu výroby tepla tepelnými čerpadlami pre vykurovacie a ohrievacie procesy v komunálnej sfére predpokladá okrem výskumného úsilia pre celosvetové rozšírenie a optimalizáciu energetickej efektívnosti tejto technológie konkrétnu štátnu  stimuláciu a finančnú podporu trhu, ktorá umožní v oveľa širších aplikáciách ekonomickú konkurencie schopnosť týchto zariadení voči klasickým technológiám výroby tepla, ktoré sú všeobecne investične výrazne lacnejšie.

 

 

Na tému tepelných čerpadiel som pre Vás pripravil článok z odbornej publikácie SZCHKT, pretože je to mimoriadne náročná oblasť tepelnej techniky a všetky poznatky z tejto oblasti na seby priamo nadväzujú a ovplyvňujú sa. Myslím, že v tomto článku nájdete dostatok potrebných informácií o tepelných čerpadlách, ak však predsa nenájdete odpoveď na Vašu otázku - spýtajte sa nás a my Vá poskytneme viac informácií, prípadne Vám poradíme správne riešenie pre Vás.

Kontaktný formulár

Upozornenie podľa nového zákona o ochrane osobných údajov známeho ako "GDPR":

 

Odoslaním tohto formulára dávam spoločnosti KLÍMA, s.r.o. výslovný súhlas na spracovanie vyššie uvedených osobných údajov uvedených v registračnom formulári v jej informačnom systéme po dobu trvania spracovania mojej požiadavky. Spoločnosť KLÍMA, s.r.o. sa zaväzuje, že nesprístupní tieto osobné údaje tretím osobám a že tieto budú spracovávané v súlade s "GDPR" nariadením a so zákonom č. 428/2002 Z.z. o ochrane osobných údajov.

Účelom spracovania údajov sú najmä:

- spracovanie osobných údajov v rámci predzmluvných a zmluvných vzťahov

 

Viac informácií o tom ako nakladáme s Vašimi osobnými údajmi nájdete tu: KLÍMA, s.r.o. GDPR - politik ochrany osobných údajov

 

Ostatné:

 

Ak máte akékoľvek otázky, neváhajte nás kontaktovať na telefónnych číslach našich zákazníckych liniek, e-mailových adresách, alebo vyplňte nižšie uvedený formulár. Radi Vám poslúžime. Obchod a služby zákazníkom Tel.: 02 202 830 29 E-mail: obchod@klimainfo.sk Zákazníci ktorí sa chcú registrovať v našich databázach pre získanie exkluzívnych benefitov, zliav a záruk, nech uvedú čo najviac možných kontaktných údajov (nie je to podmienkou), umožní nam to ale byť s Vami v užšom kontakte, informovať Vás o našich aktualitách, akciách a novinkách.

Ďakujeme za prejavenú dôveru.

CAPTCHA
Táto otázka má za úlohu zistiť, či formulár odosiela človek, alebo spamový robot.
Image CAPTCHA
Napíšte znaky, ktoré vidíte na obrázku.

Klimatizácie GREE

Spoločnosť KLÍMA, s.r.o. je exkluzívnym dovozcom klimatizácií a tepelných čerpadiel GREE pre Slovenskú Republiku. Viac o produktoch GREE nájdete na www.gree.sk

Zakúpiť klimatizácie a tepelné čerpadlá GREE ale aj najširší výber z viac ako 10 ďalších značiek: Daikin, Mitsubishi, LG, Panasonic, Samsung, Hitachi a podobne s celkovým výberom niekoľko stoviek klimatizácií a tepelných čerpadiel, môžete aj vy na: www.klimaobchod.sk za nízke, prípadne aj výpredajové ceny.