Tepelná čerpadla

Dimenzujte podle tepelné ztráty, ne podle podlahové plochy

Odhady podle podlahové plochy pomíjejí dvě nejpodstatnější věci: úroveň zateplení a vzduchotěsnost. Výpočet tepelné ztráty místnost po místnosti podle EN 12831 dá návrhový tepelný výkon v kW při místní návrhové venkovní teplotě, a právě toto číslo plus přirážka na ohřev teplé vody musí tepelné čerpadlo pokrýt.

• Vycházejte z návrhového bodu, ne ze jmenovitého výkonu. Jednotka s výkonem 12 kW při venkovních 7 °C a otopné vodě 35 °C může při minus 10 °C venku a otopné vodě 50 °C dodat podstatně méně. Čtěte výkonové tabulky, ne název modelu.
• Nepřidávejte rezervu na rezervu. Výpočet tepelné ztráty už počítá s ustáleným nejhorším případem. Přidání 30 % navrch dá stroj, který většinu sezony jede pod svým minimálním modulačním výkonem.
• Ověřte minimální modulovaný výkon. Invertorová jednotka, která se stáhne na 30 % jmenovitého výkonu, se v mírném podzimu chová mnohem lépe než ta, která se stáhne jen na 60 %.
• Ohřev teplé vody počítejte zvlášť. Dohřev zásobníku 190 L nebo 240 L je krátká událost s vysokým odběrem, obvykle se řeší časováním, ne výkonem navíc.

Teplota otopné vody je hlavní páka na účinnost

Každý stupeň teploty otopné vody stojí účinnost. Jako pracovní pravidlo platí, že snížení teploty otopné vody o 1 °C zlepší COP zhruba o 2 až 2,5 %, takže tentýž stroj na tomtéž domě může kolísat mezi špatným a výborným podle toho, jak jsou nastavená otopná tělesa.

• Podlahové vytápění jede na 30 až 40 °C, protože sálavá plocha je obrovská. Jde o přirozenou kombinaci s nejvyšší sezonní účinností.
• Předimenzované nebo vyměněné radiátory zvládnou 40 až 45 °C. Zdvojnásobit plochu radiátorů ve dvou třech nejhorších místnostech bývá levnější než dvacet let smířit se se soustavou na 55 °C.
• Stávající radiátory dimenzované na plynový kotel na 65 až 70 °C fungovat budou, ale ztráta na COP je citelná a jednotka bude potřebovat vysokoteplotní režim jen několik dní v roce.
• Ekvitermní regulace má být vždy zapnutá. Pevně nastavená teplota otopné vody zahodí celý přínos modulujícího kompresoru.

COP, SCOP a co ta čísla znamenají

COP (topný faktor) je tepelný výkon dělený elektrickým příkonem v jednom uvedeném pracovním bodě, například A7/W35, tedy venkovní vzduch 7 °C a otopná voda 35 °C. SCOP je sezonní průměr přes definovaný klimatický profil a definovanou teplotu otopné vody, počítaný podle EN 14825. SCOP je poctivější číslo pro porovnání provozních nákladů, protože zahrnuje provoz na částečný výkon, odtávací cykly i pohotovostní režim.

• Vždy porovnávejte srovnatelné. SCOP uvedený při otopné vodě 35 °C a SCOP při 55 °C nejsou porovnatelná čísla.
• Odtávání se počítá. Zhruba mezi minus 5 °C a plus 5 °C při vysoké vlhkosti venkovní výměník namrzá a jednotka se pravidelně otáčí, aby led roztavila. Časté odtávání sezonní hodnotu stahuje dolů.
• SPF je to, co skutečně dostanete. Sezonní topný faktor naměřený na místě zahrnuje čerpadla, regulaci i případný záložní ohřev, takže leží pod katalogovým SCOP.

Monoblok, nebo split, R32, nebo R290

U monobloku je celý chladivový okruh hermeticky uzavřený ve venkovní jednotce a do budovy vedou jen vodní potrubí, takže na místě není potřeba práce s F-plyny, venkovní potrubí ale musí být chráněné proti zámrzu. U splitu stojí kompresor venku a kondenzátor uvnitř, propojené chladivovým potrubím, což odstraní riziko zámrzu a obvykle sníží venkovní hluk, ale uvedení do provozu vyžaduje technika s osvědčením pro práci s chladivy.

• R32 je současné hlavní chladivo s GWP 675, mírně hořlavé ve třídě A2L a dobře podporované napříč dodavatelským řetězcem.
• R290 (propan) má GWP 3 a účinně dosahuje vyšších teplot otopné vody, je ale hořlavý ve třídě A3, což znamená přísnější odstupy od oken, dveří a kanalizačních vpustí.
• Velikost náplně a pravidla umístění se řídí EN 378 a nařízením o F-plynech. Než určíte polohu venkovní jednotky, ověřte minimální objem místnosti a odstupy.

Bod bivalence a záložní ohřev

Bod bivalence je venkovní teplota, při níž už samotné tepelné čerpadlo nepokryje tepelnou ztrátu budovy. Nad ní dělá všechno kompresor, pod ní přispívá druhý zdroj tepla. V monoenergetickém systému je tímto druhým zdrojem elektrický záložní ohřev, typicky 3 až 9 kW ve vnitřní jednotce. Bod bivalence kolem minus 7 °C až minus 10 °C umožní správně nadimenzované jednotce pokrýt drtivou většinu roční potřeby tepla, přičemž topné těleso dodá jen malé procento.

• Sledujte, jak často těleso běží. Záložní ohřev, který se pravidelně zapíná v listopadu, znamená špatné dimenzování nebo příliš vysokou teplotu otopné vody, ne vadnou jednotku.
• Antilegionelní cykly ho potřebují. Většina systémů používá elektrickou vložku k pravidelnému zvednutí teploty v zásobníku nad 60 °C, což je normální a krátké.
• Ověřte elektrické připojení. Jednotky zhruba do 10 kW bývají jednofázové na 230 V, větší jednotky a většina záložních těles potřebují třífázové napájení 400 V a odpovídající jistič a RCD.

Spojení tepelného čerpadla s fotovoltaikou

Tepelné čerpadlo je nejlepší spotřebič pro vlastní spotřebu, jaký domácnost má, protože každou kWh přebytku ze slunce promění na tři až čtyři kWh tepla. Praktickou cestou je fotovoltaické pole s regulací, která zná přetoky: chytrý elektroměr v odběrném místě zjistí přebytek a systém zvedne teplotu teplé vody nebo mírně nadzvedne topnou křivku, dokud slunce svítí na střechu.

• Ukládejte teplo, ne jen elektřinu. Zvednutí zásobníku teplé vody ze 45 na 55 °C pohltí několik kWh přebytku za zlomek ceny bateriové kapacity.
• Sezonní nesoulad je reálný. Špička potřeby tepla je v lednu, špička výroby z fotovoltaiky v červnu, takže tepelné čerpadlo zvyšuje vlastní spotřebu výrazně na jaře a na podzim a mnohem méně uprostřed zimy.
• Pozor na rozběhový proud. Invertorové kompresory mají měkký rozběh, ale záložní těleso je hrubá odporová zátěž a mělo by být blokované, aby nepracovalo proti logice řízení podle fotovoltaiky.

Hluk a umístění venkovní jednotky

Venkovní jednotka je jediná část, které si sousedé všimnou. Hladina akustického výkonu v dB(A) je uvedená v katalogovém listu, právně ale rozhoduje akustický tlak na hranici pozemku, který klesá se vzdáleností a roste u odrazivých ploch. Nedávejte jednotku do kouta mezi dvě stěny, nemiřte ventilátorem do sousedova okna, dodržte odstupy pro proudění vzduchu předepsané výrobcem a osaďte ji na antivibrační patky na tuhý základ, ne přímo na stěnu domu. Noční tichý režim sníží otáčky ventilátoru a frekvenci kompresoru za cenu mírné ztráty výkonu.

Porovnání klíčových parametrů

Tabulku posuňte doleva