Jak vybrat tepelné čerpadlo?

Domácí i průmysloví spotřebitelé stále častěji přicházejí k rozhodnutí využívat alternativní zdroje energie. Praxe ukazuje, že použití takového zařízení má široké vyhlídky. Energetické nosiče neustále zdražují, na rozdíl od přírodních zdrojů „surovin“ pro tepelná čerpadla, kterými jsou vzduch, voda a půda. Hlavní věcí je ujistit se, že nákup a instalace takového zařízení bude rozumná a efektivní. Než přistoupíte k uspořádání nebo převybavení topného systému, měli byste si ujasnit, jak vybrat správné tepelné čerpadlo.

Typy tepelných čerpadel

Tepelná čerpadla se dělí na tři hlavní typy podle zdroje nekvalitní energie:

• Vzduch.
• Zem.
• Voda – Zdrojem mohou být podzemní vody a vodní plochy na povrchu.

Pro systémy ohřevu vody, které jsou častější, se používají následující typy tepelných čerpadel:

• vzduch-voda;
• podzemní voda;
• voda-voda.

“Vzduch-voda” – tepelné čerpadlo vzduchového typu, které vytápí budovu nasáváním vzduchu zvenčí přes externí jednotku. Funguje na principu klimatizace, pouze obráceně, přeměňuje energii vzduchu na teplo. Takové tepelné čerpadlo nevyžaduje velké instalační náklady, nemusí pro něj vyčlenit pozemek a navíc vrtat studnu. Účinnost provozu při nízkých teplotách (-25ºС) se však snižuje a je zapotřebí další zdroj tepelné energie.

Zařízení „země-voda“ označuje geotermální a vyrábí teplo ze země pomocí kolektoru položeného do hloubky pod zamrznutím půdy. Pokud je kolektor umístěn horizontálně, závisí také na ploše místa a krajiny. Pro vertikální uspořádání bude nutné vyvrtat studnu.

“Voda-voda” se instaluje tam, kde je poblíž nádrž nebo podzemní voda. V prvním případě je kolektor položen na dno nádrže, ve druhém je vyvrtána studna nebo několik, pokud to plocha místa umožňuje. Někdy je hloubka spodní vody příliš velká, takže náklady na instalaci takového tepelného čerpadla mohou být velmi vysoké.

Každý typ tepelného čerpadla má své výhody a nevýhody, pokud je budova daleko od vodní plochy nebo je spodní voda příliš hluboká, tak voda-voda nebude fungovat. “Vzduch-voda” bude relevantní pouze v relativně teplých oblastech, kde teplota vzduchu během chladného období neklesne pod -25 ° C.

Metoda výpočtu výkonu tepelného čerpadla

Kromě určení optimálního zdroje energie bude nutné vypočítat výkon tepelného čerpadla potřebný k vytápění. Záleží na velikosti tepelných ztrát objektu. Spočítejme si výkon tepelného čerpadla pro vytápění domu na konkrétním příkladu.

K tomu použijeme vzorec Q=k*V*∆T, kde

• Q je tepelná ztráta (kcal/hod). 1 kWh = 860 kcal/h;
• V je objem domu v m3 (plochu vynásobíme výškou stropů);
• ∆Т je poměr minimálních teplot venku a uvnitř objektu během nejchladnějšího období roku, °C. Od vnitřního tº odečteme vnější;
• k je zobecněný součinitel prostupu tepla budovy. Pro zděnou stavbu se dvěma vrstvami zdiva k=1; pro dobře izolovanou budovu k=0,6.

Výpočet výkonu tepelného čerpadla pro vytápění cihlového domu o velikosti 100 m2,5 a výšce stropu 30 m, s rozdílem v ttº od -20º vně do +XNUMXº uvnitř, tedy bude následující:

Q u100d (2.5×20) x (30- (-1)) x 12500 uXNUMXd XNUMX XNUMX kcal / hodinu

12500/860= 14,53 kW. To znamená, že pro standardní cihlový dům o rozloze 100 m14 budete potřebovat XNUMXkilowattové zařízení.

Spotřebitel akceptuje volbu typu a výkonu tepelného čerpadla na základě řady podmínek:

• geografické rysy oblasti (blízkost vodních útvarů, přítomnost podzemní vody, volná plocha pro kolektor);
• klimatické vlastnosti (teplota);
• typ a vnitřní objem místnosti;
• finanční příležitosti.

Po zvážení všech výše uvedených aspektů si budete moci vybrat tu nejlepší výbavu. Pro efektivnější a správnější výběr tepelného čerpadla je lepší kontaktovat specialisty, kteří budou schopni provést podrobnější výpočty a zajistit ekonomickou proveditelnost instalace zařízení.

Jak vybrat tepelné čerpadlo pro vytápění domu a chaty

Stále častěji je domácím spotřebitelům nabízeno pořízení tepelného čerpadla pro vytápění domu. Pokud si doslova před 5–6 lety mohli vybavení pořídit pouze velmi bohatí lidé, dnes jsou často nabízeny zvýhodněné půjčky a v některých regionech je poskytována materiální pomoc na úrovni státu. V této souvislosti vyvstává několik otázek souvisejících s tím, jak moc se vyplatí systém vytápění na bázi tepelných čerpadel.

Co je tepelné čerpadlo – jak funguje

Navzdory skutečnosti, že spotřebiteli je nabízeno velké množství nejrůznějších modelů tepelných čerpadel, všechny, bez ohledu na jejich zařízení, fungují stejně. Rozdíl spočívá pouze ve zdroji nízkopotenciální energie a způsobu její těžby.

Princip činnosti tepelného čerpadla pro vytápění domu je následující:

• Uvnitř krytu je uzavřený okruh, kterým cirkuluje chladivo.
• Výparník je umístěn ve venkovní jednotce. V nádobě jsou vytvořeny podmínky pro přeměnu freonu do plynného skupenství. Od hodin fyziky je dobře známo, že při vypařování dochází k absorpci tepla. Výparník je umístěn tak, aby byl v kontaktu se zdrojem nekvalitního tepla: vzduchem, geotermálním okruhem atd.
• Chladivo v plynném stavu se přivádí do další komory – kompresoru. Zde je vstřikován pracovní tlak, v důsledku čehož se freon zahřeje na teplotu přes 100 ° C. V kompresoru je instalován přepouštěcí ventil, kterým je látka pod tlakem rozstřikována do další komory – kondenzátoru.
• Kondenzátor je také tepelným výměníkem systému. V komoře cíleně kondenzuje freon, který uvolňuje velké množství tepelné energie. Stěny kompresoru hrají roli výměníku tepla a nepřímým ohřevem přenášejí energii do chladicí kapaliny.

Zařízení tepelného čerpadla v mnohém připomíná design chladničky nebo klimatizace. Rozdíl spočívá v tom, že proces chlazení byl nucen jít opačným směrem – teplo vstupuje do místnosti a chlad je z ní odváděn. Ve zjednodušené verzi fungují i ​​některé modely klimatizací s funkcí prostorového vytápění.

S výjimkou určitých konstrukčních prvků využívají výše popsaný princip činnosti všechna tepelná čerpadla bez výjimky. Hlavním rozdílem, na který byste si při výběru vhodného modelu měli dát pozor, je použitý zdroj nekvalitního tepla. Na tomto parametru závisí provozní podmínky a možnost použití stanice.

Vzduchová tepelná čerpadla

Zdrojem nízkopotenciální energie je v tomto případě vzduch. Konstrukce tepelného čerpadla se skládá ze dvou bloků a v mnoha ohledech připomíná klasický split systém. Vzduchová čerpadla mají následující výhody:

1. Jednoduchá instalace – instalace trvá několik hodin.
2. Schopnost rychle rozebrat a přesunout stanici.
3. Kompaktní rozměry.

Tepelné čerpadlo funguje jako běžný ventilátorový ohřívač, ohřívá vzduch v místnosti. Řešení je optimálně vhodné pro nevytápěné budovy: venkovské domy, letní chaty atd.

Výkon systému klesá s poklesem okolní teploty. Porucha topného systému nastane, když indikátory klesnou na -15 ° C.

Tepelná čerpadla vzduch-voda

Při vývoji systému vytápění obytného domu využívajícího jako hlavní zdroj energie tepelné čerpadlo často padá volba na modely vzduch-voda. Vysoká tepelná účinnost, snadná instalace a spolehlivost – to vše povzbuzuje potenciální kupce, aby se zastavili u této možnosti.

Stejně jako u předchozího modelu je hlavním zdrojem tepla vzduch. Ale po příjmu nízkopotenciální tepelné energie a její transformaci se ohřívá nosič tepla cirkulující ve speciální nádobě, uvnitř které je umístěn kondenzátor. Toto konstrukční řešení výrazně ovlivňuje účinnost zařízení a má následující výhody:

• Schopnost vytápět celý dům, ne jednotlivé místnosti.
• Čerpadlo je napojeno na systém ohřevu vody v domě. Je možné integrovat další záložní zdroj tepla.
• Použití tepelných čerpadel při vytápění soukromých domů se neomezuje pouze na ohřev chladicí kapaliny, většina modelů navíc připravuje vodu pro zásobování teplou vodou.
• Moderní modely tepelných čerpadel vzduch-voda zůstávají funkční i při teplotách až -32°C.

Tepelná čerpadla vzduch-voda jsou v zemích EU zařazena do nejoblíbenějších projektových schémat „pasivních“ domů zaměřených na využití energeticky úsporných technologií při výstavbě a při dalším provozu budovy.

Vodní tepelná čerpadla

Možnost, která vám umožní vytápět dům na Sibiři. Kromě výše uvedeného je princip činnosti tohoto typu tepelného čerpadla následující:

• Na dně nádrže nebo termálního pramene je položen okruh, podél kterého cirkuluje propylenglykol, „solný roztok“.
• Na dně nádrže voda nezamrzá a vždy je schopna dodat potřebné množství nízkopotenciální energie.
• Solanka, procházející okruhem, se zahřeje na teplotu 6-8 °C, po které se vrací do domu.
• Ve skříni tepelného čerpadla se přijatá tepelná energie přeměňuje, v důsledku čehož ohřívá chladicí kapalinu.

Účinnost vytápění domu v zimě pomocí tohoto schématu se prakticky nesnižuje, protože teplota vody neklesne na zápornou úroveň. Nevýhodou vodních tepelných čerpadel je omezení mezi obytným domem a nádrží, maximálně 100 m. Hloubka jezera by měla být alespoň 3 m.

Alternativně se jako zdroj energie používají artéské vrty. V tomto případě se odebírá voda, teplo se odebírá a poté se vrací zpět do půdních vrstev.

Tepelná čerpadla země voda

Vytápění a zásobování teplou vodou je možné zajistit pomocí tepelného čerpadla s primárním geotermálním okruhem. Modul funguje jako předchozí verze, pouze kolektor není položen na dno nádrže, ale zakopán v zemi nebo namontován do studny. Toto řešení vyžaduje globální zemní práce, proto je instalace dražší než předchozí možnosti tepelného čerpadla.

Alternativní otopné soustavy postavené na bázi geotermálních tepelných čerpadel země-voda jsou schopny zajistit teplo i průmyslovým objektům nacházejícím se nejen ve středních zeměpisných šířkách, ale i v podmínkách severu. S určitou úpravou bude systém fungovat i v létě pro klimatizaci. Ohřev teplé vody je zajištěn.

Je možné vytápět dům tepelným čerpadlem?

Jak ukázala světová praxe, využití tepelného čerpadla k vytápění bytového domu pro celoroční využití není jen tak možné. Toto řešení poskytuje mnoho dalších výhod, včetně: nižších nákladů na vytápění, úplné autonomie od tradičních paliv.

Ve stejném Německu a některých dalších zemích EU jsou některé státní úřady vytápěny tepelnými čerpadly. Jako hlavní zdroj tepla jsou instalovány stanice pro bytové domy.

Alternativní systém vytápění pro venkovský dům pomocí tepelného čerpadla vyžaduje kompetentní výpočty. By potřeboval:

• Zvolte výkon topného zařízení.
• Vyberte typ topného systému.
• Nainstalujte záložní zdroj tepla, který, i když je vzácný, může být stále potřeba.

Nejnovější technologie zavedené do topných systémů zkvalitnily řízení tepelných elektráren. Většina evropských výrobců nabízí regulátory, které regulují provoz topného systému bez lidského zásahu.

Proces můžete ovládat pomocí speciální jednotky dálkového ovládání nebo prostřednictvím jakéhokoli mobilního zařízení připojeného k internetu. Využití inovací umožnilo vytvořit systém chytré domácnosti na bázi geotermálního tepelného čerpadla.

Jak vybrat tepelné čerpadlo pro vytápění domu

Většina negativních recenzí o používání tepelných čerpadel je způsobena tím, že výběr zařízení byl proveden nesprávně. Při výběru vhodné úpravy věnujte pozornost následujícím parametrům:

• Výkon a další funkce.
• Výrobce.
• Náklady na samotné tepelné čerpadlo a instalační práce.

Při provádění výpočtů se uchýlí k pomoci odborníků. Je téměř nemožné provést všechny potřebné výpočty sami bez stavebních dovedností.

Jak vypočítat výkon tepelného čerpadla

Předběžný výpočet výkonu tepelného čerpadla pro vytápění domu se provádí pomocí následujících doporučení:

• Určete vytápěnou plochu domu. Počítá se i s těmi místnostmi, které jsou součástí objektu, ale neplánuje se s nimi vytápění.
• Pro vytápění domu je nutný tepelný výkon stanice, který se rovná 0,7 kW na každých 10 m² vytápěné plochy.
• Pomocí jednoduchých výpočtů se zjistí, že k vytápění soukromého domu o velikosti 200 m² je potřeba tepelné čerpadlo o výkonu 14 kW. Pokud je plánováno současné ohřívání vody pro zásobování teplou vodou, přidejte k výsledku 10-20%.

Spočítat tepelné čerpadlo vám pomohou online kalkulačky umístěné na webu. Pro přesné výsledky je třeba zadat celkovou plochu, počet odběrných míst a typ topného systému.

Výrobci tepelných čerpadel

Dalším hlediskem, po výpočtu výkonu, který je zohledněn při výběru zařízení, je výrobce zařízení. Trh zahrnuje systémy vyráběné v Evropě, Rusku a Číně. Přezkoumání navrhovaného zařízení by mělo začít s nepochybnými vůdci – výrobci.

Evropští výrobci
Jsou považováni za nesporné lídry ve výrobě tepelných čerpadel. Všechna zařízení mají promyšlený design a konstrukci, záruku poskytovanou výrobcem a plně vyhovují všem parametrům uvedeným v technické dokumentaci.

– společnost vynakládá velké množství investic na vymýšlení a zavádění nových technologií. Sortiment zahrnuje tepelná čerpadla využívající nekvalitní energii vzduchu, vody, země. Zařízení Viessmann je uznáváno jako nejlepší ve své třídě a získalo mnoho prestižních ocenění. Hlavní konkurent Viessmannu. Na základě podniků společnosti vyrábí téměř všechny typy tepelných čerpadel. Samostatnou zmínku si zaslouží split – systémy určené pro vytápění prostor a simultánní ohřev teplé vody. Výkonové modely Buderus do 60 kW.

Ruské společnosti vyrábějící tepelná čerpadla

Společnosti sídlící v Rusku nemají tak bohaté zkušenosti s výrobou energeticky úsporných topných systémů jako němečtí výrobci. Zařízení má však jednu významnou výhodu – plné přizpůsobení domácím provozním podmínkám:

• Brosk je ruská společnost se sídlem v regionu Kaluga. Hlavním směrem je výroba průmyslových topných systémů využívajících obnovitelné zdroje tepla. Řada Brosk zahrnuje tepelná čerpadla s výkonem od 10 do 10000 XNUMX kW.
• Henk je společnost, která rychle dobývá trh energeticky úsporných technologií již od roku 2008. Hlavní devizou závodu je minimální využití komplexní automatizace, která výrazně snižuje náklady na tepelná čerpadla bez snížení produktivity. Konstrukce využívá komponenty zahraničních výrobců. Všechny produkty Henk mají certifikát shody kvality a jsou schváleny pro použití společností Rostekhnadzor.

Čínští výrobci tepelných čerpadel

Ve snaze zaplnit mezery v nedostatku kvality to čínské společnosti kompenzují velkým množstvím dalších funkcí. Standardní tepelné čerpadlo je vybaveno programovatelným dálkovým ovládáním, modulem chlazení vzduchu a zásobníkem teplé vody. Za celou sadu v průměru budete muset zaplatit jako za model ruského výrobce bez dalších bonusů:

• Gree – společnost nabízí tepelná čerpadla pro provoz v domácích i průmyslových podmínkách. Hlavní důraz je kladen na přilákání potenciálních kupců, kteří vlastní vícebytové domy, rezidenční komplexy, hostely a hotely.
  Indikátory přenosu tepla zařízení jsou mnohem nižší než u německých konkurentů. Ohřev nosiče tepla až na 55°С, teplá voda 60°С. Systémy Gree pracují na chlazení místnosti a jsou schopny udržovat teploty od 7-25°C.
• Hiseer – společnost si nenárokuje žádná autorská práva na výrobu tepelných čerpadel a jednoduše montuje komponenty od známých značek – Hitachi, Daikin, Siemens atd., což umožňuje získat zařízení dostatečně vysoké kvality. Výrobky jsou certifikovány.
  Parametry tepelných čerpadel HISEER jsou horší než u jiných výrobců. Deklarovaný COP odpovídá koeficientu rovnému 3. Provozní teplota od -15°С do +45°С.

Náklady na tepelné čerpadlo pro vytápění domu na klíč

Výběr tepelné elektrárny je velmi ovlivněn cenou. Než si koupíte tepelné čerpadlo, které se vám líbí, měli byste si ujasnit, zda uvedená částka zahrnuje náklady na instalaci. Geotermální zařízení vyžaduje globální výkopové práce, takže cena může klidně stoupnout o 40–50 %.

Je lepší používat stránky, které uvádějí náklady na kompletní sadu instalace systému tepelného čerpadla pro vytápění soukromého domu, možnost na klíč. V tomto případě bude možné vyhnout se přeplatkům a získat přesnou představu o očekávaných nákladech. V průměru bude instalace geotermální stanice v závislosti na výkonu a společnosti výrobce stát 600-1200 tisíc rublů.

Jak nainstalovat tepelné čerpadlo v domě

Majitel bytového domu musí po pořízení tepelného čerpadla řešit nové problémy spojené s umístěním a instalací stanice. Doporučuje se, aby instalaci provedl specializovaný tým s licencí od výrobce zařízení. Ale existují pravidla, která musí znát každý majitel:

• Moderní tepelná čerpadla je možné umístit do sklepních prostor bytových domů. To platí zejména pro geotermální zařízení s připojením šikmého keřového okruhu. V tomto případě může být studna pro kolektor umístěna přímo pod domem, v suterénu.

• Požadavky na instalaci tepelného čerpadla v bytovém domě. Nezapomeňte nainstalovat záložní zdroj tepla. V zimní sezóně se odmrazovací modul na 3-4 sekundy zastaví. V tomto okamžiku budete muset kompenzovat nedostatek tepla.
• Čerpadlo se instaluje v jakékoli místnosti, která je dostatečně velká, aby se do ní vešla akumulační nádrž a poskytovala neomezený přístup ke všem komponentům systému za účelem údržby.

Chcete-li začít vytápět dům tepelným čerpadlem, musíte investovat peníze. Následně se náklady plně vyplatí. Doba potřebná k dosažení nuly je 3-8 let.

Které vytápění je pro dům lepší – plyn nebo tepelné čerpadlo

Energeticky úsporné technologie pro domácnost pomalu, ale jistě nahrazují tradiční druhy vytápění. Jediná věc, která brání širokému přijetí zařízení, je nutnost značné počáteční investice peněz.

Většina výrobců již dlouhou dobu pracuje na snižování nákladů na technologii, proto jsou vyhlídky na použití tepelných čerpadel v topných systémech pro soukromé domy poměrně optimistické. V blízké budoucnosti lze očekávat nárůst počtu prodejů o 10-15%.

Tepelná čerpadla se neomezují pouze na domácí použití. Tepelná čerpadla je možné použít při vytápění vícepodlažních budov, ale i průmyslových objektů. Porovnáme-li efektivitu využití plynových kotlů a tepelných čerpadel, jasně vidíme, jaké jsou perspektivy jednotlivých typů zařízení.

Nevýhody tepelných čerpadel

Hlavní nevýhodou, patrnou zejména při provozu v bytových domech, je závislost tepelných čerpadel na kolísání teplot. A pokud jsou geotermální modely více či méně odolné vůči měnícím se povětrnostním podmínkám, pak vzduchové stanice prudce snižují produktivitu, pokud teplota klesne na -15 °C.

Instalace tepelných čerpadel se zemním okruhem stojí dalších 30-40 % celkových nákladů. Práce vyžaduje zapojení specializovaných strojů a zařízení. Cena za moderní modely může dosáhnout 1200-1400 tisíc rublů.

Pro srovnání, nákup a instalace plynového kotle bude stát pouze 200 tisíc rublů. Účinnost plynového zařízení nezávisí na vnějších faktorech a instalace trvá maximálně 1-2 dny.

Výhody tepelných čerpadel

Ekonomická účinnost je hlavní výhodou tepelných čerpadel. Finanční náklady v topné sezóně jsou menší než na zemní plyn, téměř třikrát méně. K připojení nepotřebujete žádná oprávnění. Výjimkou je geotermální zařízení, budete muset formalizovat právo vrtat studny. Provoz tepelných čerpadel je naprosto bezpečný a ekologický.

Hlavní vytápění domu pomocí tepelného čerpadla má významné výhody oproti provozu plynových kotlů, ale kvůli vysokým nákladům na zařízení využívající nekvalitní energii jsou v popularitě nižší.