Jak vybrat tepelné čerpadlo vzduch voda
Obliba tepelných čerpadel vzduch-voda je způsobena širokou dostupností nižšího zdroje tepla, vzduchu. Absence zemního výměníku znamená mnohem méně práce a nižší investiční náklady. Většina tepelných čerpadel vzduch-voda na trhu jsou invertorové jednotky, tj. plynule přizpůsobují svůj výkon aktuální potřebě energie v budově, takže jejich provoz není drahý. Převážná většina z nich má funkci aktivního chlazení bez nutnosti rozšíření automatizace. Nejnovější jednotky pracují velmi tiše.
Typy tepelných čerpadel vzduch voda podle konstrukce
- Monoblok (výparník a kondenzátor v jednom krytu) nebo split (výparník a kondenzátor v oddělených krytech).
- Režim kompresoru: tepelná čerpadla vzduch-voda zapnuto/vypnuto a tepelná čerpadla vzduch-voda s modulovaným topným výkonem (invertor).
Při výběru tepelného čerpadla vzduch-voda je třeba rozhodnout, v jakém systému bude pracovat. Na výběr je několik systémů:
- Monovalentní – tepelné čerpadlo vzduch-voda je jediným zdrojem tepla a musí pokrýt 100 % potřeby tepla budovy za všech povětrnostních podmínek. Monovalentní – tepelné čerpadlo vzduch-voda dodává teplo jako samostatná jednotka až do určité venkovní teploty – bivalentního bodu (například -8 °C) – pod touto teplotou mu pomáhá druhý zdroj tepla využívající stejnou formu koncové energie, například elektrický ohřívač zabudovaný v tepelném čerpadle.
- Paralelní bivalentní – tepelné čerpadlo vzduch-voda je jediným zdrojem tepla, který dodává teplo až do definované venkovní teploty – bivalentního bodu (například -8 °C) – pod touto teplotou mu pomáhá druhý zdroj tepla využívající jinou formu koncové energie, například plynový kotel.
- Bivalentní alternativa – tepelné čerpadlo vzduch-voda je jediným zdrojem tepla do určité venkovní teploty – bivalentního bodu (např. -8 °C), pod touto teplotou se vypne a druhý zdroj tepla využívající jinou formu koncové energie pokryje celkovou potřebu tepla v budově.
Jaký zvolit výkon tepelného čerpadla vzduch-voda
Nejprve je třeba stanovit návrhové tepelné zatížení (Q budovy), tj. tepelný výkon potřebný k pokrytí ztrát vznikajících v budově při návrhové venkovní teplotě. Na rozdíl od topného výkonu tepelných čerpadel země-vzduch, který je v průběhu topné sezóny poměrně konstantní, se výkon tepelných čerpadel voda-vzduch mění v poměrně velkém rozsahu v závislosti na změnách teploty venkovního vzduchu, který je nižším zdrojem tepla – je tím menší, čím je vzduch chladnější, což znamená, že se snižuje s rostoucí potřebou tepla.
To je samozřejmě problém, který však lze vyřešit například použitím technologie vstřikování horké páry nebo špičkového zdroje tepla v podobě elektrického ohřívače. Projektované tepelné zatížení budovy nám udává, jaký výkon musíme dodat, abychom ji vytápěli při projektované venkovní teplotě – například při -20 °C pro klimatickou zónu III. Výkon tepelných čerpadel vzduch-voda se však obvykle udává pro A2/W35 nebo A7/ W35, tj. teplota venkovního vzduchu +2 °C, resp. +7 °C, s teplotou ústředního topení +35°C.
Tepelné čerpadlo vzduch-voda o výkonu 9,2 kW při teplotě +2 °C při teplotě -20 °C poskytne ve skutečnosti pouze 5 kW, což je podstatně méně, než budova za těchto podmínek potřebuje. Při výběru tepelného čerpadla vzduch-voda je třeba si uvědomit, že se obecně nevyplatí používat jej v monovalentním systému.
V našich klimatických podmínkách by to znamenalo zakoupit velmi výkonnou jednotku, která by se používala jen zřídka. I kdyby se použila invertorová technologie, znamenalo by to neekonomický provoz, tj. zvýšené provozní náklady. Dalším krokem při výběru vzduchových čerpadel by proto mělo být stanovení optimálního režimu provozu jednotky na základě statistických údajů o venkovní teplotě v oblasti, kde má čerpadlo pracovat.
