Úsporné vytápění a ohřev vody hybridním tepelným čerpadlem

Hybridní tepelné čerpadlo v sobě kombinuje technologii tepelného čerpadla a kondenzačního plynového kotle. Díky této kombinaci může čerpadlo pracovat velmi úsporně za všech povětrnostních podmínek, tedy i v mrazech, kdy běžná tepelná čerpadla typu vzduch/voda již nejsou tolik efektivní. Zařízení se postará také o mimořádně úsporný ohřev teplé vody v domě. Ivo ZabloudilAutor pracuje ve společnosti ENBRA, která je výhradním distributorem tepelných čerpadel značky ROTEX na českém trhu.

Výrobek uvedla na trh společnost Rotex. Kombinace tepelného čerpadla a kondenzačního plynového kotle umožňuje dokonale využívat předností obou technologií tak, aby ve výsledku pracovalo zařízení co nej­úsporněji. Práce hybridního tepelného zdroje ROTEX HPU je řízena na základě provozních podmínek a aktuálních cen elektřiny a plynu. Při mírnějších venkovních teplotách zařízení pracuje pouze v režimu tepelného čerpadla, v chladnějším období se pak připojí kondenzační kotel a běží v hybridním režimu. V nejmrazivějších dnech roku již zpravidla pracuje pouze kondenzační plynový kotel, který disponuje dostatečným výkonem pro zajištění vysokého komfortu při použití s vysokoteplotní otopnou soustavou a zároveň se za těchto podmínek vyznačuje relativně nízkými provozními náklady.

Tepelné čerpadlo Rotex HPU Hybrid

Účinná a úsporná kombinace technologií

Díky kombinaci plynového ohřevu a tepelného čerpadla je ROTEX HPU podle údajů výrobce až o 35 % účinnější, než běžný plynový kondenzační kotel. ROTEX HPU využívá nejlepší dostupnou technologii pro ohřev topné a teplé vody. Tepelné čerpadlo má v mírných klimatických podmínkách vysoký topný faktor až 5,04 při A7/W35, v mrazech pak zařízení pracuje s vysokým výkonem a účinností díky kondenzační technologii ohřevu. Na úsporném ohřevu vody se podílí speciál­ní tepelný výměník s dvojitým okruhem, který se používá jak pro vytápění domácnosti, tak pro ohřev vody. Voda se ohřívá přímo s využitím plynulé kondenzace spalin, a zařízení proto vždy pracuje s maximální úsporou. Nejen vytápění, ale také ohřev vody je oproti běžným plynovým kondenzačním kotlům asi o 30 % úspornější. Ohřívat vodu a topit lze navíc simultánně, což dále zvyšuje komfort provozu.  

Průřez hybridním čerpadlem Rotex

Regulace na základě ekonomicky bivalentního bodu

Spojení plynového ohřevu a tepelného čerpadla klade také vyšší nároky na regulaci, protože je nutné zajistit optimální spolupráci obou technologií. Regulace probíhá na zá­kladě aktuálních cen elektřiny a plynu, které si může uživatel snadno nastavit. Jakmile to začne být nákladově příznivější, přepne se zařízení do hybridního provozu, kdy se pro ohřev vody začne využívat také plyn. Přesný okamžik přechodu z výhradního provozu tepelného čerpadla na hybridní provoz závisí kromě venkovní teploty také na vlastnostech otopné soustavy, zadaných cenách energií a konkrétních požadavcích obyvatel domu na dodávku tepla. Při instalaci si může uživatel také zvolit, zda bude zařízení pracovat v tzv. ekonomickém nebo ekologickém úsporném režimu. Ekologický režim minimalizuje předně spotřebu primární energie (elektřiny a plynu), zatímco v ekonomickém režimu jsou prioritou co nejnižší provozní náklady. Uvedené režimy nastavuje technik vždy při instalaci zařízení.
Pokud uživatel zvolí ekonomický úsporný režim, může si podrobněji nastavit:

• pevnou cenu za plyn
• tři úrovně ceny za elektřinu
• týdenní plánovací časovač dle ceny elektřiny

Regulace pak vyhodnocuje jak aktuální účinnost provozu tepelného čerpadla a kondenzačního kotle, tak náklady na elektřinu a plyn. Z těchto hodnot je stanoven tzv. ekonomicky bivalentní bod, v němž jsou náklady na ohřev tepelným čerpadlem a plynovým kotlem stejné. Při teplotách pod ekonomicky bivalentním bodem pak pracuje pouze plynový kotel, při teplotách nad tímto bodem pak zařízení běží v hybridním režimu.    

Hybridní tepelné čerpadlo ROTEX HPU optimalizuje paralelní činnost s tepelným čerpadlem. Plynový kotel se spouští pro plnění požadavků budovy později, než by bylo obvyklé. Systém je až o 35 % účinnější než samostatný plynový kotel. To znamená, že v průběhu roku je 60 až 70 % energie pro ústřední vytápění je dodáváno tepelným čerpadlem.

Nahradí starší plynový kotel

Výhodou tepelného čerpadla ROTEX HPU jsou malé rozměry vnitřní jednotky. Při náhradě staršího kotle proto odpadá nutnost zásadnějších zásahů do stávající technické místnosti domu. Je ale nutné počítat s instalací vnější jednotky, kterou je možné umístit na fasádu domu nebo na přiléhající pozemek do vzdálenosti až 20 metrů od vnitřní jednotky v technické místnosti domu. Navíc není zapotřebí měnit radiátory či instalovat podlahové topení. Lze tedy říci, že hybridní tepelné čerpadlo ROTEX HPU představuje vhodnou náhradu za staré plynové kotle bez nutnosti náročné rekonstrukce otopné soustavy. Díky vysoké výstupní teplotě až 80 °C lze zařízení efektivně provozovat jak se stávajícími otopnými tělesy, tak později také s nízkoteplotní otopnou soustavou po případné rekonstrukci.

Ekonomika provozu hybridního tepelného čerpadla

Výrobce uvádí, že hybridní tepelné čerpadlo dokáže oproti staršímu kondenzačnímu kotli ušetřit cca 19 000 Kč (690 EUR) při celkovém požadavku 22 500 kWh (19 500 kWh na vytápění a 3 000 kWh na ohřev vody) ročně. V porovnání s novým kondenzačním plynovým kotlem vycházela roční úspora ve výši zhruba 9 140 Kč (330 EUR) za rok. Tepelné čerpadlo přitom vyprodukovalo 12 800 kWh energie s průměrným topným faktorem 3,64. Příslušná studie proběhla v Belgii, je proto možné, že v podmínkách České republiky budou dosažené úspory do jisté míry odlišné. Provozní úspory instalací na našem území bude možné vyhodnotit po nadcházející topné sezóně.

Foto: Rotex
Článek byl uveřejněn v časopisu TZB HAUSTECHNIK.