Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Úspornost otopných systémů s tepelnými čerpadly
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Úspornost otopných systémů s tepelnými čerpadly

V současné době s rostoucími cenami energií roste také zájem o energeticky úsporná zařízení, k nim patří i tepelná čerpadla.

Mezi prvními uživateli tepelných čerpadel byli ti, kteří využívali pro vytápění kotle na kapalný topný plyn (propan) a elektrické přímotopné panely či teplovodní elektrické kotle. Od loňského podzimu, kdy bylo vyhlášeno neodvratné zvyšování cen zemního plynu, se k nim přidala velmi početná skupina používající otopné soustavy s kotli na zemní plyn.

Příklad úspornosti systému s tepelným čerpadlem

V minulosti ve většině případů zájem o tepelná čerpadla končil u nabídek a cenového srovnání provozních a investičních nákladů. Dnes je však situace jiná. Je příznivější především pro samotného investora. Investor, vkládající statisíce do energeticky úsporného zařízení, má možnost žádat stát o dotaci na instalaci tepelného čerpadla a má možnost (dnes již téměř v celé České republice) získat zvýhodněnou elektrickou sazbu na provoz tepelného čerpadla. Díky těmto změnám se tepelná čerpadla stávají žádanějšími i dostupnějšími pro stále širší část občanů.
Nejlépe si úspornost celého zařízení můžeme ukázat na příkladu rodinného domu s tepelnou ztrátou 15 kW. Denně bude připravováno 200 l teplé užitkové vody (TUV) o teplotě 60 (C. Potřeba tepla pro vytápění činí 36 823 kWh, pro přípravu TUV 4075 kWh. Pro otopnou soustavu s podlahovým vytápěním bude zvoleno tepelné čerpadlo o topném výkonu 11 kW, které bude odebírat teplo z okolního vzduchu. Tepelné čerpadlo je vybaveno vhodným typem kompresoru (scroll) a ekologickým bezfreonovým chladivem (R 404 A) s velmi nízkou vypařovací teplotou. Topný výkon 11 kW je stanoven pro venkovní teplotu 0 (C a teplota vody na výstupu z tepelného čerpadla 40 (C. Se snižující se teplotou venkovního vzduchu klesá topný faktor i topný výkon tepelného čerpadla, který v uvedeném případě při poklesu venkovní teploty z 0 (C na -15 (C poklesne pouze o 27 %. Zbytek topného výkonu do celkové tepelné ztráty objektu je hrazen přímotopným elektrokotlem. Oblast, ve které pracuje pouze samo tepelné čerpadlo, je zespodu ohraničena tzv. teplotou bivalence. Pod hodnotou teploty bivalence začíná s tepelným čerpadlem spolupracovat přímotopný elektrokotel, který zvyšuje teplotu topné vody maximálně o 5 °C. V našem případě je teplota bivalence -2,37 (C. Spotřeba elektrické energie na provoz elektrokotle je v bivalentním zapojení 15,7 % z celkové spotřeby. Docílená úspora elektrické energie při porovnání provozních nákladů s elektrickým přímotopným kotlem činí 61,15 %.

Komentář

V tabulkách jsou porovnány provozní náklady na vytápění a přípravu TUV podle různých zdrojů energie. Z tabulek i grafu je zřejmá úspornost provozu tepelného čerpadla zařazeného do otopného systému. Proti nízkým provozním nákladům však stojí vysoké pořizovací náklady. V poslední tabulce jsou proto porovnány pořizovací náklady na strojovnu s tepelným čerpadlem vzduch-voda a plynovou kotelnou a vypočtena doba návratnosti. Přitom byl záměrně vybrán nejnepříznivější příklad pro porovnání návratnosti investice, aby byla ukázána relativně rychlá návratnost zdánlivě vysoké investice.
Hodnoty uváděné v článku jsou ověřeny několikaletým provozem vytápěcích systémů s tepelnými čerpadly. Tepelná čerpadla jsou velmi úspěšně používána pro vytápění, přípravu TUV, dohřev vody v bazénu a další průmyslové aplikace. Před použitím tepelného čerpadla je nutné snížit energetickou náročnost objektu použitím kvalitních tepelných izolací a vhodného zasklení a otopnou soustavu připravit jako nízkoteplotní.

Další články

Ekologie
Energetické strojírenství

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: