Jak ochránit tepelné čerpadlo před starým topným systémem?

292 Views 1 Liked
Posted on: 2024-12-22
 

Zvažujete instalaci tepelného čerpadla v budově se starým topným systémem? Jak ochránit tepelné čerpadlo před destruktivním vlivem otevřeného systému? Přečtěte si, jak v praxi vypadá oddělení tepelných čerpadel od starých instalací pomocí deskových výměníků.

Proč by tepelná čerpadla neměla pracovat ve starých topných systémech?

Především máme na mysli otevřené systémy, což je situace, která často nastává, pokud chceme připojit tepelné čerpadlo ve starém domě. Samozřejmě předpokládáme, že důkladná rekonstrukce topného systému – například přeměna na uzavřený systém – není v tuto chvíli možná a musí být odložena. Důvodů může být mnoho, velmi často je hlavním důvodem vysoká cena takové rekonstrukce. Tepelná čerpadla obecně nemohou pracovat v otevřených systémech, protože jsou považována za příliš citlivá (pracovní čidla, čidla teploty by to nemusela vydržet) a výrobci požadují instalaci v uzavřeném systému, aby byla zachována záruka.

Tepelná čerpadla nejsou doporučována pro práci se starými topnými systémy, protože ty se často vyznačují vysokoteplotním požadavkem (např. 60–75 °C), který neodpovídá optimálním podmínkám provozu tepelných čerpadel. Tepelná čerpadla fungují nejefektivněji při nižších teplotách (30–48 °C), typických pro moderní nízkoteplotní systémy, jako je například podlahové vytápění. Navíc staré systémy mohou mít špatně izolované trubky a radiátory s velkou vodní kapacitou, což zvyšuje tepelné ztráty a snižuje efektivitu tepelného čerpadla, což vede k vyšším provozním nákladům. To ovšem neznamená, že by lidé tepelná čerpadla ve starých domech neinstalovali.

✅ Pokud se však pro toto řešení rozhodneme, s vědomím těchto nedostatků, je vhodné rozdělit náš topný systém na dvě části – otevřený systém pro radiátory a kratší okruh – uzavřený systém pro tepelné čerpadlo. Spojujícím prvkem obou částí by v tomto případě byl deskový výměník tepla. Více o tom v další části článku.

Proč se lidé rozhodují pro instalaci tepelných čerpadel do starých topných systémů?

Důvody jsou různé, jedním z nich je bezobslužný provoz tepelných čerpadel. Vyšší náklady, větší spotřeba elektřiny generovaná tepelnými čerpadly jsou problémem zimy, ale méně problémů nastává v přechodných obdobích, například na podzim nebo na jaře. Když je venkovní teplota nad nulou, tepelná čerpadla pracují bezobslužně a poměrně ekonomicky i ve starých topných systémech. Naopak mít instalaci v otevřeném systému má své výhody. Umožňuje totiž zachování jiného zdroje tepla, trochu staršího typu, který si se zimou poradí. Máme na mysli kotel na uhlí, kotel na dřevo nebo třeba krb. V tomto případě můžete mít hybridní vytápění – tepelné čerpadlo s nouzovým kotlem pro případ návratu tuhých zim.

Dalšími důvody, proč lidé instalují tepelná čerpadla do starých topných systémů, jsou například státní dotace. Bez ohledu na oprávněnost těchto programů je instalace tepelného čerpadla někdy téměř zdarma, takže se „vyplatí“ i ve starších stavbách.

Co je deskový výměník tepla používaný k oddělení tepelných čerpadel od starého otevřeného systému?

Deskový výměník tepla je malé zařízení pracující průtokově a protiproudově. Má dva kanály, což umožňuje, aby skrz jeho těleso proudila kapalina ze dvou různých okruhů – například uzavřeného (kde pracuje tepelné čerpadlo) a otevřeného, kde zůstává starý systém budovy. Deskový výměník tepla funguje tak, že umožňuje výměnu tepelné energie mezi těmito dvěma kapalinami. Jednoduše řečeno, teplejší médium předává teplo chladnějšímu médiu. Tímto způsobem je možné přenášet teplo vyrobené tepelným čerpadlem na starý otevřený systém – a co je klíčové – bez mísení kapalin. Oba okruhy jsou tedy propojeny, ale zároveň zůstávají samostatnými systémy.

Samotný deskový výměník tepla je spíše kompaktní zařízení, vážící od několika do několika desítek kilogramů, alespoň pokud mluvíme o modelech používaných k připojení split nebo monoblok tepelných čerpadel v klasických rodinných domech.

Jak vypadá oddělení tepelného čerpadla od staré instalace pomocí deskového výměníku tepla?

Pro pochopení, jak vypadá oddělení tepelného čerpadla od staré instalace, stačí podívat se na následující schéma. Je nutné vytvořit malý uzavřený okruh, spíše krátký oběh, ve kterém bude naše tepelné čerpadlo pracovat zcela bezpečně. Tento okruh by měl být propojen pomocí deskového výměníku tepla se starým topným systémem. Deskový výměník tepla zaujímá v tomto systému centrální pozici, i když je pouze doplňkovým zařízením – jak napovídá jeho název, neprodukuje teplo, ale umožňuje výměnu teploty mezi jedním systémem a druhým.

Schéma připojení tepelného čerpadla ke staré instalaci otevřeného systému – s deskovým výměníkem tepla

Schéma připojení tepelného čerpadla je zjednodušené a obsahuje pouze základní prvky nezbytné k pochopení myšlenky oddělení tepelného čerpadla od staré instalace otevřeného systému, kde roli spojovacího prvku hraje deskový výměník tepla. Vše, co se nachází napravo od deskového výměníku tepla, pracuje v otevřené instalaci, zatímco vše nalevo od něj funguje v uzavřeném okruhu s tepelným čerpadlem v čele (1).

  1. Tepelné čerpadlo
  2. Oběhová čerpadla
  3. Deskový protiproudý výměník tepla
  4. Stará odběrová instalace otevřeného systému – tedy radiátory.

Schéma připojení tepelného čerpadla ke staré instalaci otevřeného systému s deskovým výměníkem tepla

Schéma jako zjednodušený nákres opomíjí možnost zachování v otevřeném systému určitého zdroje tepla, který by měl fungovat v otevřeném systému s expanzní nádobou (například krb nebo kotel na uhlí). Podobně v uzavřeném systému spolu s tepelným čerpadlem může být připojen i další zdroj tepla, ale takový, který vyžaduje uzavřený systém – například kondenzační kotel.

Oddělení tepelných čerpadel typu SPLIT od otevřeného systému

Tepelná čerpadla typu split mají tu vlastnost, že jsou instalována v podstatě zcela uvnitř budovy – samozřejmě kromě venkovní jednotky. To znamená, že není nutné naplnit jejich okruh nemrznoucí kapalinou, což se běžně používá u tepelných čerpadel typu monoblok, která jsou vystavena riziku zamrznutí. V takové situaci je jediným důvodem pro použití deskového výměníku tepla a oddělení tepelného čerpadla SPLIT případně špatný stav staré instalace a nemožnost instalace čerpadla SPLIT v otevřeném systému (tomu je třeba se vyhnout i kvůli záručním podmínkám).

Jiná situace může nastat u tepelných čerpadel typu monoblok, pokud se rozhodneme naplnit jejich okruh nemrznoucí kapalinou. Více o tom níže.

Oddělení tepelného čerpadla typu MONOBLOK pomocí výměníku – odlišná specifika

Tepelná čerpadla typu monoblok jsou trochu jiná zařízení než čerpadla typu split. Část zařízení je umístěna venku. To je výhodné pro osoby, které nemají k dispozici mnoho prostoru, ale v oblastech s častými výpadky elektrického proudu může vzniknout problém rizika zamrznutí. V případě častých výpadků elektřiny nemusí čerpadlo provést odtávání (defrost), což by mohlo vést k zamrznutí a poškození komponentů. Z tohoto důvodu se někteří rozhodují pro vytvoření kratšího okruhu tepelného čerpadla – i když je připojeno k novému domu s bezpečným a výhodným uzavřeným systémem. Tento okruh je naplněn nemrznoucí směsí (glykol), přesněji řečeno spíše roztokem glykolu smíchaným s vodou, což snižuje riziko zamrznutí.

Okruh s nemrznoucí kapalinou tepelného čerpadla monoblok by měl být oddělen od domácího topného systému – bez ohledu na to, zda dům využívá starou nebo novou topnou instalaci. Jedná se tedy o jiné specifikum a jinou technickou motivaci než u tepelných čerpadel split – tato se oddělují deskovým výměníkem obvykle kvůli ochraně před nečistotami z otevřených systémů.

 
Posted in: TEPELNÉ VÝMĚNÍKY, Tepelná čerpadla a všechny aspekty jejich fungování

Leave a comment

Security code
Product added to wishlist
Cookie consent