Bojler s tepelným čerpadlem – základní úvahy
V nabídce dodavatelů tepelné techniky se objevily elektrické zásobníkové ohřívače vody, které využívají vestavěné tepelné čerpadlo (TČ) vzduch-voda.
Mnozí namítnou, že je investičně levnější instalovat TČ, které zajistí vytápění i přípravu teplé vody. Pro zbývající však samostatné řešení může být zajímavé. Například:
- využívají běžný elektrický bojler a chtějí zmenšit spotřebu elektřiny, aniž by zasahovali do rozvodů vody,
- nechtějí zasahovat do stávající otopné soustavy, ale nevyhovuje jim způsob přípravy teplé vody,
- chtějí větrat bez cirkulace vzduchu,
- preferují více na sobě nezávislých zařízení.
Zejména při potřebě nuceného větrání může být kombinace zásobníku s TČ vzduch-voda zajímavým řešením.
Na co je nutné při úvahách o instalaci elektrického zásobníkového ohřívače vody s vestavěným TČ vzduch-voda myslet? Rozsáhlý soubor informací má ve svých podkladech uveden například francouzský výrobce Thermor.
Každého zajímá, kolik elektrické energie ušetří. Základním kritériem je tepelný faktor, který ovlivňuje teplota vzduchu, ze kterého se odebírá teplo, a teplota požadovaná na straně teplé vody.
Teplota vody v bojleru by z hygienických důvodů neměla být nižší než 55 °C. V privátních poměrech se volí i teplota nižší. Pokud ji uživatel zvolí, zvýší se topný faktor, klesne spotřeba elektřiny, ale vzroste nebezpečí množení nebezpečné bakterie legionela. Pak by měl uživatel myslet na pravidelnou dezinfekci bojleru i potrubního rozvodu.
Zatímco žádanou teplotu vody může uživatel v určitém rozmezí volit, tak u teploty vzduchu má možnosti omezené.
Někteří výrobci udávají tepelný výkon při odsávání vzduchu z prostředí s teplotou 15 °C. Tento vzduch musí být nahrazen čerstvým vzduchem z vnějšího prostředí, který je nutné před vstupem do pobytové zóny lidí ohřát. Před instalací je proto nutné zvážit, zda výkon stávající otopné soustavy je schopen pokrýt tuto potřebu výkonově a v přijatelné cenové relaci, ale i z hlediska umístění přívodu čerstvého vzduchu do místností a způsobu jeho ohřívání. Jedna větrací mřížka v místnosti může vyvolat tak nepříjemný proud studeného vzduchu z venkovního chladného prostředí, že uživatel bude zásadně nespokojen.
Takto pracující ohřívače vody jsou vhodné především tam, kde je vnitřní teplota vyšší a je třeba ji snížit. Nemá však jít o prostory s nadměrným výskytem prachu či jiných nečistot ve vzduchu, neboť běžné bojlery s TČ nejsou pro takové prostředí určeny. Například při instalaci v kadeřnictví, které svým provozem elektrických vysoušečů vlasů může vyžadovat prakticky trvalé chlazení a má současně vysokou potřebu teplé vody, tedy jde o energeticky příznivou variantu, může být zvýšený výskyt drobných kousků odstřižených vlasů ve vzduchu problém.
Obvyklé nejnižší teploty vzduchu, se kterými vestavěné TČ může pracovat, se pohybují okolo 3 °C až 5 °C. Při získávání tepla z venkovního vzduchu je typickou hodnotou –5 °C.
Je nutné si uvědomit, že malé tepelné čerpadlo, vestavěné do krytu zásobníku, má omezené možnosti z hlediska velikosti vzduchového výměníku, ale i přijatelné pořizovací ceny, vyplývající ze složitosti konstrukce, a proto nemusí mít parametry srovnatelné s velkými zařízeními.
Pokud se uvažuje o využití pro větrání, lze navrhnout i smíšený provoz. Při něm si tepelné čerpadlo odsává z místností, prostřednictvím vzduchotechnického rozvodu, část vzduchu, která zajistí hygienické větrací minimum, a tu doplňuje přívodem vzduchu z jiného prostoru. Nejjednodušší regulace přívodu vzduchu z jiného prostoru je ručně ovládanou klapkou, s pevným nastavením, například: zima – jaro, podzim – léto, den – noc atd.
Topný faktor lze ovlivnit volbou žádané teploty vody, jak bylo uvedeno. Potřebnou výši teploty určují nejen hygienické parametry, ale i objem zásobníku. Volbou nižší teploty a většího zásobníku lze vytvořit pro chod TČ příznivější parametry.
Konkrétní doba činnosti je další parametr, který ovlivní ekonomiku provozu v důsledku změny topného faktoru. Příznivější je provoz s vyšší teplotou nasávaného vzduchu, tedy během dne než v chladnější noci. Takové řízení umožní například i jednoduchá, časově programovatelná, elektrická zásuvka. Aby tepelné čerpadlo po tuto dobu skutečně pracovalo na plný výkon, je vhodné volit větší objem zásobníku. V inteligentně řízených domech lze očekávat, že cíleně nebudou staženy žaluzie a jinak nežádoucí teplo ze solárních zisků se využije pro ohřev vody.
Místem, odkud se nasává vzduch pro činnost tepelného čerpadla, může být i nezateplené podkroví, které se prohřívá slunečním zářením přes střešní krytinu. Pro úvahy k vytápění celého bytu nemusí být tento prostor svou tepelnou kapacitou, respektive tepelným výkonem, postačující, ale pro přípravu teplé vody stojí za to o něm uvažovat. Zvláště, když vzduchové potrubí, přivádějící vzduch z místností, vede v blízkosti podkrovního prostoru, nebo jim prochází.
Otevírání nasávacího otvoru v podkroví nemusí řídit drahá vzduchotechnická klapka se servopohonem, lze navrhnout levnější řešení pracující na principu teplotní roztažnosti látek atp.
Pokud se uvažuje s přívodem vzduchu a jeho odvodem do vzdálenějších míst, respektive se uvažuje o využití i pro větrání, je nutné zvážit, zda výkon instalovaného ventilátoru bude dostatečný. Některé zásobníky s TČ jsou určeny pouze pro provoz bez vzduchových potrubí, nebo pro přívod a odvoz vzduchu jen skrz stěnu, u které jsou instalovány. Někdy tak celková délka obou potrubí nepřesáhne 1 metr, u jiných zařízení může jít i o 15 a více metrů.
Neméně podstatným kritériem je hluk. Umístění mimo obytné prostory je pochopitelně výhodnější, ale akustický výkon zařízení okolo 50 dB(A), zahrnující i činnost ventilátoru (ne všichni výrobci to takto komplexně udávají) je například pro koupelnu plně vyhovující.
Oproti běžným elektrickým bojlerům nelze opominout potřebu odvádět vodu z roztáté námrazy, která se na výměníku TČ může tvořit. Každý akumulační zásobník teplé vody má být vybaven „přerušeným“ odtokem vody z pojistného ventilu, který umožní pohledem zkontrolovat, zda ventil trvale nepodtéká. Do trychtýře, který je součástí sifonu, lze svod kondenzátu zavést.
Pokud je zvolen zásobník s přívodem vzduchu z vnějšího prostředí, je nutné zvolit vhodné řešení nasávacího a odvádějícího otvoru. Může jít o mřížky na venkovní zdi, ale též větrací hlavice nad střešní krytinou. V našich podmínkách se musí pamatovat na výskyt sněhu, takže tomu musí odpovídat i odstup otvorů od střešní krytiny.
Pokud je v domě přívod elektrické energie s rozlišením nízkého a vysokého cenového tarifu, pak je nutné se ptát, zda má bojler s TČ vestavěný dekodér a dokáže se sám připínat na síť jen v době nízkého tarifu. Většinou asi mít nebude. V případě nové instalace v místě s jednotarifovým odběrem elektřiny, je podmínkou přiznání výhodnějšího tarifu instalace oddělené, samostatně jištěné a dálkově elektricky blokovatelné přípojky již od elektroměru.
V souvislosti s faktem, že jde o elektrický spotřebič, je záhodno upozornit na možnost propojení s fotovoltaickou elektrárnou, které podporuje zajištění spotřeby veškeré fotovoltaicky vyrobené elektřiny. Zisk z vyrobené, ale nespotřebované elektřiny je menší.
Každý si volí cestu podle své úrovně znalostí, preferencí, záruk, které mu poskytne dodavatel a ceny, kterou za zvolenou cestu zaplatí. Akumulační zásobníky s vestavěným tepelným čerpadlem nabízí jedno z mnoha řešení.
zpracováno podle firemních podkladů Thermor a rešerší