Monitoring tepelného čerpadla

vydáno 9.7.2010

(9.7.2010) Během otopné sezóny 2002/2003 byl uskutečněn v České republice ojedinělý projekt. Hlavním účelem projektu MONITORING TEPELNÉHO ČERPADLA, který uskutečnila společnost Somatherm, bylo porovnávat nízkopotenciální zdroje tepla - plošný kolektor, vrt a odpadní jímku, a to z hlediska krátkodobého provozu (během jednoho cyklu spuštění tepelného čerpadla) i dlouhodobého provozu (během otopné sezóny).

Částečné poddimenzování zdrojů bylo uskutečněno z důvodu možnosti hodnotit je v extrémních podmínkách provozu. Instalace tepelného čerpadla v RD je bez doplňkového zdroje v systému ÚT, dotápění bylo uskutečňováno krbovými kamny, které mohou pokrýt cca 30 % objektu tepelných ztrát objektu. Unikátnost celého projektu spočívala taktéž v tom, že veškeré hodnoty byly online zobrazovány na internetových stránkách www.vytapeni.cz

SBĚR DAT
Během otopné sezóny byly odečítány následující hodnoty :
- teplo, dodávané do objektu, a teploty sekundární přívodní a zpětné vody ( kalor.měřič )
- příkon elektrického čerpadla a doba chodu kompresoru
- přívodní a zpětné teploty jednotlivých větví primárních okruhů
- vodoměry na jednotlivých větvích primárních okruhů
- venkovní teplota

Veškerá data byla každou minutu odečítána a ukládána na PC s programovým vybavením CONTROLWEB, a cca 1 - 2 x denně byly některé okamžité odečty posílány na Internet.

Okamžité výkony jednotlivých nízkopotenciálních zdrojů byly vypočteny z tepelného spádu jednotlivých větví a průtoků (průtoky jednotlivých větví jsou odlišné avšak konstantní). Měsíční a denní spotřeby energie na vytápění jsou kromě venkovní teplotou ovlivněny intenzitou dotápění krbovými kamny a provozem objektu (útlumy). Výtěžnost jednotlivých větví je dána dimenzováním. Je tedy třeba porovnávat výtěžnost na jednotku (např m2 plošného kolektoru, m hloubky vrtu apod.), popř. na pořizovací cenu této jednotky.

Půda v místě experimentu je spíše suchá, břidlicová.

PLOŠNÝ KOLEKTOR

Vzhledem k možnostem byl proveden plošný kolektor pouze na ploše cca 55 m2. V běžných cenách činí pořizovací náklady na kolektor tohoto rozsahu cca 15 - 20 tis Kč. Výtěžnost plošného kolektoru za topnou sezónu byla cca 5.700 kWh, nejvyšší okamžité hodnoty 3400 W, nejnižší 1400 W při několikahodinovém provozu v nejnepříznivějších podmínkách (tj. cca 25 - 60 W/m2).

Plošný kolektor vykazoval nehledě na velké ochlazení poměrně velkou stabilitu z dlouhodobého hlediska - znatelný pokles nastal v měsících leden, únor, s mírnou regenerací v měsíci březnu (tato regenerace je dána jak celkovým oteplením a dešti, tak snížením doby chodu čerpadla). Z krátkodobého hlediska je pokles výkonu plošného kolektoru znatelnější. V počátcích otopného období je pokles výtěžnosti po 40 minutách provozu až na 50 %. Během otopné sezóny ani po otopné sezóně se neprojevily žádné následky na okolní vegetaci.

VRT

Součástí porovnávaných nízkoteplotních zdrojů byl vrt o hloubce 40 m. Podzemní voda sahá cca 15 m pod povrch. V běžných cenách činí pořizovací náklady na vrt tohoto rozsahu cca 35 tis Kč. Výtěžnost vrtu za topnou sezónu byla cca 7.700 kWh, nejvyšší okamžité hodnoty 3500 W, nejnižší 1900 W (cca 50 - 90 W/m). Vrt vykazoval poměrně velkou stabilitu jak z krátkodobého hlediska (maximální poklesy během jednotlivých cyklů činily 75 %), tak zejména z dlouhodobého hlediska.

ODPADNÍ JÍMKA

Ojedinělou součástí porovnávaných nízkoteplotních zdrojů je odpadní jímka, cca 40m3, ve které je instalován výměník tepla (PE potrubí). Pořizovací náklady na instalaci výměníku činily cca 15 tis Kč. Výtěžnost odpadní jímky za topnou sezónu byla cca 7.400 kWh, nejvyšší okamžité hodnoty 4200 W, nejnižší 1700 W. Přes velkou stabilitu z krátkodobého pohledu (maximální poklesy během jednotlivých cyklů činily 75 %) vykazovala jímka špatnou schopnost regenerace z hlediska dlouhodobého (přičítáno zejména vlivu velkého ochlazování a omezení hnilobných procesů).

ZÁVĚR

V případě porovnání jednotlivých nízkopotenciálních zdrojů z hlediska pořizovacích nákladů a jejich jak celkové roční výtěžnosti, tak minimální okamžité výtěžnosti, se jeví nejvýhodnější ODPADNÍ JÍMKA, dále PLOŠNÝ KOLEKTOR a na posledním místě VRT. Možnosti odpadní jímky jsou však limitovány velikostí jímky a množstvím osob v objektu (její význam je navíc v praxi omezen, jestliže je objekt napojen na kanalizační řád). Plošný kolektor je omezen především velikostí pozemku a "ochotou" provádět plošné zemní práce v případě dokončených zahradních úprav.

Po dokončení projektu byly zracovány další výstupy. Jednak porovnání nákladů na vytápění při různých zdrojí energie v měsících lednu a únoru, jednak byla společností Econtrol.cz vytvořena aplikace, zobrazující spotřebu elektrické energie v závislosti na velkovní teplotě. V aplikaci je již nasimulováno, že tepelné čerpadlo není dimenzováno na 100% tepelné ztráty, a tudíž při nižších teplotách je současně s tepelných čerpadlem spínán elektrický kotel.

Ing. Radomír Drozd

zpět do odborných článků

Diskuze - Monitoring tepelného čerpadla

Vážení návštěvníci,zde můžete diskutovat o článku Monitoring tepelného če..

Iveta Černá

počet příspěvků 1, poslední 9.7.2010 15:57

Mohlo by vás také zajímat

Instalace tepelného čerpadla v rodinném domě

(23.6.2010) Máte rodinný dům, platíte hodně za vytápění a chcete to změnit? Pokud jste na všechny otázky odpověděli ano, pak je možná právě pro Vás pravou volbou tepelné čerpadlo. Investice do instalace sice nejsou nejmenší, ale v budoucnu se bohatě vrátí. Samotný provoz tepelného čerpadla je totiž ze všech druhů vytápění nejlevnější.

Nová čerpadla Logatherm WPS 22-60 jsou výkonnější a tišší

(23.2.2010) Nová tepelná čerpadla Logatherm WPS 22-60 od firmy Buderus se vyznačují vyššími výkony, které dosahují až 60 kW. Dva nezávislé chladicí okruhy s kombinací různých typů kompresorů umožňují dosáhnout výstupní teploty topné vody až 65 °C.

Zajímavé odkazy