Praktická aplikácia
Ukážka realizácie je zo samostatne stojaceho dvojpodlažného rodinného domu v severnej časti Slovenska so zastavanou plochou 190 m2 nachádzajúceho sa v nadmorskej výške 400m.n.m.
Výkonová strata objektu bola projektantom stanovená nasledovne:
Výpočtová vonkajšia teplota –16°C
Priemerná teplota vo vykurovacom období +2,7°C
Tepelná strata 11 354W vrátane prirážok na tepelnú stratu v rozvodoch.
Aplikácia tepelného čerpadla bola navrhovaná s požiadavkou na minimálne vstupné náklady pri rozumnej úspore energie.
Porovnaním tepelnej straty objektu s výkonovou krivkou tepelného čerpadla quad ENERGY 8.02 bola stanovená teplota, pri ktorej bude spínať doplnkový zdroj tepla (elektrokotol) na +2°C. V tomto prípade by bolo vhodné použiť dve tepelné čerpadlá, ale investor vzhľadom k minimalizácii vstupných nákladov volil iba jedno.
Tepelné čerpadlo quad ENERGY 8.02 bolo umiestnené na samostatný základ 60cm od severnej steny domu v blízkosti kotolne. Pre zjednodušenie aplikácie a vzhľadom k faktu, že dom má všade nízkopotenciálové teplovodné podlahové kúrenie nebol riešený ohrev TÚV a tým mohlo tepelné čerpadlo pracovať s nižšími výstupnými teplotami v rozsahu 35 až 40°C. Okruh tepelného čerpadla bol zapojený paralelne k elektrokotlu dvomi tepelne izolovanými rúrkami.
Do rozvodnej skrine pribudol jednofázový istič C16A a od neho bol napojený kábel 3x2,5mm k tepelnému čerpadlu.
Pohyb vody zabezpečuje obehové čerpadlo DAB VA65/130 napájané priamo z tepelného čerpadla káblom 3x1,5mm. Doplnkovú expanznú nádobu nebolo treba, nakoľko stačila 10 litrová expanzná nádoba zabudovaná v elektrokotli. Systém bol riešený bez akumulačnej nádoby pretože masa podláh predstavovala dostatočnú akumuláciu tepla. V štandardných aplikáciách sa používa napr. 100 až 1000 litrová nádoba so spínacou teplotou 50°C a vypínacou teplotou 55°C. V našom prípade ako akumulácia slúži 16m3 podlahového betónu čo pri objemovej hmotnosti 2200kg/m3 predstavuje 35 200kg. Merná tepelná kapacita betónu je približne 950 Jkg-1K-1 takže na ohriatie tohto betónu o 1°C je treba energiu 33,44MJ. Pre porovnanie 500 litrov vody s merným teplom 4180 Jkg-1K-1 a ohreve o 5°C dokáže akumulovať energiu iba 10,45MJ.
Napriek tomuto extrémne jednoduchému riešeniu zapojenia tepelného čerpadla do existujúceho systému bola dosiahnutá úspora energie 10 800kWh za sezónu teda asi 58%. Pri súčasných cenách elektrickej energie to predstavuje viac ako 1 100Eur za rok.
Pre porovnanie pri použití dvoch tepelných čerpadiel quad ENERGY 8.02 by celková úspora elektrickej energie predstavovala 67%.