Silná dvojka: Bivalentní výroba tepla pomocí kotle a tepelného čerpadla
Topná zařízení s kotlem a tepelným čerpadlem jsou dnes trendem. Provozovatelé zařízení tím snižují svoji spotřebu oleje nebo plynu až o 90%, snižují náklady na vytápění a získávají větší nezávislost na fosilních palivech. Protože lze pro taková bivalentní topná zařízení použít tepelná čerpadla s menším topným výkonem, výhodou jsou kromě úspor v provozu také nižší investiční náklady.
Vitocal 300-A pro bivalentní výrobu tepla
Tepelná čerpadla vzduch/voda jako nový Vitocal 300-A od firmy Viessmann jsou mimořádně vhodná pro bivalentní zařízení v rodinných domech pro jednu a více rodin. Protože venkovní vzduch se nemusí nejdříve nákladně technicky připravit a tepelné čerpadlo se dá instalovat jak uvnitř, tak mimo dům (obrázek 1).
Až 90% roční topné práce přebírá v bivalentních zařízeních tepelné čerpadlo vzduch/voda Vitocal 300-A.
S modulací výkonu díky nové konstrukci kompresoru Digital Scroll přizpůsobuje tepelné čerpadlo Vitocal 300-A svůj výkon (3 až 9 kW) přesně aktuální potřebě tepla. Kompresor, elektronický expanzní ventil a inovační kontrola chladicího okruhu (systém RCD) zajišťují vysoké výkonové číslo COP 3,8 (podle normy EN 14511 při teplotě venkovního vzduchu 2 °C, výstupní teplotě 35 °C) a maximální výstupní teplotu do 60 °C.
V kombinaci s kotlem - například plynovým kondenzačním kotlem Vitodens 300-W, olejovým kondenzačním kotlem Vitoladens 300-W nebo stávajícím kotlem - zajišťuje tepelné čerpadlo 300-A základní zásobování teplem. Teprve při mimořádně nízkých venkovních teplotách se pro pokrytí špičkové potřeby tepla (výkonu) automaticky zapne kotel.
V závislosti na topné zátěži budovy a způsobu provozu zařízení může tepelné čerpadlo převzít až 90% roční topné práce.
Bivalentně alternativní způsob provozu
Nad stanovenou venkovní teplotou, takzvaným bivalentním bodem (např. -5 °C), pracuje výhradně tepelné čerpadlo. Při nízkých teplotách se tepelné čerpadlo vypne a zásobování teplem přebírá kotel. Regulace tepelného čerpadla automaticky zajišťuje přepínání mezi výrobníky tepla.
Bivalentně alternativní způsob provozu se hodí zejména pro topná zařízení s vysokými teplotami systému, s jakými se často setkáváme ve starších budovách. Kotel potom dodává teplo, když je při klesajících venkovních teplotách potřeba vyšších výstupních teplot, které leží nad dosažitelnou výstupní teplotou tepelného čerpadla.
Bivalentně paralelní způsob provozu
Také u bivalentně paralelního způsobu provozu pracuje tepelné čerpadlo nejdříve jako jediný zdroj tepla. Pokud venku klesá teplota a topný výkon tepelného čerpadla už nestačí k pokrytí tepelné potřeby, doplňuje ho kotel. Oba zdroje tepla jsou potom v provozu současně. Aktivace kotle a dodávaný výkon, který je závislý na zatížení, řídí regulace tepelného čerpadla.
Tento způsob provozu předpokládá, že se dá tepelné čerpadlo i při hlubších venkovních teplotách ještě stále provozovat ekonomicky. Vitocal 300-A může například do venkovních teplot až -5 °C vyrábět teplo na vytápění s vysokou účinností.
Pokud se zvolí bivalentně paralelní způsob provozu, je podíl tepelného čerpadla na roční topné práci zpravidla větší než u bivalentně alternativního způsobu. Tak může tepelné čerpadlo, jehož jmenovitý tepelný výkon je asi o polovinu menší než maximální topná zátěž budovy, poskytnout u bivalentně paralelního způsobu provozu až přibližně 85% celkové roční topné práce, u bivalentně alternativního způsobu více než 50%. V případě větších podílů tepelného čerpadla na maximálním topném výkonu je podíl pokrytí tepelným čerpadlem ještě vyšší (obrázek 2).
V závislosti na způsobu provozu jsou možné různé podíly krytí tepelným čerpadlem na roční topné práci.
Řešení možnosti bivalentního provozu pomocí sestav pro dodatečné vybavení
Pro snadné dodatečné vybavení stávajících topných zařízení na bivalentní zařízení s tepelným čerpadlem vzduch/voda Vitocal 300-A jsou k dispozici kompletní předem připravené sestavy. Obsahují kromě tepelného čerpadla pro vnitřní, popř. venkovní instalaci všechny důležité komponenty, jako je hydraulická výhybka, elektrické spojovací kabely, směšovač, motor, čidla a pomocný stykač. Pro tepelné čerpadlo Vitocal 300-A pro venkovní instalaci je v balíčku navíc ještě oběhové čerpadlo a membránová expanzní nádoba. Řešení možnosti bivalentního provozu pomocí sestavy je vhodné zejména u budov s maximálními topnými zátěžemi do 18 kW, což je např. případ větší části rodinných domů postavených v Německu.
Kompletní program Viessmann nabízí individuální řešení s efektivními systémy v nejvyšší kvalitě pro všechny oblasti použití a energetické zdroje - vytápění, průmyslové energetické systémy, chladicí systémy.