Významné úspory energie díky rekuperačnímu výměníku AKIRETHERM® v kombinaci s tepelným čerpadlem
V dnešní době rostoucích nákladů na energie se stává otázka efektivního využití elektrické energie stále aktuálnější. Mezi nejmodernější a nejúspornější řešení patří kombinace rekuperačního výměníku AKIRETHERM® a tepelného čerpadla. Tento systém nejenže snižuje spotřebu energie, ale také prodlužuje životnost tepelného čerpadla. Jak to celé funguje a jaké jsou konkrétní výhody tohoto řešení?
Co je rekuperační výměník AKIRETHERM®?
Rekuperační výměník AKIRETHERM® je zařízení, které dokáže efektivně využívat teplo z odpadních vod. To se následně využívá k předehřevu vody, která se dále zpracovává k ohřevu teplé vody. Základem funkce rekuperačního výměníku AKIRETHERM® je schopnost zpětně získávat teplo, které by jinak bylo ztraceno.
Jak AKIRETHERM® „spolupracuje“ s tepelným čerpadlem?
Tepelné čerpadlo je samo o sobě vysoce účinné zařízení, které přeměňuje teplo z okolního prostředí (vzduchu, země nebo vody) na využitelnou tepelnou energii pro vytápění a ohřev vody. Nicméně jeho účinnost a provozní náklady mohou být dále optimalizovány právě díky rekuperačnímu výměníku AKIRETHERM®.
V zimním období, kdy je největší spotřeba teplé vody, dokáže rekuperační výměník AKIRETHERM® předehřívat vodu, která je pak vedena do tepelného čerpadla. Tím, že čerpadlo nemusí ohřívat vodu z nízkých teplot, ale pracuje s již předehřátou vodou, dochází k výraznému snížení spotřeby energie potřebné k dosažení požadované teploty**.
Co to znamená v praxi?
Každé tepelné čerpadlo má svůj „topný faktor“ COP, nebo taky „sezónní topný faktor“ SCOP. Jedná se o poměr mezi získanou tepelnou energií a spotřebovanou energií tepelným čerpadlem. Čím vyšší číslo, tím efektivnější hospodaření tepelné čerpadlo má. Topný faktor se běžně pohybuje v rozmezí 2,5–5 a mění se v závislosti na podmínkách, ve kterých pracuje. Zjednodušeně řečeno, pokud dosahuje tepelné čerpadlo hodnoty 5, znamená to, že je schopno vyprodukovat 5násobek energie ve srovnání s energii spotřebovanou při svém provozu.
Je důležité si uvědomit, že COP se stanovuje v laboratorních podmínkách. Ty ale v reálných podmínkách domácího provozu lze dosáhnout jen krátkodobě. A proto je důležité to mít při pořizování čerpadla na paměti. Je potřeba si uvědomit, že čím víc v zimním období klesá venkovní teplota, tím větší nároky jsou kladeny na tepelné čerpadlo a jeho účinnost klesá. Ve skutečnosti to může znamenat, že pokud má v létě tepelné čerpadlo hodnotu COP 4, tak v zimních měsících může klesnout jeho hodnota až k 1,8. Takže místo 4násobku vyprodukované energie vůči energii spotřebované je najednou jen na 1,8násobku. Je to samozřejmě pořád lepší hodnota než třeba u elektrokotle, nicméně to znamená, že tepelné čerpadlo spotřebovává víc elektrické energie ze sítě, zvyšuje spotřebu a zároveň se i víc opotřebovává.
A tady je právě rekuperační výměník AKIRETHERM® tou pověstnou „záchrannou vestou“. To, že ke svému provozu nepotřebuje žádnou elektrickou energii (nulové provozní náklady) z něj dělá ideálního „parťáka“ tepelného čerpadla. Největší bonus je ale v tom, že tepelnému čerpadlu posílá předehřátou vodu, kterou už jednou tepelné čerpadlo ohřívalo, takže mu zásadním způsobem pomáhá držet vysoký výkon i v zimním období. Dalo by se říct, že rekuperační výměník pomáhá tepelnému čerpadlu udržet si celoročně vysokou hodnotu COP. Už jen fakt, že z rekuperačního výměníku AKIRETHERM® přitéká do tepelného čerpadla voda o teplotě minimálně 20 °C (průměrná teplota vody z řadu je 10 °C) je dostatečným argumentem k tomu, aby si zákazník spolu s tepelným čerpadlem pořídil při stavbě RD i tento rekuperační výměník. Kromě poměrně nízkých vstupních nákladů a nárokové dotace z programu NZÚ si pořizuje tandem, který mu do budoucna ušetří nemalou finanční částku.
Příklad*: Na ohřátí 150 litrů vody o teplotě 10 °C spotřebuje 15kW „ohřívač“ 7,86 kWh a bude mu to trvat téměř 32 minut. Stejné množství vody předehřáté rekuperačním výměníkem AKIRETHERM® na 20 °C ohřeje za necelých 25 minut a spotřebuje při tom o 1,75 kWh méně energie (6,11 kWh).
Zároveň přepočtem uspořené energie na 1 osobu dojde za rok ke snížení emisí CO2 do ovzduší o 2 000 kg.
Takže pokud bychom měli shrnut výhody, ty jsou:
Nižší spotřeba energie: Díky předehřáté vodě je tepelné čerpadlo méně zatíženo a spotřebovává méně elektrické energie, což se přímo promítá do nižších nákladů na elektrickou energii. Je potřeba mít na paměti, že tepelné čerpadlo si v zimních měsících, kdy teplota klesá pod bod mrazu, často vypomáhá tzv. bivalentním zdrojem (el. ohřev vody), což v praxi znamená, že výrazně zvyšuje spotřebu el. energie. Takže rekuperační výměník dále přispívá ke:
Snížení počtu spínacích cyklů: Tepelné čerpadlo nemusí tak často spínat a vypínat, což je činnost, která nejen zvyšuje spotřebu energie, ale také opotřebovává mechanické části čerpadla. Snížení počtu spínacích cyklů tedy nejen šetří energii, ale také:
Prodlužuje životnost tepelného čerpadla: Méně časté spínání znamená menší opotřebení a delší životnost tepelného čerpadla. To vede k dalším finančním úsporám, protože se prodlužuje doba, po kterou zařízení nemusí být vyměněno nebo opravováno.
Celkový dopad na náklady a provoz
Kombinace rekuperačního výměníku AKIRETHERM® a tepelného čerpadla představuje jednu z nejefektivnějších metod, jak výrazně snížit náklady na vytápění a zároveň prodloužit životnost klíčového zařízení. Předehřátá voda, kterou AKIRETHERM® dodává do tepelného čerpadla, umožňuje systému pracovat efektivněji a s nižší spotřebou energie***.
Investice do tohoto systému se tak vyplatí nejen z hlediska okamžitých úspor, ale i dlouhodobě, díky prodloužené životnosti celého vytápěcího zdroje. V době, kdy se klade stále větší důraz na ekologická a ekonomická řešení, představuje toto spojení cestu k udržitelnému a efektivnímu vytápění pro domácnosti i komerční objekty.
* Pro výpočet byla použita Kalkulačka ohřevu vody – Rychlekalkulacky.cz
** Jedná se primárně o ohřev teplé užitkové vody, který není propojen s topným systémem. Ten je vyřešen samostatně a funguje jako uzavřený okruh v rámci tepelného čerpadla.
*** Příklad kombinace rekuperačního výměníku s tepelným čerpadlem Nový rodinný dům Hodonín | AKIRE
Ryze český výrobce a prodejce rekuperačních výměníků zpětného získávání tepla z odpadních vod AKIRETHERM určených zejména pro rodinné domy. Zařízení vyrovnává nekontinuální provoz v objektu a významným způsobem snižuje jeho energetickou náročnost.