Tepelná čerpadla a solární kolektory snižují závislosti na výkyvech cen energií
Spotřebitelé energií nejsou stejní. Někteří rádi přiloží ruku k dílu a nařežou a naštípou si dřevo nebo plní kyblíky uhlím, ručně přikládají. Ostatní odmítají ruční práci spojenou s vytápěním, neboť čas při ní strávený nepovažují za rozumnou investici a raději ji nahradí třeba přesčasem ve svém zaměstnání. V této skupině lze nalézt podskupinu spotřebitelů, kteří směřují k maximálnímu omezení závislosti na dodavatelích paliv a energií. Je zajímavé, že zásadním znakem této skupiny spotřebitelů je maximalizace využití obnovitelných zdrojů energií, často i bez jakýchkoliv tzv. ekologických podpůrných dotačních programů.
Zdeněk Fučík, předseda představenstva společnosti Brilon a.s. uvedenou skutečnost potvrzuje.
Zdeněk Fučík: V současnosti zaznamenáváme zajímavý trend růstu zájmu o solární soustavy, které jsou propojitelné s tepelnými čerpadly. Většina instalačních firem, které odebírají naše zboží prostřednictvím odborných velkoobchodů, uvádí, že pro jejich zákazníky, kteří chtějí kvalitní otopné soustavy, dotace přestávají být základním rozhodujícím impulzem. Preference směřují k trvalému a dlouhodobému snížení odběru nakupovaných zdrojů energií a rovněž k předcházení výkyvům v cenách energií. Většina rodin má v podstatě pevný rozpočet. Pokud se v něm položka za vytápění významně zvýší, vznikají problémy.
Topin: V nedaleké minulosti se kombinace tepelné čerpadlo a solární soustava nedoporučovaly. Mění se tento názor?
Zdeněk Fučík: Proč provozně trápit tepelné čerpadlo při přípravě teplé vody na teplotu 50 °C, když tuto úlohu zastane solární soustava a s mnohem menší spotřebou elektrické energie? Podmínkou je použití kvalitních vakuových kolektorů, které jsou schopny s takovou teplotou účinně pracovat i v době nižší intenzity slunečního záření nebo nižších teplot venkovního vzduchu. Právě toto s námi instalační firmy a projektanti konzultují. Běžně volí kolektory Thermomax, které mají pevně daný počet 20 nebo 30 trubic a v tomto pevném počtu trubic jsou ekonomicky příznivější variantou. Varianta Varisol, kde lze počet trubic přidávat po jedné, je při přepočtu ceny na jednu trubici mírně dražší, ale při přesném propočtu, který nevychází na celé desítky trubic, je výhodnější. Navíc pro kombinaci ani není žádoucí solárko navrhovat na maximální možné solární pokrytí potřeby tepla, a pak může být levnější a pro menší kolektory se i snáze hledá optimální místo na domě.
Topin: Solární kolektory Thermomax i Varisol jsou v provedení DF (direct flow), kdy trubicemi protéká solární kapalina nebo HP (heat pipe), kde solární kapalina protéká pouze sběračem. O který druh je větší zájem, když jejich ceny se od sebe příliš neliší?
Zdeněk Fučík: I zde vidíme trend, a to zásadní příklon zákazníků ke kolektorům typu HP. Typy DF volí zákazníci zpravidla až tehdy, kdy HP instalovat nemohou, neboť vyžadují sklon od 20° do 80°. Vysoce výkonné vakuové kolektory vyžadují poměrně přesný projekt solární soustavy, neboť ve stagnačním stavu při omezeném odběru tepla může teplota v každé trubici dosáhnout i 250 °C až 300 °C. Základní požadavek návrhu proto zní nepředimenzovat počet trubic a volit k jejich počtu přizpůsobený zásobník teplé vody. Tím se při projektování soustavy sníží četnost výskytu stagnačních stavů, při nichž vždy dochází k odpařování solární kapaliny a k jejímu znehodnocení, na minimální počet. A ten pak dokáže dlouhodobě eliminovat tzv. SnapDisc. Jde o vcelku jednouché, malé, ale chytré zařízeníčko, které při teplotě nad 80 °C uzavře výstup z heatpipe trubice do sběrače kolektoru a cirkulující solární kapalina se nemůže přehřát. I toto byl jeden z velkých důvodů, proč jsme se rozhodli vakuové trubicové kolektory Themomax HP a Varisol HP na český trh dodávat.
Topin: V sestavě tepelné čerpadlo a solární soustava má zásadní roli akumulační zásobník s jeho parametry, objem a velikost přestupní plochy výměníků a dále regulace, která musí umět celou soustavu optimálně řídit s ohledem na odlišné vlastnosti tepelného čerpadla a solárka.
Zdeněk Fučík: Při výběru dodavatele akumulačních zásobníků pro tyto účely jsme nenašli vhodného dodavatele v Česku. Objevili jsme jej nakonec v Rakousku ve společnosti Austria Email, kterou lze považovat za dokonce tradičnějšího výrobce, než je kterýkoliv tuzemský. A co nás potěšilo ještě více – tento výrobce si vybral právě naši společnost pro své obchodní zastoupení na českém a slovenském trhu. Nestačí však jen nabídka vhodného objemu zásobníku, ale napojenému zdroji tepla, tedy solárku i tepelnému čerpadlu, a jeho výkonu, musí být přizpůsobena teplosměnná plocha výměníku v zásobníku připravované teplé vody. Variabilita nabídky zásobníků AE je v tomto směru vynikající, neboť pro zvláště náročné aplikace lze požadovat i plně individuální parametry se standardní, vysoce kvalitní smaltovou (vypálená keramika) protikorozní úpravou vnitřku zásobníku. Nejběžnějšími zásobníky pro rodinné domy s tepelným čerpadlem a solární soustavou jsou označeny WP SOL 350 a WP SOL 600, při čemž větší z nich je standardně izolován vylepšenou tepelnou izolací ECO SKIN 2.0.
Topin: Nedílnou součástí kombinované vytápěcí soustavy je tepelné čerpadlo. Vyšší topný faktor tepelných čerpadel země-voda je vykoupen vyššími investičními náklady, neboť každý metr zemní sondy může stát 2000 Kč, ale i více a vrty mívají běžně délku 80 až 100 metrů. Každý nemá dostatečně velký pozemek, aby mohl využít levnější variantu podpovrchově uloženého zemního kolektoru.
Zdeněk Fučík: Spor, který druh tepelného čerpadla je výhodnější, se táhne celou historií souběžné výroby obou druhů. Na tuto otázku neexistuje jednoznačná odpověď, pokud by se v konkrétní otopné soustavě nevyzkoušely obě varianty za naprosto stejných provozních podmínek. Zákazníci se proto rozhodují spíše na základě referencí od známých, důvěry ve vybranou značku, její historii, úroveň a dostupnost poprodejních servisních služeb atp. Naše společnost Brilon na českém trhu zastupuje prestižního výrobce Atlantic, a konkrétně dodává tepelná čerpadla Alfea typu vzduch-voda. Jde o velice solidní výrobek, který odpovídá filozofii nabízet výrobky s nadstandardní úrovní. Jsme si plně vědomi, že tepelný faktor je u toho druhu tepelných čerpadel nižší. Zákazník při volbě musí vzít v potaz, že každým výrobcem udávaný topný faktor byl naměřen v laboratorních podmínkách bez jakýchkoliv rušících vlivů reálného provozu. Ve skutečnosti a v průměru za celý rok bude menší, a to platí pro oba druhy tepelných čerpadel.
Topin: V praxi se běžně přehlíží fakt, že rozdíl mezi efektivitou provozu otopné soustavy, pokud v ní instalované tepelné čerpadlo vzduch-voda dosáhne sezónního topného faktoru TF1 = 2,0 a země voda TF2 = 3,0 není 50 %, jak se na první pohled jeví. Poměrná úspora elektrické energie TČ s lepším TF je dána složitějším matematickým vztahem, viz Hrátky s TF, Topenářství instalace č. 5/2010, a v naznačeném případě by byla:
tedy necelých 17 %, které musí stačit na návratnost zvýšené investice do vrtu.
Zdeněk Fučík: Obvyklá selská logika nepoužívající matematiku je opravdu problém. Pod zorným úhlem skutečných úspor se však investice do TČ vzduch-voda, i přes jeho menší topný faktor ve srovnání s TČ země-voda, jeví velmi zajímavě, a uživatelé našich TČ tuto skutečnost potvrzují.
Topin: Tepelné čerpadlo, solární kolektory s vakuovými trubicemi, vhodná čerpadlová skupina, centrální akumulační zásobník. Vše musí být vhodně a těsně propojeno.
Zdeněk Fučík: Před časem nám dělala starosti těsnost solárního okruhu. Zejména v soustavách, jejichž kolektory nemají ochranu proti stagnaci, čas od času povolovala těsnění spojů trubek, neboť jejich obvyklá maximální teplota dosahuje tak k hranici 180 °C, ale vakuové trubice vyvinou i vyšší teploty. Zhruba před dvěma roky nás oslovila nabídka německého výrobce Aeroline. Jeho systém Aeroline solar žádné těsnění nepotřebuje. Spoje se vytváří na vlnovcové trubce samočinně při utahování převlečné matice spojující trubku a fitinkovou přechodku. Bez potřeby rozklepávacího nástroje a s teplotní odolností danou limity pevnosti kovů. Souběžně nás oslovily i vlastnosti ochranného pláště. Potrubí se dodává jako tepelně izolovaná dvojtrubka pro přívod a zpátečku včetně integrovaného dvojvodiče k teplotnímu čidlu u kolektorů. Součástí vnější ochrany může být síťovina, která odolává klování našich opeřených létajících sousedů. Ti pak nemají šanci si kouskem izolace vytrženým z potrubí vylepšit tepelnou charakteristiku svého hnízda a musí se poohlédnout jinde.
Topin: Děkujeme za rozhovor.
Společnost Brilon nabízí špičkovou techniku pro vytápění a ohřev teplé vody pro český a slovenský trh. Přehled sortimentu: tepelná čerpadla, kondenzační kotle pro rodinné a bytové domy, zásobníky TV, plastové systémy odvodů spalin, ventilační systémy ...