Tepelná čerpadla: Úspěšný příběh se jménem Viessmann
Tepelná čerpadla zaujala v posledních dvou desetiletích pevné místo v tepelné technice a jak v novostavbách, tak při modernizacích se těší stále větší oblibě. Prodej tepelných čerpadel v Německu podle Spolkového svazu Německého topenářského průmyslu (BDH) a Spolkového svazu kominíků (ZIV) v posledních třech letech plynule stoupá. V roce 2017 dokonce vzrostl o 17 %.
V České republice bylo za rok 2017 prodáno přibližně 15400 tepelných čerpadel (mimo typy vzduch-vzduch) a na zdrojích tepla pro nově dokončované byty měla podíl přes 11 % již v roce 2016 (článek Tepelná čerpadla v letech 2010 až 2017). V období let 2010 až 2017 jich bylo pro vytápění instalováno přes 70 tisíc.
Vynikající energetická bilance
Důvodem rostoucího zájmu o tepelná čerpadla je jejich příznivá energetická bilance. Podle primárního zdroje tepla dosahují výkonových čísel (COP, topný faktor) mezi 3,5 a 6,5. Topný faktor 5 například znamená, že se spotřebuje 1 kWh elektrické energie, ale vyrobí se 5 kWh tepla.
Podle výroční zprávy o roční produkci elektřiny z roku 2018 spolků Agora Energiewende (Německo) a Sandbag (Velká Británie), dosáhl v roce 2018 podíl elektřiny z obnovitelných zdrojů v Evropské unii již 32,3 procent. Zvyšující se podíl obnovitelné energie na výrobě elektřiny v EU ve spojení s vysokým topným faktorem tepelných čerpadel zásadním způsobem snižuje jejich uhlíkovou stopu na životním prostředí, tedy produkci CO2, kterou někteří provozovatelé navíc posunují až k nule vlastními fotovoltaickými systémy.
Moderní regulace umožňuje provoz na elektřinu z fotovoltaického zařízení, zapojení do inteligentních elektrických sítí (Smart Grids) i dálkové ovládání a údržbu přes internet.
Kresba k patentu Perkinsova chladicího stroje
(zdroje: nakladatelství Springer Berlin Heidelberg)
40 LET TEPELNÁ ČERPADLA VIESSMANN
Základ masové produkce tepelných čerpadel Viessmann byl položen již v 70. letech minulého století. V dobách první olejové krize hledala firma Viessmann, jako jeden z předních výrobců tepelných zdrojů, alternativy k vytápění olejem a plynem a v neposlední řadě i proto, aby chránila přírodní zdroje a životní prostředí. Dnes je Viessmann předním výrobcem tepelných čerpadel s nejširším spektrem nabídky na trhu. Nabízí účinná zařízení pro rodinné a bytové domy, obchodní, průmyslovou sféru, ale i různě velké městské soustavy zásobování tepelnou energií.
Princip, na jehož základě pracují kompresorová tepelná čerpadla, objevil roku 1824 Francouz Nicolas Léonard Sadi Carnot. Zjistil, že při vynaložení určitého množství mechanické energie na stlačení vhodné pracovní látky (chladiva), pak tato látka při poklesu tlaku a odpařování může přibírat tepelnou energii z jiných látek, například vzduchu, vody a následně ji odevzdávat jinému prostředí s vyšší teplotou. První technická realizace se podařila Američanovi Jacobu Perkinsovi v roce 1834. V jeho stroji jsou již obsaženy všechny základní součásti tepelného čerpadla, tedy výparník, kompresor, kondenzátor a expanzní ventil. V roce 1919 získal švýcarský inženýr Heinrich Zoelly patent za elektricky poháněné tepelné čerpadlo, které odebírá teplo potřebné k vytápění ze země.
Fascinující příběh Viessmann
| 1978 | Viessmann přichází na trh s prvními tepelnými čerpadly vzduch/voda a země/voda. Zařízení jsou navržena pro bivalentní provoz s olejovými nebo plynovými kotli. |
| 1979 | Tepelné čerpadlo L-02 se zavádí na trh. Jako tepelné čerpadlo vzduch/voda využívá odpadní teplo z chladicích a mrazicích skříní k přípravě teplé vody. |
| 1980 | Program tepelných čerpadel se rozšiřuje o typ L-08. Tepelné čerpadlo vzduch/voda poskytuje 8 kW. Aby se dosáhlo vyšších výkonů, lze zapojit do kaskády až čtyři zařízení. |
| 1988 | Tepelná čerpadla Viessmann se prosazují na trhu. V Allendorfu se vyrábí 10000. tepelné čerpadlo WWK-02. Má již integrovanou funkci diagnostiky. |
| 1998 | Zavádí se nová řada tepelných čerpadel s kompresorem Scroll. Ten pracuje velmi tiše a spolehlivě. Pracovní chladivo bez FCKW je biologicky odbouratelné a nehořlavé. |
| 1999 | Tepelná čerpadla Vitocal jsou založena na důsledné strategii platformy: plášť, chladicí modul a regulace tvoří stavebnici pro celou řadu zařízení. |
| 2001 | Nová regulace tepelného čerpadla CD60 se dá velmi komfortně obsluhovat. Nová je funkce „natural cooling“, pomocí které lze v létě chladit obytné prostory. |
| 2003 | Se zařízením Vitocal 343 a Vitotres 343 jsou k dispozici kompletní systémová řešení pro nízkoenergetické popř. pasivní domy. Obě zařízení mají integrovaný zásobník teplé vody. Novinkou je i EVI cyklus, který umožňuje výstupní teplotu 65 °C bez další přidané elektrické energie. |
| 2007 | S novým tepelným čerpadlem země/voda Vitocal 300-G od firmy Viessmann stoupá výkonové číslo (COP) na přibližně 5,0. Běžná tepelná čerpadla dosahují oproti tomu taktak 4,0. |
| 2008 | Aby se dosáhlo ještě vyšších účinností, hlídá a řídí nový patentovaný RCD systém chladicí okruh tepelných čerpadel Vitocal. |
| 2009 | S modulárním systémem tepelných čerpadel se dá výkon přesně přizpůsobit potřebě tepla. Společná regulace řídí oba moduly. |
| 2010 | Splitové tepelné čerpadlo 200-S: Technika se zakládá na klimatizačních zařízeních vyráběných ve velkém množství a je proto velmi cenově atraktivní. |
| 2011 | S inovativním zásobníkem ledu Vitofriocal poskytuje Viessmann novou možnost k současnému využití tepla a vzduchu, země a slunečního záření |
| 2014 | Pro svůj hezký vzhled bylo nové vysoce účinné tepelné čerpadlo vzduch/voda Vitocal 300-A vyznamenáno cenou za design „red dot award“ |
| 2016 | Vitoconnect umožňuje obsluhu tepelných čerpadel přes chytrý telefon a aplikaci ViCare i s Vitoguide online-monitorování ze strany odborných firem |
| 2017 | Pouze 35dB(A)! Velmi nízkou hladinu akustického tlaku zajišťuje patent AAD (Advanced Acustic Design) nových tepelných čerpadel vzduch/voda Vitocal 200-S, 222-S, 200-A a následně i 222-A |
1978
1979
1980
1998
1999
2001
2003
2008
2009
Současnost
Moderní tepelná čerpadla Viessmann lze použít v novostavbě a při modernizaci. Dají se provozovat s fotovoltaickými nebo solárně-termickými zařízeními, jako samostatná topná zařízení nebo i společně s olejovým nebo plynovým kotlem.
Podle poptávky trhu jsou tepelná čerpadla vyráběna sériově, ale i projektována podle specifických požadavků zákazníka a dodávají se s výkony od 1,3 kW až do 2 000 kW. Tím lze individuálně plnit požadavky a přání každého investora a majitele nemovitosti.
Nejúčinnějších 0,5 m2 domu
Jak v rodinných, tak bytových domech se šetří místem. Kompaktní tepelná čerpadla Vitocal 222-A dokáží proměnit svých pouhých 0,5 m2 vnitřní podlahové plochy domu na energeticky nejúčinnější prostor. A to i když jejich vnitřní jednotka obsahuje velký zásobník pro vysoký komfort teplé vody. Celý chladicí okruh je v umístěn v atraktivně navržené venkovní jednotce v antracitově stříbrné barvě. A patří k nejtišším svého druhu s hladinou akustického tlaku pouze 35 dB(A) ve vzdálenosti 3 m, s možností provozu i v oblasti s řadovou výstavbou domů.
Tepelná čerpadla Vitocal země/voda nabízí velmi široké spektrum jejich modulárního použití i pro přípravu teplé vody.
Energetický zásobník ledu Vitofriocal
Zásobník ledu je určen pro odnímání nebo naopak ukládání energie nejen s využitím tepelné kapacity vody, ale i s využitím skupenského tepla tání. Někdy bývá problém s povolením dostatečně hlubokých vrtů, a tak toto řešení může být výhodné. Jeden z možných způsobů jeho využití je kombinace s tepelnou solární soustavou, která do zásobníku ukládá přebytečnou energii, kterou později využije tepelné čerpadlo. Pokud není ve vodě v zásobníku dost tepelné energie, je možné ji při provozu tepelného čerpadla podchladit a změnit až na led. Ten pak během slunečného dne solární soustava ohřevem zase změní na vodu. Využití skupenského tepla vody umožňuje významně zmenšit objem zásobníku a pokrývat tak i několikadenní výkyvy získávání tepla.
Tepelné čerpadlo Vitocal 300- G
Pro provoz země-voda, případně se zásobníkem Vitofriocal lze využít tepelná čerpadla Vitocal 300-G. Ty poskytují výkony od 6 až do 85 kW. Modulární dvoustupňový systém těchto tepelných čerpadel umožňuje kombinovat různé stupně výkonů tak, aby se aktuální výkon přesně přizpůsobil individuální potřebě tepla v budově. V případě potřeby lze zapojit do kaskády až pět zařízení Vitocal 300-G; potom je k dispozici až 428 kW.
Velké výkony – Vitocal Pro Serie
Pro ještě vyšší výkony až do 290 kW u jednotlivého tepelného čerpadla a až do 1 450 kW v kaskádě jsou k dispozici tepelná čerpadla řady Vitocal Pro Serie. Umožňují coby sériově vyráběná velká tepelná čerpadla jednoduché a rychlé projektování.
Zákaznická řešení
Zvláštní požadavky a tepelné výkony do 2 000 kW jsou doménou velkých a speciálních tepelných čerpadel Viessmann vyrobených podle požadavků zákazníka. Navrhují se a vyrábějí individuálně podle požadavků a definovaných výkonů. Vždy podle situace a vlastností primárního zdroje tepelné energie tak vzniká tepelné čerpadlo k využití tepla ze země, spodní vody, mořské nebo říční vody, odpadního tepla nebo venkovního vzduchu pro nejrůznější účely.
Moderní technika pro nízké provozní náklady
Rozhodující pro účinnost tepelného čerpadla je chladicí okruh. Viessmann používá nejmodernější komponenty jako je například kompresor Scroll. Vyznačuje se tichým, mimořádně dlouhým bezúdržbovým provozem bez vibrací. V kombinaci s neustálým monitorováním chladicího okruhu (systém RCD) a elektronicky regulovaným expanzním ventilem lze zařízení provozovat vždy s maximální účinností. Tím dosahují tepelná čerpadla mimořádně vysokých výkonových čísel (COP) až 5,0 a zajišťují nízké provozní náklady.
Příjemný užitek navíc pro horké dny
Současně využívají provozovatelé výhodu navíc: Většina tepelných čerpadel má funkci k pasivnímu nebo aktivnímu chlazení („natural cooling“ popř. „active cooling“). Kromě běžného použití jako topného zařízení se tato zařízení starají za horkých letních dnů o příjemně chladné ovzduší v místnosti, aniž by se muselo investovat do přídavné klimatizace.
Úplně bez starostí
Další plus na komfortu při provozu tepelného čerpadla a zároveň komplexní balíček bezstarostných služeb poskytuje aplikace ViCare. Spolu s internetovým rozhraním Vitoconnect může provozovatel zařízení obsluhovat své vytápění přes chytrý telefon. Přes dotykový displej se zvolí požadovaná teplota v místnosti a při odchodu z domu stačí pouze poklep prstem, aby klesla teplota níže a tím se ušetřila energie.
Kdykoliv lze zkontrolovat provoz topení. V případě potřeby je možné přes aplikaci přímo navázat kontakt s vybranou odbornou firmou. Pokud to zákazník dovolí, může servis včas rozpoznat poruchy. Pomocí použití webu Vitoguide je vždy přístup k důležitým údajům o zařízení.
Jsou tepelná čerpadla slyšet? Přečtěte si článek o jejich hlučnosti
Oblíbenost tepelných čerpadel vzduch/voda roste raketovým tempem. Především díky tomu, že se pomocí nejnovějších technologií omezuje jejich hlučnost. Nízké náklady na vytápění a jejich ekologická stránka z nich dělá favority pro novostavby i rekonstrukce.
Přečtěte si také článek o kotlíkových dotacích, který pro vás Viessmann připravil.
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.