Ako vybrať tepelné čerpadlo DAIKIN Altherma?

13.08.2013 09:00

1. Výpočet tepelných strát objektu.

Tepelné straty sú zložené z 2 základných zložiek - statické a dynamické :

a) 50-70% statické straty konštrukciou objektu a difúzne staraty (špáry a netesnosti)

- izolačné vlastnosti samotných stavebných konštrukcií (steny, podlaha, okná, dvere, strop)

- lokalizácia objektu - príslušné teplotné (klimatické) pásmo, v ktorom sa objekt nachádza.

- miestne podmienky (veterná oblasť, samostatne stojaca budova, ...)

b)  30-50% straty vetraním a infiltráciou (komínom)

Celkovo závisia od charakteru a intnzity výmeny vzduchu:

- klasický spôsob vetrania - oknami,

- použité vetracie jednotky s rekuperáciou tepla

STN EN 12831 udáva súčiniteľ strát pre RD k=0,5 , t.j. 50% objemu vzduchu za 1hod.

Pri akceptovaní tejto hodnoty vo výpočte strát pre NED  tvoria straty vetraním aj viac ako 50%!

Táto hodnota sa rapídne znižuje pri požití rekuperačných jednotiek (k=0,1 - 0,2).

Poznámka: empirické skúsenosti z rodinných domov (v ČR) potvrdzujú, že reálne sú straty vetraním v RD na úrovni k=0,25.

Väčšina nových rodinných domov typ bungalov, resp. 2-podlažné s rozlohou 100m2 až 180m2 obytnej plochy 

majú tepelné straty na úrovni 3,5 - 6kW. Týka sa to aj izolačne dobre vybavených rekonštrukciíí starších stavieb.


 

2. Návrh výkonu  tepelného čerpadla

Podľa tepelných strát  sa navrhuje výkon tepelného čerpadla spravidla tak, že:

a) tepelné čerpadlo samostatne pokrýva spotrebu objektu do teploty -8 až -13st.C (podľa klimatického pásma). 

b) pre nižšie teploty sa pripája  pomocný elektrický ohrev tepelného čerpadla (3 alebo 9kW) inštalovany v hydroboxe

c)  voľba pomocného ohrevu závisí od použitia bivalentného - ďalšieho zdroja vykurovania v objekte

napr. teplovzdušný krb, krbové kachle a pod. Pokiaľ nie je k dispozícii ďalší zdroj, je vhodné požiť vyšší ohrev do 9kW.

d) súčet výkonov  tepelného čerpadla a doplnkového ohrevu  má pokryť  tepelné straty objektu aspoň do -20st.C až -25st.C (podľa klim. pásma).

Upozornenie: väčšina výrobcov udáva  teplotný rozsah do -15st.C,

DAIKIN Altherma poskytuje výkonové hodnoty aj  do -20 (-25) st.C.

V 90% prípadoch pre novostavby  RD a rekonštrukcíe

vyhovuje tepelné čerpadlo DAIKIN ALtherma LT 6kW alebo 8kW.

 
3. Príprava teplej vody (TV).
 
Príprava TV tepelným čerpadlom má svoje špecifiká oproti klasickému el. bojleru:
 
a) ohrev TV sa sústreďuje okrem obdobia nízkeho tarifu aj do denných hodín, kedy je vyššia teplota = vyšia efektívnosť ohrevu TÚV
 
b) v letnom období je ohrev TV s vysokým COP, preto aj nasadenie solárnych panelov súbežne s tepelným čerpadlom je neefektívne (návratnosť  za 20 rokov a viac!).
 
 

4. Tepelno energetická bilancia objektu.

Spočíta sa celková energia potrebná na vykurovanie prípravu teplej vody za rok.

a) Podľa tepelných strát pre príslušné klimatické pásmo sa určí ročná spotreba energie na vykurovanie.

K tomu sa pripočítajú tepelné zisky objektu (solárne + vnútorné).

Výsledkom je o.i. aj merná spotreba objektu za rok v závislosti od plochy (kWh / m2),

ktorá zaradí objekt do prísl. energetickej triedy (A - G).

b) Spotreba energie na prípravu teplej vody. Podľa počtu osôb a charakteru spotreby (úsporná - komfortná).

c) Súčet oboch hodnôt je východiskom pre stanovenie predpokladaných nákladov navykurovanie a prípravu TÚV.

 

Tabuľka porovnania nákladov pre ročnú spotrebu 10MWh energie:

(rodinný dom cca 120m2 - tepelné straty 5kW, príprava TÚV pre 3 osoby)

 Náklady na vykurovanie za rok pre rôzne palivá a zdroje    
Zdroj Výhrevnosť Cena MJ MJ Náklady / rok
4A TČ Altherma LT 100% 113,00 € MWh 370,13 €
4B Elektrokotol 100% 113,00 € MWh 1 110,38 €
4C El. podlahové vyk., IR panely 100% 116,00 € MWh 1 082,87 €
4D Plynový kotol 1m3 = 0,033 GJ 0,55 € m3 589,58 €
4E Kotol-pelety 1kg = 0,16 GJ 200,00 € tona 442,19 €
4F Kotol -drevo 1kg = 0,14 GJ 45,00 € prm 324,87 €

 

5. Návratnosť tepelného čerpadla

Okrem pretrvávajúcich predpojatých názorov na tepellné čerpadlá obvykle nedokážu investori - stavbeníci reálne

posúdiť výhodnosť (nevýhodnosť) použitia tpelného čerpadla oproti inému zdroju z hľadiska pomeru:

vstupné jednorázové náklady / dlhodobé  prevázkové náklady

V tabuľke je porovnanie návratnosti systému vykurovania tep. čerpadla DAIKIN ALtherma LT 8kW oproti elektrokotlu:

(prevzaté ročné náklady z vyššie uvedenej tabuľky).

5. Porovnanie efektivity a návratnosť (Altherma 8kW versus elektrokotol)
5A Cena Altherma LT 8kW + int. zásobník 180l + montáž   6 000,00 €
5B Cena elektrokotol + zásobník 200l + montáž     1 500,00 €
Úspora na energiách za rok s TČ oproti elektrokotlu (viď 4B-4A)   712,74 €
Návratnosť TČ (5A-5B)/(4B-4A) v rokoch     6,08

 

Záver: ovbykle sa ako ekonomicky akceptovateľné obdobie udáva doba návratnosti do 1/3 životného cyklu.

Pri životnosti tepelných čerpadiel 20-22 rokov by návratnosť mala  byť do 7 rokov.

V uvedenom príklade (10MWh energie za rok) je TČ výhodnejšie ako kúrenie elektrokotlom.