Úspory energií jsou současnou mantrou skloňovanou snad až příliš. Pokud se však podíváme na ceny energií, je nasnadě hledat řešení, na kterých ušetříme, byť pořizovací náklady mohou být vyšší. Spolu s energetickými úsporami jsou také stále skloňovány výrazy ekologicky šetrné a uživatelsky příjemné. A právě vysoké úspory nákladů na energie přináší tepelná čerpadla a z nich jsou nejdostupnější tepelná čerpadla vzduch – voda, která čerpají zbytkové teplo z okolního vzduchu.
Princip fungování tepelných čerpadel je obdobný jako u chladících zařízení, akorát opačný. Hnacím zařízením tepelného čerpadla je kompresor, který je poháněn elektromotorem. V takzvaném výparníku je odebíráno teplo z okolního prostředí (vzduch, země, voda) a prostřednictvím elektrické energie předáváno v kondenzátoru třeba do topné vody. Toto teplo se zároveň zvětšuje o teplo, na něž se v kompresoru mění elektrická energie pohánějící systém. Čili tepelná energie, kterou dovede tepelné čerpadlo produkovat, je dána součtem obou vložených energií (vždy je větší než energie hnací).
Právě pro tepelná čerpadla vzduch-voda jsou v ČR ideální klimatické podmínky, jelikož průměrná teplota vzduchu činí za topné sezóny alespoň +3 °C, přitom dovedou kvalitní tepelná čerpadla úsporně vytápět i za velmi nízkých venkovních teplot (až -25 °C). Průměrný výkon tepelných čerpadel vzduch-voda je přitom stejný jako u čerpadel země-voda. Ovšem instalace tepelných čerpadel země-voda je mnohem náročnější technicky a také mnohem dražší. Přitom právě vzduch je nejdostupnějším zdrojem tepla, vlastně zdrojem neomezeným. Tepelná čerpadla vzduch-voda jsou také nejšetrnější k životnímu prostředí, protože to teplo, které venkovnímu vzduchu odebereme, je zase vráceno zpět prostřednictvím tepelných ztrát budovy, proto nenarušují teplotní rovnováhu okolí vytápěného domu (to samé platí třeba i pro bazény). Tepelná čerpadla vzduch-voda mohou pracovat celoročně a využijeme je k vytápění, ohřevu užitkové i bazénové vody. Oproti tomu čerpadla země-voda vyžadují každoročně několikaměsíční letní odstávku, při které jsou regenerovány zemní kolektory, aby nedocházelo ke snižování jejich výkonu. Návratnost investice do tepelných čerpadel vzduch-voda je při aktuálních cenách od tří do osmi let, přičemž životnost tepelného čerpadla je až 25 let.
Princip tepelného čerpadla
Tepelná čerpadla Estia
Tepelná čerpadla Toshiba Estia systému vzduch – voda jsou vhodná pro naprostou většinu aplikací tepelných čerpadel. Tato čerpadla jsou koncipována jako split systém a skládají se z venkovní jednotky (kompresorová část a výparník) a vnitřní jednotky v podobě hydro-boxu, na který jsou napojené všechny ostatní potřebné části systému (ohřívač užitkové vody, radiátory, podlahové vytápění apod.).
Tepelná čerpadla Toshiba Estia jsou vhodná pro rodinné domy i větší objekty, novostavby i rekonstrukce, přičemž je můžeme kombinovat i s jinými zdroji tepla (plynové kotle, elektrokotle, solárně termické systémy, fotovoltaika apod.). Spolupráci s dalšími zařízeními umožňuje vyspělá regulace a elektronika invertoru Toshiba.
Čili tepelná čerpadla Toshiba Estia jsou vhodná pro nízkoenergetické novostavby, stávající domy s podlahovým vytápěním, stávající domy s radiátory (po zateplení, instalaci moderních oknech a prověření parametrů radiátorů), kombinaci s jiným zdrojem vytápění (za předpokladu možnosti ovládání a regulace kotle - elektrokotel nebo plynový kotel) a kombinaci s fotovoltaickými elektrárnami a solárně termickými kolektory.
Instalace venkovní jednotky tepelného čerpadla Toshiba Estia
Jejich hlavním zdrojem tepla je všudypřítomný vzduch, přičemž tepelné čerpadlo transportuje jeho energii, nepřeměňuje ji ani nevyrábí. Při instalaci tepelného čerpadla není třeba kopat či vrtat do země, vložkovat komín a nepotřebujeme ani skladovací prostory na palivo.
Vnitřní a venkovní část tepelného čerpadla jsou spojené rozvodem chladiva, které zamezuje poškození zařízení mrazem, to je ale řešení obvyklé u všech tepelných čerpadel. Ovšem největší předností tepelných čerpadel Toshiba Estia je tichý provoz spolu s extrémně vysokou účinností a nízkými provozními náklady.
Navíc tato čerpadla nabízí i funkci chlazení po instalaci fan-coil jednotek nebo chladícího stropu pro předávání tepla - nelze pro tento účel použít radiátory ani podlahové topení.
Venkovní jednotka (Outdoor Unit) tepelného čerpadla Toshiba Estia (Super Digital Inverter)
Úkolem venkovní jednotky je získat tepelnou energii ze vzduchu a předat ji dále do hydroboxu pomocí chladícího okruhu. Toshiba používá modifikaci ověřených venkovních jednotek Super Digital Inverter série 4. Jedná se o zařízení s extrémně tichým provozem, plným frekvenčním řízením otáček a s dvojrotačním vačkovým kompresorem bez vibrací a chvění. Plné využití invertorového řízení přináší extrémně vysokou účinnost a nízkou spotřebu energie. Široké možnosti pro montáže přináší maximální délka rozvodů 30 m mezi venkovní jednotkou a hydro-boxem.
Vyvinuta na základech nejvyšší třídy RAV Light Commercial vlajkové loďi Toshiba - řadě jednotek Super Digital Inverter
Provoz topení v režimu TČ: od -20 °C do 25 °C
Provoz chlazení v režimu TČ: od +10 °C do 32 °C
Ohřev TUV v režimu TČ: od -20 °C do 42 °C
Max. délka potrubí mezi venkovní jednotkou a hydroboxem je 30 m
Max. převýšení mezi venkovní jednotkou a hydroboxem je 30 m
Zařízení je předplněno na 30 m potrubí
Venkovní jednotky tepelných čerpadel Toshiba Estia
Hydrobox - vnitřní jednotka (Hydro Unit) tepelného čerpadla Toshiba Estia
V hydro-boxu dochází k ohřevu vody přenosem tepelné energie z okruhu venkovní jednotky a chladiva prostřednictvím deskového výměníku. Takto lze dosáhnout teploty vody až 55 °C. Mimo deskového výměníku obsahuje hydrobox také oběhové čerpadlo topení, expanzní nádobu, ovladač a přídavné elektrické topení. Integrovaný řídící systém ovládá všechny ventily, čerpadla a další části systému, např. i ty, které zajistí plný provoz topné soustavy při velmi nízkých teplotách.
Hydrobox je určen pro umístění uvnitř objektu
Provedení hydroboxu je navrženo v uspořádání a tvaru 'jako kotel'
Hydrobox řídí spínání komponent - jdou přes něj všechny el. přívody mimo hlavního
Hydrobox tepelného čerpadla Toshiba Estia
Estia originální zásobníky na TUV
Originální zásobníky v objemech 150, 200 a 300 litrů
Stacionární - volně stojící zásobníky na podlaze
Tyto zásobníky z ušlechtilé oceli jsou opatřené tepelnou izolací a tepelným výměníkem, který je optimalizován pro tepelné čerpadlo vzduch-voda. Výměník je naddimenzován, aby bezpečně přenesl energii z primárního vodního okruhu o teplotě 55 °C a ohřál teplou užitkovou vodu. Zásobník je vybaven potřebnou regulací - teplotním senzorem, bezpečnostním tepelným čidlem a přídavným elektrickým topným registrem.
Ovládání a regulace provozu tepelného čerpadla Toshiba Estia
Dálkové ovládání je integrováno v hydro-boxu a řídí veškerý provoz a funkce tepelného čerpadla. Základním prvkem je velký, dobře čitelný LCD-displej, který podává informace o aktuálních provozních a požadovaných hodnotách. V ovladači je integrován týdenní časovač, který zajišťuje komfort přeprogramování zapínání a vypínání zařízení a provoz týdenního režimu dle požadavků uživatele. Další výbavou řídícího systému jsou funkce nočního útlumu, protimrazová ochrana, preference ohřevu teplé vody (boost) stejně jako funkce ochrany proti šíření bakterie legionely. V případě potřeby je možno k stávajícímu ovladači na hydro-boxu instalovat ještě druhý paralelní ovladač (např. instalovaný přímo v obytné části domu) .
Standardní výbava regulace ESTIA
Okruh topení pro radiátory 35-55 °C
Okruh topení podlahovým vytápěním 35 °C
Okruh ohřevu TUV (TČ + elektroohřev)
Řízení záložního elektrického topení 3-6-9 kW (součást dodávky hydroboxu)
Řízení el. topení Booster - el. přídavné topení umístěné v topném systému (příslušenství)
Regulace od pokojové teploty referenční místnosti
Výstupy pro řízení externího zdroje tepla (plynový kotel, elektrokotel)
