Tepelné čerpadlá najlepšie využívajú energiu z odpadového tepla

Tepelné čerpadlá ako zariadenia na vykurovanie a ohrev teplej vody využívajú rôzne zdroje energie – podzemnú vodu, vonkajší vzduch, zem, ale čoraz viac je zaujímavejšie aj odpadové teplo z priemyslu, energetiky a ďalších odvetví, kde vzniká teplo ako vedľajší nevyužívaný produkt.

Efektívnosť fungovania čerpadla udáva tzv. vykurovací faktor COP. Ide vlastne o pomer vykurovacieho (tepelného) výkonu k celkovému elektrickému príkonu jednotky. Prevádzka tepelného čerpadla je efektívna iba vtedy, ak je koeficient COP čo najvyšší.

“Ak je toto číslo menšie ako 2,5, používanie tepelného čerpadla nie je príliš výhodné a oplatí sa skôr kondenzačný plynový kotol. Tento ukazovateľ závisí práve od rozdielovej teploty. Čím je vyššia vstupná teplota, tým vyššie COP sa dosahuje. Zároveň tento faktor efektívnosti rastie aj s nižšou výstupnou teplotou,” ozrejmil Ľubomír Koršepa zo spoločnosti Viessmann vo svojej prezentácii na veľtrhu vykurovacej, ventilačnej a klimatizačnej techniky Aquatherm v Nitre.

Ľubomír Koršepa, Viessmann | Foto: Energie-portal.sk

Vysokoteplotné čerpadlá

V súčasnosti štandardne ponúkané čerpadlá na trhu dokážu fungovať s teplotou na vstupe do 25 °C a výstupe do 60-65 °C. Nová generácia tepelných čerpadiel Viessmann HT však dokáže fungovať aj pri vstupnej teplote do 50 stupňov Celzia, pričom na sekundárnej strane možno dosiahnuť teplotu až 90 stupňov.

Práve takýto typ tepelného čerpadla od spoločnosti Viessmann bol použitý pri novej inštalácii v rámci centralizovaného zásobovania teplom v meste Sereď. Ako zdroj tepla slúži geotermálny vrt.

“Projekt mal požiadavku na vychladenie tepla z vrtu až na 5 °C, pričom zvyšková teplota tepla z vrtu má hodnotu 51 °C. V kotolni sú inštalované plynové kotly, kogeneračná jednotka, tepelné čerpadlo a geotermálny výmenník.

Vyššia odolnosť vďaka novému chladivu

Ako tepelné čerpadlá boli použité jednotky typu voda-voda Viessmann BW353 AHT147, schopné pracovať až do teploty 90 stupňov. Maximálna vstupná teplota je 50 stupňov.

Takéto teploty je čerpadlo schopné dosahovať vďaka použitiu nového chladiva HFO-R1234ze, skladajúceho sa z vodíka, uhlíka a fluóru. Vývoj tohto chladiva sa začal už v roku 2011 a až o päť rokov neskôr bol uvedený na trh pre komerčné využitie.

Graf: Výkonové číslo COP a teplotné diferencie

Zdroj: Viessmann

Chladivo sa vyznačuje nízkou hodnotou koeficientu GWP (tzv. potenciál pre globálne otepľovanie) na úrovni <6. To znamená, že spĺňa najnovšie ekologické požiadavky a zároveň umožňuje dosahovanie vyšších kondenzačných teplôt pri nižšom tlaku.

“Samozrejme, nie je to jediné chladivo, ktoré dokáže fungovať pri vyšších teplotách. Ale v porovnaní s inými má znížené dopady na životné prostredie a zároveň zníženú horľavosť v kategórii A2L a má vyššie kondenzačné teploty pri nižšom tlaku.”

Tieto čerpadlá sú vybavené regulátormi, ktoré efektívne riadia činnosť trojcestných ventilov, aby primárna aj sekundárna strana boli čo najbližšie k sebe a tým sa zabezpečila najefektívnejšia prevádzka.

Vďaka tomu, že tieto čerpadlá dokážu fungovať pri vyšších teplotách, ale nižšom tlaku, je opotrebovanosť jednotlivých komponentov menšia ako pri porovnateľných CO₂ technológiách a predlžuje sa ich životnosť.

Spoločnosť Viessmann je komunikačným partnerom denníka Energie-portal.sk.

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.