Kombinace různých zařízení pro vytápění a přípravu teplé vody v jednom topném systému není nic nového. V mnoha domácnostech najdete například kotel na zemní plyn, kapalinu nebo topný olej, který pracuje s vodním krbem a solárními kolektory. Ve výsledku utrácíme mnohem méně peněz za vytápění.
Novinkou nedávno nabízenou také na našem trhu je kombinace tradičního zdroje tepla (například výše zmíněného kotle) v jedné sadě se zdrojem využívajícím obnovitelnou energii, obvykle se vzduchovým tepelným čerpadlem. Správná automatizace je v tomto systému velmi důležitá. Je to ona, a ne uživatel, kdo v tuto chvíli vybere nejlevnější zdroj tepla a rozhodne se přejít z kotle na čerpadlo a naopak.
Hybridní systémy se proto nejčastěji používají ke snížení vysokých poplatků za vytápění domu nebo k dosažení vyššího komfortu při relativně nízkých nákladech. Pomáhají také chránit životní prostředí, protože čerpadlo, nikoli kotel, je v provozu po většinu roku.
Typy hybridních sad
Hybridní systém skládající se z kotle a tepelného čerpadla je k dispozici v kompaktní verzi nebo jako samostatná sada. Volba řešení závisí mimo jiné na místě, kde chceme instalovat vnitřní čerpadlo a kotel, v samostatné technické místnosti, v kuchyni, koupelně nebo hale.
Kompaktní systémy
V této variantě je externí jednotka tepelného čerpadla instalována mimo dům a budova má kombinovaný systém vnitřní jednotky a plynového kotle a případně ohřívače vody. Výhodou tohoto řešení je jednoduchá montáž a malá plocha, kterou je třeba nastavit pro instalaci zařízení. Nevýhodou však je,
že takový systém nebude fungovat optimálně při každé instalaci. Například v malém dobře izolovaném domě by stačil kotel o výkonu 15 kW a kupujeme větší, protože je součástí sady.
Samostatné systémy
Můžeme v nich libovolně konfigurovat jednotlivé prvky topného systému. To platí zejména pro výkon a typ kotle (ať už je to jedno nebo dvojí funkce), výkon tepelného čerpadla a kapacita zásobníku teplé vody. Toto řešení je proto pružnější, ale k instalaci zařízení je potřeba více místa.
Jak si vybrat hybridní systém?
Topné zařízení bude pracovat s vysokou účinností a zároveň nebudeme platit za hybridní systém, pokud bude velikost a typ jednotlivých zařízení (zejména tepelné čerpadlo, které je nejdražším prvkem) optimálně přizpůsobeno potřebám budovy. Například nákup a instalace tepelného čerpadla s nedostatečným výkonem povede v zimě k nesprávnému provozu systému, a to i při mírném poklesu venkovní teploty se spustí kotel poháněný drahým kapalným plynem nebo topným olejem, a v důsledku toho zaplatíme více za vytápění domu. Na druhé straně použití tepelného čerpadla s příliš velkým výkonem bude mít za následek krátkodobý provoz v něm umístěného kompresoru v jednotlivých cyklech, což zkrátí životnost zařízení.
Výběr systému závisí také na tom, zda bude instalován v nově postaveném nebo modernizovaném domě. V druhém případě musí odborníci vzít v úvahu mimo jiné typ kotle pracujícího v zařízení a způsob přípravy teplé vody.
Jak je zvolen topný výkon čerpadla
Bez ohledu na to, zda bude čerpadlo fungovat v novém nebo již obydleném domě, k určení jeho vzdušného výkonu budete potřebovat údaje o:
- typu a tloušťce izolace podlahy na zemi, vnějších stěnách a střeše;
- typ oken (jejich součinitel prostupu tepla U);
- typ ventilace (gravitační nebo mechanický s rekuperací tepla, tj. s rekuperátorem).
Na základě těchto informací určí instalační technik nebo projektant množství tepelných ztrát v budově. Potom vynese závislost těchto ztrát na venkovní teplotě. Po porovnání hodnot z diagramu s čarami určujícími výkon tepelného čerpadla je vybráno zařízení, které bude schopné samostatně vytápět dům na venkovní teplotu 5 ° C v západní části země a až 10 ° C v chladnějších oblastech. To znamená, že kromě zhruba tuctu chladných dnů bude tepelné čerpadlo schopné samostatně vytápět budovu a poskytovat až 90–95% potřebné tepelné energie ročně.
Varování! Pokud zvolíme systém pro stávající budovu, ve které používáme nejen kotel, ale také krb, musíme brát v úvahu také spotřebu dřeva. Topný systém by měl být zvolen tak, aby hoření v krbu bylo stále potěšením a aby se nestalo zatěžující povinností, k čemuž by mohlo dojít, kdybychom použili vzduchové tepelné čerpadlo s příliš malým výkonem.
Jaká by měla být teplota vody v systému?
Účinnost tepelného čerpadla je vyšší, tím nižší je teplota vody v zařízení. V moderním domě s tím není problém, protože nízkoteplotní topný systém je zde standardem. Jedná se o instalaci vodního povrchového vytápění (nejčastěji podlahového) nebo vybaveného vhodnými topnými tělesy nebo fan-coilovými jednotkami (v zimě zahřívají a v létě snižují teplotu v místnosti).
Nelze však připojit tepelné čerpadlo k topnému systému, který se používá již mnoho let, a můžete očekávat nižší účty za vytápění. V takovém případě může být požadovaná teplota topné vody během těžké zimy tak vysoká, že tepelné čerpadlo nelze provozovat. Než se tedy rozhodneme pro hybridní systém, je nutné určit, jaká bude nejvyšší teplota vody v zařízení během mrazu. Pokud nepřekročí hodnotu 55-60 ° C, bude možné připojit tepelné čerpadlo bez provedení mnoha změn v topném systému. Pokud překročí rozsah požadované práce, bude širší. Staré radiátory budou muset být nahrazeny modely s mnohem větší plochou, aby byla zajištěna odpovídající tepelná pohoda v domě.
Kam umístit zařízení?
Pokud jsme se rozhodli pro hybridní sadu v kompaktní verzi, obvykle bez problémů umístíme vnitřní jednotku, například do kuchyně, komory nebo haly. Když plánujeme soustavu v odděleném systému, a k tomu potřebujeme další zařízení (např. Zásobník teplé vody), měli bychom ji raději umístit do samostatné technické místnosti.
Místo instalace venkovní jednotky je stejně důležité. Protože je vybaven ventilátorem a kompresorem (případně oběhovým čerpadlem), je během provozu generován hluk. Proto by měl být umístěn mimo okna ložnice vašeho domova a také od sousedů, zejména pokud se budova nachází v blízkosti hranice pozemku.
Je třeba také pamatovat na to, že venkovní jednotka tepelného čerpadla ochlazuje vzduch během provozu, v důsledku čehož je zde vlhkost, která by měla být pravidelně odváděna. Na suché písčité půdě stačí nalít základ pro zařízení a umístit jej na štěrkový podklad a poté do něj kondenzát vypustit vhodnou trubkou. Na druhé straně na obtížně propustných půdách může být řešením napojení odtoku na odtokový systém kolem budovy.
Ovládací prvky, nebo jak funguje hybrid?
Hybridní systém zajistí nízké účty za vytápění, když v zařízení funguje zdroj tepla, který je v současné době levnější. Řadič hybridního systému by proto měl být schopen digitálně komunikovat se zařízeními.
Automatizační systémy lze více či méně vyvíjet. V první možnosti je pouze určeno, pod jakou vnější teplotou jsou náklady na energii dodávanou kotlem nižší a tato hodnota je zadána do regulátoru. Tento způsob řízení umožňuje optimalizovat provoz zařízení, pokud používáme elektřinu usazenou v jednozónovém tarifu (nepřetržitě stejná cena).
V dražší a složitější verzi automatizace se však používá regulátor, který automaticky vybírá zdroj tepla s nejnižšími provozními náklady na základě tarifu. Nejvíce pak získáme, pokud je tepelné čerpadlo napájeno elektřinou účtovanou podle dvouzónového tarifu (levnější elektřinu lze obvykle odebírat mezi 22-6 a 13-15), protože provozní náklady tepelného čerpadla se budou v průběhu dne lišit a budou záviset nejen na aktuální teplotě externí, ale také na ceně elektřiny.
