Vzduchová tepelná čerpadla mají již dlouho pověst vynikající alternativy k drahým možnostem vytápění, jako je olej nebo elektrické podlahové vytápění, ale mnoho značek zaostává, pokud jde o dobrý výkon při nižších teplotách. To se změnilo se zavedením tepelných čerpadel do chladného počasí, což jsou tepelná čerpadla, která jsou speciálně navržena pro chladné počasí, jako například naše tepelné čerpadlo vzduch-voda.
Ale co dělá tepelné čerpadlo vhodným do chladného počasí? A co tento pojem vůbec znamená? Bohužel, i když je mnoho tepelných čerpadel inzerováno jako tepelná čerpadla do chladného klimatu, jen málo z nich je vybaveno funkcemi, díky kterým při poklesu teplot fungují lépe než běžná tepelná čerpadla, a jen málo výrobců uvádí účinný teplotní rozsah tepelného čerpadla.
To dnes změníme tím, že vás seznámíme s jedinečnými funkcemi, díky nimž naše tepelná čerpadla se zdrojem vzduchu fungují lépe v chladném počasí, a ukážeme vám skutečnou účinnost, které naše tepelná čerpadla dosahují při různých venkovních teplotách.
Inspirovaný design
Pokud jde o celkové uspořádání zařízení, při návrhu tepelných čerpadel se zdrojem vzduchu jsme vycházeli z našich zkušeností a znalostí v oblasti geotermálních tepelných čerpadel. Geotermální tepelná čerpadla jsou dokonalá tepelná čerpadla pro chladné počasí (což vysvětlíme dále), částečně proto, že tepelné čerpadlo je umístěno uvnitř domu v suchém, klimatizovaném prostoru. Umístění tepelného čerpadla uvnitř snižuje opotřebení hlavních součástí tepelného čerpadla a zvyšuje životnost zařízení.
Proto mají severská tepelná čerpadla se zdrojem tepla vzduch většinu svých součástí umístěných uvnitř, kde jsou mimo dosah počasí a v bezpečí před matkou přírodou. Jediné části tepelného čerpadla, které jsou umístěny venku, jsou:
- tepelný výměník
- ventilátor pro pohyb vzduchu přes tepelný výměník
- elektronický expanzní ventil
Inteligentní logika odmrazování
Když tepelné čerpadlo pracuje v režimu vytápění, na venkovním tepelném výměníku se hromadí námraza. Jedná se o přirozeně se vyskytující jev, ale námraza působí jako izolant a snižuje účinnost tepelného čerpadla tím, že snižuje přenos tepla z venkovního vzduchu do výměníku. Aby se námraza odstranila, projde tepelné čerpadlo odmrazovacím cyklem, při kterém se přepne do režimu chlazení. V režimu chlazení odvádí teplo z domu do venkovního vzduchu. Tepelné čerpadlo rozpustí námrazu, přepne se zpět do režimu vytápění a pokračuje ve vytápění domu. Většina tepelných čerpadel se zdrojem vzduchu odmrazuje na časovač, což může vést k částečnému odmrazování (kdy se část spirály zcela neodmrazí) nebo k příliš mnoha zbytečným odmrazováním, což je neefektivní.
Všechna tepelná čerpadla se zdrojem vzduchu Nordic jsou vybavena inteligentní logikou odmrazování. Inteligentní logika odmrazování je program spouštěný řídicí deskou tepelného čerpadla, který pomocí několika vstupů přesně určuje, kdy má tepelné čerpadlo spustit cyklus odmrazování výměníku venkovního vzduchu. Protože inteligentní logika odmrazování zajišťuje, že tepelné čerpadlo odmrazuje pouze v případě potřeby, tento program automaticky maximalizuje účinnost tepelného čerpadla a minimalizuje provozní náklady.
Chytrý provoz ventilátoru
Jedním z problémů, který často zmiňují majitelé domů s tepelnými čerpadly, která nejsou navržena pro chladné počasí, je, že sníh často ucpe venkovní jednotku a znemožní její provoz. U tepelného čerpadla Nordic se zdrojem vzduchu, když venkovní teplota klesne na hodnotu, při které může napadnout sníh, vyšle čidlo venkovní teploty signál do řídicí desky, aby zapnula venkovní ventilátor na nízkou rychlost, i když tepelné čerpadlo není v provozu. Tento nízkootáčkový provoz ventilátoru zabraňuje hromadění sněhu uvnitř jednotky.
Přidali jsme sadu nohou a odstranili vypouštěcí misku
Venkovní část tepelného čerpadla má dvě další funkce, díky nimž je jedinečně navržena pro provoz v chladném počasí. Za prvé, na spodní části tepelného čerpadla není žádná odtoková miska, ve skutečnosti tam není vůbec žádná spodní část. Je to proto, aby kondenzát neodkapával z tepelného výměníku a nezamrzal, případně se nehromadil v pánvi a/nebo neporušil cívku. Místo toho vlhkost odkapává přímo na zem. Venkovní část tepelného čerpadla se také dodává s volitelnou sadou nohou, která ji zvedá nahoru a mimo sníh, aby se nezasypala sněhovou závějí, pokud se matka příroda rozhodne zavolat.
Vzduchový zdroj & Efektivní teplotní rozsah geotermálního tepelného čerpadla
Ačkoli naše vzduchová tepelná čerpadla pracují až do -20 °C, čím chladnější je venkovní vzduch, tím více musí tepelné čerpadlo pracovat, aby vyrobilo teplo pro váš domov. To, jak dobře tepelné čerpadlo vyrábí teplo, můžete změřit pomocí vzorce, který se nazývá koeficient výkonu.
Koeficient výkonu v podstatě měří, jaký energetický výkon je vyroben při určitém energetickém příkonu, a vyjadřuje ho jako číslo. Pokud například tepelné čerpadlo potřebuje 1 watt energie na vstupu k výrobě 4 wattů energie na výstupu, bude mít koeficient COP nebo 4/1 nebo 4,0. Další tři watty energie pocházejí buď ze vzduchu (u tepelných čerpadel se zdrojem tepla vzduch), nebo ze země (u geotermálních tepelných čerpadel). Podrobnější vysvětlení COP tepelných čerpadel najdete na tomto odkazu.
Geotermální tepelná čerpadla mají stálý COP, protože jejich zdroj tepla (země) nikdy nekolísá v teplotě. Země si vždy udržuje konstantní teplotu bez ohledu na to, jaká je venku zima nebo horko. Díky tomuto stabilnímu zdroji tepla jsou geotermální tepelná čerpadla nejlepším tepelným čerpadlem pro chladné počasí, ale i tepelná čerpadla se zdrojem tepla ze vzduchu mohou tuto práci vykonávat. Tepelná čerpadla se zdrojem tepla ze vzduchu mají kolísavý COP, protože jejich zdroj tepla (vzduch) kolísá se změnou ročního období.
Abychom vám pomohli zbavit se některých záhad těchto kolísavých COP a poskytli vám představu o rozsahu efektivních teplot tepelných čerpadel a jejich účinnosti při mrazivých venkovních teplotách, zmapovali jsme, jak si naše tepelná čerpadla vedou při různých teplotách.
Výše uvedené údaje byly získány z tepelného čerpadla ATW-65 a ekvivalentního geotermálního tepelného čerpadla (W-65) na otevřené i uzavřené geotermální zemní smyčce.
Jak vidíte, čím teplejší je venkovní vzduch, tím lépe funguje vzduchové tepelné čerpadlo. S klesající teplotou venkovního vzduchu musí tepelné čerpadlo pracovat intenzivněji, takže se jeho účinnost snižuje. Hodnota COP stále klesá, dokud nedosáhneme venkovní teploty -20 °C (-4 °F). -4°F je spodní hranice rozsahu účinných teplot našeho tepelného čerpadla se zdrojem vzduchu. Při teplotách nižších než tato hodnota se tepelné čerpadlo vypne a nastoupí elektrické záložní vytápění. Záložní teplo chrání kompresor a zachovává dlouhou životnost zařízení. Záložní teplo se může pravidelně zapínat i při vyšších teplotách, pokud samotné tepelné čerpadlo nedokáže pokrýt tepelnou zátěž vašeho domu. Elektrické záložní teplo má COP 1,0.
Všimněte si také, že linky geotermálního tepelného čerpadla jsou vyšší a zůstávají konstantní. Je to proto, že teplota země nekolísá tak jako teplota venkovního vzduchu, takže geotermální tepelné čerpadlo nikdy neztratí účinnost (kromě extrémních případů) a nikdy nepotřebuje záložní teplo. Vzduchová tepelná čerpadla mohou být optimalizována pro vytápění v chladném počasí, ale geotermální tepelná čerpadla budou vždy nejvhodnější pro vytápění v chladném počasí.