Čím nižšia je teplota vratnej vody, tým vyššie je COP

Menšie tepelné čerpadlá menej zohľadňujú vplyv teploty vratnej vody na COP

Pri veľkých tepelných čerpadlách v CZT má veľký význam nastaviť správne teploty vratnej vody. Pokiaľ zvyšovaním teploty výstupnej vody z kondenzátora a tým aj zvýšením teploty kondenzačnej COP klesá, pri teplote vratnej vody je to naopak. To znamená, že pokiaľ teplotu vratnej vody znižujeme pri stálej výstupnej (kondenzačnej) teplote a rovnakej výparnej teplote, tak sa COP zvyšuje.

Bežným riešením je tepelné čerpadlo spojené so systémom podlahového vykurovania. V nízkoenergetických budovách je možné použiť aj nízkoteplotný radiátorový vykurovací systéms vykurovacou krivkou len o 2-3 K vyššou v porovnaní s podlahovým vykurovaním. Teplotný pokles vykurovacieho systému je v porovnaní s podlahovým kúrením zvyčajne vyšší v dimenzovaní aj prevádzke a zabezpečuje nižšiu teplotu vratnej vody, čo má vplyv na energetickú efektívnosť tepelného čerpadla.

Vo všeobecnosti sa účinnosť tepelného čerpadla zvyšuje so zväčšením delty T prívodu a spiatočky na strane vykurovania tepelného čerpadla. Je to spôsobené časťou chladiaceho cyklu známeho ako podchladenie – čo v podstate umožňuje tepelnému čerpadlu produkovať viac kW výkonu bez dodatočného elektrického príkonu.

Znížte prietokovú teplotu vratnej vody!

Aký je dôvod, že COP rastie, pri znižovaní vratnej teploty?

Teplota prívodu a spiatočky pri tepelnom čerpadle je rozhodujúca pre zvýšenie účinnosti a zníženie nákladov OPEX – prevádzkových nákladov. 

Nižšia teplota prívodu je najjednoduchší spôsob zvýšenia účinnosti tepelného čerpadla. Je to preto, že na dosiahnutie nižšej teploty je potrebné menej elektrickej energie. Keď sa pozeráte na zapojenie tepelného čerpadla do Vášho projektu, zhromaždite údaje a opýtajte sa, či skutočne potrebujete takú vysokú teplotu vratnej vody.

Zvýšiť treba Delta T prívodu a spiatočky:

Účinnosť TČ sa zvyšuje s rozšírením delty T na prívode a spiatočke na strane vykurovania TČ. Je to spôsobené časťou chladiaceho cyklu známeho ako podchladenie – čo v podstate umožňuje tepelnému čerpadlu produkovať viac kW bez dodatočného elektrického príkonu. Citlivosť COP na zvyšovanie delty T na prívode a spiatočke na strane vykurovania tepelného čerpadla sa pohybuje v rozsahu 1-2 % / K podľa druhu chladiva.

Prehľad technológií o dodávateľských technológiách a demonštračných prípadoch

Informácie o systémoch tepelných čerpadiel a úspešných demonštračných prípadoch. Technológie podľa časopisu HPT sú uvedené v tabuľkách nižšie vrátane popisov dodávateľských technológií a demonštračných prípadov. 

Nasledujúca tabuľka poskytuje prehľad úrovne vývoja rôznych technológií pre HTHP.

Priemyselné VTTČ (HTHP)

zoradené podľa maximálnej teploty prívodu tepla (>100 °C) a vykurovacieho výkonu.

Realizované kompresorové technológie vybraných dodávateľov podľa výkonu v MW a max výstupnej teploty sú farebne odlíšené (modrá: skrutkový kompresor, žltá: piestový, červená: turbokomp, sivá: ostatné). V tabuľke je uvedené použité  chladivo R704, R717, R718, R744, R134a, R1234ze, R1336mzz, R1233zd R290, R600, R601, R246F ... podľa Arpagausa, 2023.

Z analýzy tzv. PFAS chladív

Ktorú uviedol Arpagaus, 2023 vyplýva, že nie všetky PFAS sa premieňajú v rovnakej miere na kyselinu trifluoracetátovú (TFA). Napríklad molárny výťažok TFA počas atmosférickej degradácie HFO je pre chladivá R1234yf a 1224yd je vďaka CF3-CF až 100%. Pre chladivá R1336mzz(Z), R1233zd(E), R1234ze(Z) molárny výťažok TFA počas atmosférickej degradácie HFO vďaka CF3-CH je do 10 %. Rozdiel teda spočíva v skupinách  CF3-CF a CF3-CH. Prítomnosť skupiny CF3-CF  sa považuje za predpoklad tvorby TFA.

Viac informácií nájdete v časopise Správy 6/2024