Fasádne obklady Ruukki
vyhľadávanie
Dnes je 4.10.

Porovnanie účinnosti a hlučnosti tepelných čerpadiel alebo prvý pohľad môže klamať

Zverejnené: 29. 3. 2022

Tepelné čerpadlá v posledných rokoch bodujú. Sú moderné, ekologické, bezobslužné, pracujú s obnoviteľnou energiou a dajú sa vzdialene riadiť a monitorovať. Zatiaľ, čo pred desiatimi rokmi bolo na Slovensku predaných okolo tisícky tepelných čerpadiel, teraz nové inštalácie atakujú hranicu 30 tisíc kusov ročne. Konkurencia je veľká a každý výrobca alebo distribútor sa usiluje odhryznúť z trhu čo najviac. Zákazníci pri výbere konkrétneho výrobku oceňujú najmä vysokú úroveň energetickej účinnosti a tichú prevádzku; ponuka týchto hodnôt je teda pre každého výrobcu kľúčová.

Zdroj foto: klikkipetra, shutterstock

Pred časom sa nám do rúk dostala neoficiálna porovnávacia tabuľka niekoľkých konkrétnych modelov tepelných čerpadiel vzduch-voda rôznych značiek, ktorá porovnáva ich energetickú účinnosť a hlučnosť. Jej súčasťou je aj vyhodnotenie a pridelenie poradia od prvého po posledné miesto. Medzi víťazným a najhorším tepelným čerpadlom je zjavný rozdiel. Ukážme si porovnávané údaje najlepšieho a najhoršieho výrobku bez toho, aby sme vymenovali konkrétne značky:

Prevaha víťaza nad porazeným je nápadná, technické údaje výrobku A sú na prvý pohľad výborné. Však aj výrobca tepelného čerpadla A v porovnaní s konkurenciou postavil svoj marketing a svoje tepelné čerpadlo prezentuje ako špičkovo úsporné a veľmi tiché, dokonca najtichšie na trhu.

Dodajme, že údaje oboch výrobkov sú doložené certifikátom z autorizovanej skúšobne. Pozrime sa na uvedené dáta podrobnejšie a z certifikátov si doplňme tabuľku o podmienky, pri ktorých boli uvedené údaje namerané. Porovnajme tiež, pre aký veľký objekt, respektíve akú veľkosť tepelnej straty obe tepelné čerpadlá ich výrobcovia odporúčajú.

Dodajme, že kľúčový parameter sezónnej účinnosti SCOP pre teplotu vody 35 °C je u tepelného čerpadla B stanovený pre väčší objekt, resp. vyšší návrhový výkon (11 vers. 10 kW), čo korešponduje s poklesom hodnoty SCOP a energetickej účinnosti o cca 10 %.

Zaujímavý je ďalej aj fakt, že výrobca tepelného čerpadla A pripúšťa jeho použitie aj pre objekty s tepelnou stratou až 18 kW. To je omnoho viac, než je štítkový návrhový výkon Pdesign (10 kW). U tak veľkého objektu bude sezónny vykurovací faktor a sezónna účinnosť neporovnateľne, omnoho desiatok percent nižšia, než výrobca deklaruje, rovnako ako energetická trieda.

Vykurovacie faktory pre vonkajšie teploty 7 °C a 2 °C sú u tepelného čerpadla A zmerané pri otáčkach kompresoru o tretinu nižších než u jednotky B (40 verz. 60 rps), čo je neporovnateľne miernejšia záťaž, ktorá vysvetľuje rozdiel vo vykurovacom faktore COP. Dom s tepelnou stratou 16-18 kW bude potrebovať pri vonkajšej teplote 2 °C výkon vykurovania asi 8 - 9 kW. Tepelné čerpadlo A dosahuje pri 2 °C veľmi vysoké COP = 4,49, ale pri otáčkach kompresoru iba 40 rps a teda pri vykurovacom výkone necelých 5,7 kW. Taký výkon zďaleka nebude pre vykurovanie stačiť. Jedná sa o parameter nameraný pri podmienkach, ktoré v reálnej prevádzke ťažko nastanú.

Hluk

Samostatnou kapitolou je hlučnosť. Každý rozumie tomu, že porovnávať akustický výkon pri otáčkach kompresora za A) 22 rps a za B) 40 rps a z toho vyplývajúcich rozdielov v prietoku vzduchu, je hlúposť. Zákazník, ktorý si zaobstará "najtichšie tepelné čerpadlo na trhu" (A) do objektu so stratou 16 - 18 kW, môže počítať s tým, že deklarovanú hlučnosť 49,3 dBA bude jeho tepelné čerpadlo vykazovať len pri vonkajších teplotách vyšších ako +8 °C. Inak povedané, takmer po celú vykurovaciu sezónu bude hlučnosť vyššia a to niekoľko násobne, než je udávané. Výrobca tu prezentuje fakticky nezmyselný technický údaj.

Naopak výrobca "porazeného" tepelného čerpadla B udáva hodnoty pri ďaleko reálnejšom prevádzkovom zaťažení. Rozdiel medzi odporúčanou tepelnou stratou (13 kW) a návrhovým výkonom P design (11 kW) je nízky (cca 20%) a približne zodpovedá rozdielu medzi výpočtovou tepelnou stratou v SR podľa STN EN 12 831 a stratou v strednej európskej klíme, pre ktorý je štítkový návrhový výkon stanovený. Hodnota SCOP teda veľmi dobre charakterizuje reálnu prevádzku tepelného čerpadla. Aj hlučnosť je meraná pri záťaži, ktorá je oveľa reálnejšia. Nameraný alebo nižší akustický výkon bude zariadenie vydávať po väčšinu vykurovacej sezóny (pri teplotách vzduchu od cca +3°C vyššie). Je jednoznačné, že certifikát zariadenia B oveľa pravdivejšie informuje o energetickej účinnosti a hlučnosti zariadení v reálnej prevádzke. Výrobca tiež serióznejšie pristupuje k dimenzovaniu z pohľadu odporúčanej veľkosti vykurovaného objektu, resp. jeho tepelnej straty.

Rozhodne sa nedá povedať, že tepelné čerpadlo A je nekvalitné, naopak. V skutočnosti sú obe tepelné čerpadlá technicky porovnateľné a pri vykurovaní zhodne veľkého objektu budú tiež podobne úsporné. Čoho sme teda svedkami? Výrobcovia niekedy v honbe za najlepšími číslami deklarujú prevádzkové parametre pri oveľa nižšej záťaži, než akú predpokladajú v reálnej prevádzke. Pri čerpadlách typu on-off niečo také nebolo možné, ale pri moderných jednotkách s premenným výkonom stačí pri certifikácii uviesť nízky návrhový výkon Pdesign. SCOP razom vychádza skvele, pretože jednotlivé merania vykurovacieho faktora môže skúšobňa vykonávať pri minimálnej záťaži. Aj hlučnosť je razom možné merať pri veľmi nízkych otáčkach a prietokoch vzduchu. Výsledné excelentné certifikované hodnoty energetickej účinnosti a akustického výkonu sa pochopiteľne veľmi dobre marketingovo predávajú.

Následne sa tieto "superúčinné" a "supertiché" tepelné čerpadlá inštalujú do objektov - na základe odporúčania výrobcu - s podstatne väčšou tepelnou stratou, než zodpovedá hodnote Pdesign. To je racionálne, pretože v menšom objekte by návratnosť investície do takého čerpadla bola príliš dlhá. Avšak v reálnej prevádzke sa potom nedá uvádzanej účinnosti a hlučnosti ani vzdialene priblížiť a zákazník môže na hodnoty udávané na energetickom štítku rovno zabudnúť.

Bohužiaľ málokto z laickej verejnosti problematike rozumie a niektoré odborné zdroje podliehajú tomuto neblahému marketingu, viď porovnávacie tabuľky zverejnené na niektorých poradenských weboch o tepelných čerpadlách. Výrobky sú tu porovnávané výhradne podľa dosiahnutej energetickej účinnosti, resp. sezónneho faktoru, bez ohľadu na návrhový výkon. To však málo vypovedá o skutočnej kvalite tepelného čerpadla a o tom, ako sa bude správať pri prevádzke na konkrétnom dome.

Je potrebné si uvedomiť, že ak si chce zákazník zaistiť úsporné, energeticky účinné a tiché vykurovanie, musí sa zamerať nielen na hodnoty sezónneho vykurovacieho faktora SCOP a z neho vyplývajúcu energetickú triedu, ale aj na veľkosť návrhového výkonu Pdesign, pre ktorý je účinnosť stanovená. Len v prípade, keď sa tepelná strata objektu, ktorý bude tepelné čerpadlo vykurovať, výrazne nelíši od návrhového výkonu, môže prevádzkovateľ očakávať účinnosť a hlučnosť blízku tomu, čo výrobca deklaruje prostredníctvom energetického štítku. V opačnom prípade údaje energetického štítku neplatia a prevádzka tepelného čerpadla, ako z pohľadu predpokladaných úspor, tak očakávanej hlučnosti, bude pre zákazníka sklamaním.

Redakčné doplnenie

Od tzv. sezónneho vykurovacieho faktoru SCOP sa odvádza ďalšia veličina, sezónna účinnosť ηS. Tá vyjadruje množstvo tepla, dodané tepelným čerpadlom za rok, proti spotrebovanej primárnej energii (napríklad energia uhlia, ktoré spálili elektrárne v prospech daného tepelného čerpadla za rok sa započítanie strát v prenosovej sústave medzi elektrárňou a tepelným čerpadlom).

Sezónny vykurovací faktor SCOP

Jedná sa o priemerný vykurovací faktor za celú vykurovaciu sezónu.

Konkrétne sezónny vykurovací faktor ηS je s SCOP viazaná vzorcom:

kde

  • SCOP je sezónny vykurovací faktor (v lete potom EEC – faktor energetickej účinnosti chladenia), ďalej
  • CC je účinnosť výroby a prenosu elektrickej energie, stanovená európskou smernicou ako európsky priemer na hodnotu 2,1 a konečne
  • Σ F(i) [%] je podiel vlastnej spotreby pomocných zariadení tepelného čerpadla okrem kompresoru (obehové čerpadlá, ventilátory, regulácia a ďalšia elektronika).

U čerpadiel vzduch-voda je hodnota Σ F(i) 3 %, u čerpadiel zem-voda 8 % (je väčšia vďaka použitiu nemrznúcej zmesi z vrtov). Podstatné pritom je, že na základe ηS sa hodnotí energetická trieda tepelného čerpadla, teda jeho energetický štítok.

Súvisiace články:

Autor: Jiří Svoboda 1)
Foto: Piyawat Nandeenopparit, Shutterstock

Tématické odbory

reklama

Nové

HELUZ uvádza na trh šikovný komínový komplet HELUZ SMART

HELUZ uvádza na trh šikovný komínový komplet HELUZ SMART

Zverejnené 3.10. Spoločnosť HELUZ už dlhodobo udržuje trend zjednodušovania výstavby. Výsledkom tohto úsilia je aj novinka HELUZ SMART, s ktorou rozširuje ponuku svojich komínových kompletov. Už názov tohto produktu napovedá, že ide o mimoriadne šikovný a praktický… ísť na článok

Jeseň je za oknami. Kedy zazimovať vonkajšie rolety?

Jeseň je za oknami. Kedy zazimovať vonkajšie rolety?

Zverejnené 2.10. Prvé žlté lístie padá na zem a hlavným motívom výzdob sa stávajú tekvice. Jeseň je tu a s ňou prichádzajú aj niektoré povinnosti okolo domu – napríklad zazimovanie vonkajších roliet. ísť na článok

Limity využitia kvalitného kompozitu určuje odvaha investorov a fantázia architektov

Limity využitia kvalitného kompozitu určuje odvaha investorov a fantázia architektov

Zverejnené 1.10. Kompozitné dosky sa dnes najčastejšie uplatňujú v exteriéroch rodinných domov v podobe terás, plotov alebo obkladov stien. Popredný európsky výrobca a dodávateľ dosiek Terafest®, česká spoločnosť WPC – Woodplastic, však registruje stále väčší… ísť na článok

reklama