Tepelná čerpadla EKOVY NORDLine

Mapa webu
Tepelná čerpadla, podlahové topení

Topný okruh tepelného čerpadla

Abychom dosáhli úsporného provozu tepelného čerpadla, je nutné správně zapojit topný okruh topení, ohřevu teplé vody nebo ohřevu bazénu. Mnoho dodavatelů zapojuje tepelná čerpadla bez znalostí nutných předpokladů pro optimální provoz. Důsledkem je obvykle výrazně nižší provozní topný faktor systému, než údaj, který uvádí výrobce venkovní jednotky.

Toto je první, často používané špatné zapojení:

nevhodný topný okruh

Tepelné čerpadlo po celý rok ohřívá vodu v akumulačním zásobníku na 50°C i když to pro topný systém není nutné. Po velkou část doby proto pracuje v nevhodném režimu, kdy musí dodávat vysokou teplotu vody. Důsledkem je vyšší spotřeba elektřiny a mnohem nižší topný faktor.


Toto je další, také často používané špatné zapojení:

nevhodný topný okruh

Akumulační zásobník se vytápí na potřebnou teplotu cca 35°C v závislosti na ekvitermní regulaci. Nízká teplota topné vody pouze předehřeje užitkovou vodu a je proto nutné ji dohřát v elektrickém bojleru.


Správné (zjednodušené) zapojení:

správný topný okruh

Zastavme se u tohoto zapojení podrobněji. Pokud tepelné čerpadlo pracuje v režimu ohřevu užitkové vody, prochází topná voda výměníkem bojleru a tím užitkovou vodu ohřívá. Zde je nutné, aby výměník bojleru měl dostatečnou plochu. Protože pro ohřev TUV tepelným čerpadlem se vždy používají bojlery o větším objemu, není problém tuto podmínku splnit.

V režimu vytápění pak prochází topná voda přímo do topného systému. Akumulační nádrž není použita. Jaké to má důsledky?

Přesto lze namítnout, že akumulační nádrž je nutná k tomu, aby se zabránilo častému zapínání a vypínání kompresoru. Je tomu ale opravdu tak? Zkusme chvíli počítat. U domu s tepelnou ztrátou 6 kW, což je typická instalace EKO95, vychází teplota bivalence okolo -5°C. V případě venkovní teploty 0°C má tepelné čerpadlo přebytek výkonu cca 2,1 kW.

Pokud je jako topný systém použité podlahové topení, je obvyklá délka trubek okolo 800 m. V trubkách je tedy cca 140 l vody. Dalších 10 l je v ostatních komponentech okruhu.
Pokud připustíme ohřátí vody o 5°C, budeme potřebovat jí dodat:

   150 / 1000 x 1,163 x 5 = 0,87 kWh

Při podlahové ploše 150 m2 a tlouštce betonu 50 mm má beton objem 7,5 m3. Pokud se beton v místě trubek ohřeje o 5°C, pak na povrchu podlahy dojde ke zvýšení teploty maximálně o 1°C. Průměrně se tedy beton ohřeje o 3°C. K tomu budeme potřebovat:

   7500 / 1000 x 0,25 x 3 = 5,63 kWh

Celkem tedy cca 6,5 kWh

Jestliže máme přebytek výkonu 2,1 kW bude pro dodání 6,5 kWh třeba 6,5 / 2,1 = 3,1 hodiny. Za těchto podmínek tedy tepelné čerpadlo poběží 3,1 hodiny a pak bude přibližně 1,5 hodina prodleva.

Pokud bychom systém doplnili o akumulační nádrž 300 l (mnohde bude vzhledem k jejím rozměrům problém s umístěním), bude pro ohřev vody v ní o stejných 5°C třeba ještě:

   300 / 1000 x 1,163 x 5 = 1,75 kWh

Doba chodu tepelného čerpadla se prodlouží na (1,75 + 0,87 + 5,63) / 2,1 = 3,9 hodiny. Stojí těch 0,8 hodiny navíc za problémy s akumulační nádrží, nutnost dvou oběhových čerpadel, zvýšenou spotřebu elektrické energie a zvýšené tepelné ztráty?

Ještě lépe je to vidět v následujícím grafu:

vliv akunádrže

Přesto má výše uvedené zapojení jeden nedostatek; při pomalém odběru užitkové vody dojde k tomu, že v dolní části bojleru je zcela studená voda, ale v horní je ještě dostatečně teplá, takže není třeba zapnout tepelné čerpadlo. Až teplota v horní části poklesne pod zapínací teplotu, nastane stav, kdy topná voda se průchodem výměníkem o studenou vodu dole natolik ochladí, že její teplota po průchodu venkovní jednotkou je nižší, než teplota v bojleru a začne proto horní část bojleru ochlazovat. Tomu lze zabránit bojlerem se dvěma výměníky, kdy nejprve pracuje jen spodní výměník a jakmile teplota vody dostatečně stoupne, prochází voda oběma výměníky. Tím se současně zvětší aktivní plocha výměníku a zlepší předání tepla.


Obvykle používané schema topného okruhu vypadá takto:

základní schema topného okruhu

Tento topný okruh má následující výhody:


Mapa webu