Tepelná čerpadla voda/voda

Tepelné čerpadlo voda-voda využívá energii z nízkopotenciálního zdroje tepla a přečerpává ji na tepelnou energii o vyšší teplotě. Oproti tepelným čerpadlům vzduch-voda dosahují TČ voda voda vyššího topného faktoru COP/SCOP a tím pádem i nižších provozních nákladů.

Tepelná čerpadla voda voda jsou vhodná také do provozů, kde je zapotřebí chladit i topit současně

Praktické využití nacházejí v průmyslu, u komerčních staveb i v energetice, pokud je k dispozici nízkopotenciální zdroj energie. Tepelná čerpadla voda voda lze případně kombinovat také s tepelnými čerpadly vzduch voda.

  • Výkonový rozsah: 50 kW – 2000 kW

  • Výstupní teplota: až 120°C pro standardní jednotky

Návrh nejvhodnějšího tepelného čerpadla

Návrh tepelného čerpadla je závislý na mnoha faktorech a provozních stavech dané aplikace. Proto CHPE neposuzuje pouze samotný výkon zařízení, ale celý provozní kontext.

Při návrhu se řeší zejména:

  • spotřeba tepla a chladu v místě instalace,
  • množství dostupného odpadního tepla nebo jiného nízkopotenciálního zdroje,
  • dostupnost zdroje v čase,
  • požadované teploty na okruzích výparník/kondenzátor,
  • prostorové dispozice,
  • statické zatížení,
  • hlukové zatížení,
  • jednotlivé provozní stavy.

S ohledem na výkon a teploty na jednotlivých okruzích je možné volit různé typy chladiv a kompresorů. Každé chladivo i kompresor má své výhody a limity, proto je potřeba posoudit, která varianta bude pro konkrétní projekt nejvhodnější.

Pro koho je řešení voda voda vhodné

Tepelné čerpadlo voda voda dává smysl zejména tam, kde je dostupné odpadní teplo nebo jiný stabilní zdroj nízkopotenciálního tepla. Dále pak také v provozech, kde může být TČ využíváno jako zdroj chladu i tepla současně.

Před návrhem je nutné odborně posoudit vydatnost, teplotu a kvalitu vody i možnosti jejího vracení nebo dalšího využití.

Vhodné využití:

  • 1
    průmyslové a technologické provozy
  • 2
    bytové komplexy
  • 3
    komerční objekty a obchodní centra
  • 4
    teplárny a lokální výtopny
  • 5
    nemocnice, letiště, hotely atp.

Výhody a limity systému voda voda

Hlavní výhodou systému voda voda je stabilnější teplota zdroje oproti venkovnímu vzduchu. To může zlepšit účinnost, výkon tepelného čerpadla i návratnost.

Výhody:

vysoký topný faktor COP/SCOP

nízké provozní náklady

stabilní výkon během roku

vhodné pro vytápění i ohřev vody

možnost využití ve větších
energetických celcích

Limity:

  • nutnost vhodného zdroje vody,
  • potřeba hydrogeologického a technického posouzení,
  • vyšší nároky na projekt a instalaci,
  • kontrola kvality vody a údržba výměníků,
  • individuální řešení pro každý objekt.

Tepelné čerpadlo voda voda

Cena

Cenu tepelného čerpadla ovlivňuje řada faktorů, jako teplota zdrojové vody vstupující do výparníku TČ, požadovaná teplota topné vody na výstupu z kondenzátoru TČ, typ chladiva, typ kompresoru, dispoziční požadavky a popřípadě i limitace, vzdálenost jednotlivých přípojných bodů, rozsah potřebných stavebních úprav, požadavky na MaR atp.

Pokud zákazník zná svůj provoz a umí poskytnout základní údaje pro návrh vhodného zařízení, lze jej navrhnout na základě poskytnutých vstupních dat vč. ceny. Z hlediska nákladů na instalaci a připojení je vždy nejlepší osobní obhlídka místa instalace.

U větších objektů je důležitý také profil spotřeby, provozní režim a zapojení do celého energetického systému.

Instalace tepelného čerpadla voda voda

Instalace tepelného čerpadla voda voda začíná odborným posouzením zdroje vody. Nestačí ověřit pouze výkon samotného zařízení – důležité je také množství, teplota a kvalita zdrojové vody, možnosti jejího čerpání, vracení a dlouhodobé dostupnosti.

Typický postup zahrnuje:

  • posouzení zdroje vody, studny, vrtu nebo technologického okruhu,
  • ověření vydatnosti a kvality vody,
  • návrh výkonu tepelného čerpadla,
  • návrh hydraulického zapojení,
  • napojení na topnou vodu a stávající soustavu,
  • nastavení regulace a uvedení do provozu,
  • následnou údržbu a servis zařízení.

U systému voda/voda je správný projekt zásadní. Pokud není zdroj vody vhodný nebo je čerpadlo špatně dimenzované, může to ovlivnit účinnost, provozní náklady i životnost celé technologie.

Provozní náklady a návratnost

Tepelné čerpadlo voda voda může při správném návrhu dosahovat nízkých provozních nákladů. Důvodem je stabilnější teplota zdrojové vody, která pomáhá udržet vyšší topný faktor COP/SCOP i v období, kdy jsou venkovní teploty nízké.

Návratnost ovlivňuje hlavně:

  • původní zdroj tepla,
  • roční spotřeba energie,
  • výkon tepelného čerpadla,
  • teplota topné vody,
  • kvalita zdrojové vody,
  • náklady na instalaci,
  • cena elektřiny,
  • případná dotace.

U rodinných domů rozhoduje především tepelná ztráta, stav vytápění a dostupnost vhodného vodního zdroje. U větších objektů je důležitý také provozní režim, stabilita odběru tepla a možnost zapojení do širší energetické koncepce.

Voda voda, nebo vzduch voda?

Tepelné čerpadlo voda voda je vhodné tam, kde je k dispozici stabilní zdroj vody – například studna, vrt, podzemní voda nebo technologický vodní okruh. Oproti tomu tepelné čerpadlo vzduch voda využívá energii z venkovního vzduchu a obvykle má jednodušší instalaci.

Stručně řečeno:

  • voda/voda může nabídnout stabilnější výkon a vyšší účinnost, ale vyžaduje vhodný vodní zdroj,

  • vzduch/voda má jednodušší instalaci, ale jeho účinnost více ovlivňuje venkovní teplota.

Pokud si nejste jisti, jaké řešení zvolit, podívejte se také na stránku tepelná čerpadla vzduch/voda nebo na nadřazený přehled tepelných čerpadel.

Proč tepelné čerpadlo voda voda od CHPe

CHPe navrhuje tepelná čerpadla jako součást celého energetického systému. U řešení voda/voda proto posuzujeme nejen samotné čerpadlo, ale také zdroj vody, topnou soustavu, regulaci, provozní režim a návaznost na další technologie.

Co od spolupráce očekávat:

  • odborné posouzení vhodnosti systému voda/voda,
  • návrh výkonu podle reálných potřeb objektu,
  • řešení s ohledem na provozní náklady a návratnost,
  • napojení na stávající topnou soustavu,

  • zkušenosti s velkými průmyslovými provozy,

  • možnost propojení s dalšími energetickými technologiemi,
  • servisní podporu po uvedení do provozu.

U provozů s vyšší spotřebou energie může dávat smysl posoudit také využití odpadního tepla, kogenerační jednotky, výměníky nebo další řešení pro efektivní výrobu tepla, chladu a elektrické energie.

Jak funguje tepelné čerpadlo voda voda

Systém voda voda odebírá teplo z podzemní, technologické nebo jiné vhodné zdrojové vody. Ta předává energii přes výměník chladivovému okruhu. Kompresor zvýší teplotní úroveň a teplo se následně předá do topné vody pro vytápění domu, ohřev vody nebo technologii.

Zjednodušeně:

  • zdrojová voda přivádí stabilní energii,
  • výměník předá teplo do okruhu čerpadla,
  • kompresor zvýší teplotu,
  • topná voda rozvádí teplo do objektu.
Barevné schéma termodynamického okruhu Zdroj tepla Spotřeba tepla Výpary chladiva (střední teplota, nízký tlak) Kompresor Kapalné chladivo (vysoká teplota, vysoký tlak) Expanzní ventil Kapalné chladivo (nízká teplota, nízký tlak) Kapalné chladivo (nízká teplota, vysoký tlak) VÝPARNÍK KONDENZÁTOR

Zjistěte, zda je řešení voda voda vhodné pro váš objekt

Uvažujete o tepelném čerpadle voda voda pro rodinný dům, bytový dům, komerční objekt nebo provoz? Pošlete nám základní informace o objektu, současném zdroji tepla a dostupném zdroji vody. Ověříme, zda je systém technicky vhodný a co bude mít největší vliv na cenu, provozní náklady a návratnost.

poslat poptávku řešení