Air source heat pump

FAKULTA STROJNÍHO IN ENÝRSTVÍ

ENERGETICKÝ ÚSTAV

TEPELNÉ ERPADLO VZDUCH - VODA

DIPLOMOVÁ PRÁCE

AUTOR PRÁCE

Bc. Pavel Ratsam

VEDOUCÍ PRÁCE

Ing. Ji í Hej ík, Ph.D.

Zadání diplomové práce

Ústav: Energetický ústav

Student: Bc. Pavel Ratsam

Studijní program: Strojní in enýrství Studijní obor: Technika prost edí Vedoucí práce: Ing. Ji í Hej ík, Ph.D. Akademický rok: 2015/16

editel ústavu Vám v souladu se zákonem .111/1998 o vysokých kolách a se Studijním a zku ebním ádem VUT v Brn ur uje následující téma diplomové práce:

Tepelné erpadlo vzduch - voda Stru ná charakteristika problematiky úkolu:

Tepelná erpadla jsou pova ována za obnovitelný zdroj energie, který umo uje sní it náklady na vytáp ní objekt . Na trhu je pom rn dostatek malých tepelných erpadel s výkonem do 20 kW, která v ak výkonov neposta ují pro pot eby rekonstrukcí star ích objekt .

Cíle diplomové práce:

Navrhn te venkovní kompaktní tepelné erpadlo systému vzduch-voda o výkonu 20 a 35 kW (p i parametrech A2/W35) a to v etn výb ru vhodných komponent chladicího okruhu a provedení návrhu sk ín tepelného erpadla.

Navr ené tepelné erpadlo musí pou ívat chladivo s GWP

Seznam literatury:

Dinçer, I. (2003): Refrigeration systems and applications. Wiley, Chichester.

eravík, A. (2003): Stavíme tepelné erpadlo: [návratnost i za jeden rok]. Antonín eravík, P erov Kolektiv autor (2012): Chladicí a klimatiza ní technika. Svaz chladicí a klimatiza ní techniky, Praha.

Fakulta strojního in enýrství, Vysoké u ení technické v Brn / Technická 2896/2 / 616 69 / Brno

Termín odevzdání diplomové práce je stanoven asovým plánem akademického roku 2015/16

V Brn , dne

L. S.

doc. Ing. Ji í Pospí il, Ph.D. editel ústavu

doc. Ing. Jaroslav Katolický, Ph.D. d kan fakulty

ABSTRAKT

Diplo o á prá e je za ěře a a tepel á čerpadla jako zaříze í uží ají í zdroje ízkopote iál ího tepla pro tápě í o jektů. Jsou zde harakterizo á jed otli é druh tě hto zaříze í podle pri ipu či osti a uží a ý h édií. Hla í ápl í prá e je á rh ko pakt ího tepel ého čerpadla t pu zdu h- oda pro společ ost P)P HEATING a.s. zahr ují í á rh hladi o ého o ěhu a jed otli ý h ko po e t tohoto o ěhu. V zá ěru prá e je u ede á rh skří ě tepel ého čerpadla.

Klíčová slova: á rh tepel ého čerpadla, tepel é čerpadlo, zdroj tepla, zdroj ízkopote iál ího tepla, tápě í, á rh, konstrukce

ABSTRACT

The master's thesis is focused on heat pumps as a device using sources of a low-potential heat for building's heating. There are individual types of these devices characterized by a principle of operation and used media. Main focus of this thesis is a design of a compact air-water heat pump for the company PZP HEATING a.s. consisting of a ooli g ir ulatio ’s desig a d i di idual o po e ts of this circulation. Finally there is a proposal of the heat pu p’s ase prese ted at the e d of this ork.

Key words: heat pump design, heat pump, heat source, source of low-potential heat,

BIBLIOGRAFICKÁ CITACE

RATSAM, P.Tepel é čerpadlo vzdu h - voda. Br o: V soké uče í te h i ké v Br ě, Fakulta stroj ího i že ýrst í, . 87 s. Vedou í diplo o é prá e I g. Jiří Hejčík, Ph.D.

ČESTNÉ PROHLÁŠENÍ

Prohlašuji, že jse tuto diplo o ou prá i pra o al sa ostat ě a základě s ý h z alostí, od or ý h ko zulta í a doporuče é literatur u ede é v seznamu.

V Br ě d e . k ět a ... podpis

PODĚKOVÁNÍ

Poděko á í patří zej é a edou í u é diplo o é prá e I g. Jiří u Hejčíko i, Ph.D. za od or ou po o a rad při ko pleta i prá e.

Dále h htěl poděko at za ěst a ů společ osti P)P HEATING a.s. za o hotu, o ěta ý přístup a posk t utí podkladů pro t or u této prá e.

V eposed í řadě tí to děkuji s é rodi ě a přátelů za ps hickou podporu eje při t or ě této prá e, ale i po do u elého ého studia.

OBSAH

1 Ú od ... 11

2 Tepel é čerpadlo ... 13

2.1 Historie TČ ... 13

2.2 Popis fu k e TČ ... 14

2.3 Top ý faktor tepel ého čerpadla ... 14

2.4 Druh tepel ý h čerpadel ... 15

2.4.1 TČ podle pri ipu přečerpá á í tepel é e ergie ... 15

2.4.2 Druh TČ podle použí a ý h édií ... 18

3 Ko presoro é tepel é čerpadlo zdu h-voda ... 25

3.1 Od razo á í ýpar íku ... 25

3.2 Chladi o ý o ěh KTČ ... 26 3.2.1 Nor ál í reži KTČ ... 26 3.2.2 Re erz í reži ... 28 3.3 Pra o í klus KTČ ... 29 3.4 Chladi a KTČ ... 30 3.5 )áklad í ko strukč í pr k KTČ ... 31 3.5.1 Výpar ík ... 31 3.5.2 Kompresor ... 32 3.5.3 Ko de zátor ... 34 3.5.4 E pa z í e til ... 35 3.6 Ko struk e KTČ ... 36

3.6.1 Ko pakt í pro ede í TČ... 36

3.6.2 Děle é split pro ede í TČ ... 37

3.7 TČ zdu h-voda a české trhu ... 37

4 Tepel á čerpadla společ osti P)P HEATING a.s. ... 39

4.1 Ko pakt í TČ zu h-voda ... 39 4.1.1 TČ AWX ECONOMIC ... 39 4.1.2 TČ AWX COOL ... 40 4.1.3 TČ AWX DYNAMIC ... 40 4.1.4 TČ AWX ARCTIC ... 41 4.2 TČ SPLIT ... 42

5 Tepel é čerpadlo HULK ... 43

VUT V BRNĚ DIPLOMOVÁ PRÁCE BC.RATSAM PAVEL FSIEÚM-TEP TEPELNÉ ČERPADLO V)DUCH-VODA 2016

10

5.2 Volba chladiva ... 43

5.2.1 Chladivo R404A... 44

5.2.2 Chladivo R407C ... 44

5.2.3 Chladivo R410A... 44

5.2.4 Vý ěr hladi a pro TČ HULK ... 45

5.3 Ná rh ko po e t TČ... 45

5.3.1 Vol a ko presorů ... 45

5.3.2 Ná rh ýpar íku ... 47

5.3.3 Vol a ko de zátoru ... 50

5.3.4 Vol a e pa z ího e tilu ... 50

5.3.5 Ko figura e a rže ého o ěhu ... 52

5.4 Ná rh ko plet ího hladi o ého o ěhu TČ HULK ... 59

5.4.1 Ná rh ostat í h ko po e t o ěhu ... 60

5.4.2 Pro oz í reži TČ HULK ... 63

5.5 COP tepel ého čerpadla HULK ... 68

5.6 Ná rh ko pakt í jed otk TČ HULK ... 74

5.6.1 rozlože í ýpar íků ... 74

5.6.2 Ná rh skří ě TČ HULK ... 74

6 )á ěr ... 77

7 Sez a použitý h zdrojů ... 79

8 Sez a zkratek a s olů ... 81

9 Sez a o rázků ... 83

10 Seznam tabulek ... 85

1

ÚVOD

V součas é do ě je s ět zá islý a přísu u dostateč ého ožst í e ergie do růz ý h od ět í lidské či osti. Může se jed at o elektri kou e ergii do te h ologi ký h pro esů, e ha i kou e ergii uží a ou pro poho auto o ilů e o tepel ou e ergii zajišťují í tepelnou pohodu v udo á h.

Přes de lze pro zajiště í tepel é pohod užít slu eč ího záře í. V do ě o i šak l člo ěk u e užít oheň. Prá ě udržo a ý oheň lze prohlásit za pr í, a uál ě regulo atel ý zdroj tepla, který člo ěk o je il.

Od o lád utí oh ě upl ula dlouhá řada let a zdroje tepla se íjely s dobou. V součas osti je a trhu elká škála zdrojů tepla, dík který lze tepel ou pohodu zajistit. Jsou to apříklad kotle a tuhá, kapal á či pl á pali a, elektri ké kotle, kr o á ka a, tepel á čerpadla aj.

U zdrojů tepla ás zají á přede ší jejich úči ost, ted po ěr produko a é e ergie užitel é teplo k doda é e ergii za kterou usí pro ozo atel zaplatit . Další parametrem, který se za posled í h ěkolik desítek let dostal do popředí, je li a ži ot í prostředí, přede ší z hlediska produk e e isí. Každý spalo a í pro es generuje určité

ožst í e isí, které ají egati í li a ži ot í prostředí.

Tepel á čerpadla patří ezi zdroje tepla dispo ují í el i příz i ý po ěre produko a é e ergie k doda é e ergii za kterou usí pro ozo atel tepel ého čerpadla zaplatit a při s é fu k i eprodukují í prakti k žád é e ise. Tato zaříze í se začala hoj ě uží at posled í h lete h. V ej ětší íře se použí ají pro tápě í e ší h o jektů, jako jsou rodi é do , ale ko struují se také tepel á čerpadla šší h ýko ů pro tápě í ětší h ko ple ů. Tepel á čerpadla přito e usí sloužit pouze k tápě í, ale lze je ko struo at s ož ostí re erza e hodu a dík to u je lze užít i pro hlaze í.

Tato prá e á za íl ávrh ko pakt ího tepel ého čerpadla t pu zdu h-voda, a to e spoluprá i se společ ostí P)P HEATING a.s. V ú od í h kapitolá h jsou struč ě popsá principy funkce jednotli ý h t pů tepel ý h čerpadel. V další h kapitolá h je prá e za ěře a a ko presoro á tepel á čerpadla t pu vzduch- oda a a sa ot ý á rh tohoto zaříze í podle požado a ý h para etrů.

)áklad í požada ke společ osti PZP HEATING a.s. pro á rh je top ý ýko tepel ého čerpadla roz ezí 0-35 kW. Sta o e á hod ota ýko u je orie tač í a je ztaže a k pod í e A2/W35 (topný ýko tepel ého čerpadla při teplotě e ko ího vzduchu 2 °C a ohře u top é od a teplotu °C). Výko tepel ého čerpadla pro tuto prá i je ole tak, a rozšiřo al ýko ost í a ídku ko pakt í h tepel ý h čerpadel společ osti P)P HEATING a.s.

Požada ke a á rh je též ož ost stupňo ité regula e ýko u tepel ého čerpadla na 0/50/100 %, který á ýt realizo á použití d ou ko presorů.

V zá ěru prá e je pro ede á rh ko pakt í jed otk zahr ují í á rh roz ístě í komponent chladivového o ěhu a designu skří ě.

2

TEPELNÉ ČERPADLO

Tepel é čerpadlo TČ je jedno z mnoha zaříze í použí a ý h pro tápě í o jektů, ohře u od a při určité ko strukč í řeše í jej lze užít i pro hlaze í. Sa ot é tepel é čerpadlo je při s é pro ozu velmi ekologi ké. Pro získá í tepla předá a ého top é u édiu TČ uží á elektrickou energii (u určitého t pu TČ dopl ě o apříklad o spalo á í plynu) a teplo z okol ího prostředí (zdroje ízkopote iál ího tepla). Dík to u do o zduší e pouští žád é nebo i i ál í ožst í e isí, čí ž se ýraz ě s ižuje e ise CO2

v poro á í s ěž ý i s sté tápě í, jako jsou apříklad spalo a í kotle a tuhá, kapal á či pl á pali a.

Tepel é čerpadlo je zaříze í, které přečerpá á teplo z jed oho ísta zdroj ízkopote iál ího tepla do druhého top é édiu . Je přito s hop o čerpat teplo z ísta o ižší teplotě do ísta o šší teplotě.

Úči ost tepel ého čerpadla defi uje tz . top ý faktor, který říká, kolikrát í je produko a ého tepla předa ého top é u édiu oproti příko u še h itř í h zaříze í o ěhu TČ.

2.1 HISTORIE TČ

)áklad í pri ipy te h ologie tepel ého čerpadla po hází již z roku , kd hla í šle ka hodu TČ la popsá a Willia e Tho so e Lorde Kel i e jeho druhé ětě ter od a i ké. Tato ěta pak říká, že teplo lze pře ášet pouze z ísta o šší teplotě do ísta s ižší teplotou. ) toho plý á fakt, že pokud h e e teplo pře ášet z ísta o ižší teplotě do ísta s šší teplotou, usí se to uto pře osu ějak po o i. [1][2]

Jako prv í te to pro lé začal řešit e čt ři átý h lete h . století Ro ert We er, který při s ý h pokuse h s hlu oký z raze í zjistil, že ko de zátor hladí ího přístroje se z ač ě zahří á. Te to je ho při edl a šle ku základ í fu k e tepel ého čerpadla. [1][2]

Nástup tepel ý h čerpadel je dato á do roku , do do rop é krize. V důsledku této krize lidé ustupo ali od tápě í fosil í i pali a s ažili se získat teplo ji ý i esta i. Vli e této krize došlo k elké u roz a hu i stala í tepel ý h čerpadel po s ětě. V roce lo pro ozu E ropě tepel ý h čerpadel, Japo sku jed otek a v USA ilio kusů tepel ý h čerpadel. Násled ě došlo k r hlé u poklesu záj u o tepel á čerpadla, a to přede ší dík edostateč é od or osti fire a elké poruchovosti zaříze í, způso e é edoko alost i te h ologie. To edlo k otáz e, zda jsou tato zaříze í

ů e eko o i k ýhod á. [1][2]

Opěto ý roz oj tepel ý h čerpadel astá á až ke ko i . století, přede ší k ůli rostou í u záj u o ži ot í prostředí a zdražo á í e ergií. [1][2]

VUT V BRNĚ DIPLOMOVÁ PRÁCE BC.RATSAM PAVEL FSIEÚM-TEP TEPELNÉ ČERPADLO V)DUCH-VODA 2016

14

2.2 POPIS FUNKCE TČ

E istuje h ed ěkolik druhů tepel ý h čerpadel. Pro tápě í se šak ěž ě použí ají tepel á čerpadla pra ují í a ázi hladi o ého o ěhu. V to to o ěhu irkuluje hladi o, které kli k ě í s é skupe st í ezi kapal ý a pl ý podle části o ěhu, e které se prá ě alézá.

Ať už se jed á o tepel é čerpadlo s hladi o ý o ěhe či ikoli, základ í pri ip funkce je pro še h a TČ stej ý. V zásadě se jed á o to, že tepel é čerpadlo odebere prostředí zdroji ízkopote iál ího tepla tepel ou e ergii o ízké pote iálu, určitý způso e ji přečerpá a hladi u ššího pote iálu (viz kapitola 2.4.1) a ásled ě ji ode zdá á top é u édiu, odě e o zdu hu iz kapitola . . .

Teplo ode írá TČ zdrojů ízkopote iál ího tepla, které lze zařadit mezi obnovitelné zdroje energie. Patří ezi ě zdu h, oda a půda (viz kapitola 2.4.2), e který h se naakumuluje teplo vlivem přiroze ý h přírod í h je ů e o lidské či osti. Ode ra é teplo tě to zdrojů či í asi 60-85 % z elko é e ergie, se kterou tepel é čerpadlo pra uje.

2.3 TOPNÝ FAKTOR TEPELNÉHO ČERPADLA

U tepel ý h čerpadel se eu ádí pří o úči ost, se kterou tepel é čerpadlo pra uje, protože úči ost je dá a podíle produko a é e ergie k elko é doda é energii. Jelikož tepel á čerpadla pra ují i s e ergií, která je prakti k zadar o ze zdroje ízkopote iál ího tepla , ísto úči osti se u i h u ádí tz . top ý faktor, e oli COP z a gli kého Coefficient

Of Perfor a e . COP udá á podíl produko a é tepel é energie k doda é e ergii, za

kterou usí pro ozo atel zaplatit. Jed á se o e ergii spotře o a ou a pro oz ko presorů, čerpadel, e tilátorů aj. U součas ý h tepel ý h čerpadel a ý á COP hod ot 1,5-7. Tzn., že z 1 kW doda é e ergie produkuje 1,5-7 kW tepel é e ergie.

COP je jed í ze základ í h para etrů tepel ý h čerpadel a jeho hod ota se ě í s pro oz í i pod í ka i tepel ého čerpadla. Proto je potře a, při u ádě í hod ot COP, u ádět pro jaké pod í k platí. Při jádře í top ého faktoru se ůže e setkat apříklad s tí to zápise : COP při A /W , ož z a e á, že z kW doda é e ergie tepel é čerpadlo produkuje kW tepel é e ergie při teplotě zdu hu zdroje ízkopote iál ího tepla) 2 °C a teplotě top é od °C.

2.4 DRUHY TEPELNÝCH ČERPADEL

Tepel á čerpadla lze dělit podle oha způso ů. V ásledují í h kapitolá h se bude tato prá e za ý at přede ší děle í TČ podle pri ipu, který tepel á čerpadla přečerpá ají ízkopote iál í teplo a hladi u ššího pote iálu a podle édií, který je

ízkopote iál í teplo ode írá o a který je sokopote iál í teplo ode zdá á o. 2.4.1 TČ PODLE PRINCIPU PŘEČERPÁVÁNÍ TEPELNÉ ENERGIE

Tepel á čerpadla ohou uží at oho způso ů přečerpá á í tepel é e ergie. Nejčastěji se uží á ko presoro ý h tepel ý h čerpadel, která pra ují a pri ipu par ího o ěhu hladi a. Další i, též hoj ě uží a ý i, jsou a sorpč í tepel á čerpadla uží ají í a sorpč ího o ěhu. Při přečerpá á í tepel é e ergie lze užít i ko i a e ko presoro ý h a a sorpč í h tepel ý h čerpadel a takto sestroje á zaříze í se pak azý ají h rid í tepel á čerpadla.

Je i oho další h est, který i lze přečerpá at tepel ou e ergii a hladi u ššího pote iálu. Jsou to apříklad tepel á čerpadla s pl o ý o ěhe uží ají í pri ip Stirlingova motoru. Dále e istují takz a á ter oelektri ká tepel á čerpadla založe á a Peltiero ě je u, případ ě tepel á čerpadla s paroproudý o ěhe . T to a další druh tepel ý h čerpadel se ale ěž ě pro tápě í o jektů e uží ají. ) tohoto dů odu tě to t pů tepel ý h čerpadel e ude dále prá i ě o á a pozor ost.

2.4.1.1 KOMPRESOROVÁ TČ

Tepel á čerpadla ejčastěji uží a á pro tápě í o jektů, ohře u teplé užitko é vody (TUV) aj. jsou takz a á ko presoro á tepel á čerpadla. U tohoto t pu TČ se uží á par ího o ěhu pra o í látk (chladiva).

Pri ip fu k e tohoto čerpadla spočí á to , že e ýpar íku ízkotlaké části o ěhu je ízkopote iál í teplo předá á o hladi u. Chladi o se odpařuje a poté postupuje přes ko presor, kde jsou pár hladi a stlače a soký tlak. Touto ko presí se pár hladi a ohří ají a z iká sokopote iál í teplo. Násled ě stlače é pár stupují do ko de zátoru ve vysoko-tlaké části o ěhu, kde předá ají teplo top é u édiu. V konde zátoru do hází ke kondenzaci par chladiva a ásled ě zko de zo a é, kapal é hladi o pro hází přes e pa z í e til, který zajišťuje s íže í

tlaku a teplot . Chladi o se tak dostá á do sta u okré pár s ěs kapal ého a pl ého hladi a . V to to sta u se dostá á opět do ýpar íku a elý pro es se opakuje.

VUT V BRNĚ DIPLOMOVÁ PRÁCE BC.RATSAM PAVEL FSIEÚM-TEP TEPELNÉ ČERPADLO V)DUCH-VODA 2016

16

2.4.1.2 ABSORPČNÍ TČ

U a sorpč í h tepel ý h čerpadel se uží á a sorpč ího o ěhu. Do hází zde stej ě jako u ko presoro ý h TČ ejdří e k odpaře í hladi a e ýpar íku. Dále šak jsou t to pár o ízké tlaku a teplotě pohl o á a sor e te a sor éru. Při to to íse í do hází k u olňo á í tepel é e ergie a sorpč ího tepla , která je z a sor éru od ádě a. Bohatá s ěs absorbentu s velkým podílem hladi a je dopra o á a čerpadle do desor éru s tlake odpo ídají í tlaku ko de zátoru. Oproti ko presi sa ot ý h par hladi a je při ko presi kapal é ohaté s ěsi zapotře í e ší ožst í e ha i ké prá e. V desor éru je s ěs ohří á a spalo á í pl u, odpad í teple či elektri ký ohří ače až dojde k odpařo á í těka ější látk hladi a a t to pár postupují dále do ko de zátoru, kde předá ají teplo top é u édiu. )kapal ě é hladi o dále pokračuje stej ě jako u ko presoro ý h TČ přes e pa z í e til zpět do ýpar íku a klus se uza írá. V desor éru se eodpaří elý o je hladi a, ásled ě je s ěs a sor e tu a z tko ého ožst í hladi a hudá s ěs dopra o á a paralel í potru í zpět do a sor éru a a sorpč í o ěh se opakuje.

2.4.1.3 HYBRIDNÍ TČ

H rid í tepel é čerpadlo lze jed oduše popsat jako ko presoro é čerpadlo s užití í esložko é pra o í s ěsi hladi o + a sor e t . Roli ýpar íku pak zastá á desor ér a a ísto ko de zátoru je zde a sor e t. Doprava a sor e tu a hladi a je pro ádě a d ě a způso . Jed ou z ož ostí je sa ostat á dopra a a sor e tu z desor éru do a sor éru po o í čerpadla, pak je hladi o dopra o á o do a sor éru po o í ko presoru jako je to u u ko presoro ého TČ. Druhou z ož ostí je tz . okrá ko prese. Při to to způso u je absorbent dopra o á do a sor éru kompresorem společ ě s hladi e . [3]

H rid í o ěh je oproti a sorpč í u odliš ý i o ji é i to , že a sor ér je zde u ístě ízkotlaké části o ěhu a je u při ádě o ízkopote iál í teplo z okolí, zatí o desor ér je u ístě e sokotlaké

části o ěhu a je u při ádě o sokopote iál í teplo, které je předá á o top é u édiu. [3]

Obr. 03 - S hé a h rid ího TČ s okrou

ko presí

Obr. 04 - S hé a h rid ího TČ s odděle ý o ěhe

VUT V BRNĚ DIPLOMOVÁ PRÁCE BC.RATSAM PAVEL FSIEÚM-TEP TEPELNÉ ČERPADLO V)DUCH-VODA 2016

18

2.4.2 DRUHY TČ PODLE POUŽÍVANÝCH MÉDIÍ

Tepel á čerpadla jsou uží á a uď pří o pro ohře zdu hu při ádě ého do tápě é íst osti teplo zduš é tápě í , e o pro ohře od použí a é apříklad pro tápě í po o í otop ý h těles e o podlaho é tápě í teplo od í tápě í .

2.4.2.1 TČ ODEV)DÁVAJÍCÍ TEPLO DO VODY

Tepel á čerpadla ode zdá ají í sokopote iál í teplo do od se použí ají pro teplo od í tápě í, ted tápě í po o í otop ý h těles, podlaho ého, stě o ého a strop ího tope í aj. Te to t p TČ lze s ýhodou zapojit do otop é sousta ko i a i s aku ulač í ádrží a dík to u je u ož ě a aku ula e tepel é e ergie i do ě, kd e í pří o uží á a. Další ýhodou tohoto zapoje í je ož ost ohře u eje teplé od pro otop ý s sté , ale také TUV e o od azé o é.

Tato tepel á čerpadla se dále dělí podle zdroje ízkopote iál ího tepla, který ke s é fu k i uží ají. )droje ízkopote iál ího tepla je édiu , e které je aaku ulo á a solár í e ergie. Tí to zdroje ůže ýt zdu h, oda a půda. Tepel é čerpadlo pak ese oz ače í apř. zdu h- oda, přiče ž pr í z í ě ý, ted zdu h, je zdroj ízkopote iál ího tepla a druhý z í ě ý, ted oda, je édiu , které u je teplo tepel ý čerpadle ode zdá á o.

TEPELNÉ ČERPADLO V)DUCH-VODA

Tepel á čerpadla zduch- oda dispo ují do rý po ěre e a/ ýko , dík če už jsou hoj ě uží a á jako zdroj tepla pro rodi é do , ale i ětší o jekt . Jeho jed odu há i stala e a u i erzál í použití ho řadí ezi ej uží a ější tepel á čerpadla. Tepel é čerpadlo zdu h-voda ode írá ízkopote iál í teplo ze zdu hu proudí ího pří o skrz

ýpar ík. Te to zdu h ůže ýt uď e ko í zdu h, který je ěž ě dostup ý, e o odpad í zdu h, který je zdu h od ádě ý z íst osti rá i ětrá í.

VENKOVNÍ V)DUCH JAKO )DROJ NÍ)KOPOTENCIÁLNÍHO TEPLA

Nej ětší ýhodou tepel ý h čerpadel uží ají í h e ko í zdu h jako zdroj ízkopote iál ího tepla je ta, že je e ko í zdu h zadar o a šude příto ý e elké

ožst í. Jeho elko á tepel á e ergie se li e od ěru tepel ý čerpadle prakti k e ě í, protože ode ra é teplo je zdu hu rá e o e for ě tepel ý h ztrát udo , jež je tepel ý čerpadle tápě a. [5]

U TČ tohoto t pu do hází k poklesu úči osti vlivem s ižují í se teploty e ko ího vzduchu a ted do ě ej šší potře top é sezó ě je tato úči ost, stej ě jako teplota,

ej ižší. Te to t p tepel ý h čerpadel lze provozovat až do teploty kolem - °C. Mají so ě za udo a ý elektrokotel, který se při ízký h teplotá h auto ati k spí á a apo áhá sa ot é u TČ s vytápě í a požado a ou teplotu. [5]

Při teplotá h e ko ího zdu hu pod cca 5 °C do hází li e lhkosti e ko ího zdu hu a od ěru tepla ýpar íke k jeho na rzá í. To je pak tře a řešit od razo á í ýpar íku. Nejčastěji se to řeší o rá e ý re erz í hode hladi a TČ.

ODPADNÍ V)DUCH JAKO )DROJ NÍ)KOPOTENCIÁLNÍHO TEPLA

Odpad í zdu h, ted zdu h z tápě ý h prostor, který je od ádě k ůli e tila i prostoru lze užít jako zdroj ízkopote iál ího tepla pro tepel é čerpadlo.

Tento vzduch je z íst osti od ádě s sté e u e ého ětrá í za relati ě soké teplot , kole °C. Lze poto t rdit, že takto zkonstruova é TČ je aria tou zpět ého získá á í tepla ))T . S ýhodou se te to druh tepel ý h čerpadel uží á ta , kde je o jektu elké ožst í

itř í h zisků.

Oproti e ko í u zdu-hu á te to s sté e ýhodu

v to , že o je odpad ího tepla je o eze ý a je zá islý a počtu itř í h zdrojů počet zap utý h zaříze í a lidí o jektu . Proto je tře a o jekt dotápět další zdroje tepla, e o

užít i ji ého zdroje ízkopote iál ího tepla.

Obr. 06 - Ko ep e TČ t pu zdu h-voda

s užití e ko ího zdu hu [6]

Obr. 07 - Ko ep e TČ zdu h-vzduch

VUT V BRNĚ DIPLOMOVÁ PRÁCE BC.RATSAM PAVEL FSIEÚM-TEP TEPELNÉ ČERPADLO V)DUCH-VODA 2016

20

TEPELNÉ ČERPADLO VODA-VODA

Tepel é čerpadlo oda-voda disponuje vysoký top ý faktore při relati ě ízký h pořizo a í h áklade h tohoto zaříze í, dík če už je ož é dosáh out krátké do á rat osti. Tato zaříze í ohužel elze pro ozo at kdekoli a ted je tře a spe ifi ký h loka í pro jeji h i stala i. Te to druh TČ, jak je patr é z jeho áz u, uží á jako zdroj ízkopote iál ího tepla odu. Vodu uží a ou pro tepel á čerpadla lze rozdělit a odu povrchovou a podze í, případ ě lze uží at i geoter ál í pra e .

POVRCHOVÁ VODA JAKO )DROJ NÍ)KOPOTENCIÁLNÍHO TEPLA

Po r ho ou odou se rozu í řek , r ík či ádrže. Pro sa ot é užití tepel ý i čerpadl je tře a, a oda splňo ala určité para etr , jako je he i ké slože í od , čistota, ožst í dostup é od a eposled í řadě její teplota.

Nej ižší teplota, při které je ož é užít od í plo hu pro tepel é čerpadlo je °C, protože prá ě o °C je oda o hlazo á a od ěre tepla kolektore tepel ého čerpadla. Z toho vyplý á, že při teplotě od °C se po ode zdá í tepla dostá á voda na kraj í hod otu za rzá í. [5]

Od ěr tepla z od je realizo á po o í s sté u ý ě íků pol eth le o é hadi e u ístě ého do kor ta řek , e o a d o elké od í plo h , který proudí e rz ou í s ěs. Ta je čerpadle dopra o á a do dalšího tepel ého ý ě íku ýpar íku , kde předá á teplo hladi u irkulují í u v hladí í o ěhu tepel ého čerpadla. To uto s sté u se též říká uza ře ý s sté , protože teplo os á látka e rz ou í s ěs cirkuluje v uza ře é o ěhu. [5]

Jelikož se jed á o totož ý pri ip či osti použí a ý u tepel ý h čerpadel ze ě-voda s použití horizo tál í h kolektorů, jsou tato tepel á čerpadla často oz ačo á a jako čerpadla t pu ze ě-voda.

Obr. 08 - Ko ep e TČ t pu voda-voda

POD)EMNÍ VODA JAKO )DROJ NÍ)KOPOTENCIÁLNÍHO TEPLA

Podze í oda se s ou relati ě ko sta t í teplotou, která kolísá - °C kolem prů ěr é roč í teplot o lasti pro Českou republiku je to 8-10 °C , je ej ýhod ější zdroje ízkopote iál ího tepla pro tepel á čerpadla. [5]

Podze í oda ětši ou eo sahuje žád é chemické či mechanické ečistoty. Její ožst í a he i ké last osti zá isí a slože í půd , srážká h a od í h to í h v okolí.

Pro užití podze í od se tato oda usí ejpr e čerpat ze ze ě a ásled ě se do ze ě usí rátit pro za ho á í přiroze é irkula e podze í h od. Podze í odu, které už lo teplo ode rá o, elze ra et zpět do ísta, odkud la čerpá a, protože r hle došlo k o hlaze í okol í od a zdroj tepla se stal edostateč ý. ) tohoto dů odu se pro

uží á í podze í od usí zřídit tz . čerpa í a sako a í rt. Čerpa í rt slouží k od ěru od a do sako a ího rtu je oda, která projde přes ý ě ík tepla a je jí teplo ode rá o, vracena. Vsako a í rt se u isťuje po s ěru proudě í podze í h od od čerpa ího rtu, a la jeji h přiroze á irkula e o ej é ě arušo á a.

Podze í odu lze pro tepel é čerpadlo užít d ě a způso . Jed á se uď o pří é užití ote ře ý s sté , e o epří é užití uza ře ý s sté .

Při pří é užití podze í od je oda čerpá a pří o do ýpar íku, kde předá á teplo chladivu a poté je dopra o á a do sako a ího rtu. Takto lze užít pouze podze í

odu o he i ké slože í, které e arušo alo ateriál ýpar íku.

Při epří é užití podze í od se oda čerpá do desko ého ý ě íku, kde je teplo předá á o e rz ou í s ěsi, která je ásled ě další čerpadle dopra o á a do ýpar íku, kde se už teplo předá á hladi u. Podze í oda je po o hlaze í desko é ý ě íku opět ra e a do ze ě přes sako a í rt. Te to s sté se uží á loka í h, kde ohlo li e he i kého slože í podze í od do házet k aruše í ýpar íku. Desko ý ý ě ík pro pře os tepla ezi podze í odou a e rz ou í s ěsí je rá ě z ateriálu, který he i ké u slože í od odolá.

Obr. 09 - Ko ep e TČ t pu oda-voda

VUT V BRNĚ DIPLOMOVÁ PRÁCE BC.RATSAM PAVEL FSIEÚM-TEP TEPELNÉ ČERPADLO V)DUCH-VODA 2016

22

GEOTERMÁLNÍ PRAMENY JAKO )DROJ NÍ)KOPOTENCIÁLNÍHO TEPLA

Tepel ý i čerpadl lze užít i tepel ou e ergii ter ál í h pra e ů. T to pra e a ý ají teplot ohe šší h ež ěž á podze í oda a dík to u lze dosahovat znač ý h ýko ů. Pro lé e ter ál í h pra e ů je, že se a házejí pouze ěkterý h oblastech.

Ter ál í pra e se e uží ají pří o čerpá í ze ze ě, jako apříklad podze í voda, i z dů odu el i soký h teplot ter ál í h pra e ů České repu li e až , °C - Karlo arské Vřídlo [7]

). Pří o se t to pra e uží ají apříklad pro lázeňské účel . V tě hto pro oze h z iká elké ožst í odpad í h ter ál í h od. T to od je tře a z h gie i ký h dů odů hladit, a prá ě k to uto hlaze í se uží ají tepel á čerpadla.

Tato tepel á čerpadla se k ůli he i kému slože í ter ál í h od použí ají s uza ře ý s sté e . Konstrukce je o do á jako u tepelný h čerpadel uží ají ích povrchovou vodu.

TEPELNÉ ČERPADLO )EMĚ-VODA

Půdu ůže e jako zdroj tepla zhlede k e ko í kli ati ký pod í ká hod otit jako ejsta il ější zdroj ízkopote iál ího tepla. Ted zdroj, jehož teplota se ě í ej é ě z u ede ý h zdrojů ízkopote iál ího tepla li e z ě kli ati ký h pod í ek.

Teplo ze ze ě se zpra idla uží á epří o skrze hod ý ý ě ík tepla, ze í kolektor, který proudí e rz ou í s ěs. Ta ode írá teplo půdě a ásled ě jej e ýpar íku předá á hladi u. Pri ip tepel ého čerpadla ze ě- oda je ted totož ý s tepel ý čerpadle oda-voda s uza ře ý s sté e .

Pro od ěr tepla z půdy se uží ají horizo tál í e o ertikál í kolektory.

ODBĚR TEPLA )E )EMĚ HORI)ONTÁLNÍMI KOLEKTORY

Horizo tál í kolektor , oz ačo á též jako ze í kolektor , jsou v podstatě pol eth le o é hadi e ukláda é do půd ezá rz é hlou e asi 1,2-1,5 m. Nezá rz á hloubka je tako á hlou ka pod

po r he půd , kde již ze i a eloroč ě eza rzá. V o lasti České repu lik je tato hlou ka okolo 1 m. [5]

Horizo tál í kolektor jsou le ější z o ou aria t od ěru tepla z půd , i é ě pro jeji h realiza i je za potře í elké ezasta ě é plo h okolí tápě ého o jektu. Vlivem od odu tepla z půd do hází k její u i te zi í u o hlazo á í a tato o last pak e í hod á ani k ze ědělský účelů . [5]

Obr. 10 - Koncepce TČ t pu ze ě-voda s

ODBĚR TEPLA )E )EMĚ VERTIKÁLNÍMI KOLEKTORY

Vertikál í kolektor , ji ak azý a é geoter ál í rt , se uží ají pro s ěr tepla z půd případě, že e í k dispozi i dostateč á plo ha pro horizo tál í kolektor . Výhodou

ertikál í h kolektorů je alá plo ha potře á k realiza i. Jejich velkou e ýhodou je šak e a, kd při užití tepel ý h čerpadel s ertikál í i kolektor jsou sa ot é geoter ál í rt jed ou z ejdražší h položek elého s sté u tápě í objektu. [5]

Geoter ál í rt se realizují do hlou ek -120 m. V případě že tato hlou ka pro dosaže í požado a ého ýko u estačí, uží á se í e para-lel í h rtů. Prů ěr tě hto rtů se pohybuje okolo 150 mm. [5]

2.4.2.2 TČ ODEV)DÁVAJÍCÍ TEPLO DO V)DUCHU

Tepel á čerpadla ode zdá ají í sokopote iál í teplo zdu hu jsou urče a pro teplo zduš é tápě í, případ ě hlaze í. Ko struují se zpravidla typu vzduch-vzduch. Tato tepel á čerpadla e ají, oproti TČ od ádějí í h teplo do od , ož ost akumulace tepla.

TČ t pu zdu h-vzduch jsou ideál í aria tou pro tápě í elký h prů slo ý h hal, super arketů a další h elkoo je o ý h prostor s soký i árok a stálou opti ál í teplotu. Mimo tyto aplikace je lze užít i pro tápě í nebo

te pero á í e ší h o jektů jako jsou rodi é do , ka eláře aj. Ve ětši ě případů elze tápět prostor pouze po o í tohoto t pu tepel ý h čerpadel, ale je ut ý další zdroj tepla, který do ě edostateč ého ýko u tepel ého čerpadla dodateč ě tápí prostor. Mezi e ýhod tohoto s sté u patří ut ost e tilač ích rozvodů a e ož ost tí to s sté e ohří at TUV. Výhodou je pak krátká reakč í do a po u ede í s sté u do hodu.

Tepel á čerpadla zdu h-vzduch uží ají od ěru tepla z e ko ího zdu hu nebo je lze užít pro rekupera i zdu hu, kd oproti rekuperač í jed otká slouží í pro předehře zdu hu při ádě ého do o jektu lze dosáh out šší h teplot při ádě ého zdu hu, ež á zdu h odpad í. Dík to u pak lze tí to způso e objekt eje ětrat, ale i tápět.

Obr. 11 - Ko ep e TČ t pu ze ě-voda s

ertikál í kolektore [6]

3

KOMPRESOROVÉ TEPELNÉ ČERPADLO V)DUCH-VODA

Ko presoro á tepel á čerpadla KTČ t pu zdu h-voda uží ají í e ko í zdu h jsou součas é do ě ejrozšíře ější tepel á čerpadla uží a á pro tápě í. Tento typ tepel ý h čerpadel se hoj ě uží á přede ší z dů odu dostateč ého ožst í šud příto ého zdu hu, jako zdroje ízkopote iál ího tepla, který je eje zadar o, ale také pro jeho uží á í e í tře a žád ý h drahý h ko strukč í h řeše í.

KTČ se ale rá ějí e í e pro ede í h s určitý i ko strukč í i odliš ost i. Tyto růz é konstrukce jsou zá islé a pro oz í h reži e h, pro které je TČ urče é. Jsou to čerpadla urče á pouze k tápě í nebo čerpadla urče á jak k tápě í, tak k hlaze í. Velmi podo ý ko strukč í řeše í k TČ s ož ostí tápě í i hlaze í jsou čerpadla s ož ostí re erza e hodu urče é k od razo á í ýpar íku iz ásledují í kapitola).

3.1 ODMRA)OVÁNÍ VÝPARNÍKU

Při pro ozo á í tepel ý h čerpadel t pu zdu h- zdu h při ízký h teplotá h e ko ího zdu hu ůže do házet ke ko de za i a a rzá í zduš é lhkosti a ýpar íku. Ná raza pak á egati í li a ýko ýpar íku a tí i a ýko elého tepel ého čerpadla. ) toho dů odu je tře a jí odstraňo at.

Od razo á í ýpar íku, často azý a é také odtá á í či defrost, se pro ádí při ede í tepla do ýpar íku. Toto teplo lze získat í e způso .

Nejčastěji použí a ý způso e od razo á í je tz . re erza e hodu hladi o ého o ěhu. Ta spočí á e z ě ě proudě í hladi a o ěhe po o í čt ř est ého e tilu. Vli e z ě toku hladi a ýpar ík pl í fu k i ko de zátoru a aopak. TČ re erz í hodu ode írá teplo z top ého édia a předá á jej skrz ýpar ík á raze až do do , kd dojde k její u odtátí.

Při šší h teplotá h zdu hu je ož é užít tz . do ěhu e tilátoru. Do ěh e tilátoru je sta , kd je tepel é čerpadlo hladi o ý o ěh eči é a hodu je pouze e tilátor distri uují í e ko í zdu h skrz ýpar ík. Teplo ze zdu hu je ode zdá á o á raze a po r hu ýpar íku, které ají ižší teplotu ež e ko í zdu h. Dík to u pak á raza odtá á z po r hu ýpar íku. Te to způso odtá á í je uží á při teplotá h e ko ího zdu hu ad °C. Při ižší h teplotá h už e í te to způso efekti í.

Další ož ostí od razo á í je užití top ý h t čí. Tato ož ost žaduje úpra u ko struk e ýpar íku, kd jí edou i o hladi o é potru í i elektri ké top é t če. Při použití tohoto způso u od razo á í je e ýhodou eje potře a další elektri ké e ergie, která je při použití pří otop ý h t čí soká, ale také částeč é s íže í přestupu tepla e

ýpar íku li e další h, pro přestup tepla e užitý h, plo h top ý h t čí .

Ko struk i ýpar íku lze upra it i tak, že ě e ude pouze hladi o é potru í, ale po ede jí další sa ostat á tru ko á s čka. V této s č e je e rz ou í s ěs. V případě potře odtá á í s ěs irkuluje sa ostat é okruhu. S ěs ode írá teplo ko de zátu stupují í u z ko de zátoru po o í dalšího ý ě íku tepla a do hází k jeho dodateč é u pod hlaze í. )íska é teplo pak ode zdá á e ýpar íku á raze a tí do hází k odtá á í. Stej ě jako u užití elektri ký h top ý h t čí je při použití další tru ko é s čk s e rz ou í s ěsí e ýpar íku s ižo á přestup tepla li e e užitý h plo h

Od razo á í defrost se často epro ádí pouze jed í způso e , ale ko i a í í e etod se s ahou zajistit o ej šší úči ost s o ej ižší e ergeti kou ároč ostí.

VUT V BRNĚ DIPLOMOVÁ PRÁCE BC.RATSAM PAVEL FSIEÚM-TEP TEPELNÉ ČERPADLO V)DUCH-VODA 2016

26

3.2 CHLADIVOVÝ OBĚH KTČ

)áklade tohoto typu tepel ého čerpadla je ko presoro ý hladi o ý o ěh, dík které u je ízkopote iál í teplo přečerpá áno a sokopote iál í. Chladi o, teplo os á látka o ěhu, ě irkuluje a kli k ě í s é skupe st í.

)áklad í pri ip fu k e KTČ je popsá kapitole . . . a z dů odu za ěře í této prá e ude odsta í h íže popsá už je ko ple í o ěh ko presoro ého tepel ého čerpadla s ož ostí re erza e hodu. Při to to ko strukč í řeše í pak tepel é čerpadlo pra uje uď or ál í reži u reži tápě í nebo re erz í reži u reži odtá á í .

3.2.1 NORMÁLNÍ REŽIM KTČ Chladi o při hází do ýpar íku e sta u okré pár s ěs kapal ého a pl ého hladi a , kde je mu předá o teplo ze zdroje ízkopote iál ího tepla (vzduchu). Zde se kapal á složka hladi a pařuje, do hází ke z ě ě fáze. Dále jsou pár chladiva přehří á pro dosaže í ětší stability, ož omezuje jeji h ežádou í ko de za i další h částe h o ěhu.

V pařo a í teplota chladiva je zá islá a tlaku e ýpar íku a t pu použitého chladiva. Všeo e ě lze ří i, že ůže ýt el i ízká. Teplota hladi o ý h par a ýstupu z ýpar íku ůže a ý at i hluboce zápor ý h hod ot kole -20 °C . Pro distribuci vzduchu pro házejí ího ýpar íke jsou použí á a iál í e tilátor .

Pár hladiva dále pro hází přes čt ř est ý e til do potru í ět e sá í kompresoru. ) dů odu ezpeč osti s sté u a spolehlivosti hodu zaříze í je před ko presore u ístě odlučo ač kapaliny, zajišťují í případ é odlouče í z tko ého kapal ého chladiva. Odlučo ač kapaliny přito slouží přede ší jako ochrana kompresoru před asátí kapal ého hladi a, ož edlo k ežádou í u s íže í jeho úči osti nebo jeho poškoze í.

Další pr ke o ěhu je ízkotlaký presostat. Tí je defi o á ej ižší tlak a sá í kompresoru, při kterém jej lze provozovat. Při poklesu sa ího tlaku pod definovanou hod otu a delší časo ý úsek, ež je do ole ý, do hází k odsta e í ko presoru a tí páde i elého tepel ého čerpadla.

Pár hladi a s ízkou teplotou ízký tepel ý pote iále jsou ásled ě asá á ko presore . V ko presoru do hází k jeji h ko presi a s tí spjatý árůstem teplot . Tí se pár hladi a dostá ají a hladi u ššího tepel ého pote iálu a lze je dále užívat apříklad pro ohře top é od . Oproti teplotá par a sá í ko presoru ohou ít pár a jeho ýtlaku i teploty přes °C.

Na ýtlaku ko presoru je u ístě sokotlaký presostat. Je obdobou ízkotlakého presostatu, definuje šak a i ál í tlak a ýtlaku ko presoru, při který h je ož é TČ pro ozo at. Při dosaže í asta e é hod ot je kompresor oka žitě, bez prodlevy, automaticky odstaven.

Další ezpeč ost í pr ke a ýtlaku ko presoru je ter ostat za raňují í hodu ko presoru při ýtlač ý h teplotá h šší h, ež jsou do ole . Při překroče í asta e é hodnoty je kompresor ihned odstaven.

)ko pri o a é pár hladi a poté pro hází skrz čt ř est ý e til do ko de zátoru, e které ode zdá ají teplo top é odě. Vlivem odvodu tepla do hází ke z ě ě fáze chladiva, kondenzaci. Ko de zát je zde pod hlaze pro zajiště í sta il ího kapal ého chladiva s o ej ižším obsahe z tko ý h par. Kondenzace se uží á z dů odu u olňo á í late t ího tepla při z ě ě fáze předá a ého top é odě. Ko de zač í teplota chladiva je přito ohe šší ež teplota v pařo a í li e ššího tlaku této části o ěhu.

Po ýstupu z ko de zátu je hladi o ede o přes s ěrač hladi a. Podo ě jako odlučo ač kapali s ěrač hladi a separuje pl ou fázi od kapal é. )e s ěrače stupuje už je kapal é hladi o, případ ě hladi o s i i ál í o sahe u li .

)a s ěrače hladi a je u ístě filtrdeh drátor, e které je pohlcena vlhkost a drobné pevné části e. ) filtrdeh drátoru už hází je čisté kapal é hladi o.

Toto hladi o pak proudí skrz průhledítko slouží í ke sledo á í stavu chladiva. V to to ístě už hladi o es í o saho at ublinky. Jeji h ýsk t by indikoval apříklad álo hladi a o ěhu. Průhledítka ohou o saho at i dikátor lhkosti, který po áhá i diko at příto ost z tko é lhkosti při u ádě í TČ do pro ozu.

)a průhledítko se u isťuje e pa z í e til, který slouží k distri u i sprá ého ožst í hladi a do ýpar íku z dů odu zajiště í jeho opti ál ího pro oz ího reži u. E pa z í e til také zajišťuje pokles tlaku a teploty chladiva a z ě u jeho stavu do stavu okré pár . Dík regulaci tlaku pří o o li ňuje také ýpar ou a ko de zač í teplotu chladiva o ěhu a přede ší jeho přehřátí e ýpar íku.

Před stupe do tělesa ýpar íků je zařaze distributor kapal ého hladi a, který je součástí dodá k ýpar íku. Toto zaříze í roz ádí kapal é hladi o do jed otli ý h trubko ý h sek í ýpar íku pro dosaže í ro o ěr ého průtoku hladi a e še h sek í h. Ve ýpar íku se hladi o opět pařuje a elý klus se opakuje.

Tok hladi a o ěhu je us ěrňo á zpět ý i e til . T u ožňují proudě í chladiva pouze jed o s ěru a součas ě za raňují jeho průtoku z ízkotlaké části o ěhu do části

VUT V BRNĚ DIPLOMOVÁ PRÁCE BC.RATSAM PAVEL FSIEÚM-TEP TEPELNÉ ČERPADLO V)DUCH-VODA 2016

28

3.2.2 REVER)NÍ REŽIM

) ě u z or ál ího reži u tepel ého čerpadla a re erz í reži zajišťuje čt ř est ý e til. ) o r. 14 je patr é, že část o ěhu ČV-K-ČV pra uje o ou reži e h stej ě a rozdíl je pouze druhé části o ěhu.

Při o ěhu re erz í reži u proudí ko pri o a é pár hladi a skrz čt ř est ý e til do ět e s ýpar íke . V to to reži u ýpar ík zastá á fu k i ko de zátoru. Chladivo zde kondenzuje a předá á teplo tělesu ýpar íku, dík če už do hází k odtá á í á raz na jeho povrchu.

)ko de zo a é hladi o je poté as ěro á o přes s ěrač chladiva, filtrdeh drátor, průhledítko do e pa z ího ventilu, odkud už proudí do ko de zátoru.

Kondenzátor při re erz í reži u TČ vyko á á fu k i ýpar íku. Chladi o ode írá teplo z top é od , ochlazuje ji, a pařuje se, přiče ž jeho průtok je defi o á asta e í e pa z ího e tilu.

Po prů hodu hladi a ko de zátore hladi o dále proudí přes čt ř est ý e til do části o ěhu s ko presore , který je proti

or ál í u reži u e ě ý.

3.3 PRACOVNÍ CYKLUS KTČ

Ko presoro á tepel á čerpadla pra ují a pri ipu o rá e ého tepelného cyklu. )áklad í tepel ý kle je Car otů klus. Jed á se šak o z ela zidealizo a ý teoreti ký ter od a i ký cyklus a z toho dů odu je pra i edosažitel ý. Použí á se šak pro poro á í reál ý h zaříze í a jeji h úči ostí. [1]

Tepel ý čerpadlů se pak í e při ližuje o rá e ý Ra ki ů klus, i é ě i tento cyklus je ír ě zidealizo a ý. Jed á se o za ed á í tepel ý h a h drauli ký h ztrát. T jsou šak e skuteč osti tak alé, že se skuteč ý klus tepel ého čerpadla od

o rá e ého Ra ki o a klu příliš eliší. [1] Obr. 15 - T-s diagra o rá e ého Carnotova cyklu

VUT V BRNĚ DIPLOMOVÁ PRÁCE BC.RATSAM PAVEL FSIEÚM-TEP TEPELNÉ ČERPADLO V)DUCH-VODA 2016

30

3.4 CHLADIVA V KTČ

Chladi o je základ í pr ke , pra o í látkou, nositelem energie v tepel ý h čerpadlech a ez ěj tato zaříze í e ohla fu go at. Chladi o šak eputuje o ěhe TČ sa o, ý rž jako s ěs hladi a s oleje pro azá í ko presoru. E istuje elá řada hladi , ale pro tepel á čerpadla se hodí je ěkterá z i h. [5]

Chladi o a jeho para etr ají zásad í li a fu k i tepel ého čerpadla a efektivitu jeho provozu. Volba chladiva pro tepel é čerpadlo se od íjí od elé řad kritérií, jako jsou:

 požado a á o last použití a pro oz í pod í k ,

 požado a ý ýko s ohlede a last osti ko presoru,  doporuče í ýro e ko presoru,

 cena chladiva,  dostupnost chladiva,  ekologi ká ezá ad ost.

S ohlede a ži ot í prostředí jsou hladi ů přiřaze d a základ í koefi ie t . Jsou to ODP (Ozone Depletion Potential) a GWP (Global Warming Potential). [5]

Koeficient ODP jadřuje li hladi a a poškozo á í ozo o é rst )e ě. V minulosti byli v chladivový h okruzí h hoj ě uží á freo , ted látk a ázi hloro a ý h uhlo odíků. Po zjiště í egati ího li u hloru a ozo o ou rst u )e ě astal postup ý útlu uží á í a ýro tě hto látek a začalo se hledat ji é řeše í, ted látk , které ěly podo é ter od a i ké úči k s o ej e ší egati í li e a ozo o ou rst u )e ě. V součas é do ě se tepel ý h čerpadle h už ěž ě použí ají

hladi a s ulo ý ODP a ted e ají egati í li a ozo o ou rst u )e ě. [5]

Koefi ie t GWP jadřuje li hladi a a skle íko ý efekt, který je jed ou z příči glo ál ího oteplo á í )e ě. GWP je ztaže k olekule CO2, která á hod otu GWP a čí

ětší á hladi o GWP, tí ětší je jeho egati í li a skle íko ý efekt. [5]

O a t to koefi ie t jsou zá islé a he i ké slože í hladi . Dle he i kého slože í se hladi a hod á pro tepel á čerpadla dělí do skupi CFC, HCFC, HFC a HC. [5]

Chladi a ze skupi CFC fluoro hlorouhlo odík jsou orga i ké slouče i o sahují í hlór, fluór a uhlík. CFC se též azý ají t rdé freo a přírodě se přiroze ě

e sk tují. Mají soký ODP i GWP. [9]

Chladiva ze skupiny HCFC h dro hlorofluorouhlo odík se též azý ají ěkké freony. V přírodě přiroze ou estou e z ikají a připra ují se u ěle. Na rozdíl od CFC e í u ěkký h freo ů odík pl ě ahraze hlóre a fluore a jejich ODP je relati ě ízký a GWP a ý á střed í h až soký h hod ot. [9]

Chladiva ze skupiny HFC fluoruhlo odík jsou orga i ké látk o sahují í uhlík, fluor a odík. Jsou to těka é látk a přírodě se přiroze ě e sk tují. Jeji h ODP je ulo é, ale

ohou ít el i z ač ě soký GWP. [9]

Chladiva ze skupiny HC jsou přírod í uhlo odík a jeji h s ěsi. Vz ikají přírod í i

io he i ký i pro es . Ne ají egati í li a ozo o ou rst u a i i ál í li a skle íko ý efekt. [9]

Nej uží a ější chladiva a aše trhu jsou R134a, R404a, R407c a R410a. Pro předsta u hod ot koefi ie tů ODP a GWP jsou tab. 01 pro tato chladiva uvedeny. [5]

Chladivo Skupina ODP GWP

R134a HFC 0 1430 R404a HFC 0 3922 R407c HFC 0 1774 R410a HFC 0 2088

3.5 )ÁKLADNÍ KONSTRUKČNÍ PRVKY KTČ

Tepel é čerpadlo se skládá z oha ko po e t. Chladi o ý o ěh, který je základe KTČ, o sahuje čt ři základ í ko po e ty. Jsou ji i ýpar ík, ko presor, konde zátor a e pa z í e til.

3.5.1 VÝPARNÍK

Výpar ík je tepel ý ý ě ík předá ají í teplo ze zdroje ízkopote iál ího tepla chladivu. Výpar ík ý ají TČ zdu h- oda jed ou z ej ětší h součástí elého o ěhu přede ší proto, že jsou a stra ě zdu hu ohe e ší přestup tepla ež a stra ě hladi a a je ted zapotře í te to edostatek ko pe zo at ětší plo hou pro přestup tepla.

3.5.1.1 KONSTRUKCE VÝPARNÍKU

U s sté u zdu h- oda se jako ýpar ík uží á la elo ý ý ě ík tepla. Ten se skládá z jed é či í e řad tru ek opatře ý h la ela i pro z ýše í plo h pro přestup tepla. Tyto lamely lze oz ačit jako že ra tru ek ýpar íku a z toho dů odu se ůže e setkat s oz ače í tě hto ý ě íků jako „že ro k “.

Součástí ý ě íku je a vstupu do tělesa ýpar íku a stra ě hladi a i stalo á distributor střiko a ého hladi a. Te zajišťuje ro o ěr é rozděle í hladi a z e pa z ího e tilu do tru ko ý h sek í, do který h jsou rozděle tru k ýpar íku po jeho ýš e. Na ýstupu z ý ě íku jsou tru ko é sek e spoje do tru k o ětší prů ěru z dů odu árůstu o je u li e fázo é z ě chladiva.

La elo ý ý ě ík je defi o á ěkolika parametry, které udá ají jeho ýsled ý roz ěr. Tě ito para etr jsou počet tru ko ý h řad defi ují í hloubku ý ě íku, počet tru ek řadě defi ují í ýšku ý ě íku, délka ý ě íku, počet střiků hladi a a rozteč la el.

3.5.1.2 MATERIÁLY VÝPARNÍKU

Pro ýro u tru ek se ejčastěji použí á ěď. Lze se také setkat s tru ka i hli íko ý i, které l uží á přede ší i ulosti do ě sokého árůstu e ědi. V agresi í prostředí, kd je ut é do ílit určité odol osti ýpar íku, se uží ají též elo erezo é ko struk e. V to to případě jsou z erezo é o eli ro e eje hladi o é tru k , ale též la el .

Pro sa ot é la el se často uží ají i další ateriál . Jsou ji i ěď, hli ík, po lako a ý hli ík e o h drofil í hli ík. Vol a ateriálu zá isí a ko krét í h požada í h

a realiza i, pro oz í h pod í ká h TČ aj.

Obr. 17 - La elo ý ý ě ík

VUT V BRNĚ DIPLOMOVÁ PRÁCE BC.RATSAM PAVEL FSIEÚM-TEP TEPELNÉ ČERPADLO V)DUCH-VODA 2016

32

3.5.1.3 VOLBA VÝPARNÍKŮ

Pro ko krét í ko struk i TČ je žd s aha olit o ož á ej ýhod ější ýpar ík. Při této ol ě se jed á přede ší o aleze í „opti a“, které zá isí a záje é ztahu h ed ěkolika faktorů. Jsou to požado a ý hladí í ýko , který usí ýpar ík pře ášet při ko krét í h para etre h zdu hu, elikost ýpar íku a tlako é ztrát jak a stra ě zdu hu, tak i a stra ě hladi a.

3.5.2 KOMPRESOR

Ko presor tepel é čerpadle slouží ke ko presi par hladi a. ) ýše í tlaku pro íhá z e šo á í o je u pra o ího prostoru ě ž je hladi o uza ře o.

3.5.2.1 KONSTRUKCE KOMPRESORU

Pro tepel á čerpadla lze užít růz é t p ko presorů. Pr í ko presor uží a é v KTČ ly písto é ko presor . Dále se začal uží at rotač í ko presor s krouží í píste a dále pak spirálo é ko presor také azý a é Scroll aj.

Pro TČ jsou ejčastěji uží á ko presor her eti ké pro ede í. ) ačí se tí , že ají e společ é ádo ě a společ é hřídeli elektro otor i ko presor. Společ á je také olejo á áplň. Dík jeji h ko struk i jsou aprosto těs é a z ádo ede pouze ýtlač é a sa í potru í.

Mi o her eti ké pro ede í ko presorů e istují ještě ko presor v poloher eti ké pro ede í a ote ře é pro ede í.

U poloher eti kého pro ede í ko presoru je elektro otor s ko presore a jed é hřídeli her eti ké skří i, i é ě elektro otor je po odstra ě í kr í h ík přístup ý.

Ote ře é pro ede í ko presoru předsta uje sa ot ý ko presor. )e skří ě ko presoru je ede a hřídel, která je opatře a u pá ka i proti ú iku hladi a. Jako poho ůže sloužit eje elektro otor, ale také ji é druh otoru.

PÍSTOVÉ KOMPRESORY

Ke ko presi písto ý h ko presore h do hází dík pří očaré u rat é u poh u pístu e ál i.

Her eti ké písto é ko presor jsou ejrozšíře ější hla ě alý h pro ede í h pro ižší ýko . Pře áž ě se použí ají e ětši ě t pů hladi o ý h o ěhů do á í h hlad iček. U tepel ý h čerpadel se uží ají je zřídka. Jeji h ej ětší užití je u TČ alý h ýko ů, případ ě se s i i lze setkat u TČ starší h t pů.

Mezi ne ýhod tě hto ko presorů patří, že es esou ez poškoze í asátí kapal ého hladi a a ají o ě o ětší hluč ost. ) teorie písto ý h ko presorů lze také jako e ýhodu rát tz . škodli ý prostor, dík ě už se s ižuje dopra í úči ost tě hto ko presorů.

Obr. 18 - Her eti ký písto ý

ROTAČNÍ KOMPRESORY S KROUŽÍCÍM PÍSTEM

U ko presorů s krouži ý píste je ko prese způso e a poh e ál o ého tělesa po itř í o odu ál o é ko or . Poh li á přepážka odděluje sa í a ýtlač ou část ko or .

Rotač í ko presor s krouži ý píste si prošly ý oje a součas é do ě se lze setkat u tohoto typu kompresoru s použití jednoho nebo dvou pístů.

Výhodou ko presoru s d ě a píst oproti jed opísto é u pro ede í je e ší zatěžo á í hla í hřídele, tišší hod a e ší vibrace.

SCROLL KOMPRESORY

Scroll spirálo é kompresory jsou v součas é do ě ejrozšíře ější i ko presor uží a ý i pro pro oz KTČ. Jsou t oře d ě a spirála i lože ý i do se e. Jed a z i h je pe á a druhá í e e tri k krouží. Tí to poh e do hází k ta ge iál í u asá á í édia a části ějšího o odu spirál a ásled ě jeho stlače í s ěre ke středu. )e středu pak stlače é, ohřáté édiu opouští sousta u spirál a iál í s ěru.

Oproti písto ý ko presorů zde e í, stej ě jako u rotač í h ko presorů s krouži ý píste , žád ý škodli ý prostor a eškerý o je édia stupují í a stra ě sá í opouští ko presor a stra ě ýtlaku, dispo ují tedy teoreti k % dopra í úči ostí a ejsou tak á h l é a nasátí kapal ého hladi a.

S roll ko presor se ko struují v pro ede í o /off e o i ertoro é .

V pro ede í o /off ůže ýt ko presor uď p utý, e o ůže

pra o at a % ýko u. Te to t p ko presoru je pro pra o í ýko opti alizo á a dosahuje tak ej šší úči osti. Ži ot ost o /off ko presoru ej í e o li ňuje počet startů.

Obr. 19 - Ko presor se d ě a

krouži ý i píst [12]

VUT V BRNĚ DIPLOMOVÁ PRÁCE BC.RATSAM PAVEL FSIEÚM-TEP TEPELNÉ ČERPADLO V)DUCH-VODA 2016

34

V i ertoro é pro ede í lze pl ule ě it otáčk ko presoru a tí i jeho ýko . Výhodou je, že lze do ě potře ko presor pro ozo at při ižší ýko u a tí do hází k e ší u a áhá í ko presoru a počet startů. S ož ostí regulace ýko u je šak spjata jeji h e ýhoda, kterou je kolísá í úči osti ko presoru v rozsahu ýko u.

S roll ko presor prošli další ý oje a součas é do ě se pra i i o "jed odu hé" Scroll ko presor uží ají i jeji h další ge era e.

EVI SCROLL KOMPRESORY

EVI (Enhanced Vapour Injection) Scroll kompresor je další ge era í Scroll ko presorů. S sté EVI je založe a pri ipu střiko á í hlad ý h par chladiva do mezispirálo ého prostoru v prů ěhu ko prese. Tí je zajiště o s íže í ýtlač é teplot hladi a, ož á za ásledek rozšíře í pra o í o lasti kompresoru.

Při použití ko presorů s EVI technologií je ož é další pod hlaze í kapal ého hladi a eko o izéru (ECO) za ko de zátore , který jsou ohří á pár před střike do ko presoru, a dík to u je ož é dosáh out šší h

ýko ů o ěhu.

EVI Scroll kompresory se rá í v jak v on/off pro ede í tak v pro ede í i ertoro é .

DIGITAL SCROLL KOMPRESORY

Digital Scroll kompresory jsou další generací tohoto t pu ko presorů. Při s é fu k i uží ají základ í last osti Scroll ko presoru, oso é poh li osti rotorů pro přerušo á í stlačo a í fáze. K přeruše í stlačo á í par hladi a do hází při oddále í rotorů ko presoru od sebe. Dík to u je ož é pl ule regulo at j e o itý ýko kompresoru v roz ezí až 100 %.

Digital Scroll kompresory jsou s ou fu k í pl ulé regula e ýko u obdobou i ertoro ý h ko presorů.

3.5.3 KONDEN)ÁTOR

Ko de zátor je další tepel ý ý ě íke v hladi o ého o ěhu tepel ého čerpadla. Te to tepel ý ý ě ík ode írá teplo hladi u a předá á jej top é odě. V ko de zátoru do hází též k pod hlaze í kapal ého hladi a za účele dosaže í sta il ějšího ko de zátu s o ej ižší ožst í z tko ý h u li .

Jako ko de zátor se tepel ý h čerpadle h uží á uď desko ý, e o tru ko ý ý ě ík tepla.

Obr. 21 - O ěh TČ s použití

3.5.3.1 DESKOVÝ KONDEN)ÁTOR

Jako ko de zátor se tepel ý h čerpadle h ejčastěji uží ají deskové ý ě íky tepla i přes jeji h šší e u.

Mezi ýhod desko ý h ý ě íků patří soká úči ost a příz i ý po ěr elikosti a pře áše ého ýko u. S áší soké tlak , jsou

he i k odol é a do ře se tepel ě izolují. Ne ýhodou jsou ětší tlako é ztrát a s ad o se za áší.

V uží ají se ko struk e roze íratel é šrou o a é) nebo eroze íratel é páje é, s ařo a é . Roze íratel é ý ě ík jsou jed odušší a údrž u, ale je u i h tře a dalšího těs ě í a rá o ý h částí.

Desk ý ě íků jsou e ětši ě případů z erezo é o eli, ěkd se rá í i z tita o é oceli.

3.5.3.2 TRUBKOVÝ KONDEN)ÁTOR

Tru ko ý h ý ě íků tepla e istuje elá řada. Lze užít ko ep i „tru ka tru e“, ý ě ík se šrou o itě i utý i tru ka i aj. Jako ko de zátor tepel ý h čerpadle h se šak uží ají tru ko é ý ě ík ohe é ě ež ý ě ík desko é. Jeji h hla í e ýhoda je po ěr ě alý ýko k zasta ě é ploše. Oproti desko ý

ý ě íků je u i h ale jed odušší údrž a a ižší e a. 3.5.4 EXPAN)NÍ VENTIL

E pa z í e til (EV), ěkd azý á střiko a í e til, á hladi o é o ěhu za úkol střiko at do ýpar íku sprá é ožst í hladi a a tí zajistit jeho opti ál í pro oz. Dík e pa z í u e tilu je dosaže o s íže í tlaku hladi a a také jeho teplot . Proto je

ásled ě ož é hladi o užít pro od od tepla z e ko ího zdu hu o ízké teplotě. E pa z í e til se dělají ter ostati ké nebo elektro i ké pro ede í.

3.5.4.1 TERMOSTATICKÝ EXPAN)NÍ VENTIL

U termostati kého e pa z ího e tilu (TEV) je tryska, hla í část, o ládá a tlako ou silou plynu a e rá u e tilu a silou od pruži regulač ího šrou u. Tlako á síla je i utá teplot í čidle azý a é t ka ka. Je to alá ádo a apl ě á pl e , který při z šo á í teplot e pa duje a tak se a šuje tlak, který je a e rá u pře áše

Obr. 22 - Desko é ý ě ík tepla

VUT V BRNĚ DIPLOMOVÁ PRÁCE BC.RATSAM PAVEL FSIEÚM-TEP TEPELNÉ ČERPADLO V)DUCH-VODA 2016

36

po o í kapilár . Tlak ad e rá ou se z šuje s rostou í teplotou t ka ky reagují í a teplotu za ýpar íke . Tlak pod e rá ou roste s pařo a í teplotou. Rozdíl tlaků odpo ídá přehřátí hladi a. Síla z iklá tí to rozdíle pak půso í proti síle pruži a ote írá trysku.

3.5.4.2 ELEKTRONICKÝ EXPAN)NÍ VENTIL

U elektro i ký h e pa z í h e tilů (EEV) je tr ska o láda á ser opoho e . Na ísto t ka k je zde použito teplot í a tlako é čidlo. O ě čidla jsou u ístě a a ýstupu z ýpar íku. Měře í je čte o a zpra o á á o ko trolere , který reál é čase asta uje

ej hod ější stupeň ote ře í e tilu.

U EEV se pro t oře í pro ě ého průtoku uží á propor io ál ího t pu říze í, který plynule upra uje zd ih jehl e o ji ou poh li ou část a tí ě í průtok hladi a, nebo i puls ího t pu říze í, který pra uje s poloha i pl ého ote ře í e o uza ře í a průtok je pak o li ňo á časo ý i i ter al .

Výhodou EEV proti TEV je ko pati ilita s širokou řadou chladiv, el i široký regulač í rozsah ýko u, přes ost odula i průtoku hladi a a ikropro esoro é říze í.

Obr. 24 - Propor io ál í le o , i puls í pra o harakteristika EEV

3.6 KONSTRUKCE KTČ

KTČ ohou ýt ko struo á a jako ko pakt í jed otk e o jako děle é tz . split jednotky. Oba tyto typy se v praxi hoj ě uží ají, přiče ž ko pakt í jed otk se použí ají e ětši ě případů pro tápě í rodi ý h do ů a e ší h o jektů. TČ pro ede í split se pak použí ají přede ší pro tápě í rozsáhlejší h o jektů.

3.6.1 KOMPAKTNÍ PROVEDENÍ TČ

Ko pakt í tepel á čerpadla jsou zaříze í, která ají še h ko po e t hladi o ého o ěhu uza ře jed é skří i. Tato tepel á čerpadla ohou ýt pro ede í e ko í e o itř í . V součas é do ě se použí ají přede ší e e ko í pro ede í. Ve ko í pro ede í ko pakt í h TČ ají dík s é ko strukci velmi jednoduchou instalaci, kdy stačí do ísta, kde ude ko pakt í jed otka u ístě a, při ést potru í s top ou odou, která dále teplo, získa é prů hode ko de zátoru hladi o ého o ěhu, od ádí dál do otop ého s sté u.

Pří od í potru í s top ou odou usí ýt dostateč ě tepel ě zaizolo á o, a při soký h raze h a zasta e é u o ěhu od edo házelo k za rzá í od potru í a s tí spjaté ož é poruše potru í.

Vli e u ístě í še h ko po e t jed é skří i u ístě é e ku, je tře a rát ohled na celko ý ge ero a ý hluk jed otky, a které se podílí přede ší e tilátor a ko presor. Při sa ot é i stala i ko pakt ího jed otk e ější prostředí je tře a za slet se ad její orie ta í prostoru, a se ásled ě estalo, že by ge ero a ý hluk ad íru rušil okol í obyvatele.

3.6.2 DĚLENÉ (SPLIT) PROVEDENÍ TČ

Split jed otk a rozdíl od ko pakt í h jed otek, kde je elý okruh tepel ého čerpadla jed é skří i, sestá ají z d ou odděle ý h jed otek. Každá z i h o sahuje jede hla í ý ě ík. Jed otka, která o sahuje ýpar ík je u ístě a e ku, aopak jed otka o sahují í ko de zátor je u ístě a u itř udo , apř. te h i ké íst osti. O ě t to jed otk jsou propoje hladi o ý potru í . Ko presor je ož é u ístit jak do ve ko í, tak i itř í jed otk . Při u ístě í ko presoru e e ko í jed ot e je tře a rát zřetel a ge ero a ý hluk.

3.7 TČ V)DUCH-VODA NA ČESKÉM TRHU

V České repu li e do hází posled í h lete h k poz ol é u árůstu počtu i stala í tepel ý h čerpadel t pu zdu h-voda. Ta jsou pak uží á a přede ší pro ohře top é vody a tápě í. [15]

Z grafu na obr. 25 je patr é, že prodej tepel ý h čerpadel t pu zdu h-voda v České republice za posled í rok vzrostl. V ro e se pak prodalo o % íce tě hto zaříze í ež ro e před hozí s tí , že elke / proda ý h tepel ý h čerpadel t pu zdu h-voda bylo pro ede í slit. Tepel á čerpadla t pu ze ě-voda, voda- oda a tepel á čerpadla uží ají í odpad ího zdu hu zaz a e ala ro e oproti roku 2013 pokles prodeje. [15]

) tohoto prů ěhu lze u ažo at, že i do budoucna ude záje o tepel á čerpadla typu vzduch- oda růst a společ ě s í i jeji h a ídka ze stra ýro ů.

Obr. 25 - Graf ý oje prodeje jed otli ý h t pů TČ ČR

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Po če t i st al a í Rok

Vývoj prodeje TČ v ČR v lete h

-2014

4

TEPELNÁ ČERPADLA SPOLEČNOSTI P)P HEATING A.S.

Společ ost P)P HEATING a.s. je společ ost, v jejíž spoluprá i je tato prá e realizo á a. Počátk společ osti sahají do roku , kd la založe a společ ost PZP Komplet s.r.o. V roce 1994 podnik ro il s é pr í tepel é čerpadlo t pu ze ě-voda s písto ý ko presore . Vý oj pokračo al dále a ro e z ikla ak io á společ ost PZP HEATING a.s.

Společ ost se za ý á ý oje a ýro ou tepel ý h čerpadel, ětra í h jed otek a hladí í h zaříze í. )a do u s ého půso e í společ ost rá ěla oho t pů tě hto zaříze í. V oblasti tepel ý h čerpadel se za ěřuje a ý oj a ýro ou ko presoro ý h tepel ý h čerpadel. ) počátku zde ly uží á písto é ko presor , rz se šak začali nahrazovat spirálo ý i Scroll ko presor , které společ ost e s ý h ko struk í h uží á doteď.

Sorti e t společ osti o lasti tepel ý h čerpadel zahr uje pro ede í ze ě-voda, voda-voda, vzduch-voda i vzduch- zdu h. ) dů odu za ěře í této prá e udou ásled ě předsta e pouze jed otk t pu zdu h-voda.

4.1 KOMPAKTNÍ TČ VZUCH-VODA

4.1.1 TČ AWX ECONOMIC

Tepel é čerpadlo AWX ECONOMIC je základ í odele společ osti této třídě TČ a je urče é přede ší pro o ě posta e é ízkoe ergeti ké do e o jako hla í úspor ý zdroj ke stá ají í u zdroji tepla jako je apříklad pl o ý kotel aj. V rá í se e ýko o ý h řadá h , , a iz ta . 02.

T pové oz ače í TČ AWX ECONOMIC

Výko o á řada 06 08 10 14

E ergeti ké para etr A /W

Tepel ý ýko kW 6,3 8,1 11,0 13,2 Top ý faktor COP 3,5 3,5 3,7 3,6

Energeti ké para etr A /W

Tepel ý ýko kW 6,1 8,2 10,6 13,0 Top ý faktor COP 2,8 2,9 3,0 2,9

Ostat í para etr

Kompresor/chladivo Scroll/R410A

Roz ěr Š H V 1230 x 600 x 1170 1430 x 600 x 1170 1430 x 600 x 1395

Tab. 02 - Para etr tepel ého čerpadla AWX ECONOMIC [8]

Obr. 26 - Tepelné čerpadlo

VUT V BRNĚ DIPLOMOVÁ PRÁCE BC.RATSAM PAVEL FSIEÚM-TEP TEPELNÉ ČERPADLO V)DUCH-VODA 2016

40

4.1.2 TČ AWX COOL

TČ AWX COOL lze do ě potře přep out z reži u tápě í do reži u hlaze í. Dík této fu k i jej lze užít a ísto hladí í jed otk a tak ušetřit počáteč í áklad proti poříze í sa ostat ého zdroje tepla a zdroje chladu. V rá ějí se e ýko o ý h řadá h , , 11, 14 a 17 s odpo ídají í i parametry viz tab. 03.

T pové oz ače í TČ AWX COOL

Výko o á řada 06 08 11 14 17

E ergeti ké para etr A /W

Tepel ý ýko kW 6,9 8,8 11,0 14,1 17,3 Top ý faktor COP 3,9 3,8 3,8 3,7 3,7

E ergeti ké para etr A /W18

Chladí í ýko kW 8,1 11,1 14,3 18,5 22,8 Chladí í faktor EER 3,4 3,5 3,6 3,3 3,3

Ostat í para etr

Kompresor/chladivo Scroll/R410A

Roz ěr Š H V 1430 x 680 x 1220 1430 x 680 x 1445 1780 x 770 x 1500

Tab. 03 - Para etr tepel ého čerpadla AWX COOL [8]

4.1.3 TČ AWX DYNAMIC

Srd e tepel ého čerpadla AWX DYNAMIC je i ertoro ý Scroll kompresor. Dík ě u je čerpadlo přizpůso itel é aktuál í potře á a tápě í. Je zde také použit e tilátor s pl ulou regula í otáček pro dosaže í o ej šší efekti it pro ozu TČ. V rá í se e ýko o ý h řadá h a s parametry viz tab. 04.

Obr. 27 - Tepel é čerpadlo

vzduch-voda AWX COOL [8]

Obr. 28 - Tepel é čerpadlo