Hranilnik toplote za toplotno črpalko
Toplotna črpalka je drugačen vir toplote kot plinski kotel ali kotel na trda goriva, zato tudi akumulacijski rezervoar pri njej ima nekoliko drugačno vlogo. Medtem ko je pri kotlu na les ali pelete rezervoar nujen, da se lahko akumulira toplota iz enega intenzivnega zgorevalnega cikla, je pri toplotni črpalki glavni razlog nekaj drugega – zaščita kompresorja pred preveč pogostim vklapljanjem in izklapljanjem (tako imenovanim ciklanjem) in zagotavljanje stabilnega hidravličnega obtoka vode v sistemu. V tem članku bomo praktično razložili, kdaj je akumulacijski rezervoar pri toplotni črpalki res potreben, kdaj je odveč, kako se razlikuje od klasične akumulacijske posode pri trdem gorivu in kakšen volumen se je v praksi izkazal za učinkovitega.
Za začetek je pomembno omeniti, da trenutno v tej kategoriji nimamo v ponudbi nobenega konkretnega izdelka (trenutne postavke so začasno nedostopne), zato se v članku ne bomo sklicevali na nobeno konkretno model ali ceno. Cilj je, da po branju sami presodite, ali potrebujete akumulacijsko posodo pri vašem toplotnem črpalklu, in če da, v katerem volumskem razponu se gibati – preostalo odločitev (konkretni proizvajalec, izvedba, izolacija) lahko nato rešite s projektantom ali montersko podjetje.
Zakaj toplotna črpalka sploh potrebuje rezervoar?
Kompresor v toplotni črpalki ima rad dolge, gladke vožnje – idealno desetine minut skupaj – in ne mara pogostih zagonov in ustavitev. Vsak zagon je mehansko in energetsko najzahtevnejši trenutek celotnega cikla, kompresor mora najprej ustvariti tlačno razliko v hladilnem krogu, preden začne dejansko zagotavljati zmogljivost. Če se toplotna črpalka vklaplja in izklaplja prepogosto (v strokovnem jeziku se temu reče "kratko ciklanje"), pride do:
- povečanemu obrabi kompresorja in skrajšanju njegove življenjske dobe,
- večje porabe električne energije na enoto dovedene toplote (vklop je energetsko dražji od stabilnega delovanja),
- glasnejšega in manj gladkega delovanja, ki je še posebej opazno ponoči,
- V skrajnem primeru lahko pride do prezgodnje okvare in izgube garancije, saj večina proizvajalcev neposredno omejuje ciklanje v montažnih pogojih.
Ciklaj se pojavi, ko je v sistemu premalo vode glede na zmogljivost toplotne črpalke in toplotne izgube objekta so v tistem trenutku nižje od minimalne moči, na katero lahko črpalka deluje (tako imenovano modulacijsko minimum). Sodobne inverterske toplotne črpalke zmorejo moč gladko zmanjševati, pogosto do 20-30 % nazivne moči, zato je občutljivost na ciklaj pri njih manjša kot pri starejših enostopenjskih enotah – vendar popolnoma odpravljena nikoli ni, še posebej v prehodnih obdobjih (pomlad, jesen), ko so toplotne izgube hiše majhne.
Druga, enako pomembna funkcija rezervoarja je hidravlična – ločiti primarni krog (toplotna črpalka) od sekundarnega kroga (razvodov do radiatorjev, talnega ogrevanja, morda tudi ogrevanja tople vode), da pretoki in tlačne razmere v enem krogu ne vplivajo na drugega. To se v praksi rešuje bodisi kot hidravlični ločilnik (manjši volumen, samo izravnava pretokov) bodisi kot polnopravni akumulacijski rezervoar (večji volumen, tudi toplotna zaloga).
Kako to deluje v praksi – shema priključitve
Najpogostejša povezava je taka, da toplotna črpalka ogreva vodo v akumulacijski posodi (ali skozi njo teče), in šele iz posode se toplota porazdeli naprej v posamezne ogrevalne kroge prek razdelilnika. Prednost je, da toplotna črpalka "vidi" velik volumen vode in ne sme reagirati na vsako drobno nihanje porabe toplote v hiši – to izravnava prav posoda.
Senzorji temperature, nameščeni na različnih višinah rezervoarja (običajno zgoraj, na sredini in spodaj), regulaciji sporočajo, koliko toplote je še na voljo v rezervoarju, in na podlagi tega se odloča, kdaj naj toplotna črpalka znova zažene. Zahvaljujoč temperaturni stratifikaciji (toplejša voda zgoraj, hladnejša spodaj) lahko sistem odvzema toploto iz zgornjega dela rezervoarja tudi takrat, ko toplotna črpalka trenutno ne deluje – to je natančno mehanizem, ki omejuje število nepotrebnih zagonov kompresorja in podaljšuje njegovo življenjsko dobo.
Imate vprašanje o tej temi?
Ne morete se odločiti ali rešujete konkretno situacijo v vašem gospodinjstvu? Pišite nam – z veseljem vam bomo svetovali.