Úvodní stránka
Tepelná čerpadla Zubadan od výrobce Mitsubishi Electric
Tepelná čerpadla Zubadan
Výrobce Mitsubishi Electric přichází na trh s novými tepelnými čerpadly typu vzduch-voda s názvem ZUBADAN. Tato tepelná čerpadla jsou určena pro celoroční provoz a to i v období, kdy venkovní teplota klesá k extrémním hodnotám hluboko pod bod mrazu až k -25 °C. Při venkovní teplotě -15 °C je jednotka schopna stále zachovávat svůj topný výkon na 100%.
Obr. 1 Provoz v průběhu celého roku
Při extrémně nízkých venkovních teplotách dosahujících až -25 °C si je jednotka stále schopna udržet 75 % svého jmenovitého topného výkonu. Značným odlišujícím parametrem od všech ostatních tepelných čerpadel je tak mimořádně stabilní výkon v průběhu celého roku. Díky tomuto stabilnímu výkonu a vysokému topnému faktoru jsou nízké provozní náklady dosaženy i v zimních měsících.
Obr. 2 Tepelné čerpadlo ZUBADAN
Pro co nejnižší provozní náklady je jednotka navíc vybavena frekvenčně řízeným kompresorem typu Scroll a ventilátory, které jsou frekvenčně regulovatelné v širokém rozsahu otáček. Pomocí tohoto frekvenčního měniče je jednotka schopna rychle reagovat na náhlou změnu potřeby výkonu a u většiny aplikací už tak není potřeba akumulační nádrže. Jednotka je vybavena nově konstrukčně navrženým kompresorem typu Scroll s přímým vstřikováním chladiva.
Obr. 3 Zjednodušený princip funkce tepelného čerpadla (COP = 3,0)
Další nevýhodou pro tepelná čerpadla typu vzduch-voda byla vlastní doba odmrazování, kdy jednotky při nejméně příznivých podmínkách odmrazovaly příliš často a dlouho nebo neodmrazovaly vůbec a jednotky tak v zimním období často zamrzaly. Tento problém byl vyřešen díky technologii přímého vstřikování chladiva pod hlavu kompresoru, výkonovým zásobníkem s chladivem a novou konstrukcí tepelného výměníku (HIC).
Obr. 4 Chladivové schéma s HIC tepelným výměníkem
Obr. 5 Zkrácení doby ohřevu až o 50 % oproti jednotkám Mr. SLIM Power Inverter
Zachováním jednotných příznivých rozměrů, které činí 1350 x 950 x 330 mm a svojí hmotností pouze 134 kg, patří jednotky ZUBADAN k nejkompaktnějším na trhu. S těmito rozměry a velmi malou hmotností lze jednotku umístit ve venkovním prostředí téměř kdekoliv, na nástěnnou konzoli na fasádu domu, na stojanovou konzoli na střechu či za dům. Pomocí propojení vedením chladiva, lze venkovní jednotku umístit až na vzdálenost 75 m od výměníku chladivo/voda s výkonovou ztrátou maximálně do 5 %. Díky této vlastnosti může být jednotka umístěna mimo okolí domu. V případě, že by např. narušovala celkový vzhled vytápěného domu.
Obr. 6 Vysoká energetická účinnost tepelného čerpadla Zubadan
Pomocí přímého vstřikování chladiva pod hlavu kompresoru je možné dosáhnout stabilního topného výkonu i při velmi nízkých venkovních teplotách. Jednotky jsou schopné dodávat přibližně konstantní topný výkon až do venkovní teploty -15 °C s možností ohřevu teplé vody až na teplotu 55 °C bez nutnosti použití jakéhokoliv elektrického ohřevu.
Obr. 7 Navýšení výkonu až o 30 %
Velkou nevýhodou tepelných čerpadel s obdobným konstrukčním řešením bývala navíc hladina akustického tlaku, která značně převyšovala hranici 60 dB(A). Venkovní jednotky ZUBADAN pomocí speciálně tvarovaných lopatek ventilátorů a dokonale odhlučněnému kompresoru, snížily maximální hladinu akustického tlaku na 52 dB(A). Při 100% výkonu tepelného čerpadla, měřeném ve vzdálenosti 1 m od jednotky a ve výšce 1,5 m před jednotkou. Jednotky navíc disponují tzv. nočním režimem, kdy je možné jednotku v případě nočního klidu ztišit o 4 dB(A).
Obr. 8 Příklad instalace
Systémová řešení tepelného čerpadla ZUBADAN
Venkovní jednotky ZUBADAN jsou k dispozici kromě splitového provedení také i v kompaktním provedení, kde je deskový výměník chladivo/voda integrován uvnitř venkovní jednotky a vodní vedení je tak připojeno přímo k venkovní jednotce. Chladivový okruh je uzavřen ve venkovní jednotce a pomocí již integrovaného deskového výměníku lze jednotku jednoduše připojit přímo na otopnou soustavu. Toto provedení však přináší svá úskalí v zajištění protimrazové ochrany vodního vedení ve venkovním prostředí. Více možností tak nabízí splitové provedení venkovních jednotek, kde pomocí vedení chladiva s tzv. ekologickým chladivem R410A dosahuje vzdálenosti až 75 m od tepelného výměníku chladivo/voda, umístěném v technickém zázemí budovy, které díky svým fyzikálním vlastnostem nezamrzá a není tak nutná žádná ochrana proti zamrznutí.
Mitsubishi Electric má ve své nabídce kompletní systém řešení vytápění s názvem Ecodan. Venkovní jednotka ZUBADAN je propojena vedením chladiva (u splitového provedení venkovní jednotky) nebo vodním vedením (u kompaktního provedení) s vnitřní jednotkou tzv. hydroboxem, který je umístěn uvnitř vytápěného objektu. Součástí tohoto hydroboxu je již deskový výměník (pouze u splitového provedení venkovní jednotky), zásobník teplé vody, oběhové čerpadlo, ventily, el. dohřev (pro případ výpadku tepelného čerpadla nebo pro sanaci zásobníku) a vlastní regulace. Výhodou tohoto systémového řešení je snadná a rychlá montáž. Díky povedenému designovému opláštění a velmi malým rozměrům (1699 x 600 x 734 mm) vnitřní jednotky, může být umístěna téměř kdekoli. Mitsubishi Electric kromě kompletního systémového řešení s názvem Ecodan nabízí i tzv. individuální systémové řešení. Toto systémové řešení je určené pro přizpůsobení individuálním požadavkům nebo zvláště výhodné pro rekonstrukce otopných soustav. V nejjednodušším případě se může skládat pouze z venkovní jednotky ZUBADAN, deskového výměníku chladivo/voda (pro splitové provedení) a řídicí elektroniky, která slouží pro vlastní řízení tepelného čerpadla. Pomocí této elektroniky lze tepelné čerpadlo ovládat pomocí externích vstupů a výstupů (0-10 V, 1-5 V, 4-20 mA nebo prostřednictvím beznapěťových kontaktů). Současně lze také pomocí této řídící elektroniky spouštět oběhové čerpadlo, přepínat třícestný ventil nebo sepnout elektrický dohřev pro případ sanace zásobníku nebo při náhlém výpadku tepelného čerpadla. Standardní součástí řídicí elektroniky je kabelové dálkové ovládání, které slouží pro základní uživatelské nastavení (nastavení teploty, režimu provozu, nebo nastavení topné křivky pro režim Topení ECO atd.). V případě nadřazeného řízení slouží toto ovládání pouze pro vizuální kontrolu nebo vlastní servisní dohled (funkce vlastní diagnostiky).
Tepelná čerpadla ZUBADAN se navrhují jako monovalentní zdroj tepla. Z důvodu zálohy se však doporučuje vždy počítat např. s průtokovou elektrickou patronou pro případ výpadku tepelného čerpadla nebo přímotopnou elektrickou patronou pro sanaci zásobníku. Prostřednictvím řídicí elektroniky od Mitsubishi Electric lze jednoduše zkombinovat tepelné čerpadlo s původním zdrojem vytápění a ponechat původní zdroj, v případě pak rekonstrukce otopné soustavy jako zálohu při náhlém výpadku tepelného čerpadla.
V současné době se stále více začíná využívat kombinace více zdrojů tepla. Často se dnes setkáváme s připojením krbu, kotle na dřevo nebo ohřevu vody pomocí slunečních kolektorů. Pro případ kombinace těchto dalších zdrojů tepla s tepelným čerpadlem ZUBADAN je možné využít jednoduché výměníkové stanice, pomocí které lze snadno využít výhod všech zdrojů tepla jak pro otopnou soustavu, tak pro ohřev teplé vody.
Akce:
