Společnost Somatherm, spol. s r.o. uskutečnila během otopné sezóny 2002/2003 projekt, nazvaný MONITORING TEPELNÉHO ČERPADLA.
Hlavním účelem projektu bylo porovnávat nízkopotenciální zdroje tepla - plošný kolektor, vrt, a odpadní jímku, a to hlediska krátkodobého provozu (během jednoho cyklu spuštění tepelného čerpadla) i dlouhodobého provozu (během otopné sezóny). Částečné poddimenzování zdrojů bylo uskutečněno z důvodu možnosti hodnotit je v extrémních podmínkách provozu.
Instalace tepelného čerpadla v RD je bez doplňkového zdroje v systému ÚT, dotápění bylo uskutečňováno krbovými kamny, které mohou pokrýt cca 30 % objektu tepelných ztrát objektu.
SBĚR DAT
Během otopné sezóny byly odečítány následující hodnoty:
- teplo, dodávané do objektu, a teploty sekundární přívodní a zpětné vody ( kalor.měřič )
- příkon elektrického čerpadla a doba chodu kompresoru
- přívodní a zpětné teploty jednotlivých větví primárních okruhů
- vodoměry na jednotlivých větvích primárních okruhů
- venkovní teplota
Veškerá data byla každou minutu odečtena a ukládána na PC s programovým vybavením CONTROLWEB, a cca 1 - 2 x denně některé okamžité odečty posílány na Internet.
Okamžité výkony jednotlivých nízkopotenciálních zdrojů byly vypočteny z tepelného spádu jednotlivých větví a průtoků ( průtoky jednotlivých větví jsou odlišné, avšak konstantní ).
Měsíční a denní spotřeby energie na vytápění jsou kromě venkovní teplotou ovlivněny intenzitou dotápění krbovými kamny a provozem objektu ( útlumy ).
Výtěžnost jednotlivých větví je dána dimenzováním, je tedy třeba porovnávat výtěžnost na jednotku ( např m2 plošného kolektoru, m hloubky vrtu apod. ), popř. na pořizovací cenu této jednotky.
Půda v místě experimentu je spíše suchá, břidlicová.
PLOŠNÝ KOLEKTOR
Vzhledem k možnostem byl proveden plošný kolektor pouze na ploše cca 55 m2, v běžných cenách činí pořizovací náklady na kolektor tohoto rozsahu cca 15 - 20 tis Kč.
Výtěžnost plošného kolektoru za topnou sezónu byla cca 5.700 kWh, nejvyšší okamžité hodnoty 3400 W, nejnižší 1400 W při několikahodinovém provozu v nejnepříznivějších podmínkách ( tj. cca 25 - 60 W/m2 ).
Plošný kolektor vykazoval nehledě na velké ochlazení poměrně velkou stabilitu z dlouhodobého hlediska - znatelný pokles nastal v měsících leden, únor, s mírnou regenerací v měsíci březnu ( tato regenerace je dána jak celkovým oteplením a dešti, tak snížením doby chodu čerpadla ). Z krátkodobého hlediska je pokles výkonu plošného kolektoru znatelnější, v počátcích otopného období je pokles výtěžnosti po 40 minutách provozu až na 50 %.
Během otopné sezóny ani po otopné sezóně se neprojevily žádné následky na okolní vegetaci.
VRT
Součástí porovnávaných nízkoteplotních zdrojů byl vrt o hloubce 40 m, podzemní voda sahá cca 15 m pod povrch. V běžných cenách činí pořizovací náklady na vrt tohoto rozsahu cca 35 tis Kč.
Výtěžnost vrtu za topnou sezónu byla cca 7.700 kWh, nejvyšší okamžité hodnoty 3500 W, nejnižší 1900 W ( cca 50 - 90 W/m ).
Vrt vykazoval poměrně velkou stabilitu jak z krátkodobého hlediska ( maximální poklesy během jednotlivých cyklů činily 75 % ), tak zejména z dlouhodobého hlediska.
ODPADNÍ JÍMKA
Ojedinělou součástí porovnávaných nízkoteplotních zdrojů je odpadní jímka, cca 40m3, ve které je instalován výměník tepla ( PE potrubí ). Pořizovací náklady na instalaci výměníku činily cca 15 tis Kč. Výtěžnost odpadní jímky za topnou sezónu byla cca 7.400 kWh, nejvyšší okamžité hodnoty 4200 W, nejnižší 1700 W. Přes velkou stabilitu z krátkodobého pohledu ( maximální poklesy během jednotlivých cyklů činily 75 % ) vykazovala jímka špatnou schopnost regenerace z hlediska dlouhodobého ( přičítáno zejména vlivu velkého ochlazování a omezení hnilobných procesů ).
ZÁVĚR
V případě porovnání jednotlivých nízkopotenciálních zdrojů z hlediska pořizovacích nákladů a jejich jak celkové roční výtěžnosti, tak minimální okamžité výtěžnosti, se jeví nejvýhodnější ODPADNÍ JÍMKA, dále PLOŠNÝ KOLEKTOR a na posledním místě VRT. Možnosti odpadní jímky jsou však limitovány velikostí jímky a množstvím osob v objektu ( její význam je navíc v praxi omezen, jestliže je objekt napojen na kanalizační řád ). Plošný kolektor je omezen především velikostí pozemku a "ochotou" provádět plošné zemní práce v případě dokončených zahradních úprav.
