Hibridne toplotne črpalke: Pametna regulacija izbere vir ogrevanja

O tem, kdaj je smiselna vgradnja hibridnih TČ, o načinu njihovega delovanja in zunan­jih značilnostih smo se pogovarjali z Mihom Glavičem iz podjetja E2E in Mit­jem Janežem iz podjetja Vaillant. V zvezi z bivalentnim ali kombiniranim načinom ogrevanja bomo pogosto srečali dva podobna izraza: hibridno toplotno črpalko (TČ) in hibridni sistem. Princip je enak, pri hibridni črpalki gre ponavadi za hkratno namestitev kombiniranih virov ogrevanja, ki ju proizvajalec ponuja kot usklajeno kombinacijo z enotno regulacijo, o hibridnem sistemu pa lahko govorimo, ko obstoječemu ogrevalnem sistemu na katerikoli konvencionalni energent dogradimo toplotno črpalko in tak sistem uporabljamo s hibrid­no regulacijo.

Čeprav po Janeževih besedah večino hibrid­nih črpalk predstavljajo TČ zrak/voda, ki za vršne obremenitve uporabljajo plinsko napravo, bodisi utekočinjeni naftni bodisi zemeljski plin, se izraz uporablja tudi za TČ zemlja/voda ali voda/voda, kombiniran s kondenzacijskim plinskim kotlom. »Takšen sistem je zelo primeren za stanovanjske hiše, ki imajo obstoječo inštalacijo na plin, pri novih objektih pa za vse, ki ne želijo biti odvisni le od enega vira energije, bodisi elektrike ali plina,« pravi sogovornik. Miha Glavič opozori na prednost hibridne TČ, ko imamo v notranjosti hiše zelo malo prostora ali ko sta hiša ali stanovanje slabše izolirana, vgradnja visokotemperaturne toplotne črpalke pa bi zahtevala večjo začetno investicijo, in doda: »Poenostavljeno povedano, bo v neizolirani hiši z velikimi toplotnimi izgubami v hibridni TČ pretežno delovala plinska peč, po zamenjavi stavbnega pohištva in sanaciji toplot­nega ovoja pa bi za pridobivanje toplote dlje časa zadostovala TČ. Po energijski prenovi bi se spremenila le točka vklopa plinske peči. Če se je ta prej vklopila npr. pri zunanji temperaturi 0 ˚C, se bo poslej šele pri –10 ˚C ali manj. Posledica bo bistveno manjša poraba, saj bo večino dela opravila toplotna črpalka, medtem ko ga je prej plinski kotel.«

Delovanje in regulacija

Tako preidemo k bistvu delovanja toplotne hibridne TČ, ki je namenjena za ogrevanje prostorov in sanitarne vode. Boljše hibridne toplotne črpalke imajo tudi funkcijo hlajenja, za kar seveda potrebujemo v prostorih konvektorje ali pa jih hladimo prek sistema talnega ogrevanja. Pri hibridni TČ se plinska peč vklopi šele takrat, ko je moč TČ manjša od toplotnih izgub objekta, se pravi ob več­jem padcu zunanjih temperatur. Glede na potrebe po toploti lahko v določenem času deluje samo TČ, samo plinski kondenzacijski kotel ali oba hkrati.

»Če imamo v hiši nizkotemperaturna ogrevala, npr. talno ogrevanje, bo večinoma zadostovalo delovanje TČ, ki lahko ogreje vodo do temperature 55 ˚C, pri visokotemperaturnih radiatorjih pa bo delovala visokotemperatuna plinska peč. Hibridna TČ je torej primerna za vsa ogrevalna telesa: tako za talno ogrevanje, konvektorje kot za nizko- in visokotemperaturne radiatorje,« pravi Miha Glavič. Zaradi kombinacije dveh virov ogrevanja, pojasni, imajo hibridne TČ v nasprot­ju z nizko- ali visokotemperatunimi TČ zelo velik razpon moči, denimo od 5 do 27 kW. Za potrebe povprečnega gospodinjstva zadostuje za ogrevanje sanitarne tople vode od 2 do 3 kW moči, pa še to ne ves čas. Za pripravo sanitarne tople vode se vedno vključi plinska kondenzacijska peč. Tudi kadar stanovanje oziroma hišo ogrevamo zgolj s toplotno črpalko, lahko medtem sanitarno toplo vodo ves čas priprav­ljamo na ta način.« Hibridne TČ vsebujejo pretočni bojler, zato ne potrebujemo dodatnega bojlerja za sanitarno vodo, lahko pa ga vgradimo. Hibridna črpalka je inverterska, kar pomeni, da se moč zlahka prilagaja trenutnim potrebam in zato ne potrebuje niti zalogovnika toplote vode.

Točka je preklopa med delovanjem TČ, plinskega kotla in hibridnim delovanjem je odvisna od značilnosti ogrevane hiše (izolacija, stavbno pohištvo, tip ogreval po prostorih), cene obeh energentov ter nastavitve želene temperature v prostorih. To ureja vnaprej nastavljiv sistem krmiljenja. »Če bi regulacija ogrevalnega sistema upoštevala le temperaturo zunanjega zraka, to ne bi bilo nujno ekonomično, zato z vključeno posebno funkcijo upošteva tako potrebno temperaturo dvižnega voda ogrevanja, temperaturo zunanjega zraka in trenutno ceno energenta. Na podlagi vseh spremenljivk krmiljenje samodejno izračuna za uporabnika najugod­nejši način ogrevanja,« pravi Janež.

Kondenzacijski dimnik in zunanja enota

Kakšne zahteve mora izpolnjevati stavba, v katero želimo vgraditi hibridno TČ? Ker je njen del kondenzacijska plinska peč, mora biti vgrajen kondenzacijski dimnik, potrebujemo enofazno električno napeljavo ter prostor za notranjo in zunanjo enoto, raz­loži Glavič. Ker pri zunanji enoti nastaja kondenz, moramo poskrbeti za odvod kondenzne vode, v primeru funkcije hlajenja pa še za odvod kondenzne vode na notranji enoti. Po njegovih besedah je hibridna TČ primerna tudi za etažna stanovanja, če imamo seveda kam vgraditi zunanjo enoto. Ta je nekoliko večja kot zunanje enote klimatske naprave.« V blokih je zunanjo enoto najpreprosteje vgraditi na balkon, sicer pa velja, da je lahko zunanja enota do 15 metrov više ali niže od notranje, zato jo je mogoče namestiti tudi zunaj na tla ali na streho stavbe,« pravi.

Notranja enota

Izvedba notranjih enot hibridne TČ se pri različnih proizvajalcih razlikuje. Na izbiro velja biti pozoren predvsem pri prostoru, ki ga imamo na razpolago za namestitev v hiši. Notranje enote hibridnih črpalk se razlikujejo tudi pri podjetjih oziroma ponudnikih, iz katerih prihajata tokratna sogovornika. Vaillantova hibridna TČ ima denimo dve enoti ki se montirata na steno. Njuni ohišji sta enake oblike; ohišje TČ ustreza velikosti stenskega plinskega kondenzacijskega kotla. Skupaj ju lahko montiramo tudi v manjše prostore, lahko pa vsak del sistema montiramo v svoj prostor, tudi v različni etaži. Pri Daikinovi hibridni TČ (ponud­nik je podjetje e2e) pa sta plinska peč in TČ v enem ohišju, po velikosti primerljivem z ohišjem stenskih plinskih peči.