Ohřev teplé užitkové vody pomocí TČ

Velice častou otázkou je, jak se dá pomocí TČ ohřívat užitková voda. Obvyklá představa je taková, že se použije elektrický bojler s výměníkem, s "hadem" a do něj se pomocí trojcestného ventilu přesměruje výstupní voda z TČ. Vypadá velice jednoduše a jasně. Vždyť existují takzvané "obojživelné" bojlery, které se připojují na kotle na pevná paliva a funguje to.

Jenže TČ není kotel na pevné palivo nebo plyn a chová se poněkud jinak. Zmiňovaný obojživelný bojler mívá trubkový výměník, který je ovšem dimenzovaný na vysokou teplotu topné vody a velice malý teplotní spád. Kotli je to jedno, jak horká voda se do něj z výměníku vrací, ba dokonce je žádoucí, aby se do něj vracela horká voda, zabraňuje to nízkoteplotní korozi. To je ale přesný opak provozního režimu TČ, kdy má mít co nejvyšší účinnost.

Co se stane, když připojíme například TČ c výkonem 10 kW na výměník bojleru řekněme o objemu 160 litrů? Pro jednoduchost uvažujme průtok 1m3/h. Předpokládejme počáteční teplotu vody 20°C. Pro ohřátí na 50°C potřebujeme dodat energii:

W=1,163*dt*m = 1,163*30*0,16=5,6 kWh. Výkon TČ je ale 10 kW. Aby mohlo do vody dodat v tak krátké době tolik energie (při průtoku 1m3/h), musela by být výstupní teplota TČ velmi vysoká.

Výsledkem bude to, že výměník bude do vody předávat jen část energie z těch 10kW a její zbytek bude velice rychle ohřívat obíhající vodu v okruhu. Její teplota se bude zvyšovat a dosáhne kritické hodnoty, kdy kondenzační tlak chladiva dosáhne limitu a TČ vypne presostat. Vysoká teplota vratné vody do TČ způsobí rychlý nárůst tlaku a příkonu TČ a jeho topný faktor půjde rychle dolů. Navíc, voda v bojleru se kolem "hada" výměníku málo pohybuje a přenos tepla se postupně zhoršuje.

Jistě by šlo do výměníku přesměrovat jen část vody a zbytek nechat proudit do akunádrže a topného systému. Pokud je použit nízkoteplotní systém (podlahovka), její směšovací ventil si s tím poradí. Horší bude, co s ohřevem akunádrže, resp, horkou vodou v ní v létě.

Jsou i větší zásobníky TUV, které mohou mít zmíněný výměník mnohem lépe dimenzovaný, takže přenesou do vody i vyšší výkon. Pro ohřev vody řekněme na 50°C ovšem musí mít teplota výstupní vody z TČ kolem 55°C. Při zmíněném průtoku 1m3/h a 10kW to odpovídá teplotnímu spádu dt=W/1,163*m=10/1,163*1=8,6K. Vratná voda do TČ tedy bude (55-8,6)=46,4°C, což je zcela mimo oblast ekonomického provozu TČ. Kompresor dostane řádně zabrat.

Některá TČ mají na výtlaku kompresoru výměník mezi horkými parami a vodou, to je také jisté řešení. Je to ovšem další komplikace a problém s teplou vodou v akunádrži v létě zůstává.

Jako nejlepší a nejjednodušší řešení vidím stále akumulační nádrž TČ, která má pro předehřev TUV v horní části "hada" a přes něj teče voda z vodovodu už bez další regulace do el. bojleru. To jsou pak dva nezávislé systémy, nehledě na to, že do nádrže se pod tento výměník může umístit další "had" připojený na teplovodní sluneční kolektory, takže předehřev může fungovat i v létě.

Uvedené příklady jsou poněkud zjednodušené, výpočty a návrhy výměníků jsou velice složité. Pro přiblížení problému to snad stačí.

Je mi jasné, že téměř každé TČ je deklarováno i jako vhodné pro ohřev TUV. Jak je vidět, jde to. Zda je to rozumné, zejména při snížené sazbě D56-D57 a možnosti ohřívat TUV jinak, například pomocí termo nebo fotoviltaických panelů, zvažte sami. V naší rodině běhá 5 TČ a žádné z nich TUV neohřívá.

Ing. A. Žeravík