Bytový dům Znojmo – aktuální stav (3)

   Dobrý den, ozývám se po delší době. Naposledy jsme diskutovali směšovací ventily na TUV. Byly nainstalovány nové ventily s plynulou regulací teploty. Funguje to dobře a kolísání teploty je malé, jak jste zmínil.
   Rád bych však s Vámi probral jiný problém související s ohřevem TUV: Po úpravě potrubí (odstranění společného potrubí pro ohřev TUV a okruhu podlahového vytápění) se hodně zlepšilo:
 a) Výrazně se zkrátil podíl času, kdy tepelné čerpadlo (TČ) pracuje v režimu ohřev vody.
 b) Bylo možné snížit topnou křivku, aniž by docházelo k velkému poklesu teploty TUV pod dolní požadovanou hodnotu. Při vytápění bez ohřevu TUV se tak zvýšil koeficient výkonnosti soustavy nad 3.
   Na druhou stranu se dále snížil koeficient výkonnosti při ohřevu TUV bez vytápění na hodnotu pod 2. Příčinu nízkého koeficientu vidím v nadměrném promíchávání vody v zásobníku TUV. Oběhové čerpadlo (OČ) musí být nastaveno na nejvyšší otáčky (jinak spíná ochrana OČ, OČ vypne a následně ochrana vypne i TČ). Na vstup výměníku se tak dostává velmi teplá pitná voda, což vede k vysoké teplotě topné vody na vstupu výměníku.
   Teplota v zásobníku TUV je jen o málo vyšší než teplota v akumulační nádrži (AN), avšak teplota topné vody pro ohřev TUV je asi o 15 stupňů vyšší než teplota topné vody pro ohřev vody v AN. To by mohlo vysvětlit nízký koeficient výkonnosti při ohřevu TUV. V důsledku toho také není nikdy možné ohřát TUV na teplotu vyšší než 53 stupňů (doporučení proti legionele), neboť při zadání vyšší teploty ochrana TČ ohřev vypíná.
   Je-li příčina v nadměrném promíchávání vody v zásobníku TUV (teplota vody v dolní části zásobníku se příliš neliší od teploty v horní části), nabízí se jako řešení použít OČ s lepší regulací. V dokumentaci výrobců je toto čerpadlo umístěno na přívodním potrubí (tlačí vodu do zásobníku TUV podobně jako u podlahového topení), zatímco my máme OČ na vratném potrubí. Doporučoval byste výměnu OČ včetně jeho přemístění na přívodní potrubí? Děkuji.

   Dobrý den, když vezmete uzavřený okruh s čerpadlem, tak před ním je podtlak a za ním přetlak. Kde je nulový bod záleží na topném systému a místu osazení expanzomatu. Největší tlakovou ztrátu vám bude dělat výměník, proto si myslím, že je výhodnější do něj tlačit než z něj sát. Přesunutí čerpadla by mohlo situaci zlepšit.
   Už si přesně nevybavuji vaše zapojení, proto mi raději pošlete schéma zapojení (stačí nakreslené rukou, ale co nejpřesnější); nějaké fotky, jestli jsou; typ a nastavení čerpadla; nějaká data k výměníku; teploty na vstupu/výstupu výměníku, bojleru atd. Poté bude má odpověď přesnější.

   Dobrý den, v přiloženém souboru jsou podrobnější údaje k ohřevu TUV, které mám k dispozici (včetně schématu zapojení a fotek). Teploty jsou v textu níže. Můj výklad současného stavu je následující: Vlivem velkého průtoku generovaného oběhovým čerpadlem v okruhu TUV dochází k promíchávání vody v zásobníku, takže teplota vody v dolní části zásobníku je jen nepatrně nižší než řídicí teplota vody v zásobníku. Např. aktuálně tepelné čerpadlo (TČ) vodu neohřívá, řídicí teplota vody v zásobníku je 48,8 stupně, teplota vody na výstupu z výměníku je 47,6 - 47,9 stupně (na vstupu bude zřejmě stejná).
   Pokud se ohřev zapne při řídicí teplotě 45 stupňů, bude teplota vody na vstupu do výměníku asi 44 stupňů. TČ při takto vysoké teplotě reaguje tak, že poměrně rychle navýší teplotu topné vody na 63-64 stupňů. Voda se ve výměníku ohřeje asi na 55 stupňů. Voda v zásobníku se následně rychle ohřeje až na vypínací teplotu 50 stupňů. V odběrové špičce se to moc neliší, pouze četnost zapnutí/vypnutí je větší. Důsledkem současného stavu je nízká výkonnost TČ a jeho časté spínání v režimu ohřev vody. Navíc nelze vodu v zásobníku ohřát na vyšší teplotu než 53 stupňů (dle dokumentace by mělo být možné vodu ohřát až na 70 stupňů).
   Potenciální řešení: Výrobci oběhových čerpadel zmiňují provozní režim, který udržuje konstantní rozdíl teplot (jednu teplotu měří oběhové čerpadlo, druhá se měří čidlem na potrubí). Lze zadat, zda se při např. zmenšení rozdílu pod zadanou hodnotu zvětšuje či zmenšuje průtok. Současně lze průtok zdola i shora omezit. Možná by se tento režim dal využít. Pokud by bylo potřeba něco dalšího, doplním. Děkuji.

   Dobrý den, jako první bych zmínil, že by se na to měl podívat projektant topení. Pro lepší funkci (účinnost) hodně záleží na sladění průtoků a výkonů jednotlivých zařízení.
Podle zkušeností s podobným zapojením, topenářského správného „nenastavení“ a chybějících projektových výpočtů je COP na hodnotě 2 normální.
Pokud bych se na to měl „laicky“ kouknout já, tak bych potřeboval:
 a) Přesný typ TČ -> Například NIBE F1345-40.
 b) Přesné teploty na všech čtyřech vývodech výměníku. Důležitá je teplota a teplotní spád, abychom určili přenesený výkon. Nyní mi hlavně chybí vratná teplota do TČ.
 c) Přesný popis všech trubek vedoucí do zásobníku (napojení SV, cirkulace). Některé trubky se mi nepodařilo identifikovat. Na zapojení nádrže a přenesení výkonu hodně záleží.
   Podle popisu bych zatím navrhl: Když je celý zásobník prohřátý, tak není odběr a dohříváte jen tepelné ztráty cirkulací. Na to je TČ silné. Osobně používám minimálně dva snímače v nádrži (dole a nahoře) pro určení odběru teplé vody, ale s tím nic neuděláme. Zároveň ohřev TUV tímto tepelným čerpadlem na 70°C je slušně řečeno mýtus. Abychom zlepšili účinnost, jako první bych navrhl přesunout snímač teploty v nádrži do spodní jímky, co je ten nějaký termostat. Tím začne ohřev teoreticky už při začátku odběru a nemusíme jet na vysokou teplotu.
   Ohřev teplé vody nastavit na: zapnout při 40°C a vypnout při 48°C (případně ještě snížit). Větší rozdíl zapínací/vypínací teplota je pro chod TČ lepší. Ve stávající zapojení bych legionelu řešil maximálně jednou za měsíc (například první pondělí v měsíci) například na jeden den zvednout teplotu na 55/50°C.
 Ad potenciální řešení) To řeší konstantní teplotní spád, ale pro váš případ to nic neřeší.

   Dobrý den, děkuji za odpověď. Typ čerpadla je NIBE F1345-40. Zapomněl jsem uvést teplotu vratné do TČ, byla 55°C.
Jinak průměrný COP soustavy za rok 2023 bude asi 2,85. V zimě, kdy je malý podíl ohřevu vody na celkovém teple, je COP téměř 3 (v listopadu to bylo 2,96). V přechodném období se snižuje, v netopné sezóně byl kolem 2.
   Vašemu návrhu rozumím (snad dobře) tak, že umístěním snímače do spodní části zásobníku a snížením teploty zapnutí ohřevu na 40°C dosáhnu toho, že se ohřev tepelným čerpadlem spustí až při odběru vody. Zvětšením rozdílu vypínací/zapínací teplota se pak sníží četnost zapínání. Nejsem si jistý, zda se kvůli promíchávání budou teploty nahoře a dole podstatně lišit. Nicméně to po domluvě se servisní firmou vyzkouším.
   Pro výpočet COP měřím teplo spotřebované odběrem vody a cirkulací. Zatím jsem předpokládal, že nízký COP je způsoben tím, že TČ pracuje při vysokých teplotách, a nebral jsem v úvahu tepelné ztráty ve strojovně. Zkusím po skončení topné sezóny (bez vlivu vytápění) získat více měřených dat a s jejich pomocí pak snad bude možné identifikovat příčinu výrazně horší výkonnosti soustavy v režimu ohřevu vody.

   Dobrý den, vysvětlujete si to špatně. Přesunutím snímače dolu začne ohřev dříve, protože studená voda, která by měla být napojena do spodku nádrže bude před sebou tlačit teplou vodu. Dříve dojde k ochlazení snímače a tím dříve dojde k zapnutí. Protože začne ohřev dříve při odběru, tak nemusíte mít takovou zásobu teplé vody a můžete jít teplotou dolu a tím zvýšit účinnost TČ. Při dohřevu bez odběru bude nádrž promíchána vždy, to je v pořádku, ale při nižších teplotách bude lepší účinnost TČ. Když jsem trochu přepočítal výměník a čerpadlo, tak je to sladěno dobře (na třetí otáčky jsme ve středu charakteristiky čerpadla). Pro lepší účinnost TČ bych viděl, kdyby výstupní teplota z výměníku byla stejná jako výstup z TČ, ale to by výměník i čerpadlo muselo být násobně větší, což je finančně náročnější, takže byla nejspíše zvolena tato investičně lacinější varianta. Návratnost na provozních nákladech při zvětšení výkonu by musel spočítat projektant topení. Opět upozorním že snížené COP při ohřevu TUV je v pořádku. Pracujete s vyššími teplotami, tudíž COP jde dolu a není to lineární závislost. Když byste například pracoval s teplotou vody do 35°C bude COP kolem 4. Jestli je strojovna standardně zaizolovaná, tak budou mít tepelné ztráty ve strojovně minimální vliv na výsledek.

   Dobrý den, děkuji za vysvětlení. Věřím samozřejmě více Vašim zkušenostem než svým “pocitům”. Možná po přemístění čidla a snížení teplot zapnutí/vypnutí dosáhne roční COP hodnotu 3, což by snad bylo akceptovatelné. Doporučil byste i v tomto případě instalaci teplotních snímačů na všechny vývody výměníku? Bylo by pak možné zobrazit i časový průběh teplot.

   Dobrý den, jestliže dosáhnete dlouhodobě COP => 3, tak si pogratulujte a určitě jste pro to udělal maximum.
Jestli chcete vidět teplotu tak osadit teploměry můžete, ale se stávajícím výměníkem a čerpadlem lepších výsledků nedosáhnete (v stávajícím zapojení výměníku nelze dosáhnout lepších hodnot). Účinnost můžete zvýšit jen snížením provozních teplot TUV a tím i TČ. Možná by se tomu mohlo pomoci přepojením AN, ale to jen možná, protože z fotky jsem si neudělal celkový obrázek zapojení bojleru do systému a zde budou už rozhodovat detaily.

   Dobrý den, po domluvě se správcem jsem teplotní snímač přemístil. Zatím nemám vyhodnocena měřená data, ale z chování TČ je zřejmé, že Vámi navržená poloha je podstatně lepší.
   Když jste zmínil AN, vzpomněl jsem si, jak jsem před časem přemýšlel, proč není zapojení AN symetrické (viz přiložený soubor). Myslím, že funkce AN by zůstala zachována a vytápění by probíhalo na počátku rychleji. Nyní první kompresor topného TČ jen velmi pomalu zvyšuje teplotu na vstupu A směšovacího ventilu. Vždy tak zapíná i druhý kompresor a teprve potom začne tato teplota stoupat. Nemám to však kromě své intuice ničím podloženo. Asi je pro stávající zapojení nějaký důvod.

   Dobrý večer, ač se zdají zapojení podobné, funkčně jsou zcela odlišné.
Stávající zapojení: tepelné čerpadlo nahřívá akumulační nádrž, která slouží jako HVDT (anuloid), primární zdroj tepla (TČ jen dohřívá tuto nádobu); zásoba tepla pro odtávání (pokud je potřeba). Teplota, která jde z AN, je teplota v AN. Pro účinnost je lepší jet stále na nižší teplotu, kde tento stav nenastává, než skokově na vyšší teplotu a nechat nádrž celkově vychladnout.
„Symetrické“ zapojení: zde je nádrž jen na „přebytky“. Zde čerpadlo TČ tlačí cestou nejmenšího odporu. Když je otevřené topení, tak do topení, když je ventil zavřený, tak do AN. Stav, který vás zajímá se nezlepší, spíše zhorší (velmi záleží i na dimenzích trubek, dynamickém tkal čerpadla atd.), protože tam není žádný uzavírací ventil AN (není podmínkou). Vezmeme si klasický příklad: čerpadlo TČ je na nízký výkon, protože vysoký není potřeba; teplota AN je 20°C (nádrž jsme vycucli); teplota z TČ 40°C; regulační ventil na 100% otevřený do topného systému. Protože průtok jde cestou nejmenšího odporu a máme dvě čerpadla v sérii (za sebou), tak se budou různě vyrovnávat dynamické tlaky. Podle standardního nastavení čerpadel v této situaci bude čerpadlo topení silnější a bude tlačit část průtoku přes TČ a část průtoku přes AN. V T-kusu nad AN se teploty smíchají a do topení půjde například 30°C (40/20°C) dokud se nádrž postupně nepřihřeje vratnou vodou. Po začnutí přivíraní ventilu se AN se teprve dohřeje tepelným čerpadlem. Mohl bych to tady dlouze rozepisovat, ale je jasné, že není tento druh zapojení pro účinnost TČ a stávající topenářské zapojení vhodný.

   Dobrý den, děkuji za vysvětlení. Nechci to dále moc rozebírat. Přesto jsem ještě přiložil jiné "symetrické" zapojení, které by mohlo být z pohledu nahřívání akumulační nádrže a odebírání tepla (pokud je potřeba) lepší. Třeba jsem ale opět něco opomněl.

   Dobrý den, toto zapojení je ohledně oddělení dynamických tlaků čerpadel TČ a odběru tepla lepší, ale velmi záleží na správném provedení připojení na výstupy AN.

   Dobrý den, nemám už nic dalšího. Uvidím, jaký bude příští rok COP. Očekávám něco pod 3. TUV musíme mít teplejší kvůli odpouštění (baterie jsou daleko od stoupačky a potrubí od stoupaček k bateriím je DN25). Zvláště ti, co mají úsporné baterie s malým průtokem, musí dlouho čekat nejen, než teplá voda doteče, ale i na prohřátí potrubí. (Původně měly být v bytech elektrické ohřívače, ale pak to investor změnil na centrální dodávku TUV.)
Ještě jednou Vám za vše moc děkuji a přeji Vám pohodové Vánoce a dobrý nový rok 2024.

Odesílatel: bra@icloud.com