Tepelné čerpadlo ve spojení se solárními kolektory - Chameleon

Chameleon – jedná se o unikátní tepelné čerpadlo typu vzduch/voda a zároveň i voda/voda, které umí efektivně využívat ploché vakuové solární panely firmy Thermo/solar. Teplo ze solárního systému je využíváno k ohřevu vody v zásobníku a zároveň k přímému ohřevu chladiva v chladícím okruhu tepelného čerpadla, a to i při minimální teplotě např. kolem 0°C a zataženém počasí. Tímto unikátním spojením vakuových solárních kolektorů Thermo/solar a tepelného čerpadla MACH Chameleon je docíleno mnohonásobně vyššího využití solárního pole a lepší ekonomiky provozu samotného tepelného čerpadla.

Vzorová instalace proběhla v roce 2015.

Obr 1, 2. původní střecha před rekonstrukcí

Obr. 3,4 – instalace ocelových patek pro konstrukci kolektorů na plochou střechu

Na ocelové patky se osadily pozinkované I profily.

Obr. 5 – osazení pozinkovaných nosných I profilů

Obr. 6,7 – instalace hliníkové nosné konstrukce pro solární kolektory

Obr. 8 – prostor pro umístění venkovní jednotky tepelného čerpadla

Obr. 9,10 – základy pro venkovní jednotku – zaštěrkování a osazení venkovní jednotky

Obr. 11 – původní prostor pro vnitřní jednotku tepelného čerpadla

Obr. 12 – Protože tepelné čerpadlo bylo vyšší než původní strop, bylo potřeba snížit v místě instalace podlahu

Obr. 13 – příprava před instalací vnitřní jednotky tepelného čerpadla – podlaha, rozvody a kabely

Obr. 14 – Umístění vnitřní jednotky

Obr. 15, 16, 17 – kompletní systém Chameleon Aku S 8,3

Historie vzniku tepelného čerpadla Chameleon

Tepelné čerpadlo MACH AKU S vzniklo na základě spolupráce firem Tepelná čerpadla Mach, s.r.o. a firmy JH SOLAR, s.r.o. Jedná se o nový typ tepelného čerpadla vzduch/voda a zároveň voda/voda, které má přímé napojení na vakuové sluneční kolektory typ TS 400. Tepelná čerpadla MACH systému vzduch-voda vykazují velmi dobré vlastnosti a svou účinností jsou schopné konkurovat i tepelným čerpadlům země-voda. Na rozdíl od ostatních tepelných čerpadel, která odtávají energií vyrobenou, takže ji čerpají např. z topného systému, patentovaný systém MACH VHM využívá pro odtávání výparníku zbytkového tepla v jednoduchém chladivovém okruhu. Technické řešení spočívá v použití dvou výparníků, z nichž každý má dva nezávislé chladivové okruhy. Jeden chladivový okruh slouží pro vypařování chladiva a druhý okruh pro odtávání kapalným chladivem. K odtávání se využívá zbytkového tepla kapalného chladiva v chladícím okruhu, které proudí od kondenzátoru – ohřívače vody a prochází jedním výparníkem před tím, než vstupuje do vstřikovacího ventilu druhého výparníku. Systém správného směrování toku chladiva je ovládán pomocí dvojice elektronických expanzních ventilů. Pro funkci dvou výparníku jsou otevřena potrubí kapalného chladiva v okruhu každého výparníku. V případě, kdy dochází ke zvýšené námraze, dojde za provozu k uzavření příslušného směru kapalného chladiva a následně dochází k otevření patřičného elektronického ventilu, ten zajistí přívod kapalného chladiva přes namrzlý výparník ke vstřikovacímu ventilu druhého výparníku. Při tomto zapojení dochází k pozvolnému odtávání výparníku s námrazou. Vzhledem k tomu, že zbytkového tepla není mnoho, je každý výparník dimenzován na 100 % chladícího výkonu. Minimální doba chodu jednoho výparníku je 30 minut.

Základní schéma zapojení

Spojení tepelného čerpadla a solárních termických kolektoru je přínosné, za předpokladu, že v systému jsou použity kolektory, které umožnují jejich podchlazení bez vzniku kondenzátu a tepelné čerpadlo přímo komunikuje se solárním systémem. Další výhodou pro konečného zákazníka je možnost investovat do zařízení postupně – v první etapě nákup tepelného čerpadla, ve druhé etapě instalace solárních termických kolektorů a naopak.