Topíme tepelným čerpadlem 2

to nejhorší, co nás mohlo potkat - TČ zem-voda s radiátory ve 40 let starém nezatepleném domě

Rodiče přítelkyně topili 40 let uhelným kotlem. První kotel měl 25 KW, nový už jen 20 a taky to stačilo. Když děda ve svých 89 letech nezvládal nosit uhlí, dali mu tam 18 KW elektrokotel. Bylo to hodně drahé. Nestačí jen zvýšit hodnotu jističe, ale musel se předělat celý rozvaděč a snad i přívod.

Drahé nebylo jen pořízení elektrokotle, ale hlavně jeho provoz. Topilo se převážně ve dvou místnostech a teplem se opravdu šetřilo. Za zimu se protopila el. energie za 70000 Kč a kdyby se tam mělo topit tak jako před tím uhlím, bylo by to hodně přes 100000 Kč. Bylo to neúnosné a to bylo ještě před zdražováním energií.

Když pak už děda nebyl, vyměnili jsme okna a v obyváku nainstalovali krbová kamna. Jenže kamna nejsou řešení, teplo je jen v jedné místnosti a jen když se topí. Aspoň na vánoce jsme si přivezli vozík uhlí. Bylo to neúnosné. Dúm, ve kterém se 40 let bydlelo, najednou neměl vyřešené vytápění.

Takže jsme pořídili tepelné čerpadlo. Jenže bude to fungovat? Radiátory byly počítány na teplotu 90/70°C. Tepelné čerpadlo umí max. 65°C, ale aby to dosáhlo rozumný COP, měla by být teplota pokud možno pod 45°C. Budou na tohle mít radiátory dostatečnou plochu? Bylo tady hodně neznámých. Výměna oken sice pomohla, ale ne tak jak jsme očekávali (a jak tvrdil zedník, přece škváráky jsou dobré) a uvažovali jsme také o zateplení domu.

Ani přesně nevím, kolik to všechno stálo, ale TČ + nějaké věci okolo (oběhovky, expanzka... byl to hodně dlouhý seznam) možná nějakých 160000 Kč, vrt asi 130000, ale vrt nám téměř zaplatila kotlíková dotace. Samosřejmě veškeré práce se dělaly svépomocí. Ve výsledku to zase nebylo tolik, ale dát hned dalších možná 200000 za zateplení, to už by bylo moc. Ještě ke všemu se přítelkyni nelíbilo, že by domeček změnil vzhled, že by se zakryl ten břízolit, co dělal děda před 40 lety .

Dům je s plochou střechou "Šumperák" a je postavený v kopci. Přízemí je jen technické (dílna, prádelna, sklep na ovoce...) a bydlí se jen v patře. Nalepili jsme v přízemí na stropy polystyrény, aby se ztráty domu alespoň trochu snížily. Počítal jsem tepelné ztráty a kupodivu to vycházelo, že pokud budeme topit jen nahoře a jen tam, kde skutečně potřebujeme, měli bychom se i bez zateplení vejít do výkonu 10 KW. Dům má na dnešní poměry skutečně velkou spotřebu energie. Ale pokud by se zateplení dělalo, po přepočítání na ušetřenou el. energii by byla návratnost desítky let. Samosřejmě pokud by se topilo třeba plynem, vycházelo by to úplně jinak. V našem případě by bylo výhodné dát na střechu solární panely a využít službu virtuální baterie. Tedy přes léto energii do sítě dodávat a přes zimu si ji vybrat. S maximálním výkonem 10KWp by to docela dobře vyšlo a na střechu by se to vešlo. Zatím tomu brání podmínky ČEZu, který vyžaduje vybudovat v plotu sloupek a přemístit tam elektroměr. Starší domy mají elektroměr v domě. Je zajímavé, že pro odběr el. energie tolerují i to starší provedení. Snad se někdy tyto podmínky zlepší.

TČ jsme koupili 13 KW s frekvenčním měničem, typ Spirála BW13. Frekvenční měnič umožňuje výkon TČ libovolně snižovat, což má mnoho výhod. Při provozu při nižším výkonu jsou menší teplotní spády na výměníkách a na rozhraní trubky- okolní hornina ve vrtu, což trochu zlepší COP. Řízení výkonu je výhodné zejména ve spojení s radiátory. Když tam byl elektrokotel, který zapínal a vypínal, neustále lupaly trubky. Teď to topí rovnoměrně a nic nelupe. Samosřejmě není potřeba akumulační nádrž, takže ve výsledku se to frekvenčním měničem zas až tak neprodraží.

Lepení polystyrénu na stropy v přízemí se dělalo lepící pěnou a bohužel, někde se to už po roce loupe jako perníček. Zatím co na čistém betonu polystyrén drží výborně (mám takhle zateplený dům z betonových skořepinových tvárnic), lepit ho na vymalované stropy s tím, že to bude "nějak" držet, opravdu nebyl dobrý nápad. V době, kdy se to lepí, to skutečně vypadá, že to bude držet. Jenže stačí pár větších změn teploty a dilatační síly to utrhnou. Chtělo to nejen oškrábat, ale asi i beton očistit drátěným kartáčem. Tak snad někdy...

instalace všeho potřebného

Heslo topenář...
Po odřezání trubek od uhelného kotle jsem začal shánět topenáře. Bylo potřeba na konce trubek autogenem navařit kousky trubek se závitem, abych mohl přejít na trubky PPR. Po usilovném hledání (topenáři na internetu jsou, jen buď neberou telefon, nebo nemají čas) jsem našel jednoho topenáře - důchodce. Pro samé zakázky věčně neměl na nic čas. Asi měsíc nám říkal, ať se zeptáme za týden, až pak se zeptal, jestli si raději nechceme sehnat někoho jiného. A že prý už na to ani pořádně nevidí... Nakonec přišel syn přítelkyně, prohlásil že autogen je v dnešní době přežitek a zavařil to TIGem.

Montáž PPR trubek jsem si, nakonec možná zbytečně, zkomplikoval. Protože jsem se napojoval na železné trubky, rozhodl jsem se pro topný okruh používat trubky stabi oxy s kyslíkovou bariérou. Jenže průměr 40 obchodníci nemají, protože ta trubka je neskutečně drahá a navíc se s ní špatně dělá. Je k tomu potřeba speciální ořezávač (taky dost drahý) a oříznout tu hliníkovou vrstvu. Nakonec jsem trubku i ořezávač koupil přímo u výrobce.

V době, kdy jsem zapojoval trubky, bylo to naše tepelné čerpadlo ještě ve výrobě. Příliš jsem podle dokumentace neodhadnul, kde přesně jsou na TČ vývody. Bylo to trochu jinak, než na tom mém. Tak jsem to nakonec vyřešil kouskem trubky, který už ale nebyl stabi oxy. Potom mě napadlo, že místo Al fólie pod povrchem trubky můžu trubku polepit hliníkovou lepící páskou. A že zrovna tak můžu polepit i hadice u TČ a že jsem to vlastně mohl udělat z obyčejných trubek celé.

vrt

Stavební povolení pro vrt bylo nesmírně zdlouhavé, vyřízení trvalo třičtvrtě roku. Koncem října se konečně povedlo a mohlo se vrtat. Vrt má hloubku (nebo délku) 112 m a měli jsme trochu smůlu na podloží. Je tam jílovec a slínovec, voda se objevila až v 70 metrech. Je to ve stejné úrovni, jako hladina potoka pod kopcem. Do vrtu jsem si dal i čtyři teplotní čidla, takže vím, že výborně funguje jen konec vrtu, kde to vypadá na pohyb spodní vody. Horní část vrtu moc tepla nedá, suchý jílovec a slínovec jsou z hlediska tepelné vodivosti ty nejhorší horniny.

Vrt je 25 metrů od domu a bylo potřeba k němu udělat výkop. Naštěstí přítelkyně má syna bagristu, na tohle si ale musel vzít minibagr z půjčovny. Trochu jsem se bál, že trubky, které budou pod zemí, by měl svařit někdo, kdo za to pak bude ručit. V Gerotopu, kde nám na vrt dělali projekt, mi to vysvětlili jednoduše. Oni mi půjčí svářečku a buď si to svařím sám, nebo si najdu topenáře. S elektrotvarovkama se prý nedá udělat špatný spoj. Takže topenáře už raději ne, svařil jsem si to tedy sám.

Měl jsem okolo toho trochu nervy, ale dopadlo to dobře. Dělal jsem na okruhu vrtu zkoušku těsnosti a neustále jsem tam viděl nějaký malý pokles tlaku. Kluci mezi tím nechtěli čekat a výkop zaházeli s tím, že kdyby to utíkalo, určitě by to utíkalo víc. Měl jsem čas to sledovat týden a vynášel jsem si tlak do grafu. Už po dvou dnech mi bylo jasné, že tlak konverguje k nějaké nenulové hodnotě a že se nejedná o netěsnost, ale o pomalou deformaci trubek. Asi jako když se trubka stočí do kruhu, po čase si na ten ohyb "zvykne".

Pokud se zkouška těsnosti u PEx trubek vyhodnocuje jen několik hodin, skutečně tam lze naměřit pokles tlaku, i když je všechno těsné. Jinak pro představu, o jaké změny objemu tady jde. Ve vrtu je 4x 112 m trubky PEx 32 mm. Přípojka k vrtu má 2x 25 m trubky PEx 40 mm a 2x 10 m trubky PPR 40 mm. Celkový objem byl snad okolo 150 litrů a změna objemu o 0,2 litru vyvolala změnu tlaku o 1 bar.

Plnění primárního okruhu

Potrubí ve vrtu musí být naplněné vodou už při spouštění do vrtu. Prázdné potrubí by jednak plavalo, ale také by se mohlo zbortit tlakem okolní vody a zeminy. Když ve vrtu byla voda v hloubce 70 metrů a vrt je hluboký 112 m, spodní konec smyčky je 42 m pod vodou. Při plnění se musí tedy musí původní voda vytlačit nemrznoucí kapalinou. Nemrznoucí směs je v podstatě líh s vodou. Kapalina Gerofrost mimo lihu obsahuje nějaké přísady pro ochranu gumových těsnění.

Po naředění v doporučovaném poměru 2:1 jsem potrubí plnil malým 12V čerpadýlkem. Čerpadlo má maximální tlak 1,1 baru a vůbec mě nenapadlo, že může nastat nějaký problém. Může...směs vody a lihu je lehčí než voda a tou potřebujeme vytlačit těžší čistou vodou. Čerpadlo to zvládlo. Ale někdy uprostřed plnění, když sloupec 112 m lehčí vody měl vytlačit stejně vysoký sloupec těžší vody, byla rychlost čerpání možná třetinová. Ale pak se to zase postupně rozbíhalo a nakonec z druhého konce trubky začala téct modrá voda, tedy v celém okruhu byla jen nemrznoucí směs.