Tepelná čerpadla pro Vaše zahradní jezírko

  1. Proč topit
  2. Několik důležitých úvah předem
  3. Dimenzování tepelného čerpadla
  4. Popis tepelných čerpadel firmy Ekotez
  5. Příklady provedených instalací
  6. Další instalace

nahoru1. Proč topit

  • Pro trvalé udržení optimální teploty
  • Nebo pro zkrácení zimního období
  • Nebo pro udržení nezamrzající hladiny

Výhody, které přináší vytápění pro Vaše koi

  • I v zimě je zajištěna vyšší teplota
  • Zamezuje nebezpečnému kolísání teplot na jaře a na podzim, také v noci a ve dne
    Tím je zajištěna: lepší imunita, lepší růst, dobrá funkce filtru, lepší kvalita vody, vylučují se škody způsobené zamrznutím
  • Klimatické podmínky v Japonsku (odkud koi kapři pocházejí) jsou velmi rozdílné proti středoevropským podmínkám. Ve Střední Evropě lze tyto podmínky docílit maximálně 1-3 týdny v roce. Mimoto je naše zimní období výrazně delší. To má velmi významný vliv na zdravotní stav a růst ryb. Největší problémy bývají na jaře, vytápěním je lze zcela eliminovat.

Průměrné teploty v oblasti Niigata, Japonsko v letech 1961-2005

Měsíc/Veličina 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Max. průměrná teplota ve °C 4,9 5,1 8,8 15,4 20,6 23,8 28,0 30,3 25,4 19,4 13,6 8,1
Průměrná teplota ve °C 2,1 2,0 4,9 10,8 16,1 20,1 24,3 26,3 21,5 15,4 9,8 4,9
Min. prům. teplota ve °C -0.5 -0.6 1,4 6,8 12,1 17,1 21,3 22,7 18,4 11,8 6,4 2,1

Měsíční průměrné teploty v ČR v letech 1995-2002 (°C)

nahoru2. Několik důležitých úvah předem

  • Při jakémkoliv způsobu vytápění je nutno maximálně snížit tepelné ztráty. Udává se, že více jak 90% ztrát je způsobeno vodní hladinou a jen méně než 10% tepla přechází do země. Proto je velmi důležité zakrytí vodní hladiny. Izolace stěn a dna je obvykle považována za nevhodnou, zamezuje se tím možné akumulaci tepla, a tím se zvyšuje kolísání teplot. Vytápět nezakrytý rybník je jako vytápět dům s otevřenými okny a dveřmi. Odkaz web krytí
  • Jaké existují možnosti vytápění?
    • U novostavby lze použít všechny možnosti vytápění (výběr s ohledem na ekonomiku provozu)
    • Při použití stávajícího topení je nutno brát ohled na instalovaný výkon

Typy vytápění přicházející v úvahu:

  • Přímotopné elektrické vytápění s výměníkem

    Výhody: Jednoduchá instalace, Relativně nízké pořizovací náklady
    Nevýhody: Velmi nákladný provoz, Nízká životnost (u běžných typů), Snižuje průtokové množství (kvůli nutnosti zapojení do oběhu čerpadla), Obtížné čištění výměníku
  • Výměník voda-voda, připojený na vytápění domu

    Výhody: Lze využít stávající vytápění domu (ovšem jen za předpokladu existence výkonové rezervy)
    Nevýhody: Náklady na přestavbu, Snížení topného výkonu pro dům, Snižuje průtokové množství (kvůli nutnosti zapojení do oběhu čerpadla), Obtížné čištění výměníku, Zvýšené provozní náklady v závislosti na zdroji vytápění
    Pozor na materiály použité u výměníku (nesmí být použita měď, také nerezové deskové výměníky jsou absolutně nevhodné kvůli zanášení)!
  • Samostatný plynový kotel s výměníkem voda-voda

    Výhody: Nesnižuje topný výkon v domě
    Nevýhody: Nutnost instalace nového plynového vedení nebo zásobníku na kapalný plyn, Vyšší provozní náklady, Snižuje průtokové množství (díky nutnosti zapojení do oběhu čerpadla), Obtížné čištění výměníku
    Pozor na materiály použité u výměníku (nesmí být použita měď, také nerezové deskové výměníky jsou absolutně nevhodné kvůli zanášení)!
  • Sluneční kolektory

    Výhody: Využívají regenerovatelnou energii, Nízké provozní náklady
    Nevýhody: Vysoké pořizovací náklady (extrémně dlouhá návratnost investice), Výkon závislý na slunečním záření (energie je v podstatě k dispozici v okamžiku, kdy ji nepotřebujete; její uchování je problematické), Silné kolísání teploty den x noc, Dlouhá období bez využitelného výkonu, zejména v zimě, Pro koi je tento systém použitelný pouze jako doplněk jiného způsobu vytápění
  • Topné kabely

    Výhody: Jednoduchá instalace
    Nevýhody: Velmi nákladný provoz, Nedostatečný výkon: 10m kabelu je doporučováno pro 10m3 vody – tedy tepelný výkon 360W – ve skutečnosti je pro tento objem potřeba 2000W (56m kabelu) při zakryté hladině. Pro 30m3 to již představuje 167m kabelu. Diskutabilní bezpečnost provozu.
  • Tepelná čerpadla

    • Země – voda

      (k výrobě energie využívá nízkopotenciální teplo ze země):
      Výhody: Nízké provozní náklady, Využívají regenerovatelnou energii
      Nevýhody: Nutnost instalace zemního kolektoru nebo vrtu, Je nutné povolení k instalaci, Obtížné čištění výměníku, Vysoké pořizovací náklady, Snižuje průtokové množství, Provedení přímo určené pro vytápění zahradních rybníčků neexistuje,
      Pozor na materiály použité u výměníku (nesmí být použita měď, také nerezové deskové výměníky jsou absolutně nevhodné kvůli zanášení)!
    • Voda – voda

      (k výrobě energie využívá nízkopotenciální teplo z vody– potok, řeka, jezero, rybník nebo spodní voda):
      Výhody: Nízké provozní náklady, Využívají regenerovatelnou energii
      Nevýhody: Vodní zdroj je k dispozici jen velmi zřídka, Je nutné povolení k instalaci, Obtížné čištění výměníku, Vyšší pořizovací náklady, Snižuje průtokové množství, Provedení přímo určené pro vytápění zahradních rybníčků neexistuje
      Pozor na materiály použité u výměníku (nesmí být použita měď, také nerezové deskové výměníky jsou absolutně nevhodné kvůli zanášení)!
    • Vzduch – voda

      provedení fy Ekotez (k výrobě energie využívá nízkopotenciální teplo ze vzduchu):
      Výhody: Nejnižší pořizovací náklady z použitelných typů tepelných čerpadel (nejrychlejší návratnost), Nejnižší provozní náklady, Využívá regenerovatelnou energii, Jednoduchá instalace – bez nutnosti zvláštního povolení, Snadné čištění výměníku, Nízká úroveň hluku, Má funkci topení i chlazení – např. pro zamezení, kolísání teplot (jaro x podzim; zimní spánek), větší rozměry zařízení jsou vynahrazeny maximální účinností.
      Nevýhody jiných typů nabízených na trhu (např. vytápění bazénů) například: Zaručená funkce pouze do teplot +5°C (+7°C), Nízký topný faktor, Obtížné čištění výměníku, Snižuje průtokové množství, Nemají funkci chlazení, Pozor na materiály použité u výměníku (nesmí být použita měď, také nerezové deskové výměníky jsou absolutně nevhodné kvůli zanášení)!
      Pozor na údaje topného výkonu u různých výrobců
      při rozdílných okolních teplotách

nahoru3. Dimenzování tepelného čerpadla

  • Teoreticky lze tepelné ztráty vypočítat, prakticky se ale pro středoevropské klima používá jednoduchý výpočet:
    • 1 kW topného výkonu tepelného čerpadla udaného při okolní teplotě 0°C pro 5m3 vody, v případě účinného zakrytí
    • 1 kW topného výkonu tepelného čerpadla udaného při okolní teplotě 0°C pro 3m3 vody, bez zakrytí – avšak pouze jako ochrana proti zamrznutí
  • Pro extrémně nízké okolní teploty, které se obvykle vyskytují maximálně jeden měsíc v roce, se doporučuje použít tepelné čerpadlo s bivalentním tepelným zdrojem. Jde o vyžití elektrické přímotopu, který je dle potřeby přiřazován k tepelnému čerpadlu, jako doplňující zdroj tepla. Jeho funkce výrazněji nezdražuje provoz. Uvedená kombinace umožňuje použití tepelného čerpadla menšího výkonu s lepší ekonomikou provozu a nižšími pořizovacími náklady.

nahoru4. Popis tepelných čerpadel firmy Ekotez

Porovnání provozních nákladů u rybníku o velikosti 60m3 při použití různých metod vytápění

  • Čerpadlo využívá tzv. zelenou energii – v principu vrací teplo, které se ztrácí ze zahradního rybníčku zpět do vody. Náklady na jeho provoz jsou minimální, ve srovnání s elektrickým přímotopem, představují měně než 10% (kalkulováno pro ceny v ČR, 2006).
  • Čerpadla byla vyvinuta speciálně pro vytápění zahradních rybníků – od designu přes jednoduchou instalaci, zaručenou funkci při velmi nízkých okolních teplotách (-25°C), minimální úroveň hluku až po snadnou údržbu. Ochlazovaný vzduch je kvůli ochraně okolního rostlinstva veden směrem od země nahoru.
  • Titanový tepelný výměník nevyžaduje prakticky žádnou údržbu. Je ponořen ve filtru přímo v tekoucí vodě (nebo na jiném vhodném místě), tím nesnižuje průtok. I případný elektrický bivalentní přímotop je ponořen přímo ve vodě.
  • Díky konstrukci tepelného čerpadla firmy EKOTEZ spol. s r.o. a způsobu jeho použití je docílen velmi vysoký topný faktor – v běžném provozu přesahující hodnotu 6,5 (jde o poměr mezi vyrobenou a spotřebovanou energií).
  • Použitý princip vzduch - voda je pro tento účel obzvláště vhodný. Dociluje se s ním lepší účinnosti než při použití principu země – voda.
  • Jako chladivo je použito v současnosti nejúčinnější a životnímu prostředí neškodící látka R410a.
  • Na rozdíl od jiných způsobů vytápění nevznikají provozem tepelného čerpadla žádné škodlivé emise.

Tepelné čerpadlo W160 v zimním provozu, při okolních teplotách až –20°C. I při takto nízkých teplotách pracuje tepelné čerpadlo s faktorem okolo 2.

Pohled na otevřenou integrovanou skříň elektrického ovládání, která mimo řídícího regulátoru obsahuje také veškeré jištění včetně proudového chrániče. Mimo to je také sériově zabudován elektroměr pro kontrolu spotřeby tepelného čerpadla

nahoru5. Příklady provedených instalací

Instalace v SRN u zákazníka, který si nepřál, aby bylo čerpadlo při pohledu od jezírka vidět. Okolní rostliny instalací čerpadla nijak netrpí.


Opakem je instalace u jiného zákazníka, který využil design čerpadla jako architektonický prvek v zahradě. Zde je patrně viditelná i snadná instalace tepelného výměníku do filtru.

Německý zákazník z blízkosti holandských hranic, který díky příznivým klimatickým podmínkám dosahuje provozní úspory - více než 15tis. euro za rok – oproti elektrickému přímotopu, který dříve používal. Návratnost pořizovací ceny tepelného čerpadla, tak byla dokonce nižší než jeden rok.
 
Instalace titanového tepelného výměníku v jiném typu filtračního zařízení spolu s bivalentním elektrickým přímotopem, znázorňující jednoduchost instalace a univerzálnost použití. A opět ukázka kompletní instalace.

nahoru5. Další instalace