Systémy zem-voda Fenomis IGNIS s hybridnými kolektormi: mení sa paradigma výberu tepelných čerpadiel na Slovensku?

Analytický pohľad na technológiu, ktorá ticho prepisuje pravidlá trhu a vracia do hry staronovú technológiu, nespravodlivo odsúdenú.

Keď sa zákazník rozhoduje pre tepelné čerpadlo, väčšina konzultácií skončí pri jednej otázke: vzduch-voda alebo zem-voda?

Odpoveď bývala už dlhé roky predvídateľná, až doteraz…

Veď predsa každý vie, že:

1. Vzduch = jednoduchší, lacnejší na inštaláciu, dostupný všade.
2. Zem = výkonnejšia, ale drahšia, komplikovanejšia a nie vždy realizovateľná.

V posledných rokoch tieto jednoduché rovnice prestávajú platiť — a zaujímavou mierou k tomu prispieva slovenský výrobca Fenomis so svojou kombináciou hybridných zemných kolektorov a tepelných čerpadiel rady Ignis.

Pozreli sme sa na tieto systémy bližšie.

Hybridné zemné kolektory: riešenie starého problému novým nekonvenčným spôsobom – akosi typicky na spôsob Fenomisu takmer vo všetkom.

Klasická námietka voči systémom zem-voda bola vždy dvojaká:

1. Buď potrebujete dosť veľký pozemok pre horizontálne kolektory.
2. Alebo dostatok financií pre hlbinné vrty.

Hybridné kolektory riešia oba problémy naraz, využívajú maximum pozitív z oboch konceptov a súčasne eliminujú maximum ich negatív.

A najväčšie prekvapenie? Je to najlacnejšie na našom trhu dostupné riešenie primárneho okruhu tepelných čerpadiel zem-voda.

Princíp spočíva v premyslenej kombinácii a využití najlepších vlastností a konštručných možností a výhod tak horizontálnych ako aj vertikálnych prvkov, pričom výsledné riešenie vyžaduje výrazne menšiu plochu pozemku a menej výkopových prác než tradičné horizontálne pole a zároveň však nižšie investície než hlbinné vrty, ale aj ako klasické horizontálne kolektory.

Systém pritom dokáže dosiahnuť teplotné podmienky zdroja takmer úplne porovnateľné s hlbinnými vrtmi — teda stabilnú teplotu primárneho okruhu v rozmedzí 8 – 12 °C počas celého roka. Pre inštalatérov a projektantov to znamená, že systémy zem-voda sa stávajú realizovateľnými aj pre pozemky a projekty, kde ich doteraz nebolo možné alebo ekonomicky zmysluplné navrhnúť. Jednou z ďalších a pre niekoho až možno kľúčových výhod je, že počas celej vykurovacej sezóny koluje v hybridnom kolektore čistá voda a nie je potrebná nemrznúca náplň na spôsob “glykolu”. Ide teda aj o najekologickejšie riešenie zemných kolektorov.

Mohlo by Vás tiež zaujímať:

Návrhové a výpočtové softvéry pre tepelné čerpadlá. Pozor! Užitočné nástroje, ktoré vedia pomôcť – ale aj zavádzať.

Návrhové a výpočtové softvéry pre tepelné čerpadlá Užitočný nástroj, ktorý vie pomôcť – aj zavádzať Výpočtové a návrhové…

ANKETA: Emisné povolenky podľa ETS2 a budúcnosť kúrenia – čo si o tom myslíte vy?

Európska únia pripravuje zavedenie systému ETS2 – mechanizmu, ktorý má znížiť znečistenie a urýchliť prechod domácností na ekologické…

Čo potrebuje “bežný” zemný kolektor?

1. Monoetylénglykol (MEG) — najrozšírenejší. Koncentrácia 25–33 % vody, bod mrazu −15 až −20 °C. Lacný, dostupný, ale toxický — pri poruche kolektora riziko kontaminácie pôdy. V niektorých krajinách obmedzený alebo zakázaný pre zemné kolektory.

2. Monopropylénglykol (MPG) — ekologická voľba Rovnaké koncentrácie, podobné vlastnosti. Potravinársky certifikovaný, biologicky odbúrateľný. Pri poruche nehrozí environmentálna škoda. Drahší o 20–30 %, ale dnes de facto štandard pre zodpovedné inštalácie a vyžadovaný mnohými výrobcami TČ.

3. Etanol (denaturovaný lieh) — škandinávska tradícia Používaný najmä v Nórsku, Švédsku, Fínsku. Výborne sa správa pri nízkych teplotách, ekologický. Nevýhoda: horľavý, vyšší tlak pár, náročnejší na tesnosť systému.

---

Typické koncentrácie pre SR:

Ochrana do	Koncentrácia MPG
−15 °C	~25 %
−20 °C	~30 %
−25 °C	~35 %

---

Praktické poznámky:

• V žiadnom prípade sa nikdy nesmie používať automobilová nemrznúca zmes (obsahuje inhibítory korózie škodlivé pre výmenníky TČ)

• Zmes treba každých 5–8 rokov skontrolovať refraktometrom — glykol degraduje a stráca ochranné vlastnosti

• Väčšina výrobcov TČ špecifikuje presnú koncentráciu v dokumentácii — nedodržanie môže zneplatniť záruku

Mohlo by Vás tiež zaujímať:

Prinesie ETS2 definitívny koniec fosílnych palív a prechod na tepelné čerpadlá, alebo to bude celé inak? Alebo skončí samotná EÚ?

Prinesie ETS2 definitívny koniec fosílnych palív a prechod na tepelné čerpadlá, alebo to bude celé inak? Alebo... sa…

Emisné povolenky ETS2 od 2027 a Slovensko: Nadišiel čas otvoriť oči a prestať ignorovať zmenu.

Ak ešte stále žijete v domnienke, že spaľovanie plynu, uhlia alebo nafty je „normálne“ a ekologické technológie sú…

Reálne dosiahnuteľné a v praxi dosahované SCOP 6,5 +! Číslo, ktoré treba vziať vážne.

Sezónny výkonový faktor (SCOP) je najdôležitejší parameter pre dlhodobú ekonomiku tepelného čerpadla. Vyjadruje, koľko kWh tepla systém vyprodukuje na 1 kWh spotrebovanej elektriny — priemerovanú cez celú vykurovaciu sezónu. Aktuálne bežné vzduchové tepelné čerpadlá na trhu dosahujú reálne SCOP v rozmedzí približne 4,0 – 5,0 a tie najlepšie približne v rozmedzí 5,2 – 6,02 (svetový rekordér – rakúsky Ovum) za optimálnych podmienok (testované pri A7/W35 podľa EN 14825). V reálnych podmienkach stredoeurópskeho kontinentálneho podnebia — kde teploty pravidelne klesajú pod −10 °C a niekedy aj pod −20 °C — sa tento výsledok pohybuje skôr v pásme 3,5 – 4,5.

Tepelné čerpadlá Fenomis Ignis v kombinácii s hybridnými zemnými kolektormi dosahujú reálne SCOP nad 6,5 v reálnych prevádzkových podmienkach. Toto číslo nie je odvodené od testovacích podmienok vzduchových systémov — pri teplote primárneho média okolo 10 °C je fyzikálne dosiahnuteľné a opakovateľne merateľné. Rozdiel oproti prémiovému vzduch-voda systému predstavuje pri typickom rodinnom dome s tepelnou stratou 10 kW a ročnou potrebou tepla 16 000 kWh úsporu asi 150 – 200 € ročne na elektrine. Pri tridsaťročnom horizonte — s realisticky uvažovaným rastom cien elektriny — to predstavuje úsporu 8 000 – 15 000 €.

Mohlo by Vás tiež zaujímať:

Otázka k hlučnosti tepelných čerpadiel: „Prečo hlučnosť v dB nie je len číslo v katalógu?“ alebo „Tiché na papieri, hlučné v mraze? Realita hluku TČ v praxi.“

Dotaz: Zaujíma ma pri akých prevádzkových podmienkach sa hlučnosť tepelných čerpadiel certifikuje, pretože hlučnosť tepelného čerpadla vzduch-voda pri…

Fenomis Ventum 2. generácie pod lupou: Najpremyslenejšie tepelné čerpadlo na slovenskom trhu?

Sedím za počítačom a píšem článok o hlučnosti tepelných čerpadiel. Znie to sucho, že? Ale niečo sa stalo…

Celkové náklady: kde sa menia zaužívané predpoklady.

Mohlo by Vás tiež zaujímať:

Novinka od značiek Vaillant a Protherm! Dvojité dotácie na tepelné čerpadlá vyrobené na Slovensku!

Využite dvojitú dotáciu na tepelné čerpadlá vyrobené na Slovensku. Túto novinku na trhu ponúkajú obe značky Vaillant a Protherm…

Daikin Altherma 4 s chladivom R290 dorazila na Slovensko – úžasná novinka a nová kráľovná alebo..?

Očakávaná "nová kráľovná" Daikin Altherma prichádza s meškaním, veď presnosť je výsadou kráľov a nie kráľovien... Keď sa…

Historicky bol hlavný argument proti zem-voda systémom jednoznačný: vyššia vstupná investícia.

Aj keď systém šetrí viac na energii, doba návratnosti zvýšenej investície bola dlhá a neistá. Hybridné kolektory Fenomis, samozrejme v kombinácii s tepelnými čerpadlami Fenomis IGNIS túto kalkuláciu úplne menia. Na základe poskytnutých informácií priamo z Fenomisu a reálnych inštalačných nákladov vychádza celková investícia pre systém Fenomis Ignis 10 kW + hybridný kolektor pri výkone 10 kW typicky v rozmedzí od 12 000 – 14 000 €, čo je výrazne investične nižšie alebo porovnateľné s cenovým pásmom prémiových vzduch-voda systémov rovnakého výkonu (14 000 – 20 000 €) kam sa radia aj tepelné čerpadlá Fenomis Ventum.

Toto porovnanie má však jeden zásadný háčik, ktorý sa pri bežných kalkuláciách prehliadava: životnosť zariadenia. Bežné vzduchové tepelné čerpadlá (sem rozhodne nepatria tepelné čerpadlá Fenomis Ventum so životnostou 33 – 50 rokov) s vonkajšou jednotkou vystavenou poveternostným vplyvom majú reálnu prevádzkovú životnosť 15 – 20 rokov. Fenomis uvádza pre svoje nerezové tepelné čerpadlá IGNIS aj AQUA (dokonca aj Fenomis Ventum) životnosť 33 – 50 rokov — čo je s ohľadom na robustnú celonerezovú konštrukciu a pri správnej inštalácii a údržbe fyzikálne odôvodnené, keďže primárny okruh v zemi nepodlieha teplotným šokom, UV radiácii ani korozívnym podmienkam.

Pri 50-ročnom pohľade — čo je bežný horizont pre rodinný dom — teda majiteľ vzduch-voda systému pravdepodobne absolvuje aspoň jednu výmenu zariadenia. Pri dnešných cenách to predstavuje 12 000 – 18 000 € ďalšej investície. Zahrnutie tohto faktora do porovnania obracia celkovú ekonomiku výrazne v prospech systémov zem-voda.

Mohlo by Vás tiež zaujímať:

Chcem sa iba spýtať či je pravda že tepelné čerpadlo sa zapína a pracuje až pri poklese vonkajšej teplota pod 16 °C , a preto by mala byť montáž na severnú stranu?

Dobrý deň, ďakujeme za Vašu otázku: Chcem sa iba spýtať či je pravda že tepelné čerpadlo sa zapína…

10 najčastejších chýb pri výbere, návrhu a inštalácii tepelného čerpadla a jeho dodávateľa, ktoré vás neskôr môžu stáť aj tisíce eur.

Pripomíname 10 najčastejších chýb pri výbere, návrhu a inštalácii tepelného čerpadla a jeho dodávateľa, ktoré vás neskôr môžu…

Klimatická stabilita: kvantitatívny benefit, nie len pocit.

Jednou z najmenej kvantifikovaných výhod systémov zem-voda je ich odolnosť voči extrémnym teplotám.

Stojí za to pozrieť sa na konkrétne čísla. Bežné vzduchové tepelné čerpadlo pri vonkajšej teplote −15 °C pracuje typicky s COP 1,8 – 2,5, pričom časť záťaže preberá elektrický dohrev s COP 1,0. Výsledný systémový COP môže v takýchto podmienkach klesnúť na 1,5 – 2,0 a z tepelného čerpadla sa v tom momente stáva akýsi “šialene predražený elektrokotol”.

Systém Fenomis Ignis s hybridným kolektorom pri rovnakej vonkajšej teplote (-15°C) pracuje s primárnym médiom +8 (v najhorších podmienkach s +2°C) až +10 °C a dosahuje COP 5,5 – 6,5 — prakticky rovnako ako pri kladných vonkajších teplotách. Pre Slovensko, kde sa extrémne mrazivé obdobia opakujú každé 2 – 3 roky a Kysuce, Orava, Banská Bystrica, Liptov, Zemplín či Spiš pravidelne aj keď krátkodobo zažívajú teploty pod −20 °C, ide o reálny a merateľný ekonomický rozdiel. Nie o marketingovú výhodu.

Fenomis Aqua: rekordný SCOP 7,26 ako pevný a rozumný základ pre Fenomis Ignis a realistické zhodnotenie obmedzení.

V portfóliu Fenomis stojí za osobitnú zmienku rad Aqua — tepelné čerpadlá využívajúce podzemné vody ako zdroj tepla. S deklarovaným a certifikovaným SCOP až 7,26 sa tieto systémy pohybujú na absolútnej technologickej hranici toho, čo je pri tepelných čerpadlách pre rodinné domy dosiahnuteľné. Voda ako zdroj tepla má jednoznačnú fyzikálnu výhodu: stabilnú teplotu 10 – 12 °C celoročne a vysoký merný tepelný výkon.

Fenomis Aqua systémy sú pre pozemky s vhodnou geológiou a dostatočnou výdatnosťou vodného zdroja mimoriadne atraktívne riešenie.

Je však zodpovedné uviesť aj reálne obmedzenia, ktoré s týmito systémami súvisia:  Geologické a hydrogeologické nároky:

1. Realizácia vyžaduje odborný hydrogeologický prieskum, vrty a povolenia.
2. Nie každý pozemok je vhodný — výdatnosť, chemické zloženie a teplota podzemnej vody sa výrazne líšia podľa lokality.
3. Riziko znečistenia a usadenín: Podzemná voda môže obsahovať iron, mangán alebo iné minerály, ktoré pri opakovanom prechode systémom spôsobujú usadeniny vo výmenníku.
4. Filtrácia a pravidelná údržba sú nevyhnutné.
5. Administratívna záťaž: Projekty využívajúce podzemné vody podliehajú vodohospodárskej legislatíve, čo predlžuje a komplikuje prípravu projektu.

Pre väčšinu rodinných domov zostávajú Aqua systémy skôr špecializovaným riešením pre konkrétne vhodné lokality.

Aj preto už v roku 2019 pristúpili vo Fenomis k odvodeniu derivácii tepelných čerpadiel zem-voda IGNIS z výnimočných tepelných čerpadiel AQUA.

Pre plošné nasadenie a spoľahlivú rekomendáciu odborníkov z praxe je kombinácia Ignis + hybridný kolektor prístupnejšia a robustnejšia voľba.

Kontext európskeho trhu: 40 % v Nemecku nie je náhoda. Štatistiky nemeckého trhu tepelných čerpadiel sú v kontexte tohto hodnotenia ilustratívne.

Systémy zem-voda tam trvalo tvoria 35 – 42 % celkových predajov tepelných čerpadiel pre rodinné domy. Nemecký trh je pri tom jeden z najvyspelejších a najkonkurenčnejších v Európe — zákazníci majú prístup k porovnávacím nástrojom, odborným poradenstvám a dlhoročným skúsenostiam inštalatérov. Že sa technicky sofistikovaný a cenovo citlivý nemecký zákazník rozhoduje pre zem-voda v takomto pomere nie je výsledok marketingu. Je to výsledok dlhodobých kalkulácií nákladov na životný cyklus, kde systémy zem-voda opakovane vychádzajú ako ekonomicky výhodnejšia voľba pri horizonte dlhšom ako 10 – 15 rokov. Na Slovensku sa penetrácia systémov zem-voda pohybuje výrazne nižšie — nie preto, že by klimatické podmienky boli menej vhodné (naopak, kontinentálna klíma zvýhodňuje zem-voda ešte viac než oceánická klíma Nemecka), ale kvôli nižšej informovanosti trhu, menšej hustote vyškolených inštalatérov a zaužívaným predpokladom o cene. Ak sa tieto bariéry budú znižovať — a dostupnosť hybridných kolektorov k tomu prispieva — nemecký scenár nie je pre Slovensko vzdialená budúcnosť.

Záverečné hodnotenie.

Systémy Fenomis Ignis s hybridnými zemnými kolektormi predstavujú technicky overené, ekonomicky dobre zdôvodnené riešenie, ktoré posúva hranice dostupnosti systémov zem-voda smerom k oveľa širšiemu spektru aplikácií než doteraz.

Silné stránky:

1. SCOP 6,5+ nedosiahnuteľný pre vzduch-voda systémy
2. Celková investičná cena porovnateľná s prémiovými vzduch-voda systémami
3. Odolnosť voči extrémnym podmienkam bez straty výkonu
4. Reálne dosiahnuteľná životnosť 33 – 50 rokov pri nerezovej konštrukcii.
5. Výrazná ekonomická výhoda pri 20+ ročnom pohľade na životný cyklus

Na čo dávať pozor:

1. Potreba hydrogeologického posúdenia pozemku pred projektovaním – napriek množstvu výhod, môže “naraziť kosa na kameň”, alebo bager na skalu a snom o tomto riešení je koniec…
2. Zemné práce vyžadujú koordináciu a skúseného inštalatéra
3. Tepelné čerpadlá voda-voda (napríklad aj Fenomis Aqua s SCOP 7,26) vhodné len pri priaznivej hydrogeológii

Pre zákazníka, ktorý plánuje rodinný dom s dlhodobou perspektívou a nerozhoduje sa výlučne podľa najnižšej vstupnej ceny, sú systémy Fenomis Ignis + hybridný kolektor riešením, ktoré stojí za dôkladné preskúmanie a pri väčšine projektov aj za jednoznačné odporúčanie.

Ak na Slovensku naozaj prichádza nová éra systémov zem-voda, technická a ekonomická argumentácia pre to existuje. A výrobca s domácim pôvodom a dostupnou servisnou sieťou nie je nevýhoda.

*Článok vznikol na základe verejne dostupných technických parametrov a cenových podkladov poskytnutých spoločnosťou Fenomis. Redakcia tepelnecerpadlo.info nenesie zodpovednosť za zmeny v produktovom portfóliu alebo cenníku výrobcu, ani za uvedené technické parametre a informácie.*

Viac informácií Vám radi poskytnú priamo vo Fenomise: www.fenomis.sk