Dojde ke zvýšení celkového topného faktoru (COP) tepelného čerpadla - oběhové čerpadlo mezi akumulační nádrží a tepelným čerpadlem už nespotřebovává elektrickou energii, což je kompenzováno nepatrným zvýšením příkonu kompresoru, výměník umístěný v nádrži umožní velmi kvalitní přenos tepla bez tepelných ztrát do okolí. Účinnější bude i přenos tepla vodou bez nemrznoucí směsi. Objemná nádrž zamezí v případě start-stop kompresoru častému cyklování, což se opět projeví na celkové účinnosti. Dojde ke zvýšení celkového SCOP (sezónního topného faktoru) - parametru, který vypovídá o skutečné účinnosti celého systému s tepelným čerpadlem.

Při přímé kondenzaci můžeme využít vyšší teploty horkých par chladiva k ohřevu horní části nádrže na vyšší teplotu, která může sloužit pro ohřev nebo předehřev teplé užitkové vody.

Nemrznoucí směs již není zapotřebí - přes zeď domu je vedeno potrubí s horkým chladivem, které ani v mrazech při výpadku proudu nemůže zařízení poškodit - zvýší se provozní bezpečnost zařízení. 

Spolehlivost tohoto systému je vyšší i v důsledku absence oběhového čerpadla a také zpravidla deskového výměníku pro kondenzaci chladiva. Na rozdíl od deskového výměníku, kde i malá nečistota nebo bublina vzduchu může způsobit závažný problém, systém s přímou kondenzaci je vůči takovým vlivům nesrovnatelně odolnější a tedy spolehlivější. Instalací větší akumulační nádrže pak zamezíme nadbytečnému počtu startů, což znamená významné prodloužení životnosti start-stop kompresorů.

Dojde rovněž k navýšení uživatelského komfortu, protože objemná nádrž vykryje potřebu tepla pro odtávání. Neodebírá se tak teplo přímo z topného systému, jak bývá často u montáží inverterových tepelných čerpadel - na úkor komfortu uživatele.

Pro instalaci systému tepelného čerpadla s přímou kondezací platí jistá omezení:

1) Dodávané nádrže se obvykle dají pořídit s omezením přeneseného výkonu (cca do 10kW, nádrž má objem min. 500 litrů).

2) Vzhledem ke konstrukci se do nádrže zpravidla nemohou umístit elektropatrony, jako záložní zdroj může sloužit o něco dražší externí elektrokotel (životnost topné spirály v průtokovém elektrokotli by měla být vyšší vzhledem k menší tvorbě vodního kamene).

3) Vzhledem ke konstrukci se do nádrže u většiny výrobců neumisťuje vnořená nádrž nebo výměník pro ohřev TUV - pokud nádrž vnitřní výměník neobsahuje, lze ohřev TUV řešit např. externím výměníkem s oběhovým čerpadlem a průtokovým spínačem.

4) Vzhledem k prostorové náročnosti objemné nádrže je při montáži důležité vzít v patrnost rozměr vchodu/dveří do technické místnosti.

Systém tepelného čerpadla s přímou kondenzací (zdroj NAVALO s.r.o.):

Unikátní řešení již ve standardu

U výrobce Tepelná čerpadla MACH je již ve standardu splitových jednotek vzduch-voda Chameleon VHM částečná přímá kondenzace v akumulační nádrži dodávané s tepelným čerpadlem. Toto řešení umožňuje udržovat teplotu v horní části nádrže o cca 20°C výše, než je požadovaná teplota do topného systému. To je většinou více než dostatečné pro ohřev TUV v horní části nádrže. V případě, že topný systém neobsahuje žádné radiátory, je na zvážení dodatečná instalace elektrického bojleru.

U vybraných modelů (typu split) tepelných čerpadel výrobce MASTERTHERM je umožněna instalace tzv. hydroboxu, ve kterém dochází rovněž k ohřevu TUV horkými plyny z kompresoru.

Jedná se bezesporu o provozně levné a účinné řešení předehřevu, případně ohřevu TUV. Je třeba si uvědomit, že akumulační nádrže, které jsou využívány k ohřevu TUV, nemohou být současně použity pro chlazení.

Jak je tomu u jiných typů instalací?

Varianta první - kompakt

Nejběžněji se lze setkat s kompaktním provedením, jehož relativní výhoda je v nízké pořizovací ceně. Problematický je ovšem reálný provoz zařízení. V mrazech je zde riziko zamrznutí vody ve venkovním potrubí, zejména při výpadku proudu. Řešením zajisté může být nemrznoucí směs. Ta většinou podléhá biodegradaci, měla by se pravidelně kontrolovat a případně vyměňovat. U některých výrobců tepelných čerpadel je dokonce vyžadována její přítomnost. To ale prodražuje jak pořizovací investici, tak provozní náklady. Zejména provoz zařízení je dražší, protože jakýkoli zásah (přidání nemrznoucí směsi) do složení vody zhorší její schopnost předávat teplo. Kromě měrné tepelné kapacity se zvyšuje i viskozita, a v důsledku toho i průtok vody přes kondenzátor tepelného čerpadla. To vede opět k menší schopnosti odebírat teplo z tepelného čerpadla a tedy ke snížení provozního topného faktoru a nemalému navýšení provozních nákladů. Alternativou k nemrznoucí směsi (pokud to povolí výrobce) může být například instalace záložního zdroje na oběhové čerpadlo, který má ovšem v případě výpadku omezenou provozní kapacitu dle zvolené baterie a typu zaregulování. Většinou se reguluje termostaticky - čerpadlo je sepnuto při poklesu na nastavenou teplotu vody v potrubí.

Varianta druhá - dělené zapojení tepelného čerpadla (split)

Další variantou je dělené zapojení tepelného čerpadla, kdy je kondenzátor uložen v kotelně a tedy přes zeď domu je vedeno chladivo. Tato varianta je velmi dobrým řešením výpadku proudu v mrazech, a relativně zanedbatelně zvyšuje příkon kompresoru a tedy snižuje topný faktor tepelného čerpadla. V případě klasického split provedení je v kotelně vnitřní jednotka s kondenzátorem i kompresorem. Veškeré zařízení, které není vystaveno venkovním vlivům, má delší životnost. Přes zeď domu z venkovní části prochází chladivo ohřáté max. na teplotu vzduchu - na tomto potrubí tedy nedochází k tepelným ztrátám do okolí mezi venkovním výparníkem a vnitřní jednotkou.

Děkuji tímto panu Pavlovi Vaňharovi z Fryštáku za věcné připomínky, které přispěly ke zvýšení kvality tohoto článku.

Ing. Petr Lachnit