V roku 2005 spoločnosť Rittal predstavila rad klimatizačných jednotiek TopTherm Plus, ktorý v tom čase predstavoval významný technický pokrok. Všetky kondenzátory boli vybavené nanovrstvou, ktorá je na mikropovrchu taká hladká, že znemožňuje usadzovanie nečistôt. Toto podstatne zlepšilo efektivitu a znížilo potrebnú údržbu. Prakticky pri všetkých typoch jednotiek bol zavedený systém automatického odparovania kondenzátu. Neskôr, v roku 2011, prebehla ďalšia podstatná modernizácia všetkých typov.
Efektivita je kľúčová pri klimatizačných jednotkách, pričom všeobecne platí, že spotreba je dôležitejším parametrom ako cena.
Hybridné klimatizačné jednotky Rittal
Na veľtrhu v nemeckom Hanoveri Rittal predstavil úplne nový typ hybridných klimatizačných jednotiek. Hybridné riešenie znamená, že prístroj využíva súčasne dve technológie: systém tepelného čerpadla a systém tepelnej trubice (Heatpipe). Súčasne sú ventilátory aj kompresor poháňané motormi napájanými invertormi, čoho výsledkom je mimoriadna efektivita.
Výnimočná presnosť regulácie
Mimoriadna je presnosť regulácie chladenia, ktorá dosahuje len 0,2 Kelvina. Táto presnosť prináša ďalší významný úžitok vo forme zvýšenej spoľahlivosti zariadení v rozvádzači, ako aj zníženia hlučnosti klimatizačnej jednotky.
Porovnanie s bežnými klimatizačnými jednotkami
V doterajších bežných klimatizačných jednotkách je teplota regulovaná zapínaním kompresora a ventilátora vonkajšieho obehu. Tieto motory sa striedavo rozbiehajú a vypínajú. Elektromotory sa nemôžu rozbiehať veľmi často, hlavne kompresor sa potom rozbieha pri horúcom kondenzátore, čo predstavuje ťažký a neefektívny rozbeh. Preto býva pri týchto jednotkách hysterezia nastavená na 5 Kelvinov. Prakticky teda počas funkcie teplota v rozvádzači neustále kolíše v rozsahu 5 Kelvinov.
Pri novom type sú motory regulované plynule a optimálne nastavený vstavaný PID regulátor zabezpečí v rozvádzači ustálenú teplotu len v rozmedzí 0,2 Kelvina.
Princíp fungovania hybridných jednotiek
Ak je vonkajšia teplota okolo rozvádzača vyššia ako požadovaná vnútorná teplota, chladiaca jednotka pracuje podobne ako bežná jednotka, iba s presnejšou reguláciou a vyššou efektivitou. Ak je teplota vonku mierne nižšia ako požadovaná teplota vnútri, oba systémy pracujú spoločne. Ak však teplota vonku výrazne prevyšuje požadovanú teplotu vnútri, tepelné čerpadlo (kompresor) sa vypína a vo funkcii ostáva len systém tepelných trubíc. Ten teplo odvádza do priestoru vonkajšieho okruhu a ventilátor ho pomáha účinne odovzdávať okoliu.
Univerzálna kompatibilita a výkon
V súčasnosti existuje viacero rôznych kombinácií noriem napájania v priemysle, vrátane jedno- a trojfázových systémov s napätím od 100 do 400 Voltov a frekvenciou 50 a 60 Hz. Nový rad klimatizačných jednotiek je kompatibilný so všetkými týmito variantmi bez výnimky, čím eliminuje potrebu zaoberať sa týmito problémami.
Do výroby sa pripravuje rad nástenných typov v rozmedzí výkonov od 1500 do 6000 W. Štyri typy pre rozmedzie výkonov od 2000 do 6000 W majú zhodné vonkajšie rozmery a rovnaký otvor na vyrezanie.
Moderné ovládanie a užívateľské rozhranie
Riadiaci systém a jeho spojenie s okolím sú na najnovšej úrovni. Dotykový farebný displej umožňuje pohodlné zadávanie parametrov a intuitívne zisťovanie všetkých prevádzkových informácií. Pre zabránenie neoprávnenej zmene nastavených parametrov je vyžadovaný dvojmiestny PIN kód.
Overené výhody v praxi
Výhody týchto jednotiek nie sú len teoretické; boli overené v skutočnej prevádzke u významných zákazníkov v automobilovom priemysle. Do výroby sa už pripravuje najmenší variant chladiacej jednotky Blue E+ s chladiacim výkonom 1,5 kW, čím sa skompletizuje celý výkonový rad.
Hybridné chladenie v domácich spotrebičoch
Nové chladničky od Samsungu prinášajú revolúciu v chladení vďaka termoelektrickému Peltierovmu modulu s AI algoritmom. Technológia AI Hybrid Cooling je založená na kombinácii výkonného kompresora s termoelektrickým Peltierovmu modulom, čo je polovodičové zariadenie využívajúce na chladenie teplotné zmeny spôsobené elektrickým prúdom.
Princíp AI Hybrid Cooling
Keď je potrebné prudko zvýšiť chladiaci výkon (napríklad pri uložení veľkého nákupu, horúceho jedla alebo počas letných horúčav), aktivujú sa kompresor a Peltierov modul súčasne. Za normálnych okolností je však v prevádzke iba kompresor, aby chladnička šetrila energiu.
Invertorový kompresor s umelou inteligenciou prispieva k úsporám energie, najmä vďaka vylepšenej konštrukcii, ktorá zvyšuje polomer rotujúcich súčastí. V porovnaní s konvenčným kompresorom Samsung F3 má až 4,1-násobne väčšiu zotrvačnosť a pritom spotrebúva menej elektriny.
Udržiavanie čerstvosti potravín
Technológia AI Hybrid Cooling tiež pomáha udržať potraviny s krátkou trvanlivosťou dlhšie čerstvé vďaka presnému hybridnému chladeniu, ktoré zabezpečuje, že teplota vo vnútri chladničky prakticky nekolíše. Táto technológia funguje aj počas automatických odmrazovacích cyklov. Pri odmrazovaní využíva zvyškové teplo Peltierovho modulu, čím obmedzuje teplotné výkyvy, ktoré negatívne ovplyvňujú kvalitu potravín.
Chladničky s technológiou AI Hybrid Cooling majú navyše vnútornú kapacitu až 900 litrov, pričom ich vonkajšie rozmery zostávajú nezmenené. Vnútorný priestor sa v porovnaní s konvenčnou chladničkou zväčšil o 25 litrov, čo je možné vďaka využitiu Peltierovho modulu.
Hybridné systémy v vykurovaní
V súvislosti so stanovením cieľov dekarbonizácie sa tepelné čerpadlo stalo hlavnou hviezdou. Kompletné riešenia na mieru vašim projektom sú nevyhnutné na dosiahnutie úspor energie a zníženie uhlíkovej stopy systémov vykurovania, chladenia a prípravy teplej vody.
Kombinácia plynového kotla a tepelného čerpadla
Hybridné riešenia, ktoré kombinujú plynový kondenzačný kotol a tepelné čerpadlo vzduch-voda, predstavujú sľubnú možnosť pre mnohé druhy projektov. V spoločnosti Hoval navrhujeme výrobky, ktoré fungujú v dokonalej súčinnosti, pričom ich výkon je lepší, keď sú integrované do rovnakého systému. Hybridný systém Hoval tak ponúka skutočné úspory energie.
Prevádzka medzi kotlom UltraGas 2 a tepelnými čerpadlami Belaria fit je definovaná podľa bodu bivalencie. Tento bod sa v zásade určuje podľa potrieb zariadenia a predstavuje minimálnu teplotu, pri ktorej sa plynový kotol UltraGas 2 zapne, ak kaskáda monoblokových tepelných čerpadiel Belaria fit vzduch-voda už nie je schopná dodávať potrebný výkon.
Komponenty hybridného systému Hoval
- Komponent 1: Tepelné čerpadlo vzduch-voda Hoval Belaria fit
Tepelné čerpadlo je ekologické a úsporné riešenie vykurovania. Možno ho kombinovať s ďalšími zariadeniami (až 16 tepelných čerpadiel inštalovaných v kaskáde) a umožňuje vytvoriť hybridný systém na zabezpečenie vykurovania, chladenia a výroby TÚV. Tepelné čerpadlo Belaria fit vzduch-voda, vybavené technológiou invertora, dokáže modulovať svoj výkon v rozsahu od 40 do 100 %. - Komponent 2: Kondenzačný kotol Hoval UltraGas 2
Inovatívny kotol UltraGas 2 znižuje spotrebu plynu a zaručuje vysokú účinnosť. - Komponent 3: Ohrievač teplej vody Hoval TransTherm aqua
Stanica na ohrev úžitkovej vody na princípe kontinuálneho prietoku s doskovými výmenníkmi tepla z nehrdzavejúcej ocele a medeným spájkovaním. Zabudovaný regulátor systému TopTronic E.
Výhody hybridného vykurovania
Zabezpečenie spoľahlivosti, účinnosti a udržateľnosti vo všetkých ročných obdobiach s hybridným systémom Hoval. Hybridný systém spája osvedčené a spoľahlivé zdroje tepla s regeneratívnymi energiami v jednom zariadení.
Technický koncept hybridného vykurovania je založený na bivalentnom alebo multivalentnom vykurovaní. Kombináciou fosílnych a obnoviteľných nosičov energie môže hybridné vykurovanie efektívne spájať výhody rôznych systémov. Hybridné vykurovacie zariadenia idú ešte o krok ďalej a kombinujú viaceré zdroje tepla do priestorovo úspornej jednotky, čím sa redukujú náklady na inštaláciu, šetrí miesto a zjednodušuje vykurovanie.
Ako funguje tepelné čerpadlo v hybridnom systéme
Tepelné čerpadlo využíva bezplatnú energiu z okolitého prostredia (vzduch, zem, podzemná voda). Bez spaľovania je založené na špeciálnych fyzikálnych vlastnostiach chladiaceho prostriedku. Ten sa vyparuje pri teplotách medzi 0 a 10 stupňami Celzia. Zvýšenie teploty umožňuje elektricky poháňaný kompresor. V tomto bode procesu odovzdáva horúci plyn chladiaceho prostriedku svoje teplo vykurovaciemu systému a sám ochladne. Klesajúcou teplotou a expanzným ventilom sa chladiaci prostriedok skvapalní a proces sa opakuje.
Náklady tepelného čerpadla rastú s potrebou zvýšiť teplotu zdroja obnoviteľnej energie, čo môže byť v chladných zimných dňoch drahé.
Kombinácia s inými zdrojmi tepla
Druhým komponentom kompaktného hybridného zariadenia môže byť plynový alebo olejový vykurovací systém. Táto technika je osvedčená, kompaktná a cenovo výhodná, pričom dokáže až na 98 percent využiť energiu použitého paliva vďaka spaľovaciemu efektu.
Okrem vykurovania na plyn a olej možno integrovať aj fotovoltaický systém, ktorý získava elektrický prúd zo slnečného žiarenia. Tento prúd sa dá použiť napríklad pre tepelné čerpadlo alebo na krytie potreby elektriny v domácnosti.
Palivá pre hybridné systémy
Zemný plyn a bioplyn: Takmer 90 percent všetkých vykurovacích systémov na Slovensku využíva plyn. Dostupnosť, vysoký obsah energie a všestrannosť tohto paliva sú kľúčové. Bioplyn možno vyrobiť ekologickým spôsobom z rastlín, zvyškov potravín alebo hnoja.
Kvapalný plyn (LPG): Mnohé kompaktné hybridné zariadenia sa dajú prevádzkovať aj na kvapalný plyn, ktorý sa získava pri ťažbe ropy a skladuje sa v systémoch zásobníkov.
Vykurovací olej: Vysoko kvalitný vykurovací olej s nízkym obsahom síry (EL) dosahuje trhový podiel viac ako 99 percent. Biologický vykurovací olej je zmesou vykurovacieho oleja s nízkym obsahom síry a oleja z obnoviteľných surovín.
Náklady na inštaláciu
Náklady na novú plynovú prípojku sa skladajú z domovej prípojky (cca 1200 eur) a vedení v budove (cca 1200 eur). Na zásobník a techniku pre plynom prevádzkované hybridné vykurovanie sa náklady pohybujú okolo 2000 - 3000 eur.
Hybridné vykurovacie zariadenia na olej potrebujú systém zásobníkov. Kompaktné hybridné vykurovacie systémy ako kombinácia tepelného čerpadla vzduch/voda a plynového alebo olejového kondenzačného kotla stoja od 9000 do 11 000 eur.
V porovnaní s konvenčným vykurovacím systémom na plyn alebo olej si hybridný systém vystačí s nižšími nákladmi na vykurovanie vďaka využívaniu bezplatného tepla z okolia.
Hybridné vykurovacie systémy Victrix Hybrid
Hybridné vykurovanie je čoraz väčším trendom, pretože ide o efektívne riešenie na zníženie mesačných účtov a splnenie ekologických noriem. Zariadenie Victrix Hybrid slúži na vykurovanie a ohrev vody.
Princíp fungovania Victrix Hybrid
Klasické tepelné čerpadlo vyrába teplo zo vzduchu, zeme alebo vody. Jeho účinnosť však v zimnom období klesá, preto je dobré mať doplnkový zdroj, napríklad plynový kotol. Victrix Hybrid zabezpečuje túto kombináciu a automaticky spúšťa buď tepelné čerpadlo, alebo kotol podľa vonkajšej teploty.
Zariadenie funguje primárne ako tepelné čerpadlo a kondenzačný kotol zapína až vtedy, keď je prevádzka čerpadla neefektívna (napríklad počas silných mrazov). Nevýhodou oproti samostatnému tepelnému čerpadlu je, že ho nie je možné v lete využiť na chladenie.
Úspora prevádzkových nákladov a emisií
Vo Victrix Hybrid sú tepelné čerpadlo a kondenzačný kotol zapojené do série, aby naplno využili obnoviteľnú energiu a spotrebovali čo najmenej plynu. Možnosť simultánnej prevádzky dvoch generátorov zvyšuje počet hodín, v ktorých je aktívne tepelné čerpadlo, čo vedie k vyššej účinnosti a úsporám energie až o 35 % oproti súčasným kondenzačným plynovým kotlom.
Čerpadlo nevypúšťa žiadne emisie a kotol funguje len v prípade potreby, čím zanecháva minimálnu uhlíkovú stopu. Nové hybridné tepelné čerpadlo využíva vzduch ako obnoviteľný zdroj energie počas celej zimnej sezóny, čím znižuje emisie CO2 až o 50 %. Využíva chladivo R32, ktoré je vysoko ohľaduplné k životnému prostrediu. Victrix Hybrid je zaradený do šiestej ekologickej triedy ako najlepší produkt z hľadiska znižovania emisií oxidu dusíka (NOx).
Jednoduchá inštalácia a minimálna hlučnosť
Hybridné tepelné čerpadlo Victrix Hybrid dokáže flexibilne nahradiť staré typy kotlov v podlahových aj radiátorových vykurovacích systémoch. Jeho inštalácia je jednoduchá a nevyžaduje certifikáciu F-GAS. Má kompaktné rozmery a štandardne dodávaný ovládací panel. Hlučnosť vonkajšej aj vnútornej jednotky je veľmi nízka.
Je ideálnym riešením pre byty a domy do 140 m2.
Možnosť samostatného zásobníka na vodu
Okrem modelu Victrix Hybrid je k dispozícii aj typ Victrix Hybrid Plus, určený iba na vykurovanie, ktorý možno kombinovať so samostatným zásobníkom teplej úžitkovej vody voliteľného objemu. Je vhodný pre domácnosti s viacerými kúpeľňami.
Záruka a servis
Na hybridné tepelné čerpadlo Victrix Hybrid sa poskytuje predĺžená 5-ročná záruka pri dodržaní záručných podmienok, vrátane každoročnej servisnej prehliadky. Immergas ponúka profesionálnu sieť servisných partnerov.
Hybridné systémy vetrania
Hybridný systém vetrania využíva princípy prirodzeného a núteného vetrania s optimálnym riadením oboch systémov na zníženie spotreby energie pri zachovaní kvality vnútorného prostredia a tepelnej pohody. Systém s občasným odsávaním z miestností sa zapína súčasne so vstupom do miestnosti alebo rozsvietením svetla.
Hybridný vetrací systém je vhodný pre nové bytové stavby aj pre rekonštrukcie staršej bytovej zástavby. Základným prvkom je ventilátor, ktorý zabezpečuje odvod vzduchu.
tags: #hybridne #zariadenia #chladenie