Proč je stále více a více tepelných čerpadel s plynulou regulací výkonu kompresoru?

V tepelných čerpadlech vzduch / vzduch jsou kompresory řízené invertory již dlouho samozřejmostí. Technologie se nyní rozšířila i na jiné typy tepelných čerpadel. Například vzduch / voda a země / voda.
Co vlastně tato technologie znamená a proč se začínají vyrábět převážně tepelná čerpadla s frekvenčně řízeným kompresorem.
Invertorový se nazývá proto, že je kompresor řízen a napájen z invertoru, což je vlastně frekvenční měnič, který řídí frekvenci otáček kompresoru a tím výkon kompresoru. Invertor = frekvenční měnič.

Tradiční technologie kompresorů je založena na systému startu a zastavení – START-STOP. To znamená, že tepelné čerpadlo pracuje buď na plný výkon (100%), nebo vůbec (0%).
Srovnáme to s něčím tak jednoduchým, jako je osvětlení bez stmívače. To je buď zapnuto, nebo vypnuto a tepelné čerpadlo s běžným kompresorem bez frekvenčního měniče přepíná mezi těmito režimy. V praxi to znamená, že tepelné čerpadlo musí sepnout celý svůj výkon např. 10 kW, aby uspokojilo aktuální tepelnou potřebu domu např. 5 kW.

Pomocí ovládání založeném na frekvenčním měniči tepelné čerpadlo umožňuje plynulou regulaci topného/chladícího výkonu.

Umístění invertoru ve venkovní jednotce tepelného čerpadla IVT AIR X

Řízení frekvenčního měniče se také nazývá řízení frekvence nebo regulace otáček. Přínos kompresoru řízeném invertorem je, že dokáže přizpůsobit svou rychlost – svůj výkon – podle aktuální potřeby tepla v domácnosti. Poskytuje mnohem lehčí provoz kompresoru a rovnoměrnou teplotu potřebnou pro udržení tepelné pohody v domácnosti.

Největší rozdíl je v normálních zimních teplotách a chladnějších podzimních a jarních dnech. V tomto období klasický kompresor pracuje ve velmi krátkých cyklech. Při požadavku na teplo pak klasický kompresor spíná nárazově celý svůj výkon.
Namísto toho invertorový kompresor běží primárně s nízkou rychlostí a dodává do domu právě potřebné teplo. Invertorový kompresor v případě potřeby většího tepla postupně zvyšuje svoje otáčky. Frekvenčně řízený kompresor je šetrnější k ostatním součástkám tepelného čerpadla, poskytuje obecně nižší úroveň hluku a v neposlední řadě větší úsporu.
Hlavní přínosy invertorové technologie jsou v úsporách elektrické energiezvýšení topného faktoru, zjednodušení celého otopného systému a vyšší spolehlivosti. Velkou výhodou je pak i nižší rozběhový proud = hlavní jistič s nižším jmenovitým proudem- nižší fixní poplatky za elektroměr ( resp. frekvenční měnič hlídá velikost proudu tak, aby nebylo překročené dovolené maximum kompresoru). Pomocí ovládání založeném na frekvenčním měniči tepelné čerpadlo umožňuje plynulou regulaci topného/chladícího výkonu.
S ohledem na tuto skutečnost je sotva zvláštní, že technologie frekvenčních měničů je stále častější, a to ne jen mezi tepelnými čerpadly vzduch / voda ale i země/voda – IVT GEO 312C.

IVT AIR X
IVT GEO 312 C

Jaké jsou tedy nevýhody technologie invertoru?

Tepelné čerpadlo řízené invertorem je obvykle dražší než bez invertoru.
Tuto nevýhodu v podobě vyšší ceny lze vyrovnat tím, že k tepelnému čerpadlu s frekvenčně řízeným kompresorem nemusíte přidávat akumulační nádobu.
Akumulační nádoby se instalují u tepelných čerpadel bez frekvenčního měniče kvůli snížení počtu cyklů kompresoru. Jednoduše tepelné čerpadlo na jeden cyklus neboli start ohřeje větší množství vody. To vede k vyšší spotřebě energie a prodražení montáže kotelny.

Lukáš Králík