Proč tepelné čerpadlo v mrazivé mlze ztrácí účinnost
Nejhorší noci nebyly ty nejstudenější, ale ty mrazivé a mokré. Kompresor jel skoro bez přestávky a účinnost spadla zhruba na polovinu teplejších nocí.
Tepelné čerpadlo vzduch–voda bere teplo z venkovního vzduchu. Čím je venku tepleji, tím méně práce to stojí, to ví každý. Méně známé je, že stejně důležitá jako teplota je vlhkost. V našich datech z rodinného domu na Karvinsku to bylo vidět na první pohled.
Co jsme naměřili
Porovnali jsme noci mezi 23. a 5. hodinou, kdy dům topí v nočním útlumu a neohřívá se teplá voda. Mrazivé a nasycené noci jsme vymezili jako průměr pod nulou a vlhkost 95 % a víc. Ve třech ze čtyř takových nocí čerpadlo z jedné kilowatthodiny proudu vyrobilo jen 1,45 až 1,67 kWh tepla a kompresor běžel 89 až 100 % času.
V nocích s teplotou mezi 4,5 a 7 °C byl poměr 2,5 až 3,7 a kompresor běžel zhruba polovinu až čtyři pětiny času. Stejně teplá voda, stejný dům, stejné nastavení.
Čtvrtá mrazivá noc do pravidla nezapadá: při −1,4 °C a vlhkosti 95 % vyšlo 2,33. Proto netvrdíme, že vlhkost je jediná příčina. Je to nejsilnější podezřelý.
Co se ve venkovní jednotce děje
Výparník venkovní jednotky musí být studenější než vzduch, jinak by z něj teplo nebral. Při teplotě kolem nuly je tedy pod bodem mrazu. Když je vzduch nasycený vlhkostí, voda z něj na lamelách výparníku namrzá. Námraza funguje jako izolace a zhoršuje průchod vzduchu, takže čerpadlo musí pravidelně odmrazovat: obrátí chod a teplo z domu pošle ven, aby led roztál.
Každé odmrazení stojí energii dvakrát. Jednou na rozpuštění ledu a podruhé na dohřátí vody, která se mezitím ochladila. Čerpadlo pak nestíhá dosáhnout cílové teploty vody a kompresor jede bez přestávky.
Tohle je naše vysvětlení, ne přímé měření. Přes Wi-Fi modul čerpadla odmrazování nevidíme. Proto teď připravujeme čtení přes Modbus, kde má jednotka příznak odmrazování přímo k dispozici.
Co s tím dělat
- Nechat jednotce volný prostor kolem výparníku a odtok pod ní, aby rozmrazená voda neodkapávala zpátky na lamely a nenamrzala.
- Nesnižovat přes noc teplotu příliš hluboko. Ranní dohřívání v mrazu a mlze stojí víc, než kolik útlum ušetří v teplejší noci.
- Měřit. Bez dat se mrazivé noci schovají v měsíčním průměru a o problému se dozvíte až z vyúčtování.
Kolik takové noci stojí? U nás zhruba 4 až 5 kWh proudu navíc oproti noci se stejným teplem při vyšší účinnosti, tedy asi 20 Kč za noc. Za zimu s desítkami mlhavých nocí už je to částka, kterou je vidět na účtu.