facebooktwittergoogle
Nezávislé informace o vědě a výzkumu
facebooktwittergoogle

Čeští výzkumníci vymysleli, jak ušetřit na provozu tepelných čerpadel

24. 3. 2019
Čeští výzkumníci vymysleli, jak ušetřit na provozu tepelných čerpadel

Navýšit podíl tepelných čerpadel na trhu snížením spotřeby elektřiny a zároveň zvýšením ekologické šetrnosti. To byl hlavní cíl unikátního projektu, na kterém spolupracovali výzkumníci české firmy Honeywell s odborníky ze strojní fakulty ČVUT v Praze. Vyvinuli nové algoritmy řízení a optimalizace tepelných čerpadel s významně lepší ekonomickou návratností. Výsledkem je i sedm podaných patentových přihlášek. Projekt finančně podpořila Technologická agentura ČR (TA ČR) v rámci programu ALFA.

Projekt společného týmu odborníků z Honeywell a ČVUT je součástí programu zaměřeného na zvýšení ekologické šetrnosti a zajištění efektivity energetického využívání paliv. Jednou z cest k naplnění tohoto cíle je dosažení většího podílu tepelných čerpadel na trhu. „Tepelná čerpadla výrazně snižují spotřebu elektřiny a množství škodlivých emisí. Koncové uživatele však často odrazuje vysoká pořizovací cena zařízení a nepříliš rychlá návratnost investice. Nové řešení ekologického vytápění ale přinese velké úspory a bude dostupnější. Projekt jsme proto rádi podpořili,“ uvedl Petr Konvalinka, předseda TA ČR, která do vývoje nové technologie vložila téměř 13,5 milionu korun. Podpora projektu byla také v souladu s programem Ministerstva životního prostředí „Zelená úsporám“ v oblasti využití obnovitelných zdrojů energie pro vytápění a přípravu teplé vody.

Moderní tepelná čerpadla představují složitý mnohorozměrný systém se silnými interakcemi mezi řízenými veličinami a využívají řídící komponenty se spojitou modulací. Výzkumníci z Honeywell a ČVUT proto vyvinuli metodiku pokročilého řízení a optimalizace pracovního režimu. Ta je založena na modelech jednotlivých částí zařízení. Výsledné řešení umožňuje dosažení a stabilizaci ideálních parametrů pracovního cyklu, který se přizpůsobí aktuálnímu stavu čerpadla a vnějším podmínkám. „Většina současných čerpadel s dvoupolohovým ovládáním se řídí relativně jednoduše. V určitých intervalech je spíná termostat a pracují vždy na maximální výkon. Jednotlivé části, jako je kompresor, kondenzátor, expanzní ventil a výparník, jsou regulovány samostatně jednoduchými regulačními smyčkami s pevně zvolenými parametry bez ohledu na aktuální podmínky. Pokud se podmínky změní a zátěž je jen částečná, provoz čerpadla není z energetického hlediska nijak optimalizován,“ vysvětlil fungování běžných čerpadel Vladimír Havlena ze společnosti Honeywell. Naopak využitím modulovaných komponent lze čerpadlo provozovat v pracovním bodě tzv. termodynamického cyklu, který se mění na základě aktuální potřeby tepla, stavu zařízení i vnějších podmínek.

Dosud neměli výrobci tepelných čerpadel zkušenosti ani potřebné know-how podobné technologie vyvinout a úspěšně používat. Díky unikátnímu a vysoce inovativnímu řešení, které poskytne uživatelům nových tepelných čerpadel vysoké finanční úspory, lze očekávat nárůst podílu tepelných čerpadel na trhu, a tím i další rozšíření ekologického způsobu vytápění v Česku.

 

Podívejte se také na video o spolupráci ČVUT a Honeywellu:

 

 

Zdroj: TA ČR