Zkušenosti s instalací FVE a tepelného čerpadlo a jeho regulace

[Bican]

Může se prosím někdo podělit o zkušenosti s provozem FVE a tepelného čerpadla. Zajímá mě hlavně plynulá regulace výkonu čerpadla v závislosti na přetocích FVE.
Zkoušel jsem hledat, ale marně se snažím najít firmu nebo produkt, který by to uměl nebo to měl nějak slušně popsané.
Našel jsem pouze obecné zmínky. Snad jedině Solar Controls a jejich Heating Control to má hezky popsané, ale zdá se, že končí s výrobou.
Bohužel náš dům je trochu výzva, protože je v něm kombinace podlahového vytápění, radiátorů a rekuperační jednotky s vytápěním. Momentálně je to řízeno nebo spíše neřízeno a vše je více jak deset let staré. O otopnou vodu se stará elektrokotel a o TUV bojler. Podlahové vytápění má svůj trojcestný ventil.
Ideálně bych rád nahradil kotel a bojler tepelným čerpadlem. Dům nemá technickou místnost. Kotel, bojler a rozvody pro podlahovku jsou v chodbě jako součást vestavěné skříně. Proto předpokládám akumulační nádobu maximálně 300 l nebo allinone věž tepelného čerpadla. Jsou připravené prostupy pro monoblok. Naše roční spotřeba je okolo 11 MWh.
Díky

Zdroje:
https://www.cez.cz/cs/technologie/fotov ... -cerpadlem
https://solarcontrols.cz/cz/heating_controllers.html
https://acetex.cz/clanky-energeticka-op ... -cerpadlem
https://www.woltair.cz/blog/fotovoltaik ... tovoltaiky

[JonasPP]

Vôbec to nieje tak jednoduche, ako je položena otazka a čo je problem, tak na cele objasnenie treba poznať podrobne jak tepelne čerpadlo, tak druh montaže FV, po tom čo konkretne to ma robiť a niekoľko hodin pisania slohovej prace tuna.
Inak Ja použivam tepelko priamo cez FV, žiadne napojenie na sieť a ak chcem niečo riadiť, tak otazka znie, čo chcem riadiť a čo môžem riadiť, lebo Ja trebars môžem riadiť iba obehove čerpadlo cez tepelko. Dôvod, lebo mam tepelko so zasobnikom ako monoblok.

[Jantic]

Předpokládám, že FVE ještě nemáš, protože řešit přebytky FVE do TČ v hlavní topní sezoně tzn. cca 11-02M je iluze.
Mám 9,5kWp FVE a TČ 5kW (bez ohřevu vody - řešen plynem) a aktuální bilance vypadá takto (spotřeba >30kWh= +nabíjení auta) a lepší to do konce ledna nebude:

Bilance.JPG (45.8 KiB) Zobrazeno 3227 x

Do 14.11. bylo dobré počasí a FVE +/- pokryla spotřebu, od 15.11. jsem rád když se občas dobijí baterie na >80%, o přebytcích se mi může leda tak snít, takže není co regulovat ve vztahu k FVE. Samozřejmě jde regulovat dle NT/VT a pokud svítí naplno, ručně zvednu teplotu TČ ať naakumuluji přes den co to dá do tepla v domě.

[Bican]

Omlouvám se, šlo mi hlavně o zkušenosti s konkrétními komponenty a jejich zapojení.
Jde mi hlavně o plynulou regulaci tepelného čerpadla v závislosti na výrobě FVE.
FVE nemám. Přebytky jsem chtěl v létě řešit ohřevem TUV čerpadlem a mít tarif ČEZ Elektřina pro soláry, tzv. virtuální baterii. Fyzický akumulátor jsem uvažoval co nejmenší, aby vykrýval pouze krátkodobé poklesy během dne nebo možná žádný.

[dumi]

nikdo to nevyladis, prebytky FVE se meni strasne rychle, kdyz budes takhle rychle rajblovat s vykonem TC nahoru a dolu, ucinnost pujde do haje.

Je to dobry delat treba na 15ti minutovych intervalech. proste nejakej prumer.

mrkni na AC Heating, treba te to zaujme

[jarda62]

nikdo to nevyladis, prebytky FVE se meni strasne rychle, kdyz budes takhle rychle rajblovat s vykonem TC nahoru a dolu, ucinnost pujde do haje.

Je to dobry delat treba na 15ti minutovych intervalech. proste nejakej prumer.

mrkni na AC Heating, treba te to zaujme

Umějí ta jejich TČ řízení přes Modbus (třeba z PLC Foxtrot)?

[Bican]

Díky. Na AC Heating jsem koukal, ale nenašel jsem tam nikde nic detailního. Není mi ani jasné, jestli je to split nebo monoblok.

nikdo to nevyladis, prebytky FVE se meni strasne rychle, kdyz budes takhle rychle rajblovat s vykonem TC nahoru a dolu, ucinnost pujde do haje.
Je to dobry delat treba na 15ti minutovych intervalech. proste nejakej prumer.
mrkni na AC Heating, treba te to zaujme

[josse]

Omlouvám se, šlo mi hlavně o zkušenosti s konkrétními komponenty a jejich zapojení.
Jde mi hlavně o plynulou regulaci tepelného čerpadla v závislosti na výrobě FVE.
FVE nemám. Přebytky jsem chtěl v létě řešit ohřevem TUV čerpadlem a mít tarif ČEZ Elektřina pro soláry, tzv. virtuální baterii. Fyzický akumulátor jsem uvažoval co nejmenší, aby vykrýval pouze krátkodobé poklesy během dne nebo možná žádný.

V létě ohřívat TUV je hloupost, zbytečně si snižovat životnost kompresoru. V létě je tolik světla, že stačí bojler. Při ohřevu TUV klesá COP klidně i někam ke 2. Panel je mnohem levnější než TČ. Příkon TČ rozhodně není 0-100%. Ta hračka co jsem si postavil umí v příkonu něco jako 80-100%. Ono je potřeba dosahovat tlaku při kterém chladivo kondenzuje a tedy tlak je určen nejvyšší teplotou bojleru... A tlak má přímou úměru s příkonem.

Regulovat TČ má smysl, pouze když mám k dispozici studené podlahy, jinak to smysl nemá. U vzduch/vzduch, (říkejme tomu klimatizace co umí topit) je regulace lepší, tam to dává smysl skoro vždy.

Když jsou baterie (alespoň smysluplné velikosti) není třeba se obávat režimu on/off.

[Bican]

Děkuji mnohokrát. Z tohoto úhlu pohledu je řešení ongrid FVE s virtuální baterii bez tepelného čerpadla nejrozumnější. Řeknu si Ježíškovi o kabel k Zelio relé a zkusím si pohrát se stávající regulací.

V létě ohřívat TUV je hloupost, zbytečně si snižovat životnost kompresoru. V létě je tolik světla, že stačí bojler. Při ohřevu TUV klesá COP klidně i někam ke 2. Panel je mnohem levnější než TČ. Příkon TČ rozhodně není 0-100%. Ta hračka co jsem si postavil umí v příkonu něco jako 80-100%. Ono je potřeba dosahovat tlaku při kterém chladivo kondenzuje a tedy tlak je určen nejvyšší teplotou bojleru... A tlak má přímou úměru s příkonem.

Regulovat TČ má smysl, pouze když mám k dispozici studené podlahy, jinak to smysl nemá. U vzduch/vzduch, (říkejme tomu klimatizace co umí topit) je regulace lepší, tam to dává smysl skoro vždy.

Když jsou baterie (alespoň smysluplné velikosti) není třeba se obávat režimu on/off.

[PK23]

1. Bez baterií to moc nepůjde, resp. dost těžko to uřídíš jakkoliv. Lepší je mít buffer nejen v zásobníku otopné vody, ale i v elektřině. Pak uřídíš celkem jakékoliv čerpadlo. Resp. řídit ho moc nemusíš, uřídí se samo. Allinone vnitřní jednotka TČ má minimální objem akumulační nádoby na otopnou vodu, typicky 30, 40l. Takže na otopnou vodu nějaké Dražice 250 (reálně 265l, sám ji mám a super). TUV ve vnitřní jednotce je dostatečná. Píšeš monoblok TČ, počítám tedy vzduch-voda.

2. El. kotel + bojler dohromady 11MWh ročně, kdy bojler je v běžné domácnosti 2,5-3MWh je už samo o sobě slušné. Už dnes jsi s topením v průměrném dni topné sezóny někde na 35-40kWh denně, odhaduji. TČ tedy 5-7kW dle štítku (ne dle názvu od výrobce) bude s rezervou, pokud se bavíme o monobloku vzduch-voda. Spotřeba se slušným TČ bude na topení i TUV kolem 13kWh denně v průměru. Tedy přibližně při teplotách 0C 15kWh, -10C 20+kW, 10C 5kWh denně. Při fotovoltaice 10kWp a nějaké baterce to může vycházet do konce října a od března, spíše půlky března. Řízení v zimním období bez smyslu, jak ukázal kolega grafem (bylo teď spousta dní, kdy i 10kWp FVE dává pod 500Wh v průběhu 6-7h, takže třeba 3kWh celkem za den). Prostě se to nepotkává - výroba FVE a potřeba topit. Řízení Tě vyjde na peníze, ke kterým je lépe něco přidat, koupit baterie s dalšími výhodami a nechat TČ běžet podle křivky a vnitřních čidel. Uřídí se to dobře samo. Dle teploty venku bude odebírat v době běhu mezi 500W a 2kW. TČ určitě frekvenčně řízený kompresor, ne on/off, které neuřídíš k FVE vůbec.

3. Přebytky v létě do TUV seberou pár procent z celkového přebytku. TUV spolkne v létě přes TČ max 2kWh, 10kWp na střeše vyrobí v dobrém letním dni 50+kWh, takže když už budeš budovat, chce to další využití, prodej, virtuální baterii...

Pořídil bych na Tvém místě kvalitní TČ, frekvenčně řízený monoblok + akumulační nádobu otopné vody. To bude zásadní úspora. Výhoda je, že Ti bude bohatě stačit 1F TČ. Nechal bych to rok běžet a sám uvidíš, jak do toho FVE hraje. Simulaci výnosů s poměrně přesnými čísly si můžeš udělat zde Samo tepelné čerpadlo udělá na TUV a topení úsporu minimálně 65%. Takže než to marně ladit do sebe bych se zamyslel nad tím jakou FVE pro Tvé všeobecné užití, protože smysluplné úspory laděním TČ k FVE už v Tvém scénáři nedosáhneš.

[PK23]

V létě ohřívat TUV je hloupost, zbytečně si snižovat životnost kompresoru. V létě je tolik světla, že stačí bojler. Při ohřevu TUV klesá COP klidně i někam ke 2.

Samozřejmě je cesta jít i takhle, ale dost nesouhlasím s tou TUV. Kompresor se spouští denně mezi květnem a zářím pro TUV jednou, výjimečně 2x, pokud má vnitřní jednotka smysluplný zásobník. Co to je proti vysokým stovkám spouštění v topné sezóně? Nic. Životnost kompresoru tedy dle mého není argument, který by převážil to, že v létě je TUV za pakatel. Nevím co máš za TČ, ale já měl letos faktor na TUV mimo topnou sezóńu přes 4, měřeno proti samostatnému elměru TČ. Takže naopak vůbec neuvažuji o tom, že bych nějak ekonomicky zefektivňoval, protože v topné sezóně jsem na TUV faktoru cca 2,5 a to významně převáží letní výhodu bojleru krmeného z FVE vs v zimě z drahé DS.

[Jantic]

V létě ohřívat TUV je hloupost, zbytečně si snižovat životnost kompresoru. V létě je tolik světla, že stačí bojler. Při ohřevu TUV klesá COP klidně i někam ke 2.

Samozřejmě je cesta jít i takhle, ale dost nesouhlasím s tou TUV. Kompresor se spouští denně mezi květnem a zářím pro TUV jednou, výjimečně 2x, pokud má vnitřní jednotka smysluplný zásobník. Co to je proti vysokým stovkám spouštění v topné sezóně? Nic. Životnost kompresoru tedy dle mého není argument, který by převážil to, že v létě je TUV za pakatel. Nevím co máš za TČ, ale já měl letos faktor na TUV mimo topnou sezóńu přes 4, měřeno proti samostatnému elměru TČ. Takže naopak vůbec neuvažuji o tom, že bych nějak ekonomicky zefektivňoval, protože v topné sezóně jsem na TUV faktoru cca 2,5 a to významně převáží letní výhodu bojleru krmeného z FVE.

Tady mám na to já pohled jako josse. Záměrně jsem volil TČ bez TUV a záměrně TČ on/off s malou taktovací nádrží. 7-8 měsíců TČ odstavené, ohřev TUV spirálou je blbuvzdorný, bezporuchový a šetří TČ.
Pokud máš dobře nadimenzované TČ (myšleno nepředimenzované), bude běžet klidně několik hodin bez on/off. Osobně se domnívám, že každé TČ má nějaký optimální pracovní výkon a pochybuji, že to bude v celém rozmezí např. 30-90%.
Instaloval jsem i TČ s invertorem u syna, tak jsem sám zvědav na SCOP u obou řešení.

[PK23]

Mám NIBE v podpisu. Chová se to výborně. Charakter COP proti frekvenci kompresoru má v zásadě lineální průběh. Stejně jako frekvence kompresoru proti venkovní teplotě. Jede to mezi 25Hz a 85Hz dle náročnosti vytápění/TUV. Přičemž přes 75Hz velmi výjimečně. TUV v létě do 40Hz, většinou pod 30Hz. Spuštění 1x denně na 15 až 25 minut a TUV vyřešena. Vnitřní zásobník TUV 190l, ohřev na cca 47 stupňů. Pokud je venku 25 a ohřívá to do 50 stupňů vodu, je efektivita tak dobrá, že už mi nestojí za to řešit jinak. I když přemýšlím o tom, že bych v létě blokoval kompresor a vyzkoumal, zda nějakým způsobem nejde TUV ohřívat jednou ze tří patron bivalentu pomocí 1f přebytkem z FVE. Ono to samozřejmě nějak půjde, nechci ale moc bastlit a v těhle pokročilých a nestandardních scénářích dnes nikoho člověk nesežene, protože všichni jsou na x let dopředu vyblokovaní.

Jinak mám změřený SCOP za celý rok topení+TUV 3,54. Topení je přitom do původních plochých radiátorů. Naštěstí jsou dimenzované tak, že teplota otopné vody při 0 stupních stačí 40 stupňů, -10 venku 47 stupňů. COP při 25Hz v dobách bez odmrazování je 4,5+. Při 40Hz 3,6. Při 75Hz 2,45. Citelně pomohlo přidat tu akumulační nádobu na zpátečku. 265 litrů zvedlo objem otopné soustavy v podstatě na trojnásobek. TČ se s tím během pár týdnů naučilo fungovat a jede ještě delší intervaly při nižších výkonech/frekvencích kompresoru. Říkali mi i z Dražic, že je zbytečné to tam dávat, ale ze zkušenosti vřele doporučuji (fyzika nekecá) navýšit podstatně nízkoobjemové systémy. Odmrazování pak sníží podstatně méně teplotu otopné vody a čerpadlo se to nemusí snažit dohnat výkonem mimo nejefektivnější rozsah.

Mimochodem, kolik spuštění kompresoru za topnou sezónu mají ty on/off systémy, abych měl srovnání?

[Jantic]

Mám Alpha Innotec 5kW, radiátory, zatím 1 měsíc, ještě to ladím. Výstupní teplota nastavena teď na 37 St., zatím bohatě stačí, čerpadlo musí mít zásobník.
Počet startů 180 (pokud jsem to správně vyčetl) co mi přijde dost- průměrný běh 48min., , ale výstupní teplota na začátku byla 45St a venku >10 St. a to bylo moc, proto to cyklovalo i se zásobníkem. Čerpadlo bere kolem 1,4-1,5kW , mám v rozvaděči elektroměr.
Jinak mám zkušenost i s invertorovým DAIKINem -11kW pro větší dům a byl problém s protlačením vody přes radiátory. Nakonec se instalovala 50L vyrovnávací nádoba s přídavným oběhovým čerpadlem (bere 15W) a vše funguje jak má. Závisí to vždy ale i od hydraulických poměrů, asi nebyly ideální
Myslím, že často to bez alespoň malé taktovací nádoby nemusí dobře fungovat, i když se tomu dodavatelé vyhýbají, protože to může zákazníka odradit, nebo na to nemá místo -pak to je problém.

Tolik i pro jiné zájemce o TČ.

[PK23]

Těch 180 za měsíc je v pohodě, spíš sedí ta hodnota 48min/cyklus. Každopádně to doladíš, resp. algoritmy TČ se to naučí, až si projde různými obdobími se střídáním teplot. Sedá si to v závislosti na počasí dlouhé týdny až nějaký ten měsíc. U NIBE je považováno za úplně v pohodě, když je průměrný cyklus delší, než hodina. Tam je ale výhoda, že je to frekvenčně řízené, takže se TČ snaží jet na nejnižší možný výkon (= nejefektivněji), tedy co nejdéle na jeden cyklus. U mě to vychází, že průměrná doba jednoho spuštění je 93 minut. On/Off TČ musí být přesněji dimenzované na objekt, případně doladěné akumulací v soustavě. Zásadní věci u TČ jsou dostatečný objem v systému pro ideální taktování a řízení i pomocí vnitřního čidla teploty. To bývá nepovinné, firmy se s ním tedy často neobtěžují, ale udělá pro efektivitu hodně.

[Jantic]

Omlouvám se, mystifikoval jsem s počtem startů:

Statistika TC1.JPG (26.42 KiB) Zobrazeno 3062 x

34 dní v provozu

[RadarS]

Sofistikované řešení synergie FVE s TČ je iluze. TČ mám, menší FVE plánuju. Už dnes vím, že stačí zadat ohřev TUV na ideální čas výroby fotovoltaiky s oknem mezi 10:00-14:00 a je vyřešeno. TČ na teplou vodu bere do 2kW denně pro 4 clennou rodinu. Od listopadu do února se stejně žádné pretoky konat nebudou, protože FVE dá zlomek výkonu.

[josse]

Myslím, že často to bez alespoň malé taktovací nádoby nemusí dobře fungovat, i když se tomu dodavatelé vyhýbají, protože to může zákazníka odradit, nebo na to nemá místo -pak to je problém.

Tolik i pro jiné zájemce o TČ.

S tou vyrovnávací nádobou je to taky o COP!

Když se přivřou radiátory nebo směšovací ventil, zmenší se průtok výměníkem, zvýší se teplota na výstupu, tím se zvýší kondenzační tlak, tím se zvýší příkon...

Takže jakákoliv nádrž u TČ a dvě čerpadla, (neumím říct, že už 50l stačí... ) má výrazný vliv na zvýšení COP.

[Jantic]

Technici od DAIKINu při konzultaci problému okamžitě navrhli jako řešení taktovací nádrž s vyjádřením, že už 20L pomůže (mají to prý vyzkoušené), nakonec byla dohoda na 50L a rozdíl s/bez nádrže je propastný.

[PK23]

231 startů na 185 hodin chodu na začátek svědčí o tom, že tam žádná zásadní chyba v dimenzování a soustavě asi nebude. Zvlášť když si to teď prošlo i časem kolem nuly, kde je typický zhruba 60+% nominální tepelné ztráty. TČ ideálně chce neškrtit to na ventilech, prostě max průtoky, aby mohlo jet na co nejnižší teplotě a delších cyklech. Pomůže hodně vnitřní čidlo.

Mně říkali žádnou akumulační nádobu, tak jsem dal rovnou 265l. Dynamika systému výrazně zvolnila, efekt předčil očekávání.

[kybos]

Používám invertorové TČ o výkonu 8kW a mám u něj (pokud nepočítám odmrazovací cykly) dva starty za den. Průměrná doba chodu TČ je 4 hodiny. Nemám při tom žádnou taktovací nádrž. V topném systému podlahového topení je cca 600 litrů vody. Když se k tepelné kapacitě vody přičte tepelná kapacita betonu v podlahách, je zřejmé, že je nasazení taktovací nádrže zcela zbytečné a kontraproduktivní. Použití taktovací nádrže má za následek zvýšení střední teploty vody v TČ a tím zhoršení COP. V současné době, kdy se venkovní teploty pohybují kolem nuly, postačuje stoupačka na teplotě 30°C a zpátečka se drží na 24°C. O rozdělení zdrojů elektrické energie pro TČ se stará DC coupling v poloostrovním režimu provozu FVE. Akumulace topného systému je tak vysoká, že interiérová teplota kolísá v rámci dne o jednu desetinu stupně Celsia.

Průběhy teplot v TČ-291122(2).jpg (420.23 KiB) Zobrazeno 3001 x

Legenda:
Žlutá - stoupačka
Modrá - zpátečka
Červená - interiérová teplota
Fialová - exteriérová teplota
Zelená - výkon TČ v procentech

[PK23]

600 litrů vody a navíc akumulace konstrukcí na 8kW čerpadlo opravdu žádnou taktovací nádobu nepotřebuje. Jen si dovolím dodat, že 600 litrů, pokud ses neutnul o nulu a není to 60l, je totální monstrum.

[soami]

Mám 250m2 plochy a v podlahových trubkách (alpex 20/18) cca 180l. Takže záleží, co má Kybos za trubky, nebo jak velký má dům.

[kybos]

Mám nainstalováno přes 2,5 km trubky D 20 mm. Podle mého názoru je výhodnější mít vodu v podlaze než v taktovací nádrži. Jednak nádrž v půdorysu baráku nikde nepřekáží a také takové řešení výrazně přispívá ke stabilitě systému. Vyšší průřezy potrubí snižují nároky na čerpací práci tím, že se sníží tlaková ztráta topných okruhů.

[Jantic]

to Kybos:
To je sice pěkné, ale pokud už máš dům s radiátory s relativně malým objemem vody a navíc koncové trubky k radiátorům s malým DN, tak ta nádrž + 2. oběhové čerpadlo řeší případné problémy. Spotřeba čerpadla pod 20W zanedbatelná k instalovanému výkonu