Fraunhofer ISE vyvíjí propanová čerpadla pro vícegenerační domy

Centrálně instalované externí tepelné čerpadlo pro bytové domy

Německý Fraunhoferův institut pro solární energetické systémy (Fraunhofer ISE) vyvíjí „snadno použitelná a reprodukovatelná“ propanová tepelná čerpadla. Ta nahrazují systémy fosilních paliv ve vícerodinných domech, a zároveň zkoumá možnosti modernizace pro různé typy obytných budov.

Německá společnost Fraunhofer ISE vede konsorcium 20 společností z odvětví vytápění a bydlení, které optimalizují systémy tepelných čerpadel na propan (R290) pro stávající vícegenerační domy.

Projekt LC R290 plánuje implementovat několik pilotních projektů tepelných čerpadel v obytných budovách, které v současnosti využívají plynové nebo olejové vytápění. Přičemž se navrhly tři koncepční přístupy.

Fraunhofer ISE poznamenal, že topná zátěž uvažovaných budov se pohybuje od 23 kW do 93 kW. Což vyžaduje řadu tepelných čerpadel, včetně modelů s vysokým výkonem.

Projekt LC R290

,,Zvláštní výzva spočívá v řešení systémů pro jednotlivé byty, z nichž každý má svůj vlastní plynový topný systém,“ uvedl institut. „Tady se jeví nutná řešení především pro malé byty v segmentu nízkého nájemného. Tato nová systémová řešení by měla vyžadovat co nejmenší dodatečné vybavení a prostor.“

Fraunhofer ISE vyvíjí propanová čerpadla pro vícegenerační domy
Aplikace v projektu LC R290: podlahové vytápění, ústřední vytápění v suterénech, vysoce výkonná tepelná čerpadla pro venkovní instalace

Jeden ze tří vyvíjených konceptů představuje systém tepelného čerpadla se sezónním koeficientem výkonu (SCOP) 3,8, topným výkonem 6 kW a teplotou dřezu 55 °C.

Druhým demonstrátorem je centrálně instalovaný systém vytápění s tepelným čerpadlem umístěným v suterénu objektu. Může využívat zdroje tepla jako geotermální, solární, dálkové vytápění, vzduchové kolektory nebo nízkoteplotní tepelnou síť. V první testovací fázi dosáhl SCOP 3,65, topného výkonu 29,5 kW a teploty dřezu 55 °C.

„Výpočty optimalizace naznačují, že množství náplně by mohlo být sníženo na 800 g propanu a SCOP by se mohlo zvýšit na 3,7 implementací optimalizovaných strategií řízení, například optimalizací přehřívání,“ řekl Fraunhofer ISE.

Třetí pilotní projekt tvoří další nespecifikovaný typ centrálně instalovaného externího tepelného čerpadla pro bytové domy.

„Na venkovních testech výkonu ISE společnosti Fraunhofer se v současné době vyvíjí a provádějí terénní měření chování propanu při úniku. Tyto výsledky poskytnou informace o tom, jak dále zvýšit bezpečnost propanových tepelných čerpadel,“ uvedla výzkumnice Katharina Morawietz. ,,Naším cílem se jeví udržet množství propanového chladiva v těchto typech tepelných čerpadel na minimu.“

Německé spolkové ministerstvo pro hospodářství a ochranu klimatu financuje dvouletý výzkumný projekt.