Protizámrzný ventil u tepelného čerpadla: proč je důležitý
Tepelné čerpadlo může pracovat bez problémů po většinu roku, ale zimní provoz přináší specifické riziko. U systémů, které mají vodu ve venkovním hydraulickém okruhu, může při velmi nízkých teplotách dojít k jejímu zamrznutí. Riziko se zvyšuje například při poruše zařízení nebo výpadku elektrické energie, kdy systém přestane běžně cirkulovat a ohřívat vodu.
Jednou z možností ochrany je protizámrzný ventil. Nejde ale o univerzální součást, kterou lze bez dalšího použít v každé otopné soustavě. Důležité je především pochopit, jaký typ tepelného čerpadla je instalován, kde se nachází vodní část systému a jakým způsobem je okruh chráněn proti nízkým teplotám.
Kdy představuje mráz pro tepelné čerpadlo problém
U monoblokového tepelného čerpadla se část hydraulického okruhu nachází přímo ve venkovní jednotce. Voda nebo jiná teplonosná kapalina tak může být vystavena venkovní teplotě. Pokud teplota klesne pod bod mrazu, může kapalina začít tuhnout a zvětšovat svůj objem.
Nebezpečí nespočívá pouze v samotném zamrznutí, ale také v tlaku, který vzniká při rozpínání vody. Ten může poškodit části hydraulického systému, například výměník, potrubí nebo další prvky okruhu. Následná oprava pak může být podstatně složitější než prevence tohoto stavu.
Jak funguje ochrana vodního okruhu před zamrznutím
Protizámrzná ochrana může být řešena různými způsoby. V některých systémech se používá nemrznoucí směs, jinde je ochrana založena na konstrukci a řízení samotného tepelného čerpadla. U vodních okruhů monoblokových jednotek lze využít také ventil, který reaguje na pokles teploty kapaliny.
Princip je poměrně jednoduchý. Pokud teplota dosáhne nastavené hodnoty, ventil se otevře a umožní odtok vody z chráněné části systému. Tím se snižuje množství vody, které může ve venkovní části zamrznout. Po zvýšení teploty se ventil opět uzavírá. Konkrétní nastavení se liší podle použitého typu ventilu; u běžného provedení AAV 100 je otevírací teplota 3 °C a uzavírací 4 °C.
Kam protizámrznou ochranu umístit
Umístění ochranných prvků není pouze otázkou dostupnosti. U venkovního hydraulického okruhu je potřeba přemýšlet o tom, která část systému je skutečně ohrožena nízkou teplotou a kudy může voda při aktivaci ochrany odtékat. U řešení tohoto typu se ventil instaluje na potrubí v blízkosti venkovní jednotky, přičemž ochrana se vztahuje k vodnímu okruhu tepelného čerpadla.
Při návrhu je vhodné zohlednit také další prvky soustavy a způsob jejího doplňování. Po zásahu ochrany může být nutné doplnit vodu do systému a následně jej odvzdušnit. U konkrétní instalace proto nestačí pouze vybrat vhodný typ protizámrzný ventil, ale je nutné řešit také jeho správné zapojení.
Co zvážit při návrhu protizámrzné ochrany
Před výběrem konkrétního způsobu ochrany je užitečné zohlednit několik okolností:
- zda jde o monoblokové, nebo jiné provedení tepelného čerpadla,
- zda je ve venkovním potrubí voda, nebo nemrznoucí směs,
- jak dlouhé jsou venkovní úseky potrubí,
- zda může při výpadku elektřiny dojít k jejich rychlému ochlazení,
- jakým způsobem je systém doplňován a odvzdušňován,
- zda zvolená ochrana odpovídá konkrétnímu hydraulickému zapojení.
Protizámrzná ochrana by měla být posuzována jako součást celého systému, nikoli jako izolovaný komponent. Rozhodující je, aby zvolený způsob odpovídal konstrukci tepelného čerpadla, hydraulickému zapojení a místním podmínkám. U konkrétní instalace proto dává smysl řešit ochranu už při návrhu systému, nikoli až v okamžiku, kdy přijde první výraznější mráz.
Pokud je pro dané zapojení vhodné ventilové řešení, je třeba při výběru sledovat například teplotu otevření, tlakové parametry, průtokové charakteristiky a připojovací rozměry. U konkrétního protizámrzný ventil je proto vždy důležité vycházet z technických údajů výrobku a porovnat je s parametry dané soustavy.