Výměník pro tepelné čerpadlo
- Kondenzátor pro tepelné čerpadlo
- Přehled kondenzátorů podle kW
- Tlakové odolnosti výměníků (v barech)
- Kombo vývod (tj. pro pájení i šroubování)
- Chladiva: teploty a tlaky
- Zamrznutí čerpadla/výměníku, SWEP B26FH
- Výparník pro tepelné čerpadlo
- Oddělovací výměník
Přestavba klimatizace na tepelné čerpadlo
Pro a proti
- Výhody: Nižší počáteční náklady. Ideální pro ty, kteří již vlastní klimatizaci nebo si úpravy zvládnou provést sami.
- Nevýhody: Nižší účinnost ve srovnání s tepelnými čerpadly. Neoptimalizované komponenty.
Populární značky: Sinclair Split, LG, Mitsubishi, Panasonic, Carrier Comfort, Trane, Lennox Elite.

Obousměrné expanzní zařízení: reguluje tok chladiva v obou směrech.
Reverzní ventil: přepíná tok chladiva mezi vytápěním, chlazením a odmrazováním.
Akumulátor: zabraňuje poškození kompresoru kapalným chladivem.
Spínač nízkého tlaku: chrání kompresor při nízkém tlaku chladiva.
Spínač vysokého tlaku: zabraňuje poškození systému nadměrným tlakem.
Hlídač průtoku: zajišťuje správný průtok vody a chrání výměník.
(klikněte pro zobrazení více informací k přestavbě)
Klíčové komponenty pro přestavbu
Split systémy mají oddělené vnitřní a venkovní jednotky, což usnadňuje integraci reverzního ventilu. Tento ventil umožňuje systému obrátit tok chladiva, takže tepelné čerpadlo může fungovat pro reverz nebo pro chlazení v létě.
Mnoho split systémů sdílí komponenty s tepelnými čerpadly od stejné značky, což usnadňuje proces přestavby. Funkce chlazení se většinou zruší a nástěnná vnitřní jednotka je nahrazena kondenzátorem.
Účinnost a typ kompresoru
Přestavěné klimatizace mají obvykle nižší účinnost (topný faktor) ve srovnání s tepelnými čerpadly. Klimatizace jsou optimalizovány pro chlazení, kde kompresor pracuje efektivně v navrženém tlakovém a teplotním rozsahu.
Při vytápění musí venkovní výměník těžit nízkopotenciální teplo z okolního vzduchu, což je úkol, na který není optimalizován.
- Rotační kompresory: obvykle nižší topný faktor.
- Scroll kompresory: vyšší účinnost a výkon.
- Invertorové kompresory: modifikací výkonu podle aktuální potřeby zlepšují energetickou účinnost.
Kompatibilita chladiva
Chladiva používaná v klimatizacích nejsou optimalizována pro absorpci tepla při nízkých teplotách, což může omezit výkon. Přechod na jiné chladivo často vyžaduje významné úpravy systému.
Nezbytné komponenty pro provoz tepelného čerpadla
- Řídicí jednotka: 1. Automatizuje odmrazovací cykly. 2. Reguluje výkon systému a kompresoru. 3. Monitoruje průtok, teplotu a tlak, aby zajistila bezpečný provoz.
- Akumulátor (zásobník chladiva): Chrání kompresor před vstupem kapalného chladiva. Zabraňuje poškození tekutým chladivem, které by se mohlo vracet od výparníku.
- Zpětné ventily: 1. Nezbytné, pokud systém neobsahuje obousměrný expanzní ventil. 2. Zajišťují správné směrování toku chladiva při vytápění i chlazení.
- Bezpečnostní spínače: 1. Pokud klimatizace nemá tlakové spínače (pro vysoký a nízký tlak), je třeba je nainstalovat. 2. Chrání systém před poškozením v důsledku nebezpečných provozních podmínek.
- Expanzní ventily: A) Obousměrný expanzní ventil: umožňuje regulaci toku chladiva v obou směrech. B) Termostatické expanzní ventily (se zpětnými ventily): regulují tok chladiva pro různé provozní režimy.
Standardní klimatizace obvykle nemají tyto funkce a je potřeba o ně klimatizaci vybavit.
Kondenzátor pro tepelné čerpadlo
Kondenzátor je klíčovou součástí sekundárního okruhu tepelného čerpadla. V tomto výměníku horké chladivo předává teplo topné vodě. Chladivo vstupuje do kondenzátoru ve fázi par, kde dochází ke kondenzaci a následnému podchlazení. Hlavní část tepla předávaného topné vodě pochází ze změny skupenství (kondenzace) chladiva.
Typy kondenzátorů
Nejčastěji se jako kondenzátory používají deskové výměníky, které jsou optimalizovány pro tepelná čerpadla:
- SWEP B8LASH: Výkon: 3–10 kW. Asymetrický výměník, kombinované vývody kombo 3/4".
- SWEP B26H, B26FH: Výkon 5–20 kW. Asymetrický výměník optimalizovaný pro tepelná čerpadla, pájecí vývody na primární straně a vnější závit ISO G 1" na sekundární straně.
- SWEP B25TH, B85H, B86H: Výkon: 10–50 kW. Kombinované vývody (kombo 1" nebo kombo 1 1/4") umožňující šroubování i pájení. Model B86H dosahuje nejvyšší účinnosti, avšak za cenu vyšších tlakových ztrát, které lze snížit navýšením počtu desek.
- SWEP B18H, B185H, B16DW: Použití: metan, CO2
(pro tlaky až 140 atmosfér). Vývody jsou přizpůsobeny dle požadavků zákazníka.
Asymetrické výměníky
Asymetrické deskové výměníky mají užší kanálky na straně chladiva a širší kanálky na straně vody. To je činí ideálními pro aplikace, kde je na straně vody až 10násobně větší průtok než na straně chladiva. Tato optimalizace zvyšuje účinnost systému, kde se používá chladivo.

Oblíbené varianty
- SWEP B25TH je mezi techniky oblíben díky čistě pájecím vývodům na straně chladiva.
- SWEP B85H a B86H nabízejí vyšší účinnost. Vývody jsou kombinované (šroubovatelné i pájecí), což zvyšuje flexibilitu při instalaci.
- Model B86H má nejvyšší účinnost, avšak jeho tlakové ztráty jsou vyšší, což může vyžadovat navýšení počtu desek.
Materiál vývodů: nerezová ocel. Pájení: používá se pájka s minimálním obsahem stříbra 45 %
Výměník pro tepelné čerpadlo
Přehled se zaměřuje na kondenzátory, které slouží jako výměníky pro kondenzaci chladiva. Výměník je optimalizován pro režim topení, kdy na primární straně proudí chladivo (R410A) a na sekundární straně voda o teplotním spádu .
Výkon výměníku | Model výměníku | Tlaková ztráta |
---|---|---|
5 kW | B26FHx18 | 4 kPa |
10 kW | B26Hx24 | 9 kPa |
15 kW | B26Hx40 | 8 kPa |
20 kW | B85Hx50 | 17 kPa |
30 kW | B85Hx70 | 20 kPa |
Konstrukční tlaky
Podrobnosti k tlakové odolnosti jednotlivých výměníků lze vyčíst v grafech v produktových listech. Konstrukční tlaky výměníků jsou následující (orientační hodnoty):
- 46 bar(g) při 75 °C pro B8TH, B8LASH;
- 48 bar(g) při 75 °C pro B26H, B26FH;
- 46 bar(g) při 75 °C pro B25TH;
- 50 bar(g) při 75 °C pro B85H, B86H.
Teploty a tlaky chladiv
Informace o teplotách a tlacích běžně používaných chladiv lze snadno vyhledat v tabulkách dostupných online. Pro přehlednost jsou tlaky pro často používaná chladiva shrnuty v následující tabulce (údaje převzaty z A-GAS):

R22 bar(g) | |
---|---|
-40 °C | 0,03 |
-38 °C | 0,15 |
-36 °C | 0,25 |
-34 °C | 0,36 |
-32 °C | 0,49 |
-30 °C | 0,62 |
-28 °C | 0,77 |
-26 °C | 0,92 |
-24 °C | 1,08 |
-22 °C | 1,26 |
-20 °C | 1,44 |
-18 °C | 1,63 |
-16 °C | 1,84 |
-14 °C | 2,06 |
-12 °C | 2,29 |
-10 °C | 2,54 |
-8 °C | 2,79 |
-6 °C | 3,06 |
-4 °C | 3,35 |
-2 °C | 3,65 |
0 °C | 3,97 |
2 °C | 4,30 |
4 °C | 4,65 |
6 °C | 5,0 |
8 °C | 5,4 |
10 °C | 5,8 |
12 °C | 6,2 |
14 °C | 6,7 |
16 °C | 7,1 |
18 °C | 7,6 |
20 °C | 8,1 |
22 °C | 8,6 |
24 °C | 9,1 |
26 °C | 9,7 |
28 °C | 10,3 |
30 °C | 10,9 |
32 °C | 11,5 |
34 °C | 12,2 |
36 °C | 12,9 |
38 °C | 13,6 |
40 °C | 14,3 |
42 °C | 15,1 |
44 °C | 15,9 |
46 °C | 16,7 |
48 °C | 17,5 |
50 °C | 18,4 |
52 °C | 19,3 |
54 °C | 20,3 |
56 °C | 21,2 |
58 °C | 22,2 |
60 °C | 23,3 |
62 °C | 24,3 |
64 °C | 25,4 |
66 °C | 26,6 |
68 °C | 27,7 |
70 °C | 28,9 |
(klikněte pro zobrazení dalších řádků) |
Tlak (bar g): tlak je uváděn jako relativní hodnota vůči atmosférickému tlaku (přetlak vůči okolnímu vzduchu, který má tlak 1 bar).
Některá chladiva, například R407C, jsou směsi více chladiv, která mají různé teploty varu a kondenzace. Pro tato chladiva se uvádějí dvě klíčové hodnoty:
- Teplota varu: Teplota, při které chladivo začíná přecházet z kapalného do plynného stavu.
- Teplota kondenzace: Teplota, při které plynné chladivo začíná přecházet do kapalného stavu.
Zamrznutí tepelného čerpadla a prasknutí výměníku
Prasknutí výměníku u tepelného čerpadla obvykle nastává ve dvou hlavních případech:
- Překročení provozního tlaku chladiva: pokud provozní tlak chladiva přesáhne konstrukční tlak výměníku, dochází k poškození. Opatření: systém musí obsahovat vysokotlaký presostat, který při překročení nastaveného pracovního tlaku vypne kompresor.
- Zamrznutí výměníku: nejčastěji hrozí při zpětném chodu tepelného čerpadla (reverz), který se spouští na několik minut k odmražení výparníku. Při nízké teplotě výparníku: při spuštění za studena může být teplota výparníku velmi nízká, což vede k namrzání a případně zamrznutí. Chladivo může dosahovat teplot až -20 °C, což při nepříznivých podmínkách může způsobit zamrznutí vody v kondenzátoru. I když na výstupu z výměníku teče voda o teplotě 3 °C, uvnitř výměníku mohou být některá místa pod bodem mrazu.
Opatření proti zamrznutí výměníku
- Teplotní čidlo na výstupu vody. Pokud teplota vody klesne pod určitou hodnotu, čidlo vypne kompresor.
- Nemrznoucí směs, elektrický ohřev. Použití nemrznoucí směsi (např. glykolu) nebo elektrického ohřevu výměníku během reverzního chodu.
- Hlídač průtoku. Pro prevenci zamrznutí je nutné zachovat dostatečný průtok vody výměníkem. Doporučení: nastavte oběhové čerpadlo na konstantní otáčky. Ujistěte se, že ventily na otopných tělesech jsou otevřené.
- Sítko: instalace sítka zachycujícího částice větší než 1 mm, které by mohly blokovat průtok vody a způsobit zamrznutí v kanálcích.
- Správné pořadí při vypínání/zapínání systému. Při vypínání: zastavit nejprve kompresor a poté oběhové čerpadlo. Při zapínání: spustit nejdříve oběhové čerpadlo, následně kompresor.
- Zastavení větráku při reverzu pomůže zvýšit výparníkovou teplotu.
- Optimalizace výparníkové teploty. Zastavení větráku během reverzu pomáhá zvýšit výparníkovou teplotu. Kompresor by měl startovat na nejnižším výkonu, což omezuje pokles výparníkové teploty.


Klimatizační jednotky mají užší mezery mezi lamelami na venkovní jednotce, což zvyšuje riziko námrazy při úpravě na tepelné čerpadlo. Tepelná čerpadla mají lamely navržené s většími mezerami pro lepší odvod námrazy.

Zamrznutí vody ve výměníku obvykle znamená nejen zničení výměníku, ale také závažné poškození tepelného čerpadla. Voda může proniknout do okruhu s chladivem, což vede k rozsáhlým škodám. Prevence zamrznutí je proto zásadní pro bezpečný a dlouhodobý provoz tepelného čerpadla. Společnost SWEP nabízí upravenou verzi výměníku SWEP B26H s označením B26FH. Tato verze má zaslepené kanálky v rohu u vstupu chladiva, kde je výměník nejvíce náchylný k zamrznutí. Tím se významně snižuje riziko zamrznutí a poškození výměníku, což prodlužuje životnost systému.
Výparník pro tepelné čerpadlo
Výparník je klíčovým výměníkem v primárním okruhu tepelného čerpadla. V tomto výměníku dochází k odpaření studeného tekutého chladiva, přičemž systém využívá teplo získané z okolního prostředí, například ze vzduchu nebo ze země. Takto získané teplo je nakonec předáváno do topné vody prostřednictvím kondenzátoru.
Princip činnosti
- Expanzní ventil před výparníkem: snižuje tlak chladiva, což vede k poklesu jeho bodu varu. Výparníková teplota chladiva je obvykle nastavena kolem 0 °C, ale může být i nižší.
- Přenos tepla: aby se chladivo odpařilo, je potřeba dodat energii – odebere se z okolního vzduchu nebo ze země. Většina této energie připadne na skupenskou změnu chladiva (z kapaliny na plyn).
Výparník pro menší aplikace
Lze použít klasický deskový výměník, například modely od společnosti SWEP.
- Průměr přípoje chladiva na vstupu by neměl být větší než průměr přípoje na výstupu.
- Správná rychlost chladiva: vstup 10 až 25 m/s. Výstup 5 až 10 m/s (při vodorovném přípoji 2,5 až 5 m/s).
Dodržování těchto rychlostí minimalizuje riziko akumulace oleje ve výměníku a zajišťuje jeho správnou funkci.
Výparník pro velké aplikace
Při požadavku na více než 30 desek ve výměníku je vhodné zvolit specializovaný typ, jako jsou modely V-typ, P-typ, F-typ nebo Q-typ. Výhoda výměníků řady V (např. V25, V80): tyto výměníky obsahují systém pro rovnoměrnou distribuci chladiva, který zajišťuje efektivní využití všech desek. Bez distribučního systému by chladivo proudilo pouze nejbližšími deskami u vstupu, což by vedlo ke snížení účinnosti a zvýšenému riziku zamrznutí. Výparníky s distribučním systémem lze použít i jako kondenzátory.

Oddělovací výměník k tepelnému čerpadlu
Oddělovací výměník se používá k oddělení dvou okruhů s odlišnými médii. Například oddělení nemrznoucí směsi od topné vody. Na venkovní straně systému lze pak použít nemrznoucí směs (glykol), která zajišťuje ochranu proti zamrznutí. Na vnitřní straně budovy pak cirkuluje čistá otopná voda. Oddělovací výměník může také ochránit tepelné čerpadlo před negativními vlivy, jako jsou nečistoty nebo korozivní látky obsažené ve vodě.
Pro zachování maximální účinnosti systému je nutné zvolit výměník tak, aby se teploty na obou jeho stranách co nejvíce přiblížily. Velké teplotní rozdíly mezi okruhy snižují účinnost tepelného čerpadla. Tlakové ztráty ve výměníku rostou se čtvercem objemového průtoku. Je nezbytné dimenzovat výměník tak, aby vyhovoval požadavkům průtoku a současně minimalizoval tlakové ztráty.
Průtok | Model oddělovacího výměníku | Tlaková ztráta |
---|---|---|
1 m3/h | E8THx20 ![]() B85Hx20 ![]() XB06H-1-30 ![]() |
10 kPa |
2 m3/h | E8THx40 ![]() B85Hx40 ![]() XB12H-1-40 ![]() XB37M-1-26 ![]() XB37H-1-36 ![]() |
13 kPa |
3 m3/h | B28Hx36 ![]() B85Hx50 ![]() XB12H-1-50 ![]() XB37M-1-36 ![]() XB37H-1-50 ![]() |
16 kPa |
5 m3/h | B28Hx56 ![]() B85Hx70 ![]() XB12H-1-80 ![]() XB37M-1-60 ![]() XB37H-1-80 ![]() |
20 kPa |
10 m3/h | B28Hx116 ![]() B85Hx140 ![]() |
25 kPa |
Pohraniční 1280/112
703 00 Ostrava-Vítkovice
L | +420 773 879 931 |
E | +44 74 9187 2667 |
B | info@vymeniky-tepla.cz |
prodej@vymeniky-tepla.cz |