Rozdzielnica do pompy ciepła Thermoval KOBE TVHP-K06-1 2,8 kW z grzałkami 3 kW – schemat i zabezpieczenia

Pytanie

Jak powinna wyglądać osobna rozdzielnica dla pompy ciepła jednofazowej monoblok Thermoval KOBE TVHP-K06-1 o mocy elektrycznej 2,8 kW, z grzałką 3KW do CWU na oddzielnej fazie, z grzałką 3KW wspomagającą CO na oddzielnej fazie, i osprzętem (pompa obiegowa CWU, zawór trójdrogowy CWU/CO? Czy obwód dla pompy ciepła wyprowadzony z rozdzielnicy głównej budynku do osobnej rozdzielnicy dla pompy ciepła powinien zawierać dodatkowe zabezpieczenia w rozdzielnicy głównej, jeśli tak to jakie?

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Tak – obwód zasilający osobną rozdzielnicę pompy ciepła (RPC) powinien być w rozdzielnicy głównej (RG) zabezpieczony dedykowanym wyłącznikiem nadprądowym 3-fazowym (np. C16 A lub C20 A) oraz objęty ochroną różnicowoprądową (RCD ≥ 30 mA, typ A; w praktyce często RCD 4P 40 A / 30 mA).
• W samej rozdzielnicy pompy ciepła należy zastosować:
  • rozłącznik główny,
  • ogranicznik przepięć SPD typ 2,
  • osobne wyłączniki (najlepiej RCBO 1P+N) dla: pompy ciepła, grzałki CWU, grzałki CO, pompy obiegowej + zaworu,
  • styczniki do grzałek, listwy N / PE i pełne oznakowanie.
• Zasilanie doprowadzić przewodem 5×2,5 mm² (krótka trasa, zabezpieczenie ≤ 16 A) lub 5×4 mm² (dłuższa trasa / zabezpieczenie 20 A).

Szczegółowa analiza problemu

1. Bilans mocy i prądów

Prąd maks. na fazę ≈ 13 A → przy zabezpieczeniu 16 A przewód 2,5 mm² jest wystarczający (PN-HD 60364-5-52), ale przy > 20 m odległości lub planowanej rozbudowie zaleca się 4 mm².

2. Rozdzielnica główna (RG)

1. Wyłącznik nadprądowy 3P C16 A (lub C20 A przy 5×4 mm²) – selektywnie chroni linię zasilającą RPC.
2. RCD 4P 30 mA typ A lub F (jeżeli DTR pompy wymaga F). W wielu instalacjach stosuje się w RG RCD 100 mA selektywny typu S, a w RPC – 30 mA; dopuszczalne są oba warianty.
3. SPD typ 1+2 (zwłaszcza przy zasilaniu linią napowietrzną).
4. Rezerwa modułowa na ewentualny licznik energii HP.

3. Rozdzielnica pompy ciepła (RPC)

1. Rozłącznik główny 4P 40 A (funkcja FR).
2. SPD typ 2 3P+N (Uc 275 V, Imax ≥ 20 kA) – skraca drogę przepięciową do urządzeń.
3. Osobne RCBO 1P+N (MCB + RCD w jednym):
   • C16 A typ A 30 mA – pompa ciepła;
   • B16 A typ A 30 mA – grzałka CWU;
   • B16 A typ A 30 mA – grzałka CO;
   • B6 A typ A 30 mA – pompa + zawór.
   RCBO gwarantuje najwyższą selektywność – zadziała tylko uszkodzony obwód.
4. Dwa styczniki mocy 20 A AC-1 (cewka 230 V) dla grzałek, sterowane przez sterownik PC; stycznik powoduje brak prądu gotowości w grzałce.
5. Szyny N i PE – osobne tory dla każdego RCBO (wymóg szybkiej selektywności RCD).
6. Obudowa min. IP40 / IP65 (wilgotne kotłownie), ≥ 24 moduły DIN.
7. Schemat trwały w drzwiach, opis obwodów.

4. Uziemienie i wyrównanie potencjałów

• Szyna PE RPC połączona przewodem min. 6 mm² Cu z główną szyną uziemiającą (GSU).
• Metalowe przyłącza hydrauliczne pompy ciepła włączone do głównej szyny wyrównania potencjałów (GM) wg PN-HD 60364-4-41.

5. Selektywność i prądy rozruchowe

Sprężarka inwerterowa generuje impulsy prądu o krotności 6–8 In w chwili startu; dlatego:

• charakterystyka „C” dla PC,
• zapas 20 % między prądem obciążenia a prądem znamionowym MCB,
• RCD typ A/F/B dobrany wg DTR (Thermoval dopuszcza typ A; starsze pompy często wymagają F).

Aktualne informacje i trendy

• Producenci przechodzą na zintegrowane wyłączniki różnicowo-nadprądowe (RCBO) klasy AC-kur A/F z funkcją wykrywania DC 6 mA (norma IEC 62955) – pozwala to łączyć pompy ciepła z instalacjami PV bez ryzyka blokady RCD.
• Coraz częściej w rozdzielnicach pomp ciepła montuje się liczniki energii MID i moduły komunikacyjne (Modbus, M-Bus) do systemów BMS / smart-home.
• Rosnące wymagania co do SPD (typ II + III, kategoria testowa T2/T3) wynikają z wrażliwości elektroniki inwerterowej.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• B16 A dla grzałki 3 kW: prąd 13 A × 1,45 = 18,9 A (warunek wyłączenia < 1 h spełniony), zatem 16 A jest poprawne.
• Pompa obiegowa kl. A++ startuje prądem ≈ 3 A; B6 A jest wystarczające i zapewnia krótszy czas wyłączenia.
• RCBO zamiast wspólnego RCD + MCB eliminuje problem „wyłącza się wszystko”.

Aspekty etyczne i prawne

• Wymóg wykonania i sprawdzenia instalacji przez osobę z uprawnieniami SEP E i D; protokół pomiarów (rezystancja izolacji, impedancja pętli, RCD).
• Zgodność z PN-HD 60364, PN-EN 61008/9 (RCD), PN-EN 61643 (SPD).
• Konieczność rejestrowania zmian w książce obiektu oraz aktualizacji schematów eksploatacyjnych (Prawo budowlane).

Praktyczne wskazówki

1. Trasę przewodu 5×Lgn² układać tak, by uniknąć równoległego prowadzenia z przewodami sygnałowymi (EMC).
2. W stycznikach dla grzałek stosować tłumiki RC lub cewki DC-zasilane z prostownika, aby nie zakłócać elektroniki pompy.
3. SPD uziemić przewodem Cu 16 mm² – długość < 0,5 m (zasada „strefy LPZ”).
4. Zaprogramować sterownik tak, by grzałki nie uruchamiały się przy starcie sprężarki – zmniejszy to skoki prądu.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Jeśli odległość RG-RPC > 30 m lub prowadzenie w ziemi – rozważyć dodatkowy SPD typ 2+3 w RPC oraz RCD typu S w RG (lepsza selektywność).
• W przypadku instalacji PV na dachu, prądy upływu DC mogą wymusić zastosowanie RCD typ B.
• Niektórzy producenci pomp wymagają bezwzględnie RCBO (brak wspólnego N).

Sugestie dalszych badań

• Porównać skuteczność RCD typ A vs F dla konkretnych modeli PC z inwerterem (badania ÖVE/IEC 62955).
• Analiza wpływu jednoczesnego rozruchu sprężarki i grzałek na profil mocy przyłączeniowej (Smart Grid).
• Zastosowanie styczników półprzewodnikowych (SSR) do grzałek – eliminacja hałasu i łuku.

Krótkie podsumowanie

Dedykowana rozdzielnica pompy ciepła powinna mieć własny rozłącznik, SPD, a każdy odbiornik – własny RCBO dobrany prądowo (C16 A dla sprężarki, B16 A dla grzałek, B6 A dla osprzętu). Przewód zasilający 5×2,5–4 mm² zabezpiecza się w RG wyłącznikiem 3P C16/20 A i RCD 30 mA typ A (lub selektywny układ 100 mA S + 30 mA w RPC). Zapewnia to selektywność, ochronę przeciwporażeniową i równomierne obciążenie faz, spełniając bieżące normy oraz zalecenia producenta.