Tepelné čerpadlo: jak tepelná čerpadla fungují a podle čeho si vybrat?

1. Jak tepelná čerpadla fungují?

V tepelných čerpadlech se nejčastěji používá kompresorové chlazení. V tepelných elektrárnách se teplo přeměňuje na mechanickou práci, která pohání elektrické generátory; v tepelném čerpadle se mechanická práce využívá ke zvýšení teploty na vyšší úroveň, například z +10 °C na +50 °C. Chladivo, které je obvykle plynné, se při nižších tlacích a nízkých teplotách odpařuje, když spotřebovává teplo z okolí, a při vyšších tlacích a teplotách se kondenzuje a následně předává teplo do topného systému.

Poměr mezi tepelnou energií vyrobenou tepelným čerpadlem (výstupní energie) a spotřebovanou elektrickou energií (vstupní energie) se nazývá topný faktor (COP - Coefficient of performance). Čím vyšší je tato hodnota, tím je čerpadlo účinnější a úspornější z hlediska spotřeby energie.

Teplo pro vytápění lze získávat ze spodní vody, z půdy v blízkosti budovy, pomocí zemního kolektoru, geosond a dokonce i ze vzduchu. Kompresor tepelného čerpadla stlačuje a ohřívá plyn, který předává teplo teplosměnnému médiu, obvykle vodě nebo vzduchu. Důležitým údajem o tepelném čerpadle je topný faktor, což je poměr mezi vstupní a výstupní energií.

2. Rozdělení tepelných čerpadel podle zdroje tepla

Co znamená například tepelné čerpadlo vzduch - voda? První část tohoto sousloví představuje zdroj, odkud se energie čerpá, a druhá označuje teplosměnné médium, které ve většině případů představuje voda. Podle druhu energie, která je pohání, se tepelná čerpadla dělí do tří velkých skupin: vzduch-voda (získávají teplo z vnějšího nebo odpadního vzduchu), voda-voda (získávají teplo z vody) a země-voda (získávají teplo z povrchu země nebo z hlubinného vrtu). Všechny typy tepelných čerpadel využívají jako teplosměnné médium vodu, ale liší se zdrojem, ze kterého se teplo získává. Vzhledem k tomu, že ne v každé lokalitě je možné zvolit kterékoliv čerpadlo, je pro výběr správného typu nutná pomoc odborníka, který provede analýzu lokality a určí nejvhodnější zdroj.

Kromě podmínek prostředí a potřeb vaší domácnosti je důležité mít na paměti také váš rozpočet. Odborník vypracuje plán a návrh, provede potřebné zemní, stavební a montážní práce a později se postará o údržbu a servis tepelného čerpadla.

2.1 Voda-voda

Tepelné čerpadlo voda-voda odebírá teplo z podzemní nebo povrchové vody a předává ho vodě v potrubí topného systému. Topný faktor tohoto typu tepelného čerpadla se pohybuje v rozmezí 5,2 až 6,2.

2.2. Vzduch-voda

Tepelné čerpadlo vzduch-voda odebírá Topný faktor tohoto typu tepelného čerpadla se pohybuje v rozmezí 3,4 až 4.

2.3. Země-voda

Tepelné čerpadlo země-voda odebírá teplo ze země a předává ho vodě topného systému. Topný faktor tohoto typu tepelného čerpadla se pohybuje v rozmezí 4,4 až 5.

3. Úspory

Tepelné čerpadlo využívá k provozu jak elektřinu, tak energii z okolního prostředí. Z hlediska podílu těchto vstupů, které se podílejí na výrobě tepla, tvoří 1/3 elektřina a 2/3 energie získaná z prostředí. Vyrobené teplo se využívá k vytápění domu prostřednictvím podlahového vytápění nebo radiátorů, k ohřevu vody nebo k chlazení domu v letních měsících. Při srovnání vytápění tepelným čerpadlem a topným olejem mohou být úspory 2,5 až 4krát vyšší.

Tepelná čerpadla jsou vhodná zejména pro nízkoteplotní vytápění velkých ploch - přímotopy nebo častěji podlahové vytápění.

4. Účinnost tepelných čerpadel: které si vybrat?

Pokud tepelné čerpadlo pracuje s nižším výkonem, než pro jaký bylo optimálně navrženo, jeho účinnost bude nižší. Před nákupem a instalací čerpadla je proto třeba určit energetické potřeby domu, topný systém (např. radiátory nebo podlahové vytápění) a zdroj, který máte k dispozici (voda, země nebo vzduch). Než se rozhodnete, obraťte se na odborníky na topné systémy, kteří vám poradí a provedou vás celým procesem. Pochopitelně právě takové odborníky najdete na našich stránkách Daibau.cz!