Víte, jak fungují tepelná čerpadla?

Nad investicí do tepelného čerpadla se určitě vyplatí zamyslet. Jde totiž o výhodné a ekologické řešení, které může do vaší domácnosti přinést nejen patřičné pohodlí, ale i úsporu na výdajích za energie. Podívejme se blíže na to, co jsou tepelná čerpadla a na jakém principu fungují. Radí technický ředitel společnosti SunnyCold, Ing. Petr Rubeš.

Proč jsou tepelná čerpadla stále oblíbenější?

Tepelná čerpadla jsou považována za alternativní zdroje energie, protože umožňují čerpat teplo z okolního prostředí a následně ho využívat pro účely vytápění nebo ohřev vody. Snižují spotřebu fosilních paliv, fungují efektivně a zároveň jsou proti jiným tepelným zdrojům často i ekonomicky výhodnější. Díky kombinaci těchto vlastností se tepelná čerpadla stávají stále častější výbavou domácností.

Vhodně dimenzovaná vytápěcí soustava s tepelným čerpadlem je jednou z cest, jak docílit komfortního vytápění, chlazení a přípravu teplé užitkové vody. I když počáteční náklady mohou být vyšší než u jiných zdrojů, s tepelným čerpadlem docílíte citelně nižší náklady na energie. Určitě je ale potřeba si vše pořádně přepočítat, hlavně s ohledem na plánované využívání a finanční návratnost.

Jak funguje tepelné čerpadlo?

Fungování tepelného čerpadla bývá často přirovnáváno právě k ledničkám. Ty totiž fungují na podobném principu, avšak obráceně. V případě tepelného čerpadla jde o cyklický proces v uzavřeném okruhu. Čerpadlo získává teplo z okolního prostředí (vzduch, země, voda), které je pomocí trubek akumulováno a sbíráno do jeho výparníku.

Ve výparníku se ohřeje chladivo tzv. nízkopotenciálním teplem z okolí. Zde dochází k přeměně z kapalného do plynného skupenství. Následně je plyn nasátý kompresorem, ten ho stlačí a díky tomu se nízkopotenciální teplo zahřeje na přibližně 80 °C.

Takto zahřáté chladivo se dále dostane do kondenzátoru, kde teplo „přejde“ do vody na vytápění domu, případně ohřev užitkové vody. Tímto způsobem změní plynné chladivo své skupenství na kapalné.

Co se ale dále s touto kapalinou děje? Díky expanznímu ventilu se kapalina prudce ochladí a putuje zpět do výparníku, kde se následně opět zahřeje. Celý tento cyklus se následně zopakuje, přičemž se zpravidla až 75 % energie v tomto procesu získává z přírodních zdrojů.

Nejběžnější typy tepelných čerpadel a jejich hlavní přednosti

Při výběru tepelného čerpadla je potřeba zohlednit více faktorů, a proto byste měli znát alespoň ty nejběžnější typy. Tepelné čerpadlo může využívat regenerační energii ze země, podzemní vody nebo vzduchu. Podle zdroje, odkud čerpadlo odebírá teplo, rozlišujeme tyto nejčastěji se vyskytující typy: vzduch-voda, země-voda, voda-voda a vzduch-vzduch.

Princip fungování tepelného čerpadla je u všech typů stejný. Rozdíl mezi jednotlivými tepelnými čerpadly je tedy v tom, odkud dané zařízení energii čerpá a kam ji nasměřuje.

VZDUCH-VZDUCH

Pro příklady vůbec není potřeba chodit daleko, i taková klimatizace funguje v podstatě jako čerpadlo typu vzduch-vzduch. Vnější jednotka odebírá teplo ze vzduchu okolo domu, tím ohřívá chladivo, které ohřeje vzduch domácnosti pomocí vnitřní jednotky.

Tento typ tepelných čerpadel je zároveň nejjednodušší k instalaci. Na straně druhé, kvůli přímému ofukování a zvýšené hlučnosti, nemusí být tento typ vzduch-vzduch právě nejvhodnější do všech místností v bytě. Pokud tedy vyžadujete o něco větší komfort, zaměřte se na jiné typy tepelných čerpadel.

VZDUCH-VODA

Tepelná čerpadla vzduch-voda jsou také vybaveny vnější jednotkou, která odebírá teplo z okolního vzduchu. V tomto případě ale proměňuje teplo na teplou vodu, kterou je možné využít ke konvenčnímu vytápění nebo k ohřevu vody. V případě čerpadel vzduch-voda a vzduch-vzduch při výběru určitě zohledněte, kde a jak bude umístěna vnější jednotka a jestli její případná hlučnost nebude problémem. Za hlučnou vnější jednotku v husté městské zástavbě vám totiž sousedé určitě nepoděkují.  

ZEMĚ-VODA a VODA-VODA

V případě tepelných čerpadel typu země-voda a voda-voda byste vnější jednotku, jako u předcházejících typů, hledali marně. A to je v některých případech přímo žádoucí. Nad tepelným čerpadlem typu voda-voda se vyplatí přemýšlet, pokud máte studnu a ta je pro tento účel vhodná.

Stále větší oblibě se ale těší tepelná čerpadla typu země-voda. V tomto případě se (nejčastěji) na zahradě vytvoří vrty, případně se pod úroveň půdy nainstalují plošné kolektory.

Tepelná čerpadla jsou tedy jednou z cest, jak dokážeme efektivně zužitkovat  lehce dostupné okolní zdroje s obrovskou energií, avšak nízkou teplotou a přeměnit je na teplo. Celkovou efektivitu tepelných čerpadel můžeme ilustrovat na jednoduchém příkladu. Tepelné čerpadlo je zařízení napájené elektřinou a díky principu, na jakém funguje (stlačení chladiva a přeměna skupenství), je schopný 1 kW elektřiny přeměnit na 4 kW tepla. Proti jiným tepelným zdrojům tedy přináší čerpadla v tomto směru obrovskou výhodu.  

Chtěli byste novou Alexu 3. generace? Stačí se přihlásit k odběru našeho newsletteru a 21. ledna 2019 vylosujeme jednoho z vás!

centrálna jednotka
Z továren a elektráren do vašich domácností