Tepelné čerpadlá využívajú dostupné teplo zo vzduchu, zeme alebo z vody. Tešia sa stále väčšiemu záujmu. Aj preto, že toto teplo je k dispozícii zadarmo a možno ho energeticky veľmi efektívne zhodnotiť.
Užívajte si energetické výhody. Pri použití 1 kWh energie, najčastejšie vo forme elektriny na pohon kompresora, možno získať 2- až 5-násobok energie na vykurovanie, ohrev teplej vody alebo chladenie. Tepelné čerpadlá sa najviac používajú v rodinných domoch, ale vhodné sú aj pre verejné budovy, prípadne aj pre výrobné podniky.
Investujte s rozumom.
Tepelné čerpadlá vzbudzujú stále viac pozornosti aj preto, že ich postupné rozširovanie stláča ich predajné ceny nižšie, zatiaľ čo ceny energie rastú. Napriek tomu treba stále rátať s vyššou vstupnou investíciou aj v porovnaní napríklad s kondenzačným kotlom. Táto sa však pri správne „osedlanej” technológii vráti. V najlepšom prípade pri náhrade vykurovania elektrinou už do 5 rokov. Úspešná inštalácia, ktorá je podmienkou dobrej prevádzky, však nie je samozrejmosť. Vzhľadom na širokú ponuku technológií a možných technických riešení výsledky viac ako v iných prípadoch závisia od kvalitného projektu šitého na mieru. Nevyhnutnosťou sú skúsenosti, zodpovednosť a odborná zdatnosť dodávateľa. Zásadnou podmienkou je, aby bol vopred zrejmý rozsah a účel použitia. Napríklad požiadavka na zabezpečenie chladenia v letnom období sa ťažko realizuje dodatočne, ak s ňou projektant nepočíta už od začiatku spracovania návrhu.
Ako pracuje tepelné čerpadlo? Princíp je v podstate opačný ako pri chladničke, ktorej účelom je „vytvoriť zimu” vo vnútri. Von sa teplo odvádza cez chladič umiestnený na zadnej strane chladničky. Tepelné čerpadlo, naopak, odoberá teplo z vonkajšieho chladnejšieho prostredia a pri vyššej teplote ho odovzdáva do vykurovacieho systému. Premena prebieha efektívnejšie vtedy, ak je rozdiel vystupnej a výstupnej teploty vykurovacieho systému čo najmenší.
Porovnávajte iba porovnateľné
Pri výbere tepelného čerpadla si overte, či máte k dispozícii porovnateľné ukazovatele. Napríklad údaje o maximálnom výkone a výkonovom čísle (COP) sú často udávané pri rôznych prevádzkových alebo skúšobných podmienkach.
Pri porovnávaní cien tepelných čerpadiel sa nezabudnite uistiť, čo všetko je obsiahnuté v základnej cene ponúkaného systému. Rozdiely môžu byť zásadné. Súčasťou dodávky nemusí byť napríklad expanzná nádoba, trojcestný ventil, riadiaci člen obehového čerpadla, zásobník teplej vody, dohrievacia špirála, elektromer či dátové rozhranie.
Z čoho sa skladá tepelné čerpadlo
Rez tepelného čerpadla typu zem/voda:
1. kompresor
2. kondenzátor (doskový výmenník vykurovacieho okruhu)
3. expanzný ventil
4. výparník (doskový výmenník kolektorového okruhu)
5. čerpadlo kolektorového okruhu (soľanka)
6. čerpadlo vykurovacieho okruhu
7. prepínací ventil (vykurovanie/TV)
8. ovládací panel
Ako to funguje
Srdcom tepelného čerpadla je kompresor (1). Najčastejšie je poháňaný elektromotorom, alternatívou môže byť plynový motor. Kompresor stláča pary pracovnej látky, ktoré sa kompresiou ohrejú na približne 70 °C. Vo výmenníku tepla (2) skondenzujú na kvapalinu, pričom sa kondenzačné teplo odovzdá vykurovacej vode. Pracovná látka sa schladí na cca 40 °C. Po prechode cez expanzný ventil (3) do zóny s nízkym tlakom sa výrazne ochladí až na -10 °C. Vo výparníku (4) sa ohreje teplom získaným z okolitého prostredia na bod varu cca -3 °C a odparí sa. Na jej ohriatie stačí zdroj tepla s nízkou teplotou, napríklad zem s teplotou +2 °C. V kompresore sa pary opäť stlačia a dopravia do teplej vysokotlakovej časti tohto uzavretého okruhu.
Okamžité výkonové číslo – COP
Pomer výstupného tepelného výkonu k energetickému príkonu na vstupe vyjadruje COP (Coefficient Of Performance). Do slovenčiny ho možno preložiť ako výkonové číslo. Niekedy sa používa aj termín vykurovací faktor. COP vyjadruje hlavnú výhodu tepelného čerpadla oproti iným technológiám používaným na výrobu tepla. COP udáva každý výrobca v katalógu. Nemožno ho porovnávať bez poznania podmienok jeho určenia, je to totiž len jeden bod na skutočnej prevádzkovej charakteristike zariadenia. Napríklad to isté čerpadlo v režime teplôt A7 (teplota primárneho média 7 °C) /W35 (teplota výstupnej vykurovacej vody 35 °C) môže mať COP 3,90. Takto je to lákavejšie tvrdenie, ako keby bolo uvedené COP 3,22 v režime teplôt A2/W35 alebo len 2,95 pre A2/W55.
Závislosť tepelné čerpadla od vonkajšej teploty
Sezónne výkonové číslo – SPF
Pomer tepla na výstupe z čerpadla v priebehu jedného roka k celkovej spotrebe energie vyjadruje SPF (Seasonal Performance Faktor). Niekedy sa označuje aj ako β. SPF uvádzajú len niektorí výrobcovia, pretože je potrebné poznať, resp. zohľadniť aj podmienky inštalácie. Je však kľúčovým parametrom systému, pretože pri hodnotení dosiahnutých reálnych výsledkov a návratnosti investície záleží na celkovej energetickej a nákladovej bilancii. SPF je presnejším a komplexnejším ukazovateľom efektívnosti inštalácie ako COP. Vyjadruje schopnosť tepelného čerpadla pracovať energeticky efektívne aj pri čiastočnej záťaži, to znamená prispôsobiť energetickú náročnosť meniacej sa potrebe vykurovacieho výkonu v závislosti od zmeny vonkajšej teploty. Pre jeho správne určenie by mala bilancia spotreby zahŕňať všetku energiu potrebnú v súvislosti s používaním čerpadla. Zohľadniť treba aj spotrebu elektriny na pohon ventilátorov, čerpadiel vody alebo soľanky.
S rozdielnymi teplotami
Pre dosiahnutie priaznivých výsledkov je lepší zdroj okolitého tepla s vyššou teplotou. Pozor však na neoverené vlastné experimenty. Príliš vysoká teplota primárneho média môže čerpadlo poškodiť, ak nie je na to skonštruované.
A/W (Air/Water) – vzduch/voda
vzduchové čerpadlo – teplota výrazne závisí od počasia
B/W (Brine/Water – zem/voda
zemný vrt – cirkulačná voda 7 °C až 13 °C.
plošný zemný kolektor – cirkulačné médium (soľanka) -2 °C až +2 °C.
W/W (Water/Water) – voda/voda
podzemná voda – teplota 8 °C až 13 °C.
