Na jakém principu funguje tepelné čerpadlo?

Tepelné čerpadlo využívá elektrickou energii k tomu, aby dokázalo využít i poměrně nízkých teplotních rozdílů prostředí k odebírání energie tepelné. Aby to celé dávalo smysl, musí být množství získané tepelné energie výrazně vyšší než energie vložené. Tomuto poměru se říká "topný faktor". Běžné hodnoty topného faktoru se pohybují asi mezi 2.5 - 5.0 . Kupodivu ale z hlediska rentability tepelného čerpadla není nutné sáhnout po typu s nejvyšším topným faktorem. Spíše platí, že u moderních tepelných čerpadel můžeme počítat s tím, že topný faktor je dostatečný k tomu, aby zajistil ekonomický provoz.

Teplonosné medium tepelného čerpadla je natolik studené, že mu stačí i ta zdánlivá troška tepla, která je třeba v tekoucí vodě nebo v nevelké hloubce pod zemí, aby se poněkud ohřálo. Pokud si toto uvědomíme, je záhada funkce tepelného čerpadla rozřešena. Pak už stačí "jen" dostatečně účinná technologie, která dokáže teplo z ohřátého teplonosného media odebrat a znovu je ochladit.

 

Tepelné čerpadlo země / voda

Jedná se o velmi rozšířené řešení, kdy tepelné čerpadlo odebírá energii z půdy a předává jej vodě do topného systému.
Lacinější a ekonomicky tedy výhodnější je pokud může čerpadlo odebírat energii z horní vrstvy půdy - v podstatě se jedná o zemní kolektor, tj. dlouhou hadici uloženou v hloubce od jednoho do 1.5 metru. Toto řešení je vhodné všude tam, kde je k dispozici dostatečně velký pozemek (cca. 500 m) bude obvykle stačit. Není se potřeba ani obávat toho že čerpadlo bude ochlazovat zahrádku, prostým výpočtem zjistíme, že z půdy odebere ani ne 3% energie, které do ní za rok sluníčko uloží. Pokud ale máte zahradu plnou vzrostlých stromů, možná si použití zemního kolektoru raději rozmyslete. Hadice se sice nepokládají do tradičních výkopů ale do úzkých drážek, ty jsou ale vyryty ve vzájemných rozestupech kolem 1.5m

 

Druhou možností jak realizovat čerpadlo země-voda je hloubkový vrt. Jeho hlavní nevýhodou je asi vyšší nákladnost na vyhloubení, výhodou je naopak nezávislost výkonu tepelného čerpadla na vnější teplotě, narozdíl od zemního kolektoru kde je v zimě potřeba počítat s mírným snížením výkonu.

 

Tepelná čerpadla vzduch / voda respektive vzduch/vzduch

V tomto případě je teplo odebíráno z venkovního vzduchu a předáváno buď do topného systému jako je podlahové topení nebo do systému teplovzdušného vytápění. Toto řešení lze použít i tam kde není k dispozici dostatečně velká zahrada pro pokládku zemního kolektoru. Cena je přitom obvykle srovnatelná se zemním kolektorem a nižší než u hloubkového vrtu. Důvodem je že sice odpadají výkopové práce, ale vlastní čerpadlo je nákladnější. Nevýhody tohoto řešení jsou dvě - výrazná závislost výkonu na vnější teplotě a hlučnost ventilátoru. Pochopitelně existují čerpadla s relativně nehlučnými ventilátory, ty jsou ale nákladnější.

www.tepelna-cerpadla.biz