Tepelná čerpadla - ekonomické a ekologické topení

Teplo je základní lidskou potřebou. Mnozí v současnosti o vytápění uvažují nejen hospodárně, ale i ekologicky. To, že oba aspekty se dají vzájemně dobře propojit, dokazují tepelná čerpadla.

Jak fungují?

Tepelná čerpadla pracují na principu termodynamického chladicího oběhu.Tepelná energie se transformuje z okolního prostředí - ze vzduchu, z vody nebo půdy - do výměníku tepla (výparníku zařízení) a předává se z vysokotlaké části (kondenzátoru zařízení) do otopného procesu a na jiné ohřívací tepelné procesy. Aby se transformace tepelné energie z nižší teploty na vyšší mohla uskutečnit, musí se samozřejmě do systému dodat pohonná elektrická energie. Efektivnost této transformace se měří poměrem množství získané nízkoteplotní energie k množství pohonné energie zařízení.

Způsoby provozu

1. Monovalentní - jestliže tepelné čerpadlo slouží jako jediný zdroj tepla pro vytápění. Tento způsob provozu je vhodný při všech druzích nízkoteplotního vytápění se vstupní teplotou topné teploty maximálně 60 ° C.
2. Alternativní / paralelně bivaletní - jestliže určitá, předem stanovená teplota venkovního vzduchu poklesne, tepelné čerpadlo se vypne a následně se zapne druhý zdroj tepla. Podíl tepelného čerpadla na vytápění je v případě paralelního provozu vyšší, v případě alternativní nižší.
3. Monoenergetický - jestliže tepelné čerpadlo pracuje do určité teploty venkovního vzduchu samostatně a v případě nižší teploty se zapíná i druhý přídavný elektrický ohřev.

Druhy čerpadel

• Tepelné čerpadlo vzduch / vod . Nejdostupnějším zdrojem tepla je vzduch. Tepelná čerpadla vzduch / voda mohou být zhotoveny jako vnější nebo jako vnitřní zařízení a dostatek energie dokáží odebírat i při venkovní teplotě -20 ° C. Vzduch jako zdroj tepla má však tu nevýhodu, že je nejchladnější právě v topné sezóně, čímž se efektivnost provozu tepelného čerpadla výrazně snižuje. Energii se sice daří odebírat při teplotě venkovního vzduchu -20 ° C, topný faktor tepelného čerpadla se ale snižuje spolu s venkovní teplotou. Velkou výhodu je však jeho snadná instalace a nízké náklady na vybudování, protože odpadají rozsáhlé zemní práce nebo vrtání studny.
• Tepelné čerpadlo voda / voda. Při tepelném čerpadle lze využít i podzemní a povrchovou vodu. Podzemní voda je dobrým akumulátorem tepla a během nejchladnějších zimních dnů si zachovává konstantní teplotu 7 až 12 ° C, proto je vytápění tímto typem tepelného čerpadla velmi výhodné. Nevýhodou je, že podzemní voda není dostupná všude a ne všude má potřebnou kvalitu. Podzemní voda se odebírá ze sací studny, v tepelném čerpadle se ochladí a vrací se zpět do podloží tzv.. vsakovací studnou. Takto získaná energie se v čerpadle voda / voda pomocí výměníku tepla předává topnému médiu. Tepelná čerpadla, která jako zdroj tepla zpracovávají vodu, dosahují vysoké výkonové hodnoty.
• Tepelné čerpadlo země / voda. Půda představuje spolehlivý zdroj tepla, které se z ní dá získat dvěma způsoby - v plošném zemním výměníku a uložením výměníku do zemního vrtu. Plošný výměník představuje potrubí uložené do nezámrzné hloubky (asi 1,2 až 1,5 m). Předpokladem jeho použití je dostatečně velký pozemek pro uložení systému potrubí, který by měl představovat dvoj-až trojnásobek vytápěné obytné plochy). Potrubím protéká nemrznoucí ekologicky neškodná teplonosná kapalina, která teplo získané z výparníku vede do tepelného čerpadla. Naopak výměník uložený do zemního vrtu může být umístěn až do hloubky 100 m, s čímž jsou spojeny vyšší pořizovací náklady.

Výhody

• Nízké náklady na vytápění. Instalací tepelného čerpadla můžete snížit spotřebu energie na vytápění a ohřev vody přibližně o 40 až 60%.
• Možnost vytápění i chlazení jedním zařízením
• Nenáročná obsluha
• Ekonomická a energetická nezávislost
• Ohleduplnost k životnímu prostředí
• Poměrně rychlá návratnost investice (do deseti let)

Na co si dát pozor

• Výšší ​​až vysoké vstupní náklady podle typu čerpadla.
• Mírně zvýšená hlučnost ve venkovním prostředí při tepelném čerpadle vzduch / voda.
• Větší nároky na zemní práce při tepelném čerpadle země / voda, respektive voda / voda.
• Závislost volby tepelného čerpadla od charakteru lokality.

Solanka

je směs vody a nemrznoucí směsi, která zajistí, že kapalina cirkulující v potrubí tepelného čerpadla nezamrzne ani při teplotách nižších než 0 ° C.

Co byste měli vědět

1. Tepelná čerpadla lze zapojit tak do nových, tak do již existujících topných systémů.
2. Kromě vytápění a ohřevu vody se tepelné čerpadlo využívá i pro ohřev vody v bazénu či na chlazení (např. tepelné čerpadlo s pasivním chlazením). Provoz nevyžaduje mimořádnou obsluhu a údržbu a snížíte svou závislost od dodavatelů energie.
3. Stávající zařízení s konvenčními rozvody tepla lze obvykle kombinovat s tepelným čerpadlem beze změn. Za běžných okolností jsou takové topné systémy konstruovány na vstupní teplotu topné vody maximálně 75 ° C. Většinou jsou však předimenzované, takže při dodatečné tepelné izolaci budovy v mnoha případech postačuje výrazně nižší vstupní teplota topné vody.
4. V mnoha případech je možná monovalentní provoz, takže ani během extrémně chladných dnů není nezbytné použít doplňující konvekční topné zařízení.
5. Typ tepelného čerpadla vždy vybírejte s ohledem na konkrétní podmínky, přičemž je nejvhodnější poradit se s odborníkem. V chladných horských oblastech například nepředstavuje nejefektivnější řešení tepelné čerpadlo vzduch / voda a je lepší investovat do systému se zemním vrtem nebo plošným výměníkem. V případě, že máte malou zahradu a žijete v oblasti s mírnějším klimatem, volte tepelné čerpadlo vzduch / voda, které nevyžaduje zásah do zahrady.
6. Při rozhodování o možném použití tepelného čerpadla je třeba vzít v úvahu i systém rozvodu tepla, a zejména potřebnou vstupní teplotu topné vody. Obecně lze nízkoteplotní vytápění napojit jako konvekční radiátorové vytápění. Pokud plánujete nový systém, je vhodné volit nízkoteplotní vytápění se vstupními teplotami topné vody maximálně 55 ° C.

Jak je to s hlučností?

Moderní tepelná čerpadla jsou tichá, jejich hlučnost dosahuje maximálně 50 dB (A), což je srovnatelné například s myčkou nádobí. Obecně se za hlučnější považuje venkovní jednotka tepelného čerpadla vzduch / voda, kde hlučnost způsobuje ventilátor. Takový problém odpadá při zemních čerpadel, kde je celá hlučná část umístěna ve vnitřní jednotce.