Jak funguje tepelné čerpadlo

Co je tepelné čerpadlo

Je to stroj, který odčerpává teplo z jednoho místa na druhé. Tepelné čerpadlo je základem pro klimatizace, chladničky i vytápění.

Princip tepelného čerpadla

Stejně jako běžná lednice ve Vaší domácnosti ochlazuje i když okolní teplota je například +30°C, stejně tak technologie čerpadla ohřívá i když médium pro získání plusové energie je nižší nebo dokonce záporné hodnoty. Vše je založeno na přenášení tepla kapalinou, která má extrémně nizký bod odpařování. Technologickým zdokonalením ale v tomto případě není potřeba takového množství dodávané energie jako na chlazení.

Typy tepelných čerpadel

Jaké tepelné čerpadlo si vybrat? Dnes vyrábí 2 typy TČ. Značení těchto typů je podle typu média ze kterého se získává zdrojová energie.

• VZDUCH/VODA – tento systém je nejvíce používaný a to kvůli velice nízké ceně a nenáročnosti instalace. Zdrojem energie je okolní venkovní vzduch. Zde platí pravidlo, že s rostoucí teplotou vzduchu roste i výkon a účinnost tepelného čerpadla. Tento systém se dá provozovat až do teploty –15°C, např. Yuna, Xenea, Aquaciat Grand inverter, Aquaciat 2.

• ZEMĚ/VODA – VODA/VODA – tento systém je provozně velmi úsporný, ale také velice náročný na instalaci a to jak finančně, tak technicky. Zdrojem tepla je voda, nebo země ze které je teplo odebíráno přes oddělovací okruh s nemrznoucí směsí. Příkladem čerpadla voda – voda je Ageo, Ageo Caleo, Dynaciat.

Ekvitermní regulace topení

Regulace která v závislosti na venkovní teplotě upravuje teplotu topné vody vstupující do topného systému. Příklad: když je venku – 15 °C, regulace pouští do domu vodu o teplotě například 50 °C, když je venku 10 °C, regulace pouští do domu vodu o teplotě jen 30 °C. U tepelných čerpadel je ekvitermní regulace mnohem důležitější než u jiných zdrojů tepla, protože čím je nižší teplota topné vody, tím je provoz tepelného čerpadla efektivnější a úspornější.

Ohřev TUV tepelným čerpadlem – bojler s tepelným čerpadlem

Častou otázkou je možnost napojení čerpadla na bojler a využití i pro ohřev teplé užitkové vody. Ano, samozřejmě lze TČ propojit s bojlerem a celoročně tak uspořit nemalé částky i na ohřevu TUV. Důležité v této kombinaci je nainstalovat kvalitní ekvitermní regulaci a ne řídit čerpadlo pouze termostatem.

Časté nepravdy a fámy

Tady je v zimě pořád -20°C… Toto je asi největší nepravda při zájmu o vytápění tepelným čerpadlem. Na níže uvedeném grafu teplot vidíme rozložení teplot během roku v Praze Ruzyni. Zdrojem dat je CHMÚ.

Z Referenčního klimatického roku pro Prahu Ruzyni vyplývá že topná sezona (pokud se topí od +15°C) trvá 6 707 hodin, a teploty nižší než -5,5°C zabírají jen 4% z topné sezóny. Tyto teploty jsou naměřeny vždy v brzkých ranních hodinách a málokdy je tento interval delší než několik hodin. Proto nemá smysl navrhovat tepelné čerpadlo na bod bivalence -10°C nebo -15°C a není životně důležité jestli tepelné čerpadlo funguje do teploty -20°C nebo do -10°C. Protože hlavní činnost tepelného čerpadla končí v bodě bivalence, který je nejčastěji -5 až -7°C.

TEPLOTA TOPNÉ VODY…Pokud se při výběru nevezme v úvahu i potřebná teplota topné vody v systému topení, pak se může stát, že sice tepelné čerpadlo dokáže vyrobit potřebné množství tepla, ale otopná tělesa jej nedokáží předat do budovy a v budově proto nebude dosažena potřebná teplota.

HAD VYMRAZÍ ZAHRADU… Pokud je zemní kolektor špatně navržen nebo proveden, může podchladit půdu nad sebou a ovlivnit růst vegetace. U správně navrženého kolektoru rozloženého v zahradě do velké plochy k výraznému vychlazování země nedochází a na vegetaci nemá kolektor v podstatě žádný vliv.

TEPELNÉ ČERPADLO JE DRAHÉ A NIKDY SE NEZAPLATÍ… Naopak, technologický pokrok měl za následek výrazné slevnění systémů díky čemuž se návratnost investice u použití na rodinném domě snížila do cca. 7-10 let. U využití v komerčních a průmyslových provozech nebo při nasazení v panelových a bytových domech je návratnost tepelného čerpadla řádově několik let. Vzhledem ke každoročnímu zdražování energií o 5 a více % se návratnost tepelného čerpadla zkracuje.

TEPELNÉ ČERPADLO ŠPATNĚ TOPÍ… Někteří lidé si stěžují že tepelné čerpadlo špatně topí. Tento pocit je způsoben jen tím že radiátor v místnosti nemá povrchovou teplotu 60°C ale nižší a proto si lidé myslí že je v místnosti zima, i když je na teploměru stejných 20°C jako v případě radiátorů s vysokou teplotou vody. Na tento pocit si po určité době každý člověk zvykne.

TEPELNÉ ČERPADLO MÁ SVŮJ PŘÍVOD ELEKTŘINY… Tepelné čerpadlo se běžně napojuje na stávající rozvod elektrické energie (pokud je dostačující, když není, pak je nutné jej navýšit). Navíc všichni dodavatelé elektrické energie nabízí speciální tarify pro tepelná čerpadla, při kterých je cena elektrické energie nižší než u standardních tarifů. A na tuto levnou energii je napojen celý dům.

NA INSTALACI TEPELNÉHO ČERPADLA NEPOTŘEBUJI ŽÁDNÝ PROJEKT… Instalace tepelného čerpadla do stávajícího systému je velice jednoduchá, ale výběr správného tepelného čerpadla je trochu složitější. Nejprve je nutné udělat zhodnocení otopné soustavy a výpočet tepelných ztrát budovy. Na základě těchto informací se potom rozhodne jak velké tepelné čerpadlo a s jakou teplotou topné vody se do domu nainstaluje. V 80% případů u rekonstrukcí se zjistí že není potřeba dávat tepelné čerpadlo s vysokou teplotou topné vody které je dražší o mnoho tisíc korun.