TEPELNÁ ČERPADLA MAJÍ BUDOUCNOST

Tepelná čerpadla jsou ekonomická a ekologická zařízení, která využívají energii okolního prostředí a přeměňují ji na teplo používané k vytápění budov a ohřevu vody. Ve vyspělých zemích jsou praktickým nástrojem k řešení energetických problémů i problémů životního prostředí. Tepelné čerpadlo odebírá energii vodě...

Tepelná čerpadla jsou ekonomická a ekologická zařízení, která využívají energii okolního prostředí a přeměňují ji na teplo používané k vytápění budov a ohřevu vody. Ve vyspělých zemích jsou praktickým nástrojem k řešení energetických problémů i problémů životního prostředí. Tepelné čerpadlo odebírá energii vodě (povrchová voda, spodní voda, odpadní voda), vzduchu (okolní vzduch, odpadní vzduch) nebo ze země a na termodynamickém principu ji mění v potřebné teplo. Podle konkrétních podmínek uživatele je možno dodat a instalovat čerpadla s různými kombinacemi vstupní a výstupní energie, z nichž nejběžnější jsou tepelná čerpadla voda – voda, země – voda, eventuálně vzduch – voda.
Na stejném principu jako tepelná čerpadla pracují kompresorové chladničky, které chladí tím, že odebírají teplo potravinám a předávají jej do místnosti. Tepelná čerpadla využívají teplý okruh, to znamená motorkompresor stlačí pracovní médium (chladivo), které tak získá teplo, ve výměníku je předá vodě pro vytápění a ohřev užitkové vody a následný redukční ventil podstatně sníží tlak pracovního média. Tím se zároveň prudce sníží jeho teplota. K jejímu opětovnému zvýšení se využije již vzpomenutá energie okolního prostředí (vzduch, voda, země) a cyklus se opakuje.Podstatné je, že spotřebuje-li tepelné čerpadlo na pohon motorkompresoru 1 kWh elektrické energie, dodá nám 3 až 4 krát více energie ve formě tepla. Nebo jinak řečeno pokud např. máme instalováno elektrické vytápění, budeme po instalaci tepelného čerpadla platit za elektrickou energii na vytápění a ohřev teplé užitkové vody 1/4 až 1/3 původních nákladů.

Tepelná čerpadla voda – voda (voda – vzduch) lze využít všude tam, kde je k dispozici buď povrchová voda, nebo voda spodní. Přitom zvláště spodní voda pro své příznivé stabilní konstantní teploty a malou závislost na venkovní teplotě je pro tepelná čerpadla vhodná. Může jít např. o dvě studně (čerpací a vratnou) vzdálené cca 10 až 15 m od sebe tak, aby přítok (pro výkon tepelného čerpadla 10 až 20 kW) dosahoval 0,5 až 1,0 l/sec. Hodí se pro všechny druhy využití.

Tepelná čerpadla země – voda (země – vzduch) využívají zemské teplo. Plastové trubky jejich studeného okruhu mohou být uloženy dvojím způsobem. Buď plošně, tj. zakopány do rýh na ploše, která je alespoň 1,5 až 2 násobkem vytápěné plochy, nebo do vrtů vzdálených od sebe asi 5 metrů. Hloubka vrtů závisí na požadovaném tepelném výkonu čerpadla. Takováto čerpadla lze instalovat prakticky všude a to i tam, kde není k dispozici dostatečný zdroj vody, nebo dostatečně velký pozemek.

Podle místních podmínek je možno instalovat i další systémy, které zlepšují efektivnost tepelného čerpadla jako přímé využití sluneční energie (zejména tzn. aktivní, energetické střechy) odpadní teplo (odpadní voda, kanalizace, stájové teplo v zemědělství) kombinovat tepelná čerpadla s využitím bioplynu, kogeneračními jednotkami atd.

Tepelná čerpadla vzduch – vzduch ( vzduch – voda) odebírají tepelnou energii venkovního vzduchu a vyhřívají vnitřní prostory. Zařízení funguje do venkovních teplot až -15 stupňů C, v létě může čerpadlo chladit a optimalizovat vlhkost vzduchu.

V praktickém provedení pro vytápění rodinného domku nebo menšího objektu není tepelné čerpadlo větší než automatická pračka nebo menší chladnička. Umísťuje se většinou do suterénních nebo přízemních prostor domu (skladovací prostory, výklenky, garáže, sklepy) a nevyžaduje speciální místnost.

Pro střední objekty lze vytvářet soustavy složené z několika čerpadel těchto typů paralelně spojených. Pro vytápění velkých objektů a výstavbu nebo rekonstrukci kotelen zajišťuje firma Master Therm další typy tepelných čerpadel podle individuálních projektů a zakázek. Tepelným čerpadlem lze výhodně ohřívat i teplou užitkovou vodu.

Tepelná čerpadla umožňují vysoký komfort vytápění a jsou vytápěním budoucnosti. Zvláště vhodná jsou ve spojení s velkoplošnými otopnými soustavami (podlahovým vytápěním). Čím nižší je potřebná teplota otopné vody ( a u podlahového topení je pouze 30 až 40 stupňů C), tím vyšší je účinnost tepelného čerpadla.

V určitých podmínkách je výhodné řešit vytápění jako bivalentní, to znamená tepelné čerpadlo dimenzovat na 60–70% potřebného tepelného výkonu, což pokryje dostatečně potřebu tepla až 95% doby topné sezony. Ve zbylých asi 15-ti dnech v roce se dokrývá spotřeba tepla na plný tepelný výkon dotopem pomocí malého přímotopného elektrického kotlíku, nebo z jiného zdroje. To výrazně ovlivní náklady na celé řešení v úspoře ceny za menší tepelné čerpadlo i v úspoře nákladů na vybudování menšího zdroje tepla.

Zdroje tepla pro tepelná čerpadla

Tepelná čerpadla využívají energii okolního prostředí a na termodynamickém principu ji mění v použitelnou tepelnou energii pro vytápění a ohřev TUV. Zdrojem této nízko potencionální energie může být vzduch, voda, země nebo různé formy odpadního tepla z technologických procesů. Tato nízkopotencionální energie je odebírána svému okolí dvěma základními způsoby:
- průtokem zdrojové vody výměníkem tepelného čerpadla – otevřený systém
- cirkulací nosného media mezi kolektorovým výměníkem uloženým např. v zemi a výměníkem tepelného čerpadla – uzavřený systém

Otevřené systémy

Tyto systémy hlavně využívají podzemní vodu, která je dobrým zásobníkem nízkopotencionálního tepla a i za nejchladnějších zimních dní udržuje konstantní teplotu. V tom spočívá její výhoda. Stálost teploty tepelného zdroje zajišťuje, že výkon tepelného čerpadla je po celý rok výhodný. Bohužel podzemní voda není všude k dispozici v dostatečném množství a kvalitě. Tam, kde to je ale možné, se její využití vyplatí.

Využití vody jako primárního zdroje tepla je ovlivněno konkrétními podmínkami místa instalace. Zpravidla je zdrojová voda ponorným čerpadlem čerpána do výměníků tepelného čerpadla, ochlazena a vracena do vratného vrtu nebo do jiných vhodných míst, která jsou k dispozici. Podmínkou aplikace je vydatnost vodního zdroje min. 0,5 l/s a chemická analýza použité vody.

Uzavřené systémy

V uzavřených systémech může být kolektorový výměník uložen horizontálním nebo vertikálním způsobem.

Horizontální provedení
Přímé uložení trubek

V hloubkách od 1,50 m zůstává zem i za chladných dní dostatečně teplá, aby bylo možné provozovat tepelné čerpadlo. Předpokladem ovšem je, že je k dispozici dostatečně velký pozemek, aby bylo možné položit systém trubek odebírajících teplo. Odběrný výkon kolektoru se pohybuje mezi 30 W/m2 u vlhkých půd a 10 až 15W/m2 u suchých písčitých půd. Trubkou teče ekologicky nemrznoucí roztok, který dopravuje získané teplo k výpravníku v agregátu tepelného čerpadla. Hlavní pravidlo zní: je třeba asi 2,5x tolik plochy pro odběr, než je plocha vyhřívaná. Pokud je k dispozici dostatečně velký pozemek, existují potřebné předpoklady pro použití tepelného čerpadla země – voda.

Slinky – násobný trubkový zemní tepelný výměník

Dále lze trubky uložit jako slinky – násobný trubkový tepelný výměník. Toto uspořádání trubkového tepelného výměníku představuje podstatné zkrácení délky rýh pro zemní kolektory a tedy redukci potřebné půdorysné plochy pozemku. Slinky zmenšují potřebnou délku rýhy na jmenovit

Komentáře

Načítám komentáře...

  • Stavba
  • Autor:
  • Vydáno:

Doporučujeme

Hledáte spolehlivou stavební firmu?

Zadejte si poptávku v kategoriích: stavební firma,stavby,čerpadla.
Najdeme Vám ověřené firmy a řemeslníky s referencemi od zákazníků jako například: Výstavba RD Troja Praha 8, stavba rodinného domu, Stavba rodinneho domu.