Vše o tepelných čerpadlech – funkce a přehled typů

Tepelné čerpadlo
Zvětšit fotografii

Autor:

Tepelná čerpadla řadíme mezi alternativní zdroje energie, protože pracují na principu odnímání tepla z přírodního prostředí a tuto energii využijí pro ohřev vzduchu v místnosti, užitkové vody či vody v otopné soustavě.

Princip funkce tepelného čerpadla (TČ)

Chladicí okruh s tepelným čerpadlem se obecně skládá ze čtyř částí – výparníku, kompresoru, kondenzátoru a expanzního ventilu. Chladivo, kolující v tepelném čerpadle, odebírá ve vodě, vzduchu nebo v zemi teplo, následným zahřátím dojde k odpaření chladiva a páry jsou jímány a stlačeny v kompresoru pod vysokým tlakem. Tím dojde ke zvýšení teploty par.

Z kompresoru putuje stlačené a zahřáté chladivo do kondenzátoru. Při kondenzaci odevzdává chladivo teplo pomocí výměníku do vzduchu či vody pro otopnou soustavu, a to při nižší teplotě, než bylo teplo odebráno ve výparníku. V expanzním ventilu pak dochází ke snížení tlaku chladiva na původní hodnotu a k jeho ochlazení. Tento princip se neustále opakuje.

Tepelné čerpadlo - princip

Zdrojem nízkopotenciální tepelné energie pro tepelná čerpadla mohou být:

  • přírodní obnovitelné zdroje - voda, vzduch, země, horniny
  • průmyslové zdroje - odpadní vody a další kapaliny, teplý odpadní vzduch z důlních jam apod.

Systém vzduch/voda a vzduch/vzduch

Tato TČ využívají jako zdroj tepla venkovní vzduch, a teplo předávají buď teplovzdušnému systému vytápění, nebo vodě v otopné soustavě. Teplota venkovního vzduchu je ale silně ovlivněná klimatickými podmínkami daného prostředí a ročním obdobím – s venkovní teplotou klesá výrazně jeho výkon, a pak narůstají provozní náklady. Tento typ čerpadla se proto hodí spíše do oblastí, kde ani v zimě neklesá teplota výrazně pod nulu.

Toto TČ může tvořit samostatná venkovní a vnitřní jednotka, které jsou navzájem propojeny, případně je celé zařízení umístěno venku, další možností je instalace TČ ve vnitřním prostoru stavby, ta ale vyžaduje sací a výfukové potrubí s venkovním vyústěním. V tomto případě je však nutné brát v úvahu větší nároky na prostor a vybírat typ s nižší hlučností.

Klady: Velmi snadno dostupný zdroj tepla, instalace nevyžaduje zásahy do okolního prostředí

Zápory: Hlučnost jednotky s ventilátorem


Systém země/voda

TČ využívá k odběru teplo z půdy, např. ze zahrady, případně z hornin, a to v hloubkových vrtech. Pokud je zdrojem tepla zemina, je v hloubce cca 1 m a s roztečí také 1 m položen zemní kolektor, tedy plastová trubka s nemrznoucí kapalinou.

Zápory: Velké nároky na rozlohu pozemku, znehodnocení pozemku z hlediska budoucí zástavby, ovlivnění vegetace ochlazováním zeminy

Hloubkové vrty v horninách jsou jako zdroj tepla využívány po celém světě, vrty jsou obvykle hluboké do 150 m, případně až 300 m.

Klady: Stabilní tepelné podmínky zdroje, nenáročnost z hlediska rozlohy pozemku

Zápory: Vyšší realizační náklady


Systém voda/voda

Tepelné čerpadlo 1
Jako zdroj tepla jsou využívány povrchové vody z vodních toků nebo nádrží různého typu, anebo podzemní vody. Pokud je zdrojem tepla vodní nádrž či řeka, je na dno položen kolektor s proudící nemrznoucí teplonosnou látkou. Po odevzdání tepla otopnému systému je ochlazená voda vypouštěna zpět.

Zápory: Omezení na lokality s dostatkem povrchové vody, riziko znečištění vody, možné negativní ovlivnění života v jezeře

Podzemní voda

Jestliže je zdrojem tepla podzemní voda (studniční, z hlubinných vrtů, z podzemních jezer či zatopených dolů), je nezbytný její celoročně vydatný zdroj (ověřuje se dlouhodobou čerpací zkouškou). Voda musí mít vhodné složení, aby nedocházelo k zanášení výměníku. Voda, která prošla TČ, je vypouštěna do vodního toku či do vsakovací studny. Její odvádění se řídí rozhodnutím místního vodohospodářského úřadu.

Zápory: Nutnost silného a stabilního zdroje vody, venkovní část vyžaduje pravidelnou údržbu, je náchylnější na poruchy

TČ systému voda/voda může získávat teplo i z hloubkových vrtů, v nichž je vložen kolektor s nemrznoucí kapalinou. Jednotlivé vrty mohou být hluboké až 150 m.

Klady: Stabilní teplota zdroje tepla po celý rok

Zápory: Vysoké pořizovací náklady na zhotovení vrtů

Komentáře

Načítám komentáře...

  • Stavba
  • Autor:
  • Vydáno:

Může vás zajímat

Tepelné čerpadlo

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: Stavba RD Praha , Stavba rodinneho domu, stavba rodinného domu.