Jak funguje tepelné čerpadlo?
Domácnosti spotřebují největší část energie na vytápění a přípravu teplé užitkové vody. Vzhledem k vysoké ceně topného oleje a zemního plynu jsou tepelná čerpadla obzvlášť výhodnou alternativou, zejména pro novostavby, ale i jako obnova starých topných zařízení.
Tepelná čerpadla využívají teplo z okolního prostředí, které je zdarma ze země, ze spodní vody nebo ze vzduchu a během celého roku poskytují teplo na vytápění a přípravu teplé užitkové vody. Výrazně snižují náklady na spotřebu energie, zabraňují spalování fosilních paliv a snižují zplodiny oxidu uhličitého CO2 o více než 40 procent.
Tři okruhy získávají teplo na vytápění z teploty Země
Tepelné čerpadlo funguje v principu jako chladnička, ale v opačném využití: lednička odebírá teplo obsažené v potravinách a předává ho ven. Tepelné čerpadlo získává teplo ze země, vody nebo vzduchu a předává ho topnému systému.
Nejrozšířenějším systémem je tepelné čerpadlo získávající teplo ze země. Využívá zem jako zdroj tepla pomocí oběhového okruhu naplněného solankou. Ta cirkuluje v zemních sondách, tedy v plastových trubkách umístěných v zemi. Solanka je směs vody a okolí neškodné nemrznoucí směsi. Protože od 15 metrů hloubky má zem trvalou teplotu asi 10 ° C, solanka se zde zahřívá. Pomocí tepelného výměníku, takzvaného splyňovacího zařízení předává teplo druhému okruhu, takzvanému chladicímu okruhu a to chladicímu médiu cirkulujícímu v tepelném čerpadle. Výměník je složen z úzkých kovových komponentů, které od sebe oddělují dvě média. Jedno médium však odevzdává teplotu druhému médiu. Chladicí médium se tedy v tepelném čerpadle zahřeje. Následek: odpařuje se z důvodu svého nízkého bodu varu. Elektricky poháněný kompresor nasává odparované chladicí médium a stlačuje ho. Zvýšení tlaku zvyšuje teplotu média. V připojeném zkapalňovacím zařízení pára kondenzuje a předává teplo třetímu okruhu, vodnímu okruhu topného systému. V tepelném čerpadle je tekuté chladicí médium takto "uvolněné" pomocí expanzního ventilu. Pak může oběh v tepelném čerpadle začít znovu.
Účinný koncept ideální pro novostavby
Protože tepelné čerpadlo využívající teplo ze země může být účinně použito při nízkoteplotních topných systémech, zejména podlahovém vytápění, doporučuje se hlavně u novostaveb.
Další výhoda: kromě vytápění a přípravy teplé užitkové vody může tepelné čerpadlo s pomocí dalších přidaných komponentů převzít i větrání a chlazení domácnosti.
Kompresor tepelného čerpadla spotřebuje málo energie a pracuje velmi účinně: s 1 kW / h elektrického proudu vyprodukuje moderní tepelné čerpadlo až 5 kW / h topné energie. To ho dělá nesmírně výhodným nezatěžující životní prostředí systémem. Zemní tepelné čerpadlo získává asi 80% topné potřeby zdarma z okolního prostoru. Pořizovací náklady jsou sice vyšší než u plynového nebo olejového vytápění, ale provozní náklady jsou o 50 procent nižší než u konvenčních otopných systémů. V ČR mají tepelná čerpadla zatím relativně malý podíl na trhu. Naproti tomu ve Švýcarsku je to více než 30% a ve Švédsku je touto technikou vybavených více než 90% novostaveb.
Autor: Martina Dvořáková
