Čo je tepelné čerpadlo a ako funguje

Čo je tepelné čerpadlo a ako funguje


Tepelné čerpadlo je ekologickým riešením, ktoré efektívne odoberá bezplatné teplo z okolitého prostredia (vody, zeme alebo vzduchu). Vďaka tomu chráni prírodu, ale aj vašu peňaženku.
Chcete vedieť ako tepelné čerpadlo funguje a z akých možností si môžete vybrať?

Množstvo inštalácií tepelných čerpadiel rastie. Nakoľko využívajú obnoviteľnú energiu, ktorá je zadarmo. Okrem efektívnej výroby tepla dokážu hlavne v letných mesiacoch zabezpečiť aj príjemné chladenie.

Môžete ich zároveň využiť aj na ohrev TUV alebo v kombinácii zo solárnym kolektorom ohrev vody. Stačí vám na to len zásobník TUV.

Tepelné čerpadlo sa skladá sa z kondenzátora, výparníka, ventilátora, kompresora a bezpečnostných a regulačných zariadení pre chladiaci okruh. Moderné tepelné čerpadlo disponuje elektrickou reguláciou, pomocou ktorej si nastavíte a zobrazíte prevádzkové parametre.

Princíp tepelného čerpadla

Tepelné čerpadlo získava až 75% tepla z okolitého prostredia a následne ním vykuruje váš rodinný dom a len 25% je bratých z elektrickej siete.

 Celý postup môžeme zhrnúť v nasledujúco


Výparník získava energiu z obnoviteľného zdroja (vzduch, voda, zem alebo solárna energia) vynútením premeny kvapaliny na plyn.
Kompresor stlačí plyn, ktorý zvýši svoju teplotu.
Kondenzátor potom pri návrate plynu do kvapalného stavu umožňuje preniesť jeho teplo do systému vykurovania.
Expanzný ventil znižuje tlak chladiva, čím sa spúšťa nový cyklus procesu vyparovania.
A keď tento cyklus otočíme v letných mesiacoch tak jednoducho môžeme chladiť váš domov.


Z hľadiska prostredia, z ktorého odoberáme energiu, si môžeme vybrať z troch prevedení tepelných čerpadiel:

vzduch-voda
zem-voda,
voda-voda.

 

 

Tepelné čerpadlo vzduch-voda
Primárnym zdrojom tepelného čerpadla vzduch-voda je vonkajší vzduch.
Získané teplo využíva pre ohrev vody vo vykurovacom systéme alebo na ohrev TUV.
Je vhodným riešením pre rodinné domy ale vätšie bytové domy alebo polyfunčkné budovy. Využitie  nájde v novostavbách ale aj pri rekonštrukciách. 

Výhody vzduch-voda:

  • nižšie investičné náklady v porovnaní s tepelným čerpadlom zem-voda, 
  • nízke prevádzkové náklady, 
  • využitie pre chladenie v letnom období,
  • jednoduchá inštalácia bez ohľadu na veľkosť pozemku.
     

Nevýhody  vzduch-voda:

  • krátka životnosť kompresora pri zle navrhnutom tepelnom čerpadle ( predimenzovanie v 90% prípadov) 
  • vyššiu spotrebu energie v porovnaní s tepelnými čerpadlami zem-voda so zemným plošným kolektorom

 

Na trhu sa môžeme stretnúť s viacerými typmi a to hlavne Split, Hydrosplit a monoblok .
Aké sú medzi nimi rozdiely?

  • Tepelné čerpadlá typu split
    • V prípade tepelných čerpadiel typu split hovoríme o oddelenom chladivovom okruhu. To znamená, že komponenty chladiaceho systému sú rozdelené medzi vonkajšiu a vnútornú jednotku.
    • Pri montáži je tiež okrem kúrenára potrebný aj osoba oprávnená na nakladanie s fluórovanými skleníkovými plynmi (chladiar) a aj elektrikár respektíve osoba s oprávnením na zapájanie technických zariadení elektrických.
      Naštastie naši pracovníci majú všetky oprávnenia a potrebné certifikáty a hlavne prax na vykonávanie tejto práce. 

  • Tepelné čerpadlá typu Hydrosplit
    • V prípade tepelných čerpadiel typu Hydrosplit hovoríme o oddelenom chladivovom okruhu. To znamená, že komponenty chladiaceho systému sú rozdelené medzi vonkajšiu a vnútornú jednotku.
    • Pri montáži je tiež okrem kúrenára potrebný aj elektrikár respektíve osoba s oprávnením na zapájanie technických zariadení elektrických.
      Naštastie naši pracovníci majú všetky oprávnenia a potrebné certifikáty a hlavne prax na vykonávanie tejto práce. 

 

  • Tepelné čerpadlá typu monoblok
    • Tepelné čerpadlá typu monoblok sa vyrábajú a montujú ako celok v továrni. Všetky komponenty chladiaceho systému, ako ventilátor, výparník, kompresor, expanzný ventil a kondenzátor, sú súčasťou jedného kompaktného zariadenia.
    • Chladiaci systém je priamo vo výrobe hermeticky uzatvorený a prechádza následne skúškou tesnosti. Pri riešení typu monoblok je celý chladiaci systém súčasťou vonkajšej jednotky.
    • V neprospech riešenia monoblok je možnosť zamrznutia tepelného čerpadla pri dlhodobom výpadku elektriny. My v JLgarant  však na neprospech nedáme a na každú inštaláciu montuje protimrazové ochranné ventily ktoré zabezpečia že sa tento jav konať nebude. 

 

 

 

Tepelné čerpadlo zem-voda
Tepelné čerpadlo zem-voda odoberá energiu z pôdy (podložia). Poznáme dva typy systémov zem-voda a to plošný kolektor a hĺbkový vrt. Pri oboch systémov je v potrubí teplonosná kvapalina, ktorá odoberá teplo a následne ho prostredníctvom tepelného čerpadla odovzdáva vykurovaciemu systému.
Je ideálnou voľbou hlavne do RD v horských oblastiach. 

Výhody zem-voda s hlbinnými vrtmi

  • o 30 % nižšia spotreba energie ako v prípade tepelných čerpadiel vzduch-voda
  • stabilný výkon aj pri nižších teplotách
  • nízke prevádzkové náklady 

 

Nevýhody zem-voda s hlbinnými vrtmi: 

  • vyššie investičné náklady vrt orientačne cca 65€/m
  • oznamovaciu povinnosť ( rieši dodávateľ vrtu) 
  • Nie vždy je podlažie vhodné pre vrt

 

Výhody zem-voda s plošnými kolektormi:

  • nižšie investičné náklady v porovnaní s tepelným čerpadlom s vrtmi
     

Nevýhody zem-voda s plošnými kolektormi:

  • potreba veľkého priestoru na plošný kolektor (200 až 400 m² záleží od potrebného výkonu a zloženia pôdy)
  • pozornosť treba venovať rozmiestneniu okolitých stavieb nakoľko na plošnom kolektore nemôžete stavať ani sadiť stromy
  • Rozkopanie alebo predrážkovanie celej plochy na kolektory

 

Tepelné čerpadlo voda-voda
Tepelné čerpadlo voda-voda je systém, v ktorom sa teplo odoberá z podzemnej vody. Na využitie tohto spôsobu sú potrebné minimálne dve studne a to sacia studňa a vsakovacia studňa.

Využíva sa najmä v oblastiach s dostatkom podzemnej vody a v oblastiach, kde je podzemná voda dostupná plytko pod povrchom pôdy. Na Slovensku sú vhodné podmienky pre inštaláciu takéhoto tepelného čerpadla situované v údoliach dolín, pri riečnych tokoch, jazerách, rybníkoch...

Výhody voda-voda:

  • nižšie investičné náklady oproti tepelným čerpadlám s vrtmi
  • nízka hlučnosť
  • najefektívnejšie riešenie 
     

Nevýhody voda-voda: 

  • nutnosť získať povolenie od správcu povodia (toto vybavíme za vás) 
  • podložie nemá dostatočnú výdatnosť vody ( množstvo)
  • zo studne nemôže byť čerpaná tvrdá voda 
  • minimálna vzdialenosť vrtov od seba je 15m
  • vyššia cena jednotky