Ptáte se: „Jak funguje tepelné čerpadlo?“ Je to zařízení, které využívá principu přeměny tepla z okolního prostředí na teplo, jímž se vytápí prostory či ohřívá voda. Tato technologie umožňuje získávat teplo i z prostředí s nižší teplotou, než je teplota uvnitř domu. A právě proto se označuje tepelné čerpadlo za jedno z nejefektivnějších řešení pro vytápění a snižování energetických nákladů.
Jak fungují jednotlivé typy tepelných čerpadel?
Mezi nejčastější typy tepelných čerpadel patří modely vzduch-vzduch, vzduch-voda, voda-voda a země-voda:
Princip čerpadla vzduch-vzduch
Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch je v podstatě každá klimatizace. Ta totiž získává teplo ze vzduchu v interiéru budovy a následně ho prostřednictvím chladicího média přenáší ven, kde ohřívá vzduch kolem budovy. Tímto způsobem klimatizace chladí vnitřek budov. Většina klimatizací (kromě těch nejlevnějších) však může pracovat i v obráceném režimu a interiér vytápět.
Jak funguje tepelné čerpadlo vzduch-voda?
Čerpadla vzduch-voda pracují na principu odebírání tepla z okolního vzduchu a přenášení jej do vnitřního prostoru budovy. Hodí se např. pro menší objekty a lze je snadno instalovat na venkovní stěnu budovy. Čerpadla nevyžadují výkopové práce, protože si neberou zdroj tepla pod zemí.
Princip tepelných čerpadel voda-voda
Voda-voda tepelná čerpadla potřebují vodu jako zdroj tepla (nutný přístup ke zdroji vody) a jsou ideální pro větší objekty (bytové domy nebo průmyslové budovy). Voda se nasává ze studny nebo z jiného zdroje a pomocí čerpadla se přivádí do výměníku tepla a po ochlazení se vrací zpět do země. Toto čerpadlo dosahuje nejvyššího topného faktoru v rámci srovnání s ostatními systémy tepelných čerpadel.
A jak funguje tepelné čerpadlo země-voda?
Tepelné čerpadlo typu země-voda odebírá teplotu ze země pomocí zemních kolektorů, plošných výměníků nebo vrtných sond. Tento typ čerpadel je velmi efektivní a ekologický, ale při jeho pořízení se nevyhnete výkopovým pracím a nákladné instalaci.
Tip: Optimální výběr zdroje energie pro tepelné čerpadlo a topného systému, které se přizpůsobí vašim specifickým potřebám bydlení, povede ke značným úsporám energie.
Princip tepelného čerpadla
Tepelné čerpadlo funguje na principu přenosu tepla z místa s nižší teplotou na místo s vyšší teplotou. Dokáže přenášet teplo z okolního vzduchu, vody nebo země do vnitřního prostoru budovy.
Skládá se ze čtyř hlavních částí:
- kompresoru,
- výparníku,
- kondenzátoru,
- expanzního ventilu.
Nejdříve chladivo projde výparníkem, kde absorbuje teplo z okolního prostředí. Chladivo se při nízké teplotě mění z kapalného na plynné skupenství a přebírá energii ze zdroje tepla. Pak je nasáto kompresorem – Kompresor je srdcem tepelného čerpadla a zodpovídá za stlačení chladiva. Je-li chladivo stlačeno, zvýší se jeho teplota, což umožní přenos tepla z místa s nižší teplotou na místo s vyšší teplotou. Poté vstupuje do kondenzátoru.
V kondenzátoru předá chladivo teplo do vnitřního prostoru budovy. Nakonec chladivo projde expanzním ventilem, kde se prudce uvolní tlak a opět sníží svou teplotu, což spustí další cyklus přenosu tepla.
Tepelné čerpadlo může pracovat i při nízkých teplotách. Vzduch-voda čerpadlo například umí pracovat i při teplotách pod -15 °C.
Čerpadla potřebují pouze malé množství energie, aby se poháněl proces. A právě díky principu termodynamiky přeměňují nízkou teplotu na vyšší teplotu pomocí stlačení a odpaření chladiva v uzavřeném okruhu.
Shrnutí, jak fungují tepelná čerpadla a jak snižují emise
Tepelné čerpadlo funguje jako uzavřený okruh, kde se teplo přenáší od zdroje k cíli pomocí cyklického procesu. Tento proces umožňuje tepelnému čerpadlu efektivně transferovat teplo z místa s nízkou teplotou na místo s vyšší teplotou. Toto se děje díky řízené změně tlaku chladiva v čerpadle, což ovlivňuje jeho odpařování a kondenzaci.
Tepelné čerpadlo může pomoci zlepšit energetickou účinnost domácnosti a snížit náklady na vytápění tím, že si bere energii z okolí – vzduch, voda nebo země, která je obnovitelná a dostupná zdarma. Tím se snižuje spotřeba fosilních paliv (ropa, zemní plyn nebo uhlí), což opět vede k nižší produkci škodlivých emisí.
Energetickou účinnost domácnosti rovněž zlepší kombinace s jinými technologiemi, jako jsou solární panely nebo rekuperace tepla z odpadní vody. Díky tomu se sníží spotřeba energie ze sítě a zvýší se tak celková účinnost vytápění a ohřevu vody v domácnosti. Uvažujete-li o koupi tepelného čerpadla, vyzkoušejte kalkulačku pro výpočet výkonu.
