Tepelné čerpadlá – čo by ste mali o nich vedieť

Dnes sa budeme venovať zaujímavej a aktuálnej téme v energetike – tepelným čerpadlám. Ak ste o nich už počuli, ale nie ste si istí, čo presne sú a ako fungujú, tento článok je práve pre vás.

Definícia a vysvetlenie tepelného čerpadla

Tepelné čerpadlo je zariadenie, ktoré premieňa nízkopotenciálné teplo (napríklad teplo vzduchu, vody alebo zeme) na vysokopotenciálne teplo, ktoré môžeme využívať na kúrenie a ohrev vody v domácnostiach. Tepelné čerpadlá sú čoraz obľúbenejšie vďaka svojej efektívnosti a ekologickejšej prevádzke v porovnaní s tradičnými systémami kúrenia (plyn, tuhé palivo..).

Čo je to tepelné čerpadlo?

Tepelné čerpadlo je považované za jedno z najúspornejších a najekologickejších vykurovacích systémov súčasnosti (aj v budúcnosti).
TČ zbiera teplo, ktoré sa nachádza vo vzduchu/podzemnej vode/zeme a odovzdáva ho do budovy, pričom spotrebuje iba malé množstvo elektriny (cca 20-25% ). Energetická účinnosť tepla (pr. na 100% spotrebovaného tepla sme využili 25% elektriny a zvyšok nám vyrobilo tepelné čerpadlo) je určená koeficientom výkonu (COP), ktorý určuje pomer množstva dodaného tepla k množstvu spotrebovanej elektriny. Čím vyššie je COP, tým vyššia je energetická účinnosť= úspora peňazí.

Ako funguje tepelné čerpadlo ?

Slnečné teplo nachádzajúce sa vo vzduchu, vode alebo pôde sa za pomoci výmenníka tepla (výparník) privedie k špeciálnemu chladivu, ktorému toto teplo odovzdá. Následne sa chladivo kompresorom stlačí, čím sa odovzdané teplo znásobí. Takto získané teplo sa za pomoci ďalšieho výmenníka (kondenzátora) využije na vykurovanie domu alebo ohrev teplej vody.

Aké sú základné častli tepelného čerpadla?

Základné časti tepelného čerpadla sú:

• Výmenník tepla (výparník): Tepelné čerpadlo má výparník, za pomoci ktorého sa slnečné teplo zo vzduchu/vody/zeme privedie a odovzdá špeciálnemu chladivu.
• Chladivo: Tepelné čerpadlo obsahuje látku nazývanú chladivo. Toto chladivo je schopné pri nízkej teplote absorbovať teplo a pri vyššej teplote ho uvoľňovať.
• Kompresor: Tepelné čerpadlo obsahuje kompresor, ktorý stláča chladivo. Keď sa chladivo stlačí, výrazne stúpne jeho teplota.
• Kondenzátor: Tepelné čerpadlo má ďalší výmenník tepla – kondenzátor, kde stlačené chladivo odovzdá teplo, ktoré je možné využiť na vykurovanie budovy alebo ohrev vody.

Aké poznáme druhy tepelných čerpadiel?

Tepelné čerpadlá vieme rozdeliť do rôznych druhov, podľa rôznych parametrov:

• Podľa zdroju tepla:

Vzduch-voda („vzducháče“): Tepelné čerpadlá tohto typu získavajú teplo z vonkajšieho vzduchu a prenášajú ho do vody, ktorá je používaná na vykurovanie alebo ohrev teplej vody. Sú vhodné pre domy s radiátormi alebo podlahovým vykurovaním.

Voda-voda(„vodníky“): Toto tepelné čerpadlo využíva teplo uložené v podzemnej vode ako zdroj tepla. Cez geotermálny výmenník získava teplo z podzemia a prenáša ho do vody, ktorá prechádza systémom v budove. Sú veľmi efektívne, ale vyžadujú inštaláciu podzemného systému potrubia. Tepelné čerpadlo voda-voda je obvykle efektívne a stabilné, pretože teplota v zemi / podzemnej vody zostáva pomerne konštantná po celý rok.

Zem-voda: Toto tepelné čerpadlo využíva teplo uložené v zemi ako zdroj tepla. Funguje na podobnom princípe ako voda-voda. . Sú veľmi efektívne, ale vyžadujú inštaláciu podzemného systému potrubia. Tepelné čerpadlo zem-voda je obvykle efektívne a stabilné, pretože teplota v zemi / podzemnej vody zostáva pomerne konštantná po celý rok.

Vzduch-vzduch: Tieto tepelné čerpadlá získavajú teplo z vonkajšieho vzduchu a prenášajú ho do vnútorného priestoru budovy.

• Podľa veľkosti (kW):

Tepelné čerpadlá môžu byť tiež rozdelené podľa svojej výkonovej kapacity, ktorá je obvykle meraná v kilowattoch (kW). Toto rozdelenie podľa veľkosti je dôležité, pretože rôzne druhy domov a potreby vyžadujú tepelné čerpadlá s rôznymi výkonmi. *Pozor neplatí pravidlo, že čím väčšie TČ, tým väčšia úspora – preto je treba sa vždy poradiť s odborníkom.

Malé tepelné čerpadlá (do 10 kW): Tieto čerpadlá sú vhodné na vykurovanie alebo chladenie malých až stredne veľkých domov, bytov alebo komerčných priestorov.

Stredne veľké tepelné čerpadlá (10 kW – 50 kW): Tieto čerpadlá majú väčší výkon a sú vhodné pre veľké domy, kancelárie, malé obchody, škôlky, kostoly a podobne.

Veľké tepelné čerpadlá (nad 50 kW): Tieto čerpadlá sú navrhnuté pre veľké komerčné budovy, priemyselné haly alebo viacúčelové komplexy, ktoré vyžadujú vysoký výkon na vykurovanie a chladenie.

• Podľa počtu jednotiek:

Veľmi rozšíreným rozdelením je počet jednotiek tepelného čerpadla. Jednotlivé druhy majú svoje jednoznačné výhody aj skryté nevýhody a preto odporúčame pred výberom sa vždy poradiť s odborníkom.

Split – Tepelné čerpadlá vzduch-voda Split sú rozdelené na dve hlavné jednotky – jednu umiestnenú vonku a druhú vo vnútri budovy. Vonkajšia jednotka získava teplo z vonkajšieho vzduchu alebo iného zdroja tepla a prenáša ho do vnútornej jednotky, ktorá vykuruje alebo chladí vnútorný priestor.

Monoblok – V tomto prípade sú všetky komponenty tepelného čerpadla Monoblok umiestnené v jednej jednotke, ktorá je obvykle umiestnená vonku. Monoblokové tepelné čerpadlá sú pomerne lacné a ľahko inštalovateľné, no zároveň v sebe ukrývajú aj nevýhody v porovnaní so splitovými TČ.

Aké sú výhody tepelného čerpadla? 

• Vysoká energetická účinnosť: Tepelné čerpadlá môžu byť až o 300% energeticky účinnejšie ako tradičné kúrenie.
• Ekologicky šetrné: Vďaka efektívnemu využívaniu obnoviteľných zdrojov energie (slnko, zem, voda, vzduch) tepelné čerpadlá šetria našu planétu.
• Nízke náklady na kúrenie: Vďaka efektívnemu využívaniu obnoviteľných zdrojov energie (zem, voda, vzduch) tepelné čerpadlá znižujú vaše účty za energie a kúrenie.
• Nezávislosť od fosílnych palív ako je ropa, uhlie, zemný plyn – Minulosť nám ukázala, že spoliehať sa na závislé zdroje tepla sa nevypláca – nikdy nevieme, či nás náhle neodpoja od plynu alebo či nezvýšia ceny fosílnych palív.
• TČ nevytvára dym – Toto je výhodou nie len pre našu planétu a budúcnosť, ale aj pre nás a pre našich susedov.
• Všestrannosť – tepelné čerpadlo môže spĺňať funkciu kúrenia aj chladenia zároveň
• Dlhá životnosť – Tepelné čerpadlá sú spoľahlivé zariadenia, ktoré pri správnej inštalácii vydržia minimálne 20 rokov.

Prečo je montáž dôležitejšia než samotné tepelné čerpadlo? 

Kvalitná montáž tepelného čerpadla je dôležitejšia než samotné tepelné čerpadlo z niekoľkých dôvodov:

• Účinnosť a výkon: Ak je tepelné čerpadlo nesprávne nainštalované, môže mať problémy s účinnosťou a výkonom. To znamená, že nebude správne získavať a dodávať teplo, čo môže viesť k vysokým nákladom na energiu a nekomfortným podmienkam vo vašom dome – príliš teplo / príliš zima / pomalé nahrievanie / výkyvy teploty.
• Životnosť: Nesprávna inštalácia skráti životnosť tepelného čerpadla. Napríklad nadmerné namáhanie na komponenty alebo problémy s cirkuláciou môžu viesť k opotrebovaniu a poruchám.
• Bezpečnosť: Nesprávna inštalácia môže predstavovať riziko pre bezpečnosť. To môže zahŕňať riziko úniku chladiva, elektrických výpadkov a podobne.
• Záruka a servis: Kvalitný výrobcovia tepelných čerpadiel vyžadujú, aby boli ich výrobky nainštalované profesionálmi, inak môže byť záruka čerpadla ohrozená. Nesprávna inštalácia môže znamenať, že v prípade problémov s čerpadlom budete mať problémy so získaním servisu alebo náhradných dielov.
• Energetická efektívnosť: Kvalitná montáž zabezpečí, že tepelné čerpadlo bude optimálne fungovať a dosiahne maximálnu energetickú efektívnosť. Nesprávna inštalácia môže viesť k strate energie a výrazne zvýšeným nákladom na prevádzku.

Celkovo platí, že tepelné čerpadlo je iba jedným z členov systému, ktorý zahŕňa aj inštaláciu, trubky, čerpadlá a riadiace systémy. Ak chcete zabezpečiť optimálne výsledky, je nevyhnutné, aby bola celá táto sústava správne navrhnutá a inštalovaná. Profesionálna inštalácia je preto kľúčová pre dlhšiu životnosť, efektívnosť a spoľahlivosť vášho tepelného čerpadla.