Jak funguje tepelné čerpadlo
Pro začátek si velmi jednoduše vysvětlíme, co je tepelné čerpadlo.
Je to důmyslné zařízení, které využívá energii okolního prostředí k vytápění, chlazení nebo přípravě teplé vody. Princip fungování tepelných čerpadel je známý již více než 100 let a první zmínky o této technologii pocházejí z poloviny 19. století. Skutečné základy tepelného čerpadla jako zdroje tepla jsou spojeny se jménem slovenského fyzika, rodáka z Liptovského Mikuláše, Aurela Stodoly. Jeho první tepelné čerpadlo voda-voda dodnes funguje ve Švýcarsku a vytápí radnici v Ženevě. Základní princip tepelného čerpadla spočívá v přeměně nízkopotenciální energie přírodního prostředí na vyšší - využitelnou úroveň.
Země, vzduch nebo voda jsou přírodní zdroje s nevyčerpatelným objemem této energie a právě technologie tepelných čerpadel dokáže tuto energii efektivně využít. Jejich velkou výhodou je vysoká účinnost a ekonomický provoz. Přestože ke svému provozu potřebují elektrickou energii, poměr, v jakém dokáží "vyrobit" teplo, je v porovnání se spotřebovanou elektřinou velmi zajímavý. Tepelné čerpadlo dokáže vyrobit 3 až 6 kW tepla na 1 kW elektřiny, což už je pro naše peněženky značná úspora. Další výhodou tepelných čerpadel je, že jejich provoz nezanechává tepelnou stopu, která je při spalování fosilních paliv významná, a šetří tak životní prostředí.
Tepelná čerpadla se používají k vytápění budov, bytů, ale také bazénů a průmyslových prostorů. Vytápění, chlazení a ohřev teplé vody jsou skutečnou potřebou každé domácnosti a při současném zdražování plynu, tuhých paliv a elektřiny jsou zajímavou alternativou zejména pro novostavby, ale mohou efektivně nahradit i topné systémy starších domů.
Tepelné čerpadlo princip:
Odpověď na otázku jak fungují tepelná čerpadla je znázorněna na obrázku
Schéma: Tepelné čerpadlo vzduch-voda.
Okolní vzduch je nasáván do prostoru výparníku, kde se chladivo ohřívá a odpařuje. Páry tohoto média jsou pak kompresorem dopravovány do kondenzátoru, kde se "sčítá" tepelná energie par chladiva a energie uvolněná v procesu komprese. Celková tepelná energie v prostoru kondenzátoru předává teplo transportnímu médiu - v tomto případě vodě, která je pak rozváděna do topného systému, který zajišťuje vytápění nebo ohřev TUV. V tělese tepelného čerpadla pak "chladicí médium" putuje z kondenzátoru ke škrticímu ventilu, kde dojde k uvolnění tlaku - dekompresi, po níž následuje rychlé ochlazení média a celý cyklus se může opakovat. To je základní princip činnosti tepelného čerpadla.
Vytápění tepelným čerpadlem - tepelný komfort a úspory
Vytápění tepelným čerpadlem se stává běžnou součástí nových budov nejen kvůli zvýšeným nárokům na jejich energetickou účinnost, ale také proto, že může výrazně snížit náklady na teplo a teplou vodu. Kromě ohřevu vody a vytápění je nyní poměrně běžnou funkcí tepelných čerpadel také chlazení. Tepelné čerpadlo pak pracuje v opačném směru a v teplých letních měsících může pomoci jako klimatizace. Tepelná čerpadla nacházejí své uplatnění také ve starších budovách s nedostatečnou izolací nebo při rekonstrukci otopných soustav.
Kombinace tepelného čerpadla a fotovoltaiky je s rostoucím trhem stále aktuálnější a ekonomicky dostupnější. Pokud jsou oba systémy správně dimenzovány, je tepelné čerpadlo a solární energie zajímavou možností, jak dosáhnout maximálního tepelného komfortu a úspor díky přírodním zdrojům.
