Slovníček

Tepelné čerpadlo

Tepelné čerpadlo je zařízení, které využívá teplo okolního prostředí k tomu, aby ho přemístilo na požadované místo. Na obdobném principu fungují chladící zařízení (chladničky, mrazničky a klimatizace), současným trendem je využití tepelného čerpadla pro vytápění. Zdrojem tepla může být vzduch (okolní vzduch, odpadní vzduch), voda (podzemní, povrchová) nebo země (půda, hlubinné vrty). Stále širší uplatnění nacházejí tepelná čerpadla zejména při stavbě energeticky úsporných domů.

Základní součásti tepelného čerpadla (pro vytápění) tvoří kompresor, výparník a kondenzátor. Výparníkem proudí plyn o nízké teplotě, který je ohříván odebráním tepla z okolí. Jeho teplota je dále zvýšena v kompresoru, kdy se stlačením plyn mění v kapalinu. Potom následuje topná část kondenzátoru, ve které je teplo předáváno do topného systému. Zde se kapalina ochladí, odevzdá teplo a je přes expanzní trysku převedena zpět na plyn do výparníku a celý cyklus je uzavřen.

Topný faktor tepelného čerpadla

Základním parametrem tepelných čerpadel je jejich topný faktor označovaný jako COP (Coefficient of performance). Topný faktor udává poměr dodaného tepla k množství spotřebované energie. Tepelná čerpadla dosahují hodnot v intervalu 2–5. Topný faktor tepelného čerpadla je veličina, která hraje roli v topném faktoru celého vytápěcího systému, ale není jediným důležitým ukazatelem.

Topný faktor podává informaci především o energetické účinnosti tepelného čerpadla. Často bývá vysoký topný faktor přeceňován a spojován především s úsporou energie, ale také s vysokým ekonomickým efektem pro uživatele. Úspora energie neroste přímo úměrně s hodnotou topného faktoru, jde o závislost hyperbolickou. V praxi to znamená, že dvojnásobný topný faktor nezajistí dvojnásobnou úsporu energie.

Tepelná čerpadla podle zdroje energie

Tepelné čerpadlo se označuje dvěma slovy, z nichž první označuje zdroj, odkud se čerpá teplo, a druhé odkazuje na teplosměnné médium (např. TČ vzduch/vzduch). V tuzemských podmínkách je nejčastěji zdrojem energie okolní vzduch, půda, popř. voda. Získávání energie z odpadního vzduchu či hlubinných vrtů jsou varianty technologicky, a tedy finančně náročné. Teplo je v tepelném čerpadle předáno buď vodě (např. teplovodní vytápění, podlahové topení, ohřev TUV apod.), nebo vzduchu (teplovzdušné vytápění).

Podle zdroje tepla a teplosměnného média existují různé typy tepelných čerpadel: například země/voda, voda/vzduch, vzduch/vzduch či voda/voda. Pro vytápění jsou nejvhodnější čerpadla odebírající teplo půdě nebo vodě (vysoký topný faktor), vzduch je základním médiem pro klimatizace. Pokud má tepelné čerpadlo vzduch/vzduch sloužit pro vytápění, pak jsou vhodné kombinace s rekuperací a letním provozem klimatizování.

Tepelná čerpadla podle typu kompresoru

Kompresor je základní součástí tepelného čerpadla (existují i TČ absorpční – bez kompresoru). Kompresor může být poháněn elektromotorem (distributoři elektřiny nabízejí v takovém případě zvýhodněný tarif) nebo jiným typem motoru. Pro vytápění rodinných domů se většinou používá k pohonu elektromotor, v průmyslových komplexech lze využít i jiné motory.

Nejúspornější provoz /vune-penez/spocitejte-si-1/kalkulacka-tepelna-cerpadla.aspx nabízejí tepelná čerpadla se spirálovými kompresory. Mají vedle nejlepších topných faktorů i dlouhou životnost (min. 20 let). Pístové kompresory pracují spolehlivě maximálně 15 let, pak je dobré přistoupit k výměně. Tyto kompresory vykazují horší topné vlastnosti a nižší uživatelský komfort (hlučnost). Zejména u klimatizací se setkáváme s rotačním kompresorem, který má rovněž nižší topný faktor.

Provoz tepelného čerpadla

Pokud je tepelné čerpadlo jediným zdrojem tepla, jde o tzv. monovalentní provoz. Takový provoz je vhodný u domů s tepelnou ztrátou do 10 kW. Tepelné čerpadlo lze kvůli zvýšení ekonomičnosti provozu doplnit dalším zdrojem tepla, který pokryje nároky na spotřebu tepla zejména v zimním období – jde o tzv. bivalentní provoz. Doplňkovým zdrojem tepla se může stát elektrokotel (využití výhodného tarifu), ale také krb, krbová kamna nebo jiné topidlo. U tepelných čerpadel vzduch/vzduch je bivalentní zdroj nutný, aby bylo zajištěno vytápění v případě, že teplota klesne pod hranici -12 °C.