Poradňa

Ako fungujú tepelné čerpadlá

Úvod
Poradňa
Ako fungujú tepelné čerpadlá
Ako fungujú tepelné čerpadlá

Tepelné čerpadlá dokážu efektívne a šetrne vykurovať domácnosti. Mnoho ľudí nepozná princíp ich fungovania, a preto pristupuje k tomuto ekologickému zdroju energie skepticky. Poďme sa teda pozrieť na to, ako je možné, že tepelné čerpadlá majú tak efektívne vlastnosti.

Tepelná výmena s kompresorom

Existuje viac druhov tepelných čerpadiel, no ich technologický princíp sa nemení. Jednoducho povedané - dokážu odobrať teplo z okolitého prostredia a odovzdať vašej domácnosti. 

Ako je to možné, keď podľa fyzikálnych zákonov sa pri tepelnej výmene presúva energia z teplejšieho prostredia do chladnejšieho? Čerpadlo má predsa za úlohu domácnosť v zime vykurovať a prípadne v lete chladiť. Preto je nutné malé množstvo elektrickej energie na “zmenu smeru” tejto výmeny. 

Každé tepelné čerpadlo má uzavretý okruh, v ktorom cirkuluje chladiaca látka. Zmenou jej tlaku sa mení skupenstvo a jej schopnosť absorbovať teplo. Vytvára sa tak nasledujúci cyklus:

  1. Chladiace médium vstupuje do vonkajšej časti, kde odoberáme teplo z okolia (napríklad z vonkajšieho vzduchu alebo podzemnej vody). Tam sa zníži jej tlak, najčastejšie pomocou expanzného ventilu.
  2. Vo výparníku sa vďaka nižšiemu tlaku chladiaca látka začne vyparovať. Vtedy odoberá teplo z okolia.
  3. Chladiaca látka v plynnom skupenstve sa dostane ku kompresoru, ktorý svojou prácou náhle zvýši jej tlak.
  4. Vyšší tlak chladiaceho média vedie k jeho skvapalneniu v kondenzátore. V tomto stave odovzdáva teplo svojmu okoliu. Tu ho absorbuje napríklad voda, ktorú využívame v domácnosti na vykurovanie objektu, teda voda v podlahovom kúrení alebo voda v radiátoroch.
  5. Látka ďalej cirkuluje k expanznému ventilu a celý proces sa opakuje znova.

Tento cyklus je možné aj obrátiť. Chladiaca látka vtedy odovzdáva teplo z domácnosti vonkajšiemu prostrediu a tepelné čerpadlo funguje podobne ako klimatizácia. Energia, nutná na prevádzku čerpadla smeruje na udržiavanie popísaného cyklu - žiadne spaľovanie a splodiny. Zvyšok zaobstará prirodzená tepelná výmena, keďže aj teplotný rozdiel niekoľkých stupňov predstavuje veľké množstvo energie.

Tepelné čerpadlá MasterTherm
Tepelné čerpadlá MasterTherm

Efektivita tepelných čerpadiel

Efektivitu tepelného čerpadla udáva tzv. vykurovací faktor (COP - “coefficient of performance”). Ten vyjadruje pomer vyprodukovaného tepla a spotrebovanej energie. Pri tepelných čerpadlách je tento pomer zväčša v rozmedzí 3 až 5, tzn. tepelné čerpadlo “vyprodukuje” troj - až päťnásobne viac energie ako spotrebuje. Tepelné čerpadlá voda - voda typ AquaMaster od MasterTherm dosahujú garantované COP faktory az 6,34 (!) a tým sú bezkonkurenčne najefektívnejšie zariadenia na trhu vôbec. V efektivite spočíva výhoda tepelných čerpadiel oproti iným zdrojom tepla, napr. elektrickým ohrievačom či kondenzačným kotlom. 

Typy tepelných čerpadiel sa líšia konštrukciou aj zdrojom tepla z okolia, hoci princíp ostáva rovnaký. Čerpadlá vzduch-voda získavajú energiu zo vzduchu, čo môže mať za následok výnimočné výkyvy vo výkone počas roka, najmä v silných mrazoch pod -15 C. Na druhej strane, čerpadlá voda-voda alebo zem-voda odoberajú teplo zo zeme alebo podzemnej vody, kde je stabilná teplota média. Sú náročnejšie na inštaláciu ale odmenia sa majiteľom objektov bezkonkurenčnými parametrami a najrýchlejšiou návratnosťou investície. Sú to tak isto monovalentné zdroje kúrenia, tzn. nie je potrebné žiadne prídavné záložné zariadenie pre kúrenie.

Vyžiadajte si konzultáciu

Pošlite nám nezáväznú žiadosť o konzultáciu alebo vyplňte tento podrobnejší formulár pre rýchlu a špecifickú ponuku.

Ďakujeme! Formulár bol odoslaný.
Budeme Vás čo najskôr kontaktovať.
Niekde nastala chyba :( Skúste to, prosím, znova alebo nás kontaktujte emailom. Ďakujeme za pochopenie.