Základy o tepelných čerpadlech
20.08.2007
Tepelné čerpadlo patří mezi často diskutovaná témata. Faktem je, že je stále rozšířenější, dokonce každá desátá novostavba u nás bývá tepelným čerpadlem osazována.
Co to vlastně tepelné čerpadlo je a jak funguje? Zjednodušeně se dá říci, že pracuje stejně jako lednička, jen obráceně. V podstatě jde o zařízení, které odebírá tepelnou energii okolnímu prostředí a následně ji předává do domu. K tomu je samozřejmě nutné dodat čerpadlu určitou energii. Poměr mezi vyrobeným teplem a spotřebovanou elektrickou energií se nazývá „topný faktor“ a udává vlastně účinnost zařízení. Pochopitelně čím vyšší topný faktor, tím lépe. Důležité ovšem je, za jakých podmínek je topný faktor měřen. Pokud tedy srovnáváme topný faktor dvou čerpadel, vždy musí jít o hodnotu platnou za stejných podmínek, jinak takové srovnání nemá smysl.
Odkud tepelné čerpadlo bere tepelnou energii?
Existuje více možností – ze země, ze vzduchu nebo z vody. Rovněž přenos může být uskutečněn prostřednictvím vody nebo vzduchu. Podle toho také bývá označováno (podobně jako vojenské rakety J ) např. „země-voda“, „vzduch-voda“ apod.
V našich krajích bývá nejčastějším typem čerpadlo země-voda, které bere teplo z hlubinného vrtu, nebo z plošného kolektoru, a jako médium slouží voda (respektive nemrznoucí směs). Tento systém vykazuje stabilnější výkon než další typ vzduch-voda, který odebírá teplo z okolního vzduchu a během mrazivých dní má proto nižší účinnost (funguje na obdobném principu jako klimatizace). Na druhou stranu, na začátku a na konci topné sezóny, kdy je vzduch teplejší než zem, má účinnost dosti vysokou. Výhodami tohoto systému jsou však zejména nižší investiční náklady a jednoduchá instalace.
Systém voda-voda využívající přečerpávání spodní vody ze studny není v ČR příliš rozšířen, ačkoliv jde o neúčinnější typ tepelných čerpadel. Vyžaduje však značnou intenzitu přítoku vody do studny a vhodných míst k jeho instalaci u nás není mnoho.
Vraťme se k tepelným čerpadlům země-voda. Kapalné médium cirkulující v podzemních trubkách odebírá teplo ze země a ohřívá se o několik stupňů, načež putuje do výměníku. Zde nasbírané teplo odevzdá, čímž se ochladí a vrací se opět do země. Ale co zvolit – vrt nebo plošný kolektor?
Je zřejmé, že vrt vyžaduje jen minimální pozemek, teoreticky se dá udělat i přímo pod domem. To je nepochybně výhoda. Vrtací práce jsou ovšem drahé, takže tato varianta má dosti vysoké investiční náklady. Na 1 kW výkonu tepelného čerpadla je třeba asi 12 metrů vrtu. Dalším zádrhelem je to, že před vrtem by měl být proveden hydrogeologický průzkum (ačkoliv v praxi se tak často neděje). Vrt totiž může narušit podloží, ovlivnit hladinu podzemních vod apod. Bližší odborné informace k této problematice najdete na stránkách ZDE.
Podobné problémy u plošného kolektoru nehrozí, avšak na duhou stranu, pro jeho položení potřebujeme přiměřeně velký pozemek (obecně je na 1 kW výkonu tepelného čerpadla třeba cca. 30 m2 pozemku). Rovněž je třeba počítat s rozsáhlými zemními pracemi, takže máte-li léta „vypiplávanou“ zahradu, představa jejího kompletního rozkopání vám nemusí připadat příliš lákavá…
A jaké by tepelné čerpadlo mělo mít výkon?
Doporučuje se dimenzovat jej zhruba na hodnotu 60 až 80% tepelných ztrát objektu , jinými slovy, na 60 až 80% potřebného výkonu kotelny. Proč ne na 100%? Vzhledem k tomu, že oněch 100% je potřeba jen velmi zřídka, zpravidla jen několik obzvláště studených dní v roce, se takto dimenzované čerpadlo díky vysokým investičním nákladům již nevyplatí. V případě potřeby je lépe dotápět jinými způsoby, většinou doplňkovým elektrickým kotlem, ale třeba i krbovými kamny na dřevo.
Jelikož výstup z tepelného čerpadla má relativně nízkou teplotu, je ideální kombinovat tento zdroj s podlahovým vytápěním.
Možná si kladete otázku, jak je to s návratností tepelného čerpadla. Počáteční investice je jistě vyšší než u klasického způsobu vytápění, u běžného rodinného domu řekněme například o 200 tisíc korun. Protože však během provozu ušetříte za topení 20 až 30 tisíc ročně, za nějakých 6 až 10 let se investice vrátí a začne se vyplácet. A k tomu vás ještě může hřát pocit, že využíváte ekologický tepelný zdroj, nespotřebovávající zásoby fosilních paliv.
Text: Michal Hamšík
Foto: archiv firmy Mastertherm
Články s podobnou tématikou?
Zemní plyn nebo tepelné čerpadlo?
Tepelná čerpadla – energie ze vzduchu, země i vody
Jak a čím nejlépe vytápět váš dům
Alternativní zdroje energie a jejich financování
Firmy z tohoto oboru naleznete v sekci
Alternativní a ekologické tepelné zdroje
Článek byl zobrazen 7454 krát.
Diskuze k článku
Nenalezen žádný záznam
Kontextová reklama
Tepelná čerpadla Mach – Chameleon
Vysoce výkonná česká tepelná čerpadla Mach Chameleon. Servis a vzdálená správa přímo od výrobce s dlouholetou tradicí. Vývoj, výroba, instalace a servis tepelných čerpadel.SYSTRA - žaluzie, rolety, markýzy
Český výrobce stínící techniky - dodáváme venkovní žaluzie, screenové rolety, venkovní rolety, interiérové stínění, markýzy a slunolamy. Atypy jsou naše specialita.Kvalitní nábytek české výroby
Moderní český nábytek za rozumnou cenu - kuchyně, obývací pokoje, ložnice, dětské pokoje, předsíně, kanceláře. Vybavte si celý dům v jednom stylu. Nábytek MONARC - nábytek s tradicí od roku 1991.Moderní rodinné domy ze zateplených tvárnic Durisol
Zateplené tvárnice DURISOL mají řadu předností. Domy stavěné z tohoto systému jsou navíc moderní, promyšlené do posledního detailu a krásné. Prohlédněte si náš katalog RD!Terasy na klíč - rok 2024 na nové terase
Terasy a ploty, WPC i dřevěné materiály, různé dekory, realizace na klíč profesionálně a kvalitně. Terasová prkna skladem, vyberte si terasu na našem e-shopu nebo nás navštivte v terasovém centru a objednejte si termín realizace včas. Poradíme vám s projektem dle vašich představ.Umělé zelené stěny do soukromých i komerčních interiérů
Umělé zelené stěny FLORUM jsou trvanlivé, nenáročné na údržbu a poskytují vysokou míru zakrytí. Nepotřebují závlahu a jsou vhodné i do tmavých míst.
Další články na téma Alternativní a ekologické tepelné zdroje
Topení infrapanely je úsporné a nepotřebuje obsluhu!
Uvažujete-li o vytápění infrapanely, pravděpodobně vás bude zajímat, jak infrapanely fungují, z čeho jsou vlastně vyrobeny, kam se montují, jak se dají regulovat a zda jsou opravdu tak úsporné a zdraví prospěšné.
Jak dnes nejvíce ušetříte za energie? Pořiďte si tepelné čerpadlo a fotovoltaickou elektrárnu
Úspory energií jsou fenoménem současnosti a s ohledem na rostoucí ceny také nutností. Ruku v ruce s úsporami jde výběr toho nejvhodnějšího zdroje, který dokáže vyrobit teplo nebo elektrickou energii s minimálními nebo nulovými náklady. Aktuálně nejvhodnější kombinací je fotovoltaická elektrárna a tepelné čerpadlo.
Kolik můžete ušetřit při využití dotací na domácí fotovoltaickou elektrárnu?
Fotovoltaika pro rodinný dům je dnes hojně používaný pojem a s ním se pojí i dotace na fotovoltaiku. Jistě jste už přemýšleli nad tím, zda by se vám vyplatilo do solární elektrárny investovat, ale má to vůbec smysl? Vyplatí se všechno to papírování, zařizování a řešení?
Jak na teplou vodu - zvolit průtokový nebo zásobníkový ohřívač?
Přípravu teplé vody můžete řešit různými způsoby. Nejjednodušeji použitím lokálního ohřívače, umístěného u každého odběrného místa, nebo použijete skupinový (tlakový) ohřívač vody sloužící pro více odběrných míst, což však zpravidla vyžaduje instalaci krátkého potrubí. Jinou, komplexní, variantou je použití výměníku napájeného připravenou teplou topnou vodou z kotle na tuhá paliva nebo ze systému se solárními kolektory eventuálně tepelným čerpadlem.
Tepelná čerpadla – energie ze vzduchu, země i vody
Energie zadarmo je snem každého. Zabezpečit to beze zbytku při současném stavu techniky není reálné. Všude kolem nás však existuje tzv. „volná energie“, a již dnes máme řadu komerčních technických zařízení, které nám umožňují levně ji získávat a následně využívat.
Chytré řízení FVE a TČ: Rychlá návratnost pro rodinné domy
Investice do fotovoltaických panelů (FVE) a tepelných čerpadel (TČ) láká majitele rodinných domů příslibem úspor a soběstačnosti. V praxi ale bývá obojí diskutabilní. Řešení? S pomocí inteligentního energetického managementu je návratnost investice mnohem rychlejší, a to i v řádu několika měsíců.
Úsporné radiátory pro život
Na trhu se objevila nová značka radiátorů Optimized Convection vyráběná společností Licon Liberec. Jedná se o novou generaci podlahových konvektorů – radiátorů - s jedinečným technickým řešením, kde je použita celá řada inovativních prvků.
Klimatizace, tepelné čerpadlo či nucené větrání s rekuperací – jak účinně a ekonomicky ochladit v létě domácnost?
V případě aktivního ochlazování domácnosti sahají tuzemští uživatelé nejčastěji po klimatizaci. V posledních letech jsou však dostupné i jiné alternativy, zejména pak invertorová tepelná čerpadla či systémy řízeného větrání s rekuperací. Jaké jsou výhody a nevýhody všech tří řešení? Jak si stojí z hlediska možných úspor? A umí případně zužitkovat i odpadní energii? Nejen na tyto otázky odpovídá následující článek.
