Ako funguje tepelné čerpadlo? Vyberte si správne

Tepelné čerpadlo je ekologickým riešením, ktoré efektívne odoberá bezplatné teplo z okolitého prostredia (vody, zeme alebo vzduchu). Vďaka tomu chráni nielen prírodu, ale aj vašu peňaženku. Viete, ako tepelné čerpadlo funguje a z akých prevedení si môžete vybrať?

Dátum publikácie - 12.05.2021

Obľuba tepelných čerpadiel rastie. Využívajú totiž obnoviteľnú energiu, ktorá je zadarmo. Okrem vykurovacieho tepla dokážu v letných mesiacoch zabezpečiť aj príjemné chladenie.

Môžete ich zároveň využiť aj pre ohrev vody. Stačí vám zásobník teplej vody. Na akom princípe fungujú?

Nižšie prevádzkové náklady a nezávislosť

Tepelné čerpadlo je jednoduché a kompaktné zariadenie s výrazne nižšími prevádzkovými nákladmi ako klasický elektrokotol. Skladá sa z kondenzátora, výparníka, ventilátora, kompresora a bezpečnostných a regulačných zariadení pre chladiaci okruh.

Disponuje tiež elektrickou reguláciou, pomocou ktorej si nastavíte a zobrazíte prevádzkové parametre.

Najväčšou výhodou týchto zariadení je, že iba maximálne 25 % tepla pre dom nakúpite vo forme elektriny a zvyšných 75 % získate zdarma z vonkajšieho vzduchu, podzemnej vody alebo zeme.

Tepelné čerpadlá navyše znižujú emisie oxidu uhličitého a ponúkajú úplnú energetickú nezávislosť na fosílnych palivách.

Princíp tepelného čerpadla

Princíp tepelného čerpadla môžeme laicky prirovnať ku chladničke. Tá odoberá teplo potravinám a následne ním ohrieva miestnosť, v ktorej je umiestnená.

Tepelné čerpadlo takéto teplo získava z okolitého prostredia a následne ním vykuruje váš rodinný dom.

 

Celý postup môžeme zhrnúť v nasledujúcich bodoch:

  • Výparník odoberie teplo z okolitého prostredia,
  • chladiace médium vo výparníku prechádza z kvapalného do plynného skupenstva,
  • kompresor plyn nasaje a stlačí ho,
  • pri zvýšenom tlaku dochádza k nárastu teploty chladiaceho média,
  • energia sa následne dostáva do kondenzátora,
  • v kondenzátore ju odovzdáva akumulačnému zásobníku (dochádza k ohrevu vykurovacej vody),
  • prechodom cez expanzný ventil chladiace médium stráca tlak a je prudko ochladené,
  • vo výparníku odoberie energiu vonkajšiemu prostrediu, prechádza opätovne do plynného skupenstva a celý proces sa opakuje.

Ako si vybrať tepelné čerpadlo?

Z hľadiska prostredia, z ktorého odoberáme energiu, si môžete vybrať z troch prevedení tepelných čerpadiel:

Tepelné čerpadlo vzduch-voda

Primárnym zdrojom tepelného čerpadla vzduch-voda je vonkajší vzduch. Získané teplo využíva pre ohrev vody vo vykurovacom systéme alebo zásobníku teplej pitnej vody.

Je ideálnym riešením pre rodinné domy s menším pozemkom. Je vhodné na použitie v novostavbách aj pri rekonštrukciách.

 

K najväčším výhodám tepelného čerpadla vzduch-voda vo všeobecnosti patria:

  • nižšie investičné náklady v porovnaní s tepelným čerpadlom zem-voda, 
  • nízke prevádzkové náklady, 
  • využitie pre chladenie v letnom období,
  • jednoduchá inštalácia bez ohľadu na veľkosť pozemku.

 

Toto riešenie má však niekoľko nevýhod, napríklad:

  • kratšiu životnosť kompresora v porovnaní s tepelnými čerpadlami zem-voda,
  • vyššiu spotrebu energie v porovnaní s tepelnými čerpadlami zem-voda so zemným plošným kolektorom, resp. zemnou sondou.

 

Na trhu sa môžete stretnúť s dvomi typmi tepelného čerpadla vzduch-voda – monoblok a split. Aké sú medzi nimi rozdiely?

Tepelné čerpadlá typu split

V prípade tepelných čerpadiel typu split hovoríme o oddelenom chladivovom okruhu. To znamená, že komponenty chladiaceho systému sú rozdelené medzi vonkajšiu a vnútornú jednotku.

Chladiaci systém tepelných čerpadiel typu split je realizovaný bez kontroly pri výrobe. Montáž sa uskutočňuje až na stavbe. Vyladenie systému preto nie je zaručené.

Pri montáži je tiež okrem kúrenára potrebný aj chladiar.

Tepelné čerpadlá typu monoblok

Tepelné čerpadlá typu monoblok sa vyrábajú a montujú ako celok v továrni. Všetky komponenty chladiaceho systému, ako ventilátor, výparník, kompresor, expanzný ventil a kondenzátor, sú súčasťou jedného kompaktného zariadenia.

Chladiaci systém je priamo vo výrobe hermeticky uzatvorený a prechádza následne skúškou tesnosti. Pri riešení typu monoblok je celý chladiaci systém súčasťou vonkajšej jednotky.

Vylúči sa tým riziko úniku chladiva v interiéri.

Častým argumentom v neprospech riešenia monoblok je možnosť zamrznutia tepelného čerpadla pri dlhodobom výpadku elektriny. Takýto jav je však veľmi zriedkavý.

Ak by však k nemu predsa len došlo, obavy nie sú na mieste. Väčšina domácností má svoj dom poistený a táto poistka sa vzťahuje aj na zariadenie tepelného čerpadla.

Tepelné čerpadlá typu monoblok od STIEBEL ELTRON sa vyznačujú vysokou účinnosťou vďaka inverterovej technológii a minimálnou hlučnosťou, ktorá umožňuje použitie aj v úzkych priestoroch medzi budovami.

Tepelné čerpadlo zem-voda

Tepelné čerpadlo zem-voda odoberá energiu z pôdy (podložia). V nezamrzajúcej hĺbke pod povrchom pôdy cirkuluje teplonosná kvapalina, ktorá odoberá teplo a následne ho prostredníctvom tepelného čerpadla odovzdáva vykurovaciemu systému.

Je ideálnou voľbou pre rodinné domy s vhodným pozemkom. Energiu z pôdy tepelné čerpadlo odoberá pomocou vertikálneho vrtu alebo zemného plošného kolektoru.

Riešenia zem-voda s hlbinnými vrtmi

K najväčším výhodám tepelného čerpadla zem-voda s vrtmi patria:

  • o 30 % nižšia spotreba energie ako v prípade tepelných čerpadiel vzduch-voda,
  • stabilný výkon aj pri nižších teplotách. 

 

K nevýhodám možno zaradiť: 

  • vyššie investičné náklady,
  • oznamovaciu povinnosť alebo potrebu získať stavebné povolenie.

Riešenia zem-voda s plošnými kolektormi

K benefitom tepelného čerpadla zem-voda so zemným plošným kolektorom patrí:

  • rýchlejšia inštalácia v porovnaní s tepelným čerpadlom s vrtmi,
  • nížšie investičné náklady v porovnaní s tepelným čerpadlom s vrtmi.

 

Toto riešenie má aj svoje nevýhody: 

  • potreba veľkého pozemku (často 200 až 400 m²),
  • realizácia výkopu do určitej hĺbky,
  • pozornosť treba venovať rozmiestneniu okolitých stavieb.

Tepelné čerpadlo voda-voda

Tepelné čerpadlo voda-voda je systém, v ktorom sa zemské teplo odoberá z podzemnej vody. Na využitie tepla je potrebná sacia studňa a vsakovacia studňa.

Ide v podstate o iné použitie systému zem-voda.

Využíva sa najmä v oblastiach s dostatkom podzemnej vody a v oblastiach, kde je podzemná voda dostupná plytko pod povrchom pôdy. Na Slovensku sú vhodné podmienky pre inštaláciu takéhoto tepelného čerpadla situované na rovine, v údoliach dolín, pri riečnych tokoch a jazerách.

 

K výhodám tepelných čerpadiel typu voda-voda patria:

  • nižšie investičné náklady oproti tepelným čerpadlám s vrtmi, 
  • nízka hlučnosť.

 

K najväčším nevýhodám možno zaradiť: 

  • nutnosť získať povolenie od správcu povodia,
  • podmienky na umiestnenie tepelného čerpadla limituje lokalita nehnuteľnosti.

 

V prípade, že potrebujete poradiť s výberom vhodného tepelného čerpadla, neváhajte sa na nás obrátiť. Naši obchodno-technickí zástupcovia sú vám kedykoľvek k dispozícii.

Autor článku: Ing. Michal Kaľavský, PhD.

Technická podpora a servis, STIEBEL ELTRON Slovakia, s.r.o.

+421 917 823 408