Tepelným čerpadlem je možné ušetřit až 75 % ročních nákladů na vytápění. Cenově nejdostupnější jsou tepelná čerpadla vzduch – voda, oblíbená jsou však u nás i čerpadla země – voda. Tepelná čerpadla voda – voda jsou na našem území instalována minimálně, v málokteré lokalitě to umožňují místní podmínky a poměrně problematické je i získání úředního povolení pro jejich instalaci.
Tepelné čerpadlo odčerpává tepelnou energii z okolního prostředí (využívá nízkopotencionální teplo vzduchu, země či vody) a odevzdává ji vytápěcímu systému, respektive do interiéru domu. Vlastně pracuje na podobném principu jako lednička a také je složeno ze stejných dvou základních součástí – kompresoru, který je poháněn elektromotorem. Tepelným čerpadlem můžeme nahradit jakýkoli stávající zdroj tepla.
Pokud uvažujete o tepelném čerpadle, je nejprve nutné vybrat systém a typ zařízení, čemuž bude odpovídat i cena. Dodavatel vytvoří cenový návrh vhodného tepelného čerpadla, připojí veškeré technické informace (výpočet návratnosti, projektové schéma zapojení tepelného čerpadla i elektroinstalace, informace o stavební připravenosti a možnosti umístění v domě, …). V případě tepelných čerpadel vzduch – voda není třeba provádět jakékoli úpravy na pozemku, ovšem čerpadla země – voda vyžadují provedení vrtů, nebo výkopů.
Tepelné čerpadlo Stiebel Eltron
Princip tepelného čerpadla
Tepelné čerpadlo využívá faktu, že v okolním prostředí (vzduch, země, voda) je obsaženo velké množství tepla. Beze zbytku jde o teplo akumulované ze slunečního záření. Ovšem toto teplo nelze vzhledem k jeho nízké teplotní hladině přímo využít k vytápění nebo ohřevu vody, nejprve je musíme převést na vyšší teplotní hladinu. A právě k tomu slouží tepelné čerpadlo. Využívá takzvané chladivo, což je látka s velmi nízkým bodem varu, nižším, než je teplota okolního prostředí, ze kterého je teplo čerpáno. Čili chladivo se vlivem nízké teploty při styku s okolním prostředím vypařuje, jakmile se dostane do plynného stavu, je stlačeno kompresorem a tím se jeho teplota zvýší na úroveň použitelnou k vytápění nebo ohřevu vody. Ohřáté chladivo je vpuštěno do kondenzátoru, kde předá své teplo topnému médiu. Tím se však jeho teplota opět sníží, chladivo zkapalní a opět pokračuje do kompresoru. Celý cyklus se neustále opakuje. Hovoříme o takzvaném obráceném Carnotově cyklu. Jednou z nejdůležitějších charakteristik práce tepelného čerpadla je topný faktor.
Vytápění tepelným čerpadlem
Tepelná čerpadla jsou typická relativně omezeným výkonem, pokud mají zároveň zůstat ekonomickým řešením. Až s nástupem nízkoenergetických staveb, které vyžadují méně tepla, se stala tepelná čerpadla ideálním řešením vytápění. Technologie současných tepelných čerpadel sice zůstává od svého objevu téměř stejná a princip je dokonce znám více jak 100 let, my však dnes můžeme navrhovat právě díky snížení energetické náročnosti budov mnohem menší a levnější zařízení. Návratnost investic je přitom znatelná. Dokonce se uvádí, že je dnes tepelným čerpadlem vybavena dokonce každá desátá novostavba (údaj neověřen, zdroj Wikipedie).
Tepelná čerpadla
Tepelná čerpadla
Tepelná čerpadla země-voda
Teplo je ze země do vody předáváno obíhající nemrznoucí velmi chladnou kapalinou v plynném stavu, která má nízkou teplotu varu. Kapalina sbírá ve svém tekutém stavu teplo v potrubí uloženém do vrtu či výkopu (průchodem zemí se kapalina ohřívá - v nezámrzné hloubce je stálá teplota cca 4 °C), hovoříme o zemním kolektoru umístěném pod povrchem země. V okruhu je zařazen kompresor, díky kterému je dosahováno požadované vysoké teploty. Plastové potrubí je dlouhé řádově několik set metrů. V kompresoru se plyn stlačí a tím se výrazně zahřeje až na teplotu vyšší, než požadujeme u vody. Odtud teče horký plyn do výměníku, kde předá vodě právě svůj tepelný přírůstek, postupně zkondenzuje a opět zamíří zpět do zemního kolektoru, který je současně výparníkem, kde se expanzí (zplyněním) výrazně ochladí na teplotu o dost nižší, než je teplota v kolektoru. Při průchodu kolektorem se médium opět ohřívá. Podle způsobu uložení v zemi hovoříme o horizontálním (plošném) a vertikálním (vrtu, respektive vrtech) zemním kolektoru.
Platí, že na 1 kW výkonu tepelného čerpadla potřebujete cca 12 m vrtu. Běžná hloubka jednoho vrtu je 100 až 150 m. Větší množství energie je odebíráno z více vrtů. U horizontálních kolektorů potřebujeme na 1 kW výkonu tepelného čerpadla cca 30 m2 pozemku. Po dokončení terénních úprav samozřejmě využijeme pozemek jako zahradu. V případě vrtů musíme počítat s jejich regenerací, jinak může dojít k vyčerpání a zamrznutí, kdy je většinou již nelze používat.
Schéma instalace tepelného čerpadla země-voda
Tepelná čerpadla vzduch-voda
U těchto tepelných čerpadel je teplo odebíráno ze vzduchu přes výparník tepelného čerpadla (přes výparník proudí venkovní vzduch). Výhodou tepelných čerpadel vzduch-voda jsou nízké pořizovací náklady a eliminace jakýchkoli výkopových prací. I instalace je tedy poměrně nenáročná. Základ těchto zařízení vlastně vychází z tepelného čerpadla vzduch-vzduch, čili běžné klimatizace. Ovšem systém je doplněn o takzvaný Hydrobox, který převádí teplo do topné vody. V tomto případě je však značnou nevýhodou závislost topného faktoru na teplotě venkovního vzduchu. Tato zařízení pracují efektivně do cca -15 oC, při nižších teplotách je v Hydroboxu instalován malý elektrokotel, který pomáhá tepelnému čerpadlu dosáhnout požadované teploty vody. Ovšem vzhledem k pořizovacím nákladům je tento způsob vytápění považován společně s kondenzačními plynovými kotly za nejekonomičtější.
Vždy je třeba zvolit instalaci uvnitř (vnitřní jednotka) a venku (venkovní jednotka) v závislosti na možnosti prostoru na pozemku. Ovšem venkovní jednotku lze instalovat i ve sklepě či v garáži. Nabízené jsou i kompaktní přístroje s integrovaným zásobníkem teplé vody a kontrolovaným větráním bytu.
U tepelných čerpadel vzduch-voda je kratší roční provozní doba než u čerpadel země-voda. Pro jejich instalaci ovšem nepotřebujeme žádná úřední povolení.
Schéma instalace tepelného čerpadla vzduch-voda
Sleva na služby
Až do 31.8.2013 získáte slevu 10% na kompletní služby při dodávce a instalaci tepelných čerpadel Stiebel Eltron. Sleva se vztahuje pouze na kompletní dodávku včetně instalace. Akce se konkrétně vztahuje na:
