Proč roste obliba tepelných čerpadel vzduch-voda?

Princip tepelných čerpadel známe již 100 let. Poprvé pak bylo TČ použito k vytápění curyšské radnice ve Švýcarsku v roce 1936. Útok spotřebitelů na TČ však nastal až s razantním zvyšováním cen energií v 70. letech 20. století.

Jaké tepelné čerpadlo?

Nečeká nás nic jiného, než výběr mezi systémy tepelných čerpadel země-voda, vzduch-voda a voda–voda. Důležité je ekonomické a provozní srovnání těchto čerpadel podle zdroje nízkopotenciálního tepla. Špatně jsou na tom v ČR tepelná čerpadla voda–voda, jelikož nemají mnoho možností využít vodu jako primární zdroj energie. Srovnejme si tedy čerpadla země–voda a vzduch–voda.

Cena instalace
Kompletní cena instalace čerpadla vzduch–voda je u rodinného domku o tepelné ztrátě cca 10 kW o cca 85000 korun (bez DPH!) levnější než u tepelného čerpadla země-voda. Navíc ještě musíme u čerpadel země–voda připočítat zemní práce na dopojení vrtů za cca 5000 korun, vodotěsný kontejner na odvoz vytěžené horniny za cca 5000 korun a projektovou dokumentaci na povolení vrtů za cca 10000 korun.

Provozní náklady
TČ země–voda dosahují o cca 10% nižších provozních nákladů, což je ale jen cca 700 korun ročně (u rodinného domku o tepelné ztrátě cca 10 kW, což je cca 7000 korun za rok). Návratnost investice tepelného čerpadla země-voda je v porovnání s čerpadlem vzduch–voda cca 120 let.

Doba a náročnost instalace
K instalaci TČ vzduch–voda nepotřebujeme žádné povolení. Montáž přitom zabere standardně 3 až 4 dny. U TČ země-voda je před zahájením vrtných prací nutné zařídit povolení pro vrty a zajistit odvoz vyvrtané suti. K povolení jsou navíc třeba zemní sondy, schválení příslušného povodí, báňského úřadu a hydrogeologický průzkum. Čili kompletní instalace TČ země-voda se zemní sondou zabere až několik měsíců.

Vše hovoří pro tepelná čerpadla vzduch - voda

Zásadní bylo pro tepelná čerpadla vzduch–voda rozšíření pracovních teplot, při kterých mohou efektivně pracovat, až na mínus 25 ^oC. Jejich nevýhodou je sice závislost výkonu na teplotě okolního vzduchu, což se ale řeší doplňkovým zdrojem tepla - elektřinou. S nižší venkovní teplotou klesá výkon tepelného čerpadla, s vyšší naopak stoupá. Ovšem právě proto je pokles výkonu těchto TČ při nižších teplotách zcela kompenzován v teplejším období. Ohromnou předností jsou však nízké pořizovací náklady. Nové typy TČ vzduch–voda dosahují vysokého výkonu, nízké hlučnosti a snadno se instalují bez potřeby jakéhokoli povolení. Zdrojem nízkopotencionálního tepla je pro ně venkovní vzduch a navíc je teplo, které vzduchu odebírají, bezprostředně vráceno tepelnými ztrátami vytápěného objektu. Čili i z ekologického hlediska jsou tato TČ nejvýhodnější. Nízké pořizovací náklady navíc zrychlují návratnost investice. Těmito čerpadly můžeme topit, ohřívat užitkovou, ale i bazénovou vodu.

Princip tepelných čerpadel

Tepelná energie proudí z látky nebo předmětu o vyšší teplotě k látce nebo předmětu o teplotě nižší. A právě v okolním prostředí (vzduch, voda, země) máme k dispozici nevyčerpatelné zdroje energie nízké teplotní úrovně. Čili my pomocí TČ přečerpáváme tuto energii na vyšší teplotní úroveň. TČ tedy odejmou tepelnou energii tepelným zdrojům, jejichž tepelný potenciál není přímo využitelný. TČ je v podstatě chladicí zařízení, které místo chlazení topí.

Princip TČ vzduch - voda

Základem TČ vzduch-voda je uzavřený okruh naplněný chladivem. Chladící okruh má 4 základní části:

• Výparník: Do něj se přivádí okolním vzduchem nízkopotenciální teplo. Přivedené teplo způsobuje vypařování chladiva, páry chladiva se stávají nositelem tepelné energie, kterou převádějí do kompresoru. Proudění vzduchu přes výparník zajišťuje axiální ventilátor (nebo ventilátory). Tento vzduch se přitom ochladí.
• Kompresor: Nasává páry z výparníku, stlačuje je a vytlačuje do kondenzátoru. Práce na pohon kompresoru se přemění v teplo, které se přičítá k teplu přivedenému z výparníku.
• Kondenzátor: Energie přivedená do kondenzátoru parami chladiva z výparníku a kompresoru je převáděna do cirkulujícího topného média (sekundární okruh TČ). Převedeným teplem se topné médium ohřívá.
• Škrticí ventil: Kapalné chladivo, které zkondenzovalo v kondenzátoru při vyšším (kondenzačním) tlaku, se vstřikuje do výparníku, aby se zde opět vypařilo při nižším (vypařovacím) tlaku.

Technologie inverter

Vektorový Pam inverter zvyšuje výkonnost kompresoru. Čili zajišťuje vyšší energetickou účinnost (vysoký topný faktor COP), vysoký rozsah provozních venkovních teplot, výrazně nižší tvorbu námrazy na venkovní jednotce (čili snižuje energetické a časové nároky na odtávání), velmi nízký rozběhový proud kompresoru s plynulým náběhem, minimální hodnotu provozního napájecího proudu a nakonec také nízkou hlučnost.

Vybrané typy čerpadel vzduch – voda

TČ AQUATERMIC jsou řešením pro ohřev TUV a ohřev vody pro topení pomocí podlahového vytápění, nízkoteplotních radiátorů nebo fan coilů. Úspora za vytápění může s těmito čerpadly dosahovat až 75%. Díky inverterové technologii jednotka produkuje teplou vodu i při nízkých venkovních teplotách (až do –15 °C). Tepelná čerpadla AQUATERMIC se skládají ze dvou dílů: venkovní jednotky, která obsahuje kompresor s inverterovou technologií a z vnitřní jednotky, která v sobě zahrnuje výměník, elektrokotel, oběhové čerpadlo a automatiku. Tyto dvě části jsou mezi sebou propojeny měděným potrubím s chladivem R410A a elektrickým vedením. Venkovní jednotky tepelných čerpadel AQUATERMIC jsou dodávány ve výkonnostních řadách od 8 kW až do 16,5 kW.

TČ Kostečka typu vzduch-voda jsou vyráběna ve výkonových řadách od 6,2 kW do 36,4 kW. Kaskádovým řazením tepelných čerpadel lze dosáhnout i vyšších výkonů. Dosahují topného faktoru při hodnotách 7/35 °C je 3,9.

Tepelná čerpadla HP3AW dosahují výkonu 6 – 36 kW. Tato čerpadla jsou naprosto univerzální. Pro vytápění jsou vhodná jak v systémech se standardními radiátory, tak pro podlahové nebo stěnové vytápění. Chlazení prostoru se doporučuje realizovat systémem stropního chlazení nebo centrálním systémem ventilace. Obě funkce, tedy topení i chlazení, je možné také efektivně realizovat vestavnými či nástěnnými jednotkami typu „fan-coil“.

Tepelná čerpadlo Kompakt AWX dosahuje výkonu 6 – 14 kW. Jde o naprostou novinku, která patří po technické stránce ke špičce mezi tepelnými čerpadly vzduch-voda. Jeho použití je univerzální – ekologické vytápění, celoroční ohřev TUV, ohřev vody v bazénu. Toto TČ je funkční při teplotách až -25 ^oC. Tepelná čerpadla Kompakt AWX je kompaktní zařízení, které je instalováno ve venkovním prostředí a na otopnou soustavu je napojeno teplovodním potrubím. Jeho konstrukce je celonerezová, vlastní kompresorová část je dokonale akusticky a tepelně izolována pro zajištění bezproblémového chodu zařízení a jeho dlouhé životnosti. Toto TČ je vhodné díky maximální výstupní teplotě 55 °C jak pro radiátory ve stávajících objektech, tak pro podlahové nebo stěnové vytápění v novostavbách. Řídicí rozváděč se umísťuje dovnitř objektu a je propojen s venkovní jednotkou kabelovým svazkem. Komunikace uživatele s řídicím systémem TČ probíhá přes ovládací panel umístěný na přední straně řídicího rozváděče.

Zdroj: www.kostecka.net