Jak fungují tepelná čerpadla?
Co si máme představit pod pojmem tepelné čerpadlo? V zásadě jde o technologii, kterou má asi každý z nás doma, na principu tepelné výměny funguje např. lednička. Jde o obrácený přirozený proces předávání tepla od teplejšího tělesa ke studenému, který známe z druhého zákonu termodynamiky. Tepelné čerpadlo však tento princip obrací naruby a pomocí teplovodiče a elektrické energie předává teplo od studenějšího tělesa k tomu teplejšímu. Díky tomu vzniká tepelná energie, která se v současnosti používá např. k vytápění domácností, kanceláří nebo k ohřevu vody.
Jaké typy tepelných čerpadel známe?
Tepelná čerpadla se dělí na několik skupin, a to primárně podle nosičů, ze kterých je získáváno teplo. Mezi nejrozšířenější typy tepelných čerpadel patří:
-
Tepelná čerpadla země-voda. K instalaci tohoto typu čerpadel je zapotřebí mít k dispozici pozemek, na kterém budou umístěné až 150 m hluboké vrty do země nebo vystavěné kolekční plochy. V těchto vrtech je tepelná energie země předávána na povrch pomocí nemrznoucího kapalinového média, které se pod zemí nachází v plynném stavu, a následně pomocí komprese je z něj na povrchu získávána tepelná energie. Výhodou tohoto systému jsou relativně stabilní teploty země pod povrchem, což vede k vyššímu topnému faktoru. Nevýhodou jsou vyšší investiční náklady, nutné stavební práce a úpravy pozemku.
-
Tepelná čerpadla vzduch-voda. Podobně jako u klimatizací, které vyměňují teplo mezi vzduchem ve vnějších a vnitřních prostorech, tepelná čerpadla tohoto typu odebírají teplo z venkovního vzduchu, které proudí výparníkem. Na rozdíl od klimatizace, toto čerpadlo je doplněno o tzv. hydrobox, který ohřívá vodu. Výhodou této technologie je snadná instalace a nižší náklady, nevýhodou je riziko snížení topného faktoru během chladného počasí.
-
Tepelná čerpadla voda-voda. Pro fungování tohoto typu čerpadla je nezbytné využití dvou vrtů s podzemní vodou neboli studen pro čerpání a vsakování vody. Mezi výhody této technologie patří relativně vysoký topný faktor a stabilní výkon. Nevýhodou je nutnost získání povolení k nakládání s podzemními vodami, což představuje limitující faktor, kvůli kterému je tato technologie v České republice zastoupena spíše ojediněle.
Je tepelné čerpadlo vhodným zdrojem energie?
S rostoucím trendem renovace obytných i administrativních budov a rapidním náskokem energetické efektivity novostaveb, se tepelná čerpadla stávají mnohem zajímavější technologií, a to jak z hlediska ekologického, tak i ekonomického. Tomu svědčí i pestrá nabídka nejrůznějších modelů tepelných čerpadel pro domácnosti i firmy. V České republice je obliba této technologie vysoká i díky dotačnímu programu Nová zelená úsporám, který je dostupný pro všechny občany.
Úspory na vytápění ve srovnání s nešetrnými technologiemi tak mohou činit až 60 %. Je stále však třeba mít na mysli, že tato technologie není perpetuum mobile, a proto vyžaduje dodávky energie z elektrické sítě. Tepelná čerpadla tak dávají v domácnostech větší smysl v kombinaci se střešními solárními panely a jinými obnovitelnými zdroji. Z ekologického a ekonomického hlediska získávají ještě větší hodnotu v případě, že obytný prostor je řádně zateplen a dochází k minimalizaci tepelných ztrát.
