Tepelná čerpadla - druhy a jejich využití:
- tepelná čerpadla můžeme využít na ohřev užitokové vody, vytápění rodinných, bytových a nebo i průmyslových budov
- můžeme je také využít k ohřevu bazénů
- níže uvádíme typy teplených čerpadel
Vzduch/voda - venkovní vzduch
- Tepelné čerpadlo vzduch/voda odebírá energii přímo z venkovního vzduchu a získané teplo využívá pro ohřev vody v topném systému nebo zásobníku teplé vody.
- Tepelná čerpadla vzduch/voda jsou nejlepší variantou pro rodinné domy, které nemají k dispozici pozemek pro tepelné čerpadlo s plošným kolektorem.
Výhody
- Jednoduchá a rychlá instalace, bez nároků na velikost pozemku.
- Nižší investiční náklady v porovnání s tepelnými čerpadly země/voda.
- Snadné využití pro chlazení v letním období.
- Nízké provozní náklady v porovnání s elektrickým nebo plynovým vytápěním.
- Bezúdržbové a bezpracné vytápění v porovnání s kotli na dřevo nebo uhlí.
Nevýhody
- Přibližně o 30 % vyšší spotřeba elektřiny než u tepelných čerpadel země/voda s plošným kolektorem nebo vrtem.
- Možné problémy s hlučností venkovní jednotky.
- Snížený výkon a výstupní teplota topné vody při nízkých venkovních teplotách.
- Kratší životnost kompresoru než u tepelných čerpadel země/voda.
- U některých SPLIT systémů mohou být povinné roční revize chladícího okruhu.
Jaké jsou hlavní typy tepelných čerpadel vzduch/voda?
- MONOBLOK - tepelné čerpadlo má uzavřený chladivový okruh, který je jen ve venkovní jednotce. Propojení mezi venkovní a vnitřní částí tepelného čerpadla je pomocí potrubí s topnou vodou.
- SPLIT - chladící okruh tepelného čerpadla se instaluje a plní chladivem až v místě instalace. Propojení mezi venkovní a vnitřní částí tepelného čerpadla je pomocí chladivového potrubí. Pro instalaci SPLIT systémů je nutná odborná chlaďařská firma.
Kam umístit tepelné čerpadlo vzduch/voda?
- Tepelné čerpadlo je nutné umístit tak, aby nerušilo hlukem vás ani vaše sousedy.
- Nedoporučujeme umisťovat tepelná čerpadla na střechy nebo na konzole zabudované v obvodových stěnách obytných budov, protože může docházet k přenosu vibrací do konstrukce budovy.
Vzduch/vzduch
- Tepelné čerpadlo odebírá teplo z venkovního vzduchu a ohřívá vzduch uvnitř budovy.
- Systém vzduch/vzduch ohřívá vnitřní vzduch přímo, bez prostřednictví topného systému a dosahuje díky tomu vyššího topného faktoru než ostatní tepelná čerpadla.
Výhody
- Nejnižší pořizovací cena v porovnání s ostatními typy tepelných čerpadel.
- Velmi rychlá a jednoduchá instalace.
- Tepelné čerpadlo je obvykle vybaveno i funkcí chlazení.
- Lze využít doplňkové funkce jako odvlhčování nebo čistění a ionizaci vzduchu.
Nevýhody
- Počet vnitřních jednotek připojitelných k jedné venkovní jednotce je omezen.
- Systém není vhodný pro objekty s velkým počtem malých místností.
- Tepelným čerpadlem vzduch/vzduch nelze ohřívat teplou vodu.
- Hlučnost vnitřní jednotky při provozu na plný výkon.
Topíte elektřinou?
- Tepelné čerpadlo vzduch/vzduch je ideální doplněk pro domy nebo byty vytápěné elektřinou, kde dokáže výrazným způsobem snížit náklady na elektřinu.
- Systém vzduch/vzduch lze doplnit k elektrokotli, přímotopným panelům i elektrickému podlahovému topení. Tepelné čerpadlo celou topnou sezónu dodává co nejvíce tepla do domu a stávající systém ho v případě potřeby jenom doplní.
Máte chatu nebo chalupu?
- Tepelné čerpadlo vzduch/vzduch dokáže v době vaší nepřítomnosti temperovat chatu nebo chalupu na 10°C a když přijedete tak se přepne na plný výkon a dům rychle vytopí. Zapnout tepelné čerpadlo na plný výkon můžete i předem z domova pomocí mobilního telefonu.
- Tepelné čerpadlo ochrání temperováním objekt před vlhkostí a umožní po vašem příjezdu dosáhnout rychleji tepelného komfortu.
Vzduch/voda - větrací vzduch
- Tepelné čerpadlo odebírající teplo z odpadního větracího vzduchu. Odváděný vzduch je tepelným čerpadlem ochlazen a odebrané teplo je použito pro ohřev čerstvého vzduchu nebo pro vytápění a ohřev vody v objektu.
- Některé systémy tepelných čerpadel mohou kombinovat odběr tepla ze země s odběrem tepla z větracího vzduchu.
Výhody
- Náhrada rekuperačního výměníku odpadního vzduchu.
- Jednodušší instalace řízeného větrání s menším množstvím potrubí.
- Možnost rekuperace tepla i když je přívodní a odvodní potrubí vzduchu od sebe vzdáleno.
Nevýhody
- Nízký výkon daný množstvím větracího vzduchu.
- Tepelná čerpadla s integrovaným výměníkem pro odpadní vzduch jsou vhodná pouze pro nízkoenergetické a pasivní domy.
Jak funguje rekuperace tepla z odpadního vzduchu?
- Tepelné čerpadlo je vybaveno výměníkem vzduch/voda, který odebírá teplo z odpadního vzduchu odváděného mimo budovu. Odebrané teplo se využije pro ohřev teplé vody nebo pro vytápění budovy, pokud je to potřebné. Čerstvý vzduch se do budovy přivádí decentrálně, štěrbinami v jednotlivých místnostech.
- Tepelná čerpadla využívající větrací vzduch se dodávají jako celek včetně vzduchového výměníku, nebo u větších aplikací je možné stejnou funkci zajistit použitím tepelného čerpadlla voda/voda a externího vzduchového výměníku.
Jak funguje odběr tepla ze země a z větracího vzduchu?
- Tepelné čerpadlo odebírá část tepla z větracího vzduchu a část ze zemního kolektoru nebo vrtu. Když není potřeba vytápět nebo ohřívat teplou vodu, je nadbytečné teplo z větracího vzduchu uloženo do zemního kolektoru.
- Díky tomu je teplota zemního kolektoru stále vysoká a tepelné čerpadlo pracuje celoročně s vysokým topným faktorem.
Země/voda - plocha
- Tepelné čerpadlo odebírající teplo z plochy zahrady. Pod povrchem zahrady jsou uloženy plastové hadice naplněné nemrznoucí směsí, která přenáší teplo mezi zemí a tepelným čerpadlem.
- Tepelná čerpadla se zemními kolektory jsou nejlepší variantou pro rodinné domy, které mají k dispozici vhodný pozemek.
Výhody
- O 30 % nižší spotřeba elektřiny, než u tepelných čerpadel odebírajících teplo ze vzduchu.
- Nízké investiční náklady srovnatelné se vzduchovými tepelnými čerpadly.
- Dlouhá životnost tepelného čerpadla i plošného kolektoru.
- Bezhlučné a bezúdržbové řešení.
Nevýhody
- Systém země/voda s plošným kolektorem vyžaduje dostatečně velký pozemek, obvykle 200 až 400 m².
- Zemina musí umožňovat provedení výkopů do potřebné hloubky.
- Rozmístění případných dalších staveb (bazén, garáž), je nutné znát předem, aby se jim plošný kolektor mohl vyhnout.
Jak plošný kolektor funguje?
- Tepelné čerpadlo s plošným kolektorem odebírá ze země „pod sebou" přibližně 2 % energie. Zbývajících 98 % odebere z vrstvy zeminy „nad sebou", kde je akumulovaná solární energie ze slunce. Plošný kolektor je tak v podstatě rozměrný sluneční kolektor, doplněný o obrovský „hliněný" akumulátor tepla s ročním cyklem nabíjení a vybíjení.
- Plošný kolektor za rok odebere pro potřeby tepelného čerpadla jen asi 2,5 % z toho, co ze slunce během roku získá. Díky tomu se ani v dlouhodobém horizontu nemůže energeticky vyčerpat, protože během léta vždy s bohatou rezervou regeneruje.
Výběr plochy pro tepelné čerpadlo s plošným zemním kolektorem
- Při výběru plochy pro plošný kolektor je v prvé řadě nutné vyloučit plochy, kde plánujete jakoukoliv výstavbu (bazén, garáž, atd.). Rovněž je nutno posoudit kvalitu zeminy. Komplikace mohou nastat v místech, kde je zemina s velkými kameny, skála či naopak písek.
- Z důvodů snadného odvzdušnění je výhodné, aby kolektor byl uložen v rovině nebo mírně z kopce (směrem od kotelny). V opačném případě je nutno instalovat na nejvyšších místech odvzdušnění.
Země/voda - vrt
- Tepelné čerpadlo odebírající teplo z hloubky pod povrchem země. Ve vrtu je zapuštěna plastová sonda naplněná nemrznoucí směsí, která přenáší teplo mezi zemí a tepelným čerpadlem.
- Podle velikosti vytápěného domu a místních geologických podmínek, se provádí jeden nebo více vrtů o hloubce 80 až 250 m.
Výhody
- Stabilní výkon a vysoký topný faktor i při extrémně nízkých venkovních teplotách.
- Výzrazně nižší spotřeba elektřiny než u vzduchových tepelných čerpadel.
- Využití vrtu pro chlazení domu (pasivní nebo aktivní).
- Dlouhá životnost tepelného čerpadla i vrtu.
- Bezhlučné a bezúdržbové řešení.
Nevýhody
- Vyšší investiční náklady na pořízení vrtů
- Nutnost vyřízení stavebního povolení pro vrty
Kde lze vrty provádět?
- Vrty se umisťují v okolí vytápěné budovy. U novostaveb, které mají jen velmi malý pozemek, lze vrty umístit i pod základovou desku. Vrtné práce pak probíhají před výstavbou budovy.
- Vrty lze snadno provádět v oblastech s tvrdým podložím, naopak v oblastech s měkkým podložím (štěrky, písky) je vrtání obtížnější.
- Zkušené vrtné firmy vybavené moderní technikou, dokážou vrtat bez většího poškození zahrady a mohou provádět vrtné práce i v těsné blízkosti budov bez jejich poškození.
Jak získat povolení pro vrt?
- Potřebnou dokumentaci pro povolení vrtných prací získáte od firmy, která bude vrty provádět.
Voda/voda (studny)
- Tepelné čerpadlo odebírající teplo ze spodní nebo geotermální vody. Voda je ze studny čerpána do výměníku tepelného čerpadla a po ochlazení vrácena zpět do země.
- Tepelná čerpadla voda/voda mohou sloužit i pro využití odpadního tepla v průmyslu.
Výhody
- Systémy voda/voda dosahují nejvyšších topných faktorů ze všech typů tepelných čerpadel.
- Nižší investiční náklady v porovnání s tepelnými čerpadly s vrty.
- Zpětné využití odpadního tepla v technologických procesech.
- Nižší nároky na prostor než systémy s vrty.
Nevýhody
- Využití je možné pouze v lokalitách s dostatkem vody (spodní, geotermální, technologické).
- Vyšší náklady na servis z důvodu nutných kontrol a údržby (čistění filtrů a výměníků).
- Nižší životnost komponentů pro čerpání spodní nebo geotermální vody (čerpadla, filtry).
Kde je vhodné instalovat systémy voda/voda?
- Tepelná čerpadla voda/voda je vhodné instalovat ve větších komerčních nebo obecních objektech, kde lze zajistit pravidelný dozor a údržbu.
- V rodinných domech je vhodné používat tepelná čerpadla voda/voda pouze v těch lokalitách, kde se v dostatečném množství vyskytuje opravdu kvalitní a snadno dostupná spodní voda.
Jaké odpadní teplo je možné využívat?
- Tepelná čerpadla voda/voda umí využívat teplo z mnoha různých zdrojů. Například z chladící technologické vody z chlazení hydrauliky z procesů při výrobě piva a vína z chlazení serverů atd.
- Získané odpadní teplo se znovu využije například pro ohřev vody, vytápění nebo pro různé technologie.
Země/voda - vodní plocha
- Tepelné čerpadlo odebírající teplo z vodní plochy. Na dně rybníka, řeky nebo jiné vodní plochy jsou uloženy plastové hadice naplněné nemrznoucí směsí, které přenáší teplo mezi vodou a tepelným čerpadlem.
- Systémy s odběrem tepla z vodní plochy jsou nejlevnější variantou tepelných čerpadel země/voda.
Výhody
- Velmi nízké náklady na vybudování kolektoru pro získávání tepla.
- Nižší provozní náklady v porovnání se vzduchovými i zemními tepelnými čerpadly.
- Dlouhá životnost tepelného čerpadla i plošného kolektoru.
- Bezhlučné a bezúdržbové řešení.
Nevýhody
- Vhodné pouze pro objekty ležící v těsné blízkosti vodní plochy.
- Nutnost získání povolení od správce povodí.
Jak se kolektor pokládá do vody?
- Kolektory je možné pokládat z hladiny z loďky, nebo při vypuštění vody položit kolektor na dno. Hadice je nutné zatížit, aby nevyplavaly.
- Pokud se buduje nová vodní plocha, je možné hadice zabudovat do dna již při výstavbě před napuštěním vodou.
