Tepelné čerpadlá sú vhodná voľba pre tých, ktorí hľadajú ekologický a energeticky efektívny spôsob vykurovania a prípravy teplej vody. Ich popularita je podporená tým, že životné prostredie im poskytuje neobmedzený a bezplatný prísun potrebnej energie. Tento inovačný vykurovací systém spotrebuje minimálnu energiu na pohon a čerpadlo, čím umožňuje efektívne využívať dostupnú energiu a zároveň eliminovať závislosť od fosílnych palív.

PRINCÍP FUNGOVANIA TEPELNÉHO ČERPADLA

Tepelné čerpadlo funguje na jednoduchom, no účinnom princípe, podobnom chladičke. Zatiaľ čo chladnička smeruje teplo von, tepelné čerpadlo odoberá energiu zo zeme, vzduchu alebo spodnej vody a prostredníctvom vykurovacieho systému ju odovzdáva do obytného priestoru.

Chladiaci okruh tepelných čerpadiel je kľúčový pre ich účinnosť. Tepelná energia sa získava z prostredia a využíva sa na odparovanie chladiva, ktoré vrie pri nízkej teplote. Elektricky poháňaný kompresor potom stláča vzniknutý plyn a zvyšuje jeho teplotu. Výmenník tepla prenáša energiu do vykurovacieho okruhu, čím zabezpečuje účinné vykurovanie.

TYPY TEPELNÝCH ČERPADIEL

Tepelné čerpadlá využívajú rôzne zdroje energie.

VZDUCH/VZDUCH

Tepelné čerpadlo vzduch/vzduch funguje tak, že odoberá teplo z vonkajšieho vzduchu a následne ho používa na ohrev vzduchu vnútri domu. Tento systém vykurovania nepotrebuje sprostredkovanie vykurovacieho systému, čo vedie k dosiahnutiu vyššieho vykurovacieho faktoru v porovnaní s inými typmi tepelných čerpadiel.

Výhody

Výhody tohto systému zahŕňajú nízku obstarávaciu cenu v porovnaní s ostatnými tepelnými čerpadlami, rýchlu a jednoduchú inštaláciu a možnosť využiť funkcie chladenia, odvlhčovania, čistenia a ionizácie vzduchu. Tepelné čerpadlo je tiež ideálne pre domy vykurované elektrinou, pretože dokáže výrazne znížiť náklady na elektriku.

Nevýhody

Nevýhody zahŕňajú obmedzený počet vnútorných jednotiek pripojiteľných k jednej vonkajšej jednotke, nevhodnosť pre objekty s veľkým počtom malých miestností, neschopnosť ohrievať teplú vodu a hlučnosť vnútornej jednotky pri prevádzke na plný výkon.

Tepelné čerpadlo vzduch/vzduch môže byť ideálnym doplnkom pre domy vykurované elektrinou, kde môže výrazne znížiť náklady. Tento systém je možné kombinovať s elektrokotlom, priamovýhrevnými panelmi alebo elektrickým podlahovým kúrením. Počas vykurovacej sezóny tepelné čerpadlo dodáva väčšinu tepla do domu, pričom stávajúci systém môže slúžiť len ako doplnok.

Tepelné čerpadlo vzduch/vzduch umožňuje temperovanie objektu na nižšiu teplotu v dobách neprítomnosti, čím chráni pred vlhkosťou. Po návrate sa môže prepínať na plný výkon, čím rýchlo dosiahne tepelný komfort. Taktiež je možné ovládať systém z domova pomocou mobilného telefónu, čo zabezpečuje efektívne využívanie a plné využitie jeho funkcií.

VZDUCH/VODA

Tepelné čerpadlo vzduch/voda je efektívne zariadenie, ktoré získava energiu priamo z vonkajšieho vzduchu a využíva získané teplo na ohrev vody vo vykurovacom systéme alebo v zásobníku teplej vody. Tieto čerpadlá predstavujú ideálnu voľbu pre rodinné domy, ktoré nemajú k dispozícii dostatok pozemku na inštaláciu tepelného čerpadla s plošným kolektorom.

Výhody

Jednou z hlavných výhod tepelných čerpadiel vzduch/voda je ich jednoduchá a rýchla inštalácia, bez nutnosti veľkého pozemku. Investičné náklady sú tiež nižšie v porovnaní s čerpadlami zem/voda a to aj vďaka možnosti využitia chladenia v letných mesiacoch. V porovnaní s elektrickým alebo plynovým vykurovaním sú prevádzkové náklady nižšie a taktiež poskytujú bezúdržbové a bezproblémové vykurovanie v porovnaní s kotlami na drevo alebo uhlie.

Nevýhody

Tepelné čerpadlá vzduch/voda majú aj nevýhody. Ich spotreba elektriky je približne o 30 % vyššia ako u čerpadiel zem/voda s plošným kolektorom. Môže dôjsť k problémom s hlučnosťou vonkajšej jednotky a k zníženému výkonu pri nízkych vonkajších teplotách. Životnosť kompresoru je taktiež kratšia v porovnaní s čerpadlami zem/voda.

Existujú dva hlavné typy tepelných čerpadiel vzduch/voda: monoblok a split. Monoblok má uzavretý chladivový okruh iba vo vonkajšej jednotke, s prepojením potrubím so vnútornou časťou. Split systémy majú chladiaci okruh naplnený a inštalovaný na mieste inštalácie, s prepojením pomocou chladivového potrubia.

Pri umiestňovaní tepelného čerpadla je dôležité zabezpečiť, aby nespôsobovalo hluk, ktorý by mohol rušiť vás alebo vašich susedov. Neodporúča sa umiestňovať čerpadlá na strechy alebo konzoly zabudované v obvodových stenách obytných budov, aby nedochádzalo k prenosu vibrácií do konštrukcie budovy.

ZEM/VODA – PLOCHA

Tepelné čerpadlo, ktoré odoberá teplo z plochy pozmeku alebo záhrady, využíva plastové hadice naplnené nemrznúcou zmesou, umiestnené pod povrchom zeme. Táto zmes prenáša teplo medzi zemou a samotným tepelným čerpadlom. Tepelné čerpadlá so zemnými kolektormi predstavujú ideálnu voľbu pre rodinné domy s dostupným vhodným pozemkom.

Výhody

Výhody tohto systému sú viaceré. Spotreba elektriky je o 30 % nižšia než u tepelných čerpadiel odoberajúcich teplo zo vzduchu. Investičné náklady sú nízke a porovnateľné so vzduchovými tepelnými čerpadlami. Okrem toho, tepelné čerpadlo a plošný kolektor majú dlhú životnosť, sú bezhlučné a bezúdržbové.

Nevýhody

Systém zem/voda s plošným kolektorom vyžaduje dostatočne veľký pozemok, obvykle v rozmedzí 200 až 400 m². Zemina musí byť vhodná pre výkopy do potrebnej hĺbky. Pri plánovaní ďalších stavieb, ako sú bazény či garáže, je potrebné zohľadniť ich rozmiestnenie vzhľadom k plošnému kolektoru.

Tepelné čerpadlo s plošným kolektorom odoberá približne 2 % energie zo zeme pod sebou a zvyšných 98 % zo solárnej energie vo vrstve zeminy nad sebou. Tento plošný kolektor funguje ako rozmerný slnečný kolektor s obrovským “hlineným” akumulátorom tepla, ktorý pravidelne nabíja a vybíja počas roka. Aj keď plošný kolektor odoberá len približne 2,5 % získanej energie zo slnka, v dlhodobom horizonte sa nemôže energeticky vyčerpať, pretože v letných mesiacoch regeneruje s bohatou rezervou.

Pri výbere vhodnej plochy pre plošný kolektor je dôležité vylúčiť oblasti, kde plánujete ďalšiu výstavbu, ako sú bazény alebo garáže. Kvalita zeme tiež hrá rolu, a preto je potrebné posúdiť, či v danej oblasti nie sú problémy s veľkými kameňmi, alebo pieskom. Taktiež je výhodné umiestniť kolektor v rovine alebo mierne z kopca smerom od kotolne pre jednoduchšie odvzdušnenie.

ZEM/VODA – VRT

Tepelné čerpadlo, ktoré odoberá teplo z hĺbky pod povrchom zeme, využíva plastovú sondu umiestnenú vo vrte, naplnenú nemrznúcou zmesou pre prenos tepla medzi zemou a samotným tepelným čerpadlom. V závislosti od veľkosti vykurovanej budovy a miestnych geologických podmienok môže byť vykonaný jeden alebo viacero vrtov s hĺbkou medzi 80 a 250 metrami.

Výhody

Výhody tohto systému sú mnohé. Tepelné čerpadlo poskytuje stabilný výkon a vysoký vykurovací faktor aj pri extrémne nízkych vonkajších teplotách. S nižšou spotrebou elektriky v porovnaní s vzduchovými tepelnými čerpadlami sa jedná o energeticky efektívne riešenie. Okrem toho môže byť vrt využitý aj na chladenie domu, a to buď pasívne alebo aktívne. Tepelné čerpadlo a vrt sa vyznačujú dlhou životnosťou, pričom celkové riešenie je bezhlučné a bezúdržbové.

Nevýhody

Vyššie investičné náklady na realizáciu vrtov môžu byť pre niektorých ľudí obmedzujúcim faktorom. Okrem toho je pre vrty nutné získať stavebné povolenie, čo môže zvyšovať administratívnu náročnosť.

Vrty sa obvykle umiestňujú v okolí vykurovanej budovy, pričom v prípade novostavieb s malým pozemkom je možné umiestniť vrt aj pod základovú dosku pred výstavbou. Vrtné práce sú možné v oblastiach s tvrdým podložím, ale v mäkkých oblastiach, ako sú štrkové či pieskové pôdy, môže byť vŕtanie zložitejšie. Na pozitívnu stránku však patrí skutočnosť, že skúsené vrtné firmy vybavené modernou technikou dokážu vŕtať bez väčších poškodení záhrady a v tesnej blízkosti budov.

VODA/VODA – STUDŇA

Tepelné čerpadlo, ktoré extrahuje teplo zo spodnej vody alebo geotermálnej vody, predstavuje efektívny spôsob využitia obnoviteľnej energie. Proces začína čerpaním vody zo studne do výmenníka tepelného čerpadla, kde sa teplo odoberá, a následne ochladená voda je vrátená späť do zeme.

Výhody

Tepelné čerpadlá voda/voda majú viaceré výhody, ako napríklad dosahovanie najvyšších vykurovacích faktorov zo všetkých typov tepelných čerpadiel a nižšie investičné náklady v porovnaní s vrtmi.

Okrem toho môžu tieto systémy slúžiť na využitie odpadového tepla v priemyselných procesoch, čo prispieva k udržateľnejšiemu využitiu energie. Čerpadlá voda/voda tiež vykazujú nižšie nároky na priestor v porovnaní so systémami s vrtmi. Avšak, ich využitie je obmedzené na lokalizácie s dostatkom vody, či už ide o spodnú vodu, geotermálnu vodu alebo technologickú vodu.

Nevýhody

Medzi nevýhody patrí vyšší náklad na servis kvôli potrebe pravidelnej kontroly a údržby, vrátane čistenia filtrov a výmenníkov. Životnosť komponentov, ako sú čerpadlá a filtre, môže byť tiež obmedzená pri čerpaní spodnej alebo geotermálnej vody. Preto sú tepelné čerpadlá voda/voda vhodnejšie pre väčšie komerčné alebo verejné objekty, kde je možné zabezpečiť pravidelný dozor a údržbu.

V prípade rodinných domov je odporúčané používať tepelné čerpadlá voda/voda len v lokalitách, kde je k dispozícii dostatočné množstvo kvalitnej a ľahko dostupnej spodnej vody. Tepelné čerpadlá voda/voda vynikajú v schopnosti využívať teplo z rôznych zdrojov, ako je chladiaca technologická voda, chladenie hydrauliky, procesy výroby piva a vína alebo chladenie serverov. Získané odpadové teplo sa potom opäť využíva na ohrev vody, vykurovanie a rôzne technologické procesy.

VODA/VODA – VODNÁ PLOCHA

Tepelné čerpadlá, ktoré odoberajú teplo z vodnej plochy, predstavujú ekonomicky výhodnú možnosť využitia obnoviteľných zdrojov energie. Tieto systémy využívajú plastové hadice, umiestnené na dne rybníka, rieky alebo inej vodnej plochy, ktoré sú naplnené nemrznúcou zmesou. Táto zmes slúži na prenos tepla medzi vodou a tepelným čerpadlom, čím umožňuje efektívne využitie dostupnej energie.

Výhody

Výhodou týchto systémov je ich nízka nákladovosť pri výstavbe. Prevádzkové náklady sú tiež nižšie v porovnaní so vzduchovými a zemnými tepelnými čerpadlami. Tepelné čerpadlo aj plošný kolektor majú dlhú životnosť a predstavujú bezhlučné a bezúdržbové riešenie.

Nevýhody

Avšak, je dôležité poznamenať, že tieto systémy sú vhodné len pre objekty nachádzajúce sa v tesnej blízkosti vodnej plochy. Okrem toho je nevyhnutné získať povolenie od správcu povodia, čo môže byť administratívny proces, ktorý treba zohľadniť pri implementácii tejto technológie.

Pokládanie kolektorov môže prebiehať z rôznych pozícií, vrátane umiestnenia na hladinu, z lode alebo ich položenia na dno po vypustení vody. Pre zabudovanie hadíc do dna vodnej plochy pri výstavbe novej plochy je dôležité ich umiestniť pred napustením vodou. Táto metóda je efektívnym spôsobom využitia tepelnej energie v prostredí s dostupnou vodnou plochou.

Vývoj v oblasti tepelných čerpadiel svedčí o ich potenciáli v oblasti ekologického vykurovania a prípravy teplej vody. Výber správneho tepelného čerpadla a jeho optimálna prevádzka môžu viesť k výrazným úsporám energie a k ekologickejšiemu životnému štýlu. Radi vám poradíme, ktoré tepelné čerpadlo sa najviac hodí pre váš nový domov.