Pokračovaním v prehliadaní tejto stránky súhlasím s použitím súborov cookies (pozri Podmienky používania). Súhlasím

Všetko o tepelných čerpadlách

Tepelné čerpadlá sú v posledných rokoch veľmi obľúbeným spôsobom vykurovania, ktorý sa využíva takmer pri každej desiatej novostavbe v SR. Dôvody sú jasné: ide o ekologické a v dlhodobom horizonte aj finančne úsporné riešenie. Tepelné čerpadlá majú totiž minimálnu spotrebu elektriny a nízke prevádzkové náklady. Aké sú druhy tepelných čerpadiel a podľa čoho ho vybrať?

Princíp fungovania tepelných čerpadiel

Tepelné čerpadlá fungujú na úplne jednoduchom princípe - čerpajú tepelnú energiu z okolitého prostredia, najčastejšie zo vzduchu, ale aj zo zeme alebo vody. Tepelnej energie je pritom v prostredí dostatok aj v prípade, že vonkajšie teploty klesajú hlboko pod bod mrazu.

Pri výrobe tepla pomocou tepelného čerpadla teda nedochádza k žiadnemu zásahu do prírody, ani k spaľovaniu. Ide preto o bezpochyby najekologickejšie riešenie vykurovania, ktoré si vystačí len s minimom elektrickej energie potrebnej na prevádzku čerpadla. Samotné teplo je pritom úplne zadarmo.

Vykurovací faktor tepelných čerpadiel

Vykurovací faktor je najdôležitejším údajom tepelného čerpadla, ktorý v podstate hovorí, ako je čerpadlo efektívne. Počíta sa ako pomer medzi vyrobeným teplom a spotrebovanou elektrickou energiou. Čím vyšší teda vykurovací faktor je, tým je prevádzka tepelného čerpadla úspornejšia.

Vykurovací faktor sa líši najmä podľa zdroja tepelnej energie. Najvyšší a najstabilnejší je v prípade tepelného čerpadla typu zem / voda, ktoré má aj pri mrazoch vykurovací faktor okolo hodnoty 5. Vykurovací faktor tepelného čerpadla vzduch / voda počas roka kolíše, pričom v mrazoch je rozdiel oproti čerpadlám zem / voda už značný (pri - 15° C je vykurovací faktor zhruba 2).

Druhy tepelných čerpadiel

Tepelné čerpadlá sa pre väčšiu prehľadnosť označujú kombináciou dvoch slov, keď prvý označuje vždy zdroj čerpanej energie a druhé (za lomítkom) označuje teplovýmenné médium. Medzi hlavné typy patria:

Tepelné čerpadlá vzduch/voda

Tepelné čerpadlá vzduch/voda sú v ČR vôbec najčastejšie a sú vhodné do novostavieb aj pre kvalitné renovované objekty, pre podlahové vykurovanie aj radiátory. Tieto čerpadlá získavajú tepelnú energiu z vonkajšieho vzduchu a ohrievajú vodu vo vykurovacom systéme.

Teplo je odoberané prostredníctvom výparníka tepelného čerpadla, cez ktorý prúdi vonkajší vzduch. Pre dosiahnutie vysokého vykurovacieho výkonu aj za pomerne nízkych vonkajších teplôt napomáha výrazne postupné vstrekovanie pary. Aj pri vonkajších teplotách okolo -20° C tento systém dosahuje teplôt vstupu okolo 60° C, čo zaisťuje potrebnú vstupnú hodnotu pre efektívne vykurovanie. Čím je nižšia potrebná vstupná teplota vykurovania, tým je pochopiteľne vyššia účinnosť tepelného čerpadla.

K hlavným výhodám tepelného čerpadla vzduch/voda patria v porovnaní s ostatnými druhmi čerpadiel pomerne nízke obstarávacie náklady a nenáročná inštalácia. Nevýhodou je potom vykurovací faktor, ktorý je pri veľmi nízkych teplotách nižší.

Tepelné čerpadlá zem/voda

V prípade čerpadiel typu zem/voda je teplo zo zeme prenášané obiehajúcou nemrznúcou kvapalinou. Tá v plynnom stave odoberá teplo v potrubí, ktoré je uložené vo vrte. Pre dosiahnutie vysokej teploty slúži kompresor, ktorý je zaradený do okruhu. Pri potrebe vyššieho výkonu sa používa aj niekoľko vrtov. Vďaka modernému prevedeniu a technológii je pri tomto systéme dosahovaná vysoká účinnosť, hranica vykurovacieho faktoru sa dostáva až na hodnotu 5.

Súčasťou systému sú spravidla aj expanzné tlakové nádoby pre nemrznúcu zmes a pre kúrenie, súčasne potom aj obehové čerpadlá s vysokým výkonom, slúžiace na prevádzku vykurovacieho okruhu a okruhu nemrznúcej zmesi.

Hlavnou výhodou tohto druhu tepelných čerpadiel je vysoký a stabilný vykurovací faktor aj pri mrazoch, a tým pádom nižšie prevádzkové náklady. Nevýhodou je náročnejšia a nákladnejšia inštalácia s nutnosťou umiestnenia kolektorov do vrtov alebo pod povrch zeme.

Menej časté typy tepelných čerpadiel

Pre úplnosť uvádzame aj čerpadlá typu voda/voda. Ich možnosti využitia v ČR sú však obmedzené. Tepelné čerpadlá voda/voda čerpajú tepelnú energiu z veľkých objemov podzemných vôd, ktorých je ale v ČR nedostatok. Ďalšou možnosťou je čerpanie tepelnej energie z vodných plôch, čo je možné ale iba v prípade, že sa vhodná vodná plocha nachádza v bezprostrednej blízkosti nehnuteľnosti. Navyše by ste k tomuto riešeniu potrebovali súhlas správcu vodnej plochy. U tepelných čerpadiel voda/voda je naviac potrebná pravidelná a pomerne náročná údržba.

Tepelnú energiu možno čerpať aj z povrchovej pôdy na záhrade. Tieto tepelné čerpadlá zem/voda však potrebujú veľkú plochu, na ktorej sú umiestnené kolektory. Takto využitý pozemok má ale obmedzené možnosti ďalšieho využitia - tj. táto plocha nemôže byť zastavaná či poľnohospodársky obrábaná.

Tepelné čerpadlá vzduch/vzduch nie je možné pripojiť na vykurovací systém ani systém ohrevu TÚV, fungujú totiž podobne ako priamotopy - teda tepelnú energiu z vonkajšieho vzduchu menia na teplý vzduch v interiéri. Týmto spôsobom nemožno vykurovať väčší počet miestností, využitie ale môžu tieto čerpadlá nájsť napríklad v menších rekreačných objektoch.

Tepelné čerpadlá pre prípravu TÚV a chladenia

Tepelné čerpadlo je možné využiť nielen na vykurovanie, ale môžete ho zapojiť aj do systému prípravy teplej úžitkovej vody (TÚV) a chladenia budovy. Využitie tepelného čerpadla tak môže byť naozaj univerzálne a pomôže znížiť náklady na prevádzku domácnosti.

K príprave TÚV slúžia tepelné čerpadlá s rozšírenou funkciou vykurovania, kedy je časť tepelnej energie využívaná práve na tento účel. Súčasťou okruhu je potom aj zásobník na teplú vodu, ktorý možno ľahko pripojiť a vďaka dôkladnej tepelnej izolácii dosahuje výbornú účinnosť. Vďaka tomu je možné výrazne znížiť náklady na spotrebu energie až o 50%.

Tepelné čerpadlo môžete využiť aj na chladenie budovy. S touto funkciou získate nízkoenergetickú klimatizáciu, ktorá je navyše úplne ekologická. Náklady na prevádzku sú pritom zlomkové oproti klasickej klimatizáciu.

Príslušenstvo pre tepelné čerpadlá

Aby ste mohli naplno využívať všetky funkcie tepelného čerpadla, kúpte si k čerpadlu doplnkovú výbavu, ktorá má vplyv na efektivitu celého vykurovacieho systému. Dobrý projektant by vám mal navrhnúť komplexný systém kúrenia, klimatizácie a ohrevu TÚV s ohľadom na vaše požiadavky.

Neoddeliteľnou súčasťou kúrenia je pritom obehové čerpadlo, ktoré distribuuje teplovýmenné médium do systému vykurovania, teda do radiátorov alebo podlahového vykurovania. Obehové čerpadlo tak významne zvyšuje efektivitu vykurovacieho systému a tepelný komfort, a navyše znižuje náklady na vykurovanie.

Pre správnu reguláciu a optimalizáciu vykurovacieho systému odporúčame vybrať kvalitné riadiace jednotky, regulátory a chytré aplikácie. Tepelné čerpadlo potom môžete ovládať aj zo svojho telefónu a zapnúť tak kúrenie napríklad hodinu pred príchodom domov.

V prípade využitia tepelného čerpadla pre ohrev TÚV nezabudnite na dostatočne objemný zásobník. Pomocou chladiaceho modulu získa vaše tepelné čerpadlo schopnosť budovu v letných dňoch ochladzovať. Vhodným doplnkom je aj záložný zdroj, ktorý zaistí nepretržitý chod čerpadla aj v prípade výpadku prúdu.