–Co je tepelné čerpadlo a jak funguje?
Co je tepelné čerpadlo a jak funguje?
Vytápění tepelným čerpadlem se u zákazníků, kteří chtějí klimatizovat své bytové nebo komerční prostory efektivně a ekologicky, stalo jedním z nejvyhledávanějších řešení.
Podle Evropské unie se jedná o obnovitelný zdroj energie, protože ke svému chodu využívá teplo z venkovního vzduchu. Na rozdíl od vysoce znečišťujících paliv využívaných pro chod tradičních kotlů (např. plyn nebo uhlí) jde o čistou energii.
Co je tepelné čerpadlo a jak se liší od ostatních systémů?
Technologie tepelného čerpadla s elektrickým invertorovým kompresorem využívá ke klimatizaci uzavřených prostor převážně energii ze vzduchu. Inovativnost této technologie spočívá v tom, že může nabídnout vytápění, chlazení i ohřev teplé užitkové vody v rámci jednoho řešení:
Vytápění tepelným čerpadlem
Vytápění tepelným čerpadlem umožňuje neustále, i za nejchladnějšího počasí, udržovat vnitřní teplotu na komfortní úrovni. Jednotky Yutaki pracují v režimu vytápění při venkovní teplotě až do −25 °C.
Klimatizace tepelným čerpadlem
Ačkoli si mnozí z nás spojují tepelné čerpadlo pouze s vytápěním, toto řešení umožňuje také vysoce účinné chlazení vnitřního vzduchu. Jednotky vzduch-voda umí chladit vodní okruh, který se pak používá k ochlazování vzduchu v místnosti. Výměnu energie lze uskutečnit prostřednictvím dvou typů vnitřních instalací: podlahovým/stropním chlazením a fan-coily. Jednotky řady Yutaki jsou schopny zajistit chlazení až do venkovní teploty +46 °C.
Ohřev teplé užitkové vody (TUV)
Instalací tepelného čerpadla se zásobníkem lze pokrýt také požadavky na ohřev teplé užitkové vody. Jednotky řady Yutampo mohou ohřívat vodu až na 60 °C.
Protože systémy s tepelným čerpadlem umožňují absorbovat venkovní energii v létě i v zimě, jsou dokonalou a efektivní alternativou tradičních kotlů v běžných topných systémech v rodinných domech i v menších až středně velkých budovách. To platí pro stávající i nové budovy.
Proč je tepelné čerpadlo obnovitelným zdrojem energie?
Obnovitelná energie je energie získávaná z nevyčerpatelných zdrojů, které se nacházejí v přírodě, jako je sluneční svit, voda nebo vzduch. Vzduch obsahuje energii ve formě tepla, které je k dispozici v nevyčerpatelném množství, protože se přirozeně obnovuje díky energii ze slunce. Tepelné čerpadlo je obnovitelným zdrojem energie, jelikož je schopno absorbovat energii uloženou ve formě tepla v okolním vzduchu a využívat ji pro účely vytápění, chlazení a ohřevu teplé užitkové vody.
Tepelné čerpadlo využívá až 75 % energie ze vzduchu a je schopno ji absorbovat i při teplotě pod nulou. Zbytek potřebné energie získává z elektřiny. Ta může rovněž pocházet z obnovitelného zdroje, je-li tepelné čerpadlo zkombinováno s fotovoltaikou, nebo z běžné elektrické sítě. Na rozdíl od tradičních kotlů na plyn, LTO nebo uhlí jsou tepelná čerpadla schopna zajistit vytápění, chlazení i ohřev teplé užitkové vody, aniž by vypouštěla do vzduchu oxid uhličitý.
Tepelné čerpadlo je navíc mimořádně energeticky účinná technologie, protože dokáže přeměnit jednu jednotku elektrické energie na čtyři nebo více jednotek tepelné energie. Díky tomu je zaručen vysoký výkon i za velmi nízkých venkovních teplot.
Tepelné čerpadlo je jedním z nejoblíbenějších klimatizačních řešení v bytových i komerčních prostorech a poptávka po něm v posledních letech prudce vzrostla. Je to způsobeno zejména skutečností, že se jedná o čistý a vysoce účinný zdroj
energie, obzvláště v porovnání s jinými zdroji. Evropská unie uznává tepelné čerpadlo jako obnovitelný zdroj energie už od roku 2009, a proto podporují některé státy pořízení tepelných čerpadel dotačními programy. V České republice lze získat státní příspěvek v rámci programu Nová zelená úsporám, na Slovensku se program jmenuje Zelená domácnostiám.
Jak tepelné čerpadlo funguje
Tepelné čerpadlo funguje na principu výměny energie mezi chladivem, kterým je tepelné čerpadlo naplněno, a teplem ve venkovním vzduchu. Tato výměna probíhá v rámci následujících čtyř základních kroků:
- Kapalné chladivo je přivedeno do výměníku tepla (výparníku), který je součástí venkovní jednotky. Zde chladivo absorbuje teplo z venkovního prostředí a změní stav na plynné skupenství.
- Tento proces probíhá i za velmi nízkých venkovních teplot. Tepelné čerpadlo je tak možné používat v zimě i v létě.
- Následně se díky elektrickému kompresoru s DC invertorem zvýší teplota a tlak chladiva a chladivo je přivedeno zpět do vnitřní jednotky.
- Chladivo o vysokém tlaku a teplotě prochází vnitřním výměníkem tepla (kondenzátorem), kde předává teplo do vodního okruhu a tím jej ohřívá.
Jaká zařízení používají technologii přenosu energie mezi venkovním a vnitřním prostředím?
Tepelné čerpadlo je systém, který využívá energii obsaženou v prostředí a jeho mechanismus je založen na reverzním chlazení. Díky tomu je schopno zajišťovat vytápění i chlazení nebo ohřev teplé vody v závislosti na konkrétních potřebách uživatele. Ostatní systémy, které pracují na principu tepelného čerpadla, jsou například chillery a klimatizační jednotky.
Výhody tepelných čerpadel
Oproti tradičním topným systémům nabízejí tepelná čerpadla řadu výhod. Pro většinu uživatelů je však nejlákavější úspora energie a flexibilita instalace. Modely tepelných čerpadel se dají uzpůsobit jakémukoli prostoru, protože jsou oproti tradičním topným systémům menší a jsou kompatibilní se stávajícími zařízeními: radiátory, fan-coily, podlahovým vytápěním apod.
To však není vše. Uvádíme některé z výhod systémů s tepelným čerpadlem:
- Víceúčelová instalace: vytápění, chlazení a ohřev teplé užitkové vody.
- Nepoužívá se palivo, které je třeba někde uskladnit nebo které je nutné dodávat prostřednictvím speciální instalace.
- Velmi úsporný provoz: za extrémního počasí s velmi nízkými teplotami může docházet k poklesu výkonu, ale účinnost zařízení bude stále vyšší než u kotlů
- Díky invertorové technologii je výkon tepelného čerpadla uzpůsoben energetickým požadavkům instalace, aniž by bylo nutné často zapínat a vypínat chod kompresoru.
- Velmi snadná a bezpečná instalace, v případě tepelných čerpadel v provedení monoblok nebo hydrosplit
- Uzpůsobení výkonu podle konkrétních požadavků budovy snižuje zbytečnou spotřebu a zvyšuje komfort uživatelů.
- Využívá se čistá energie, čímž se výrazně snižují emise oxidu uhličitého do ovzduší.
- Není zapotřebí komín pro odvod kouře, protože nedochází k vypouštění emisí do ovzduší.
by Hitachi Cooling & Heating
