Čím sa vyznačuje tepelné čerpadlo vzduch – voda
Tepelné čerpadlá patria nielen k moderným a energeticky hospodárnym, ale hlavne k ekologickým zdrojom tepla. Svojou činnosťou nevylučujú do ovzdušia žiadne nečistoty a na svoju prevádzku potrebujú relatívne malé množstvo elektrickej energie. Voda ohriata tepelným čerpadlom sa môže využívať na vykurovanie alebo ohrev teplej úžitkovej vody, a to nielen v domácnostiach, ale aj v priemysle, službách alebo poľnohospodárstve.
Princíp a vyhotovenia tepelného čerpadla
Tepelné čerpadlo je zariadenie, ktoré pracuje na princípe chladiaceho zariadenia. Jeho funkcia je podobná chladničke. Odoberá teplo z jedného prostredia a toto teplo odovzdáva inému prostrediu. Na svoju funkciu potrebuje aj určité množstvo elektrickej energie. Hnacia elektrická energia je nevyhnutná na prevádzku kompresora a napájanie regulácie.
Tepelné čerpadlá vzduch – voda sa robia v dvoch základných vyhotoveniach. Prvou možnosťou je monoblokové vyhotovenie, pri ktorom sú všetky komponenty dôležité na výrobu tepla/chladu umiestnené vnútri tepelného čerpadla. Môže ísť pritom o vnútorné monobloky inštalované v interiéri stavby alebo o vonkajšie monobloky inštalované v exteriéri, pričom po tomto riešení sa siaha obyčajne vtedy, keď napríklad vnútri nie je dostatok miesta.
Druhou možnosťou vyhotovenia je tzv. splitové tepelné čerpadlo. To pozostáva z vnútornej jednotky, ktorá obsahuje komponenty ako kondenzátor, obehové čerpadlo, regulačná či bezpečnostná technika, a z vonkajšej jednotky, v ktorej sú zabudované najmä súčiastky, ktoré môžu spôsobiť hluk (ventilátor, výparník, kompresor).
Ako funguje tepelné čerpadlo
Každé tepelné čerpadlo má štyri základné časti: výparník, kompresor, kondenzátor a expanzný ventil. Tu dochádza v priebehu práce k týmto činnostiam: odparovanie, kompresia, kondenzácia a expanzia. Teplo z okolia (v našom prípade zo vzduchu) je odovzdávané vo výparníku (výmenníku tepla) do chladiva. Najčastejšie sa používajú priemyselné chladivá. Chladivo je po vyparení vo výparníku nasaté kompresorom a stlačené na vyšší pracovný tlak. Tým rastie aj jeho teplota. V kondenzátore sa teplota z chladiva prenáša do vody, ktorá sa používa na vykurovanie alebo ohrev teplej úžitkovej vody. Skvapalnené chladivo prichádza do expanzného ventilu, kde sa prudko uvoľní jeho tlak a je schopné znovu prijímať ďalšie teplo z okolia. Tento cyklus sa neustále opakuje. Chladivo opakovane mení svoje skupenstvo. Na strane kompresora je v stave plynnom a na strane expanzného ventilu v stave kvapalnom.
Vedeli ste, že?
Tepelné čerpadlá vzduch – voda novej generácie majú osadený špirálový kompresor vyrábaný pod označením SCROLL. Pracuje s takmer stopercentnou objemovou účinnosťou. Jeho použitím sa zvýšil vykurovací výkon aj účinnosť.
Tepelné čerpadlo ako zdroj tepla
Najdôležitejšími technickými parametrami tepelného čerpadla sú vykurovací výkon a vykurovací faktor. Kompresor potrebuje na svoju činnosť napájanie elektrickou energiou. Na prevádzku tepelného čerpadla malých výkonov stačí jednofázové pripojenie na napätie 230 V, pri tepelných čerpadlách veľkých výkonov je potrebné trojfázové pripojenie na napätie 400 V. Pri svojej práci spotrebuje tepelné čerpadlo napríklad 3 kW elektrickej energie. Pri tomto príkone môže produkovať svojou činnosťou podľa okamžitých podmienok (teplota vzduchu a teplota ohriatej vody) 5 až 15 kW tepelnej energie. Pomer vykurovacieho výkonu k elektrickému príkonu kompresora sa nazýva vykurovací faktor (COP = Coefficient of Performance). Ide o bezrozmerné číslo, teda číslo bez jednotky.
Okrem toho sa pri tepelnom čerpadle stretávame aj s parametrom SPF (Seasonal Performance Factor), ktorý predstavuje pomer tepla na výstupe z čerpadla v priebehu jedného roka k celkovej spotrebe energie. Ide o dôležitý faktor, ktorý odzrkadľuje schopnosť tepelného čerpadla prispôsobiť energetickú náročnosť meniacej sa potrebe vykurovacieho výkonu v závislosti od zmeny vonkajšej teploty.
Zopár faktov na záver
- Tepelné čerpadlá vzduch – voda nachádzajú svoje uplatnenie ako pri novostavbách, tak aj pri rekonštrukciách rodinných domov.
- Ich inštalácia je jednoduchá a náklady na prípravné práce v porovnaní s ostatnými typmi tepelných čerpadiel nízke.
- Na zabezpečenie efektívnosti (v zimnom období) sa zvyknú kombinovať s iným zdrojom tepla, najčastejšie s elektrickým alebo plynovým kondenzačným kotlom.
- Vonkajšia jednotka je zdrojom hluku. Pri výbere tepelného čerpadla vzduch – voda si preto treba všímať aj hladinu akustického výkonu, ktorá býva uvedená na energetických štítkoch. Hoci na trhu už existujú mimoriadne tiché vonkajšie jednotky, je vhodné držať sa odporúčaní týkajúcich sa ich neumiestňovania v blízkosti okien spální či na iných miestach, kde by mohli svojím hlukom potenciálne obťažovať.
- Inovatívne zariadenia môžu domácnosť nielen vykurovať, ale podľa potreby aj chladiť.
- Na tepelné čerpadlá ako zariadenia využívajúce obnoviteľné zdroje energie je v súčasnosti možné získať štátnu dotáciu.