HLEDEJ


ČLÁNKY ▸
KATALOG DOMŮ
FIRMY ▸
NÁSTROJE ▸

Jak funguje tepelné čerpadlo? V nízkých teplotách často neobstojí

O tepelném čerpadle už slyšel pravděpodobně úplně každý. A není se čemu divit. Reklamy na tuto poměrně novou technologii na nás vyskakují téměř všude a vyhnout se jim dá jen stěží. Většina lidí sice má povědomí o existenci tepelných čerpadel, jak ale tyto systémy fungují, ví už málokdo. Vzduch, země, voda. Jednotlivá tepelná čerpadla se neliší jen tím, odkud získávají energii, ale také tím, na jakém principu pracují. A to může mít také zásadní vliv na to, jestli nám bude čerpadlo šetřit, nebo naopak prodělávat.


Tepelné čerpadlo odebírá energii ze vzduchu, země nebo vody
VÍCE FOTOGRAFIÍ V GALERII »
i Foto: Kateřina P. (se souhlasem)

Princip tepelného čerpadla

Tepelné čerpadlo odebírá teplo z okolí. Podle typu tepelného čerpadla buď ze vzduchu, země nebo vody. Následně převádí toto teplo na vyšší teplotní hladinu. To je umožněno díky stlačení par chladiva v kompresoru, přičemž dojde k jeho zahřátí. U tepelného čerpadla je důležité takzvané teplonosné médium, zjednodušeně řečeno se jedná o „přenašeče“ tepla. Pomocí vhodné změny tlaku média lze řídit jeho odpařování a kondenzaci, což umožňuje přenášet energii z místa s nižší teplotou na místo s teplotou vyšší.

Tepelné čerpadlo dokáže získat teplo i z míst, kde je zima. Ještě více místo ochladí a tím mu teplo odebere. Díky tomu je možné získat teplo ze vzduchu, který má i –20 °C. Topný faktor se však při tak nízkých teplotách výrazně snižuje a mrazy fungování tepelného čerpadla komplikují.

Ceny tepelných čerpadel na českém trhu si můžete porovnat zde.

Jak funguje tepelné čerpadlo vzduch-voda

Tepelné čerpadlo vzduch-voda odebírá teplo ze vzduchu a mění jej na teplo pro vytápění a ohřev užitkové vody. Tento systém pracuje na základě chladicího okruhu. Ve venkovní jednotce tepelného čerpadla se nachází expanzní (škrticí) ventil, který přiškrcuje chladivo a tím ho podchladí na požadovanou teplotu. Na základě podchlazení je chladivo schopné získat energii ze svého okolí. Jakmile odebere energii z okolí, putuje do kompresoru, kde se chladivo stlačí, čímž stoupá teplota na požadovanou hodnotu. Ohřáté chladivo putuje do kondenzátoru, kde se potkává s topnou vodou a předá jí energii. Tím pádem se chladivo ochladí a putuje do expanzního ventilu ve venkovní jednotce. Vše o tepelném čerpadle vzduch-voda se dozvíte v článku: Tepelné čerpadlo vzduch-voda často bohužel nesplní očekávání zákazníků.

Jak funguje tepelné čerpadlo vzduch-vzduch

Tento druh tepelného čerpadla odebírá teplo z venkovního vzduchu a ohřívá vzduch uvnitř budovy. Systém ohřívá vnitřní vzduch přímo bez prostřednictví topného systému. Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch může mít jednu nebo více vnitřních jednotek. Systém s jednou vnitřní jednotkou se používá například na vytápění menších bytů nebo chalup. Vytápěna je především místnost, kde je jednotka umístěna. Pokud je použito tepelné čerpadlo s více jednotkami, dokáže vytápět celý objekt. Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch funguje na velmi podobném principu jako klimatizace. Více o tepelném čerpadle vzduch-vzduch čtěte v článku: Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch: Někdy je označováno jako „předražená klimatizace“.

Jak funguje tepelné čerpadlo země-voda

Tepelné čerpadlo země-voda odebírá teplo z půdy a předává ho chladivu. Teplo poté putuje do výměníku tepla (výparníku), kde dochází k odpařování. Kompresor nasaje plyn, který je následně stlačen a zahřát. Poté plyn odchází do kondenzátoru, odkud se teplo předává do topné soustavy. V otopné soustavě se teplo odebere, čímž klesá teplota chladiva. To poté kondenzuje (z plynu se stává kapalina) a přes expanzní ventil putuje zpět do výparníku. Tento proces se stále opakuje.

Energie z půdy může být získávána dvojím způsobem:

  • Hlubinný vrt: Odebrání tepla přímo ze zemského masivu. Hloubka vrtu je v průměru 50–150 metrů pod povrch. Jedná se o technicky i finančně náročné řešení, které však nevyžaduje mnoho prostoru.
  • Plošné výměníky: Čerpají teplo nahromaděné v nezámrzné hloubce z letních měsíců. Toto řešení je technicky i finančně méně náročné, zabere však více prostoru.

Pro více podrobností o tepelném čerpadle země-voda klikněte zde: Tepelné čerpadlo země-voda: Nejúčinnější systém, který Češi stále opomíjí.

Jak funguje tepelné čerpadlo voda-voda

U systému tepelného čerpadla voda-voda je vstupním přírodním zdrojem voda. V ideálním případě podzemní, výjimečně však také povrchová. Voda je čerpána ze zdroje, většinou studny, do výměníku tepelného čerpadla. Ten z ní odebere část tepla a po ochlazení je vrácena zpět do takzvané vsakovací studny. Tepelné čerpadlo voda-voda může dobře sloužit i pro využití odpadního tepla v průmyslu. O tepelném čerpadle voda-voda se můžete více dozvědět v článku: Tepelné čerpadlo voda-voda: Spolehlivý systém vytápění, který může dosáhnout slibované účinnosti.

🔴 Nejvíc lidí právě čte:

Bungalov na klíč (63 m2) za dostupnou cenu je navržený přesně pro seniory

Účinnost tepelného čerpadla

U tepelného čerpadla je důležitý topný faktor (COP Coefficient of Performance), který udává účinnost systému. Topný faktor představuje poměr mezi energií, kterou tepelné čerpadlo vyrobí, a energií nutnou pro chod tepelného čerpadla. Žádoucí je, aby byl topný faktor tepelného čerpadla co nejvyšší. Topný faktor je často značně závislý na vnějších teplotách, proto s klesající teplotou klesá i on. Tepelné čerpadlo tudíž nemusí být po celý rok tak účinné, jak prodejci slibují. Jakou mají jednotlivá tepelná čerpadla účinnost, se dozvíte v článku: Účinnost tepelného čerpadla: Topný faktor je často nižší, než uvádí výrobci.

Vydáno dne:
11.03.2024

Photocredit: Kateřina P. (se souhlasem)

5

Mnohá tepelná čerpadla v zimě neobstojí. Jejich provoz se nečekaně prodražuje

Jak si tepelné čerpadlo poradí s mrazivými teplotami? Čeká ho nelehký úkol, aby splnil nereálné sliby prodejců... Číst více →



Mají krbovou vložku a tepelné čerpadlo vzduch-voda. Za energie platí 3 000 Kč měsíčně

Kristýna s Patrikem vsadili na tepelné čerpadlo vzduch-voda v kombinaci s rohovou krbovou vložkou a teplovodním podlahovým vytápěním. Jejich roční spotřeba elektřiny tak nepřesáhla 4 MWh... Číst více →



Druhy tepelných čerpadel: Chybně zvolená čerpadla domácnostem prodělávají

Vzduch, země nebo voda? Přinášíme ucelený přehled o jednotlivých typech tepelných čerpadel, který vám pomůže vybrat to správné... Číst více →



Topení vypnuté a doma 24 °C, zatímco venku je 0 °C. Promyšlený systém šetří majiteli peníze

S rostoucí cenou energií lidé hledají stále nové způsoby, jak ušetřit na nákladech a přitom si doma zachovat patřičný teplotní komfort. Se zajímavým řešením se na nás obrátil pan Tomáš, který nám představil jednoduchý systém, pomocí kterého si doma zajišťuje příjemnou pokojovou teplotu, aniž by musel po značnou část zimy zapínat topení... Číst více →



Cena tepelného čerpadla: Návratnost neodpovídá tomu, co prodejci slibují

Peníze až na prvním místě. U drahých zařízení, jako jsou tepelná čerpadla, to platí dvojnásob. Přinášíme přehled cen jednotlivých typů tepelných čerpadel... Číst více →



Dotace na tepelné čerpadlo: Vypadají lákavě, ale ve výsledku se prodraží

Cesta za dotacemi často připomíná byrokratický maraton plný překážek. Dotace navíc nedají jen tak někomu. Splnili byste podmínky pro jejich získání?.. Číst více →



S tepelným čerpadlem země-voda se majitelům povedlo dostat na 1000 Kč/měs.

Jednotka tepelného čerpadla nezaujímá příliš prostoru v technické místnosti, a navíc je její součástí i zásobník na vodu o objemu 169 litrů. V kombinaci s teplovodním podlahovým vytápěním je to trefa do černého... Číst více →