Tepelná čerpadla

Tepelná čerpadla jsou jedním z alternativních zdrojů obnovitelné energie. Odnímají teplo z okolního prostředí vytápěného objektu (země, vzduchu, vody), převádějí ho na vyšší teplotní hladinu a uvolněné teplo využívají pro vytápění a ohřev teplé vody. Tepelné čerpadlo se většinou skládá ze dvou částí – venkovní a vnitřní. Vnitřní jednotku na první pohled nerozeznáte od běžného plynového kotle nebo ohřívače vody. Nemá žádné zvláštní nároky na umístění ani velikost prostoru a zajišťuje předávání tepla do topného systému. Venkovní část zajišťuje odebírání tepla ze zvoleného „zdroje“ (země, vzduchu, vody). Velikost a podoba venkovní části závisí na tom, z jakého zdroje se teplo získává.


Laicky řečeno, tepelné čerpadlo lze přirovnat k principu chladničky. Ta odebírá teplo potravinám v ní uložených, a tímto teplem vytápí místnost, kde je umístěna. V případě tepelného čerpadla se teplo získává z okolního prostředí, nejčastěji prostřednictvím kapaliny – nemrznoucí směsi (většinou jde o prostý denaturovaný líh), která proudí v trubkách zakopaných v zemi a „natahuje“ teplo z okolí. Kapalina ohřátá „přírodním teplem“ se odvádí do výparníku tepelného čerpadla, kde se nízkopotenciální teplo předá chladivu kolujícímu uvnitř zařízení. To platí u systémů, kdy se tepelná energie obsažená v zemi přenáší do domu. Obdobně však lze teplo z venkovního vzduchu procházející výparníkem (připomíná to chladič v automobilu) odnímat přenosem do chladiva, a to i při velmi nízkých teplotách vzduchu. Chladivo se tím ve výparníku vypaří a vzniklý plyn je nasán kompresorem. Kompresor tepelného čerpadla prudce stlačí o několik stupňů ohřáté plynné chladivo, a díky fyzikálnímu principu komprese, kdy při vyšším tlaku stoupá teplota, jako teplotní výtah „vynese“ ono nízkopotenciální teplo na vyšší teplotní hladinu cca 80 stupňů. Kompresorem zahřáté chladivo putuje do kondenzátoru, kde předá teplo do topné vody k vytápění celého domu, ohřevu vody v bojleru nebo bazénu a plynné chladivo změní svoje skupenství na kapalné. Z kondenzátoru putuje kapalné chladivo přes expanzní ventil, kde se prudce ochladí, zpět do výparníku, kde se opět ohřeje. Tento cyklus se stále a rychle opakuje, což způsobuje, že teplené čerpadlo skutečně přečerpává teplo z vnějšího prostředí do vytápěného domu. V praxi se také můžete setkat s označením primární a sekundární okruh. Primární okruh je v podstatě ta část tepelného čerpadla, která je zakopaná v zemi, sekundární okruh pak představuje topný systém. V případě tepelných čerpadel vzduch /voda je primární okruh nahrazen přívodem venkovního vzduchu do zařízení pomocí ventilátoru, který je jejich nutnou součástí. V označení systémů tepelných čerpadel se setkáváme s výrazy země, voda, vzduch oddělenými lomítkem. První označuje, odkud tepelné čerpadlo bere energii (země, voda, vzduch), slovo za lomítkem označuje, jak tepelné čerpadlo energii dodává do objektu (vzduch, voda).



TEPELNÉ ČERPADLO TYPU ZEMĚ–VODA
Tento typ tepelných čerpadel patří mezi velmi významné systémy. Vzhledem k jeho provozu vůči venkovním klimatickým podmínkám můžeme tento systém hodnotit jako „nejstabilnější“.

TEPELNÉ ČERPADLO TYPU VZDUCH–VODA
Tento systém má mnoho výhod vyplývajících ze snadné instalace a velké univerzálnosti. Tepelné čerpadlo tohoto typu lze namontovat prakticky na jakoukoliv stavbu, a to velmi
jednoduše.