Efekt energie Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR

Internetová poradna i-EKIS / odpověď

28.10.15 / dotaz č. 63829
kdy se mě vyplatí použít tepelné čerpadlo?
Hezký den,

Váš dotaz je velmi obecný, ale pokusím se přesto na něj odpovědět. Tepelné čerpadlo (TČ) se zpravidla vyplatí u systémů vytápění, kde je větší spotřeba elektřiny (elektrický přímotop a nebo elektrické akumulační vytápění).

Každý systém má své výhody i nevýhody a tak při výběru tepelného čerpadla bude záležet na konkrétních technických podmínkách domu a pozemku a také na Vašich finančních možnostech.

Obecně se dá říci, že můžete například u TČ vzduch-voda uspořit až dvě třetiny nákladů za spotřebovanou elektřinu, protože toto nejlevnější tepelné čerpadlo a také v poslední době nejoblíbenější, je z 1 KWh schopno vyrobit cca 3 kWh (při topném faktoru COP 3).

Zde je teplo odebíráno ze vzduchu přes výparník tepelného čerpadla, přes nějž proudí venkovní vzduch. ( Základ vychází z tepelného čerpadla vzduch/vzduch, tedy z klasické klimatizace). Teplo do topné vody převádí tzv.Hydrobox, ve kterém je instalován malý elektrokotel, který pomáhá tepelnému čerpadlu dosáhnout požadované teploty vody v případě velmi nízkých venkovních teplot. V dnešní době tato zařízení efektivně pracují i do -15 °C. Výhodou těchto TČ jsou nízké pořizovací náklady, nenáročná instalace. Topný faktor je závislý na teplotě vzduchu.

Tepelné čerpadlo vzduch–voda je buď dělené konstrukce (split), kdy část tepelného čerpadla (tzv.venkovní jednotka) je umístěna venku a může být umístěna na nohách s ventilátorem otočeným vzhůru (horizontální), jednotka nasává vzduch zespodu a vyfukuje jej vzhůru a nebo může být na nohách s ventilátorem do boku (vertikální).

Také je verze se zavěšením přímo na stěnu domu pomocí konzoly a nebo lze je umístit i na plochou střechu domu.

Do domu se pak osadí vnitřní jednotka tepelného čerpadla, kde je kompresor, elektrokotel, regulátor a ostatní komponenty.
Doporučuje se k TČ osadit akumulační nádrž, která zvětšuje objem vody v topení, používá se pokud topný systém není pouze podlahový, ale kombinovaný (radiátory, podlahové vytápění, bazén a pod.)

Další možností je nainstalovat tepelné čerpadlo vzduch-voda "venkovní kompakt", které je umístěné venku u domu a tak nezabírá místo v domě.

Nejčastěji používaným typem tepelného čerpadla je kompresorové tepelné čerpadlo, které pracuje tak, že chladivo v plynném stavu je stlačeno kompresorem a dále vpuštěno do kondenzátoru kde odevzdá své skupenské teplo, přičemž chladivo zkondenzuje. Zkondenzované chladivo projde dále expanzní tryskou do výparníku, kde skupenské teplo (při nižším tlaku a teplotě) přijme a odpaří se. Poté opět pokračuje do kompresoru a cyklus se opakuje.

Dále se používají následující tepelná čerpadla:

Tepelné čerpadlo země/voda

Pracuje tak, že teplo je odebíráno ze země a do vody předáváno obíhající nemrznoucí kapalinou o nízké teplotě varu. Tato kapalina v plynném stavu sbírá teplo v potrubí uloženém do vrtu (vertikální vrt), nebo do kolektoru (horizontální plošný kolektor) pod povrchem země a pokračuje do prvního výměníku tepla, kde předá teplotu plynnému médiu v okruhu kompresoru. Zde se plyn stlačí, tím se výrazně zahřeje a ve druhém výměníku tepla předá topné vodě získaný tepelný přírůstek. Zpravidla se provádí více vrtů, s ohledem na potřebnou regeneraci vrtů i na možnost získání většího množství energie. Hloubka vrtu bývá 100 až 150 m.

Tepelné čerpadlo voda/voda

Teplo se získává z vody, nejčastěji ze studny, kdy je potřeba mít dvě studny čerpací a vsakovací. Voda se převádí z jedné studny do druhé přes výparník. Tento způsob se však používá velmi málo, vzhledem k možnosti vyčerpání studny a k náročnější údržbě. Můžeme ale využít například spodní vodu, geotermální vodu, případně vodu prosakující skrz hráz přehrady.

Tepelné čerpadlo vzduch/vzduch

Hodí se jako zdroj vytápění zejména v přechodném období, na jaře a na podzim. Většinou jsou tyto systémy konstruovány a používány především jako klimatizace, která ale může pracovat obráceně, tedy jako tepelné čerpadlo.

Pokud budete mít další dotaz, rád Vám ho zodpovím.

S přátelským pozdravem Lubomír Klobušník, energetický poradce EKIS České Budějovice KLOTHERM