KR - technik - Karel Řezanina

Tepelné čerpadlo v našem podání je kompresorový stroj, který čerpá teplo z chladnějšího místa na teplejší. Pro svůj pohon používá elektrickou energii. Pracuje na principu obráceného Cantotova cyklu. Chladivo v plynném stavu je stlačeno kompresorem a poté vpuštěno do kondenzátoru. Zde odevzdá své skupenské teplo. Zkondenzované chladivo projde expanzní tryskou do výparníku, kde skupenské teplo (při nižším tlaku a teplotě) přijmě a odpaří se. Poté opět pokračuje do kompresoru a cyklus se opakuje.


A trochu jednodušeji

Tepelná čerpadla fungují na principu opačné chladničky - ochlazují vnější prostor (odebírají mu teplo) a vytápí prostor vnitřní. Toto teplo však ještě převádí (přečerpávají) z nízkých teplot na vyšší - např. tepelné čerpadlo typu vzduch - voda ochladí vzduch kolem budovy z 10 C na 5 C a toto získané teplo využije na zvýšení teploty vnitřního vytápění systému ze 40 C na 45 C.

Tepelné čerpadlo tvoří

Tepelné čerpadlo tvoří několik částí: výparník odebírající tepelnou energii zdroji tepla (vzduch, země, voda) a systém trubek s kompresorem, tepelným výměníkem a regulací. Díky tepelné energii získané z přírodních zdrojů spotřebovává tepelné čerpadlo jen cca 1/3 vnější elektrické energie - díky tomu zaujímají tepelná čerpadla přední místo v ekologickém a alternativním vytápení.

Topný faktor

Poměr, kterým tepelné čerpadlo přečerpá více tepla, než spotřebuje elektrické energie se udává tzv. topným faktorem, zkráceně TF 3 znamená, že tepelné čerpadlo "přečerpá" třikrát více tepla, než spotřebuje elektrické energie.


Dimenzování výkonu

Výkon tepelného čerpadla se zpravidla navrhuje tak, aby tepelné čerpadlo krylo tepelnou potřebu objektu do určité venkovní teploty- např. 12C. Tato určená teplota se nazývá teplota bivalence, při jejímž dosažení je zapnut bivaletní zdroj,
který do topného systému dodává potřebnou tepelnou energii nad výkon tepelného čerpadla.
Poddimenzováním tepelného čerpadla omezíme četnost startů kompresoru, díky čemuž se zvýší životnost nejen tohoto kompresoru, ale i celého systému. Také lze díky poddimenzování tepelného čerpadla použít menší venkovní zdroje (výparník, vrty, kolektory).


Bivalentní zdroj

Bivalentím (přídavným) zdrojem tepla může být elektrokotel, kotel na zemní plyn, dřevoplyn, LTO, propan - lze také použít přímotopných tyčí v akumulační nádrži (tuto variantu je nutno avizovat předem, neboť přímotopné tyče jsou do akumulační nádrže instalovány již při výrobě). Výhodou renovace současného topného systému pomocí tepelného čerpadla je to, že by coby bivalentní zdroj lze použít stávající zdroj tepla.

Jaké jsou typy tepelných čerpadel?

Tepelná čerpadla se dělí dle zdroje tepla, tím může být povrchová a podzemní voda, venkovní vzduch, nebo půda.
Typy jsou tedy následující:

vzduch - voda
voda - voda
země - voda
vzduch - vzduch