Pokud plánujete stavět nebo rekonstruovat dům, určitě už jste se zamýšleli nad způsobem vytápění. Ceny energií rok od roku rostou, a tak je výhodné vybrat řešení, které spolehlivě funguje a zároveň umí být úsporné. Jedním z takových řešení jsou tepelná čerpadla vzduch voda, které v posledních letech získávají na oblibě.
Princip fungování tepelného čerpadla
Tepelné čerpadlo je zařízení, které pracuje na principu přeměny energie z vnějšího prostředí na zdroj tepla pro domácnost. V případě varianty vzduch voda potřebuje pro svoje fungování pouze přívod vzduchu. Jak lze v našem mírném klimatu přeměnit chladný vzduch na teplo k vytápění domácností?
Pro správnou činnost tepelného čerpadla je velmi důležité speciální chladicí médium. Jedná se o látku, která se vyznačuje extrémně nízkým bodem varu. Chladivo prochází v uzavřeném okruhu čtyřmi fázemi:
1. Výparník – příjem vnější energie ze vzduchu
V první fázi se chladivo v kapalném skupenství přivádí do tzv. výparníku, kde dojde k ohřátí od okolního vzduchu. Díky velmi nízkému bodu varu se chladicí médium začne vypařovat.
2. Kompresor – stlačení chladiva
Vzniklá pára chladicího média je vháněna do kompresoru, kde dojde k jejímu silnému stlačení. Tím se dále zvýší teplota.
3. Výměník – přední energie do topné soustavy
Takto vytvořený horký plyn vstupuje do výměníku (kondenzátoru), kde předává tepelnou energii do topné soustavy. Tím se chladicí médium ochlazuje a jeho skupenství se mění zpět na kapalné.
4. Expanzní ventil – snížení tlaku
Chladivo se vede k expanznímu ventilu, kde se sníží tlak, a tím dojde k dalšímu poklesu teploty. Teplotní hladina chladicího média se tak sníží (podchladí) pod teplotu okolního vzduchu. Tak může chladivo opět přejít do výparníku, kde odebírá tepelnou energii vzduchu. Tento cyklus se neustále opakuje.
Až 75 % energie z vnějšího prostředí
Při procesu výměny tepelné energie mezi vzduchem a topným systémem v domě pomocí tepelného čerpadla se vytvoří až 75 % energie zdarma. Zbytek musí být dodán prostřednictvím elektřiny. Tepelné čerpadlo tak funguje jako násobitel energie – při dodání 1 kW elektřiny získáme až 4 kW tepelné energie.
Účinnost tepelného čerpadla se udává pomocí ukazatele topný faktor COP (Coefficient of Performance). Ten se počítá jako poměr topného výkonu k příkonu při různých úrovních teploty. V nabídce výrobců se nejčastěji setkáme se zápisem COP v tzv. normovaných podmínkách 7°C/35°C nebo A7/W35, tzn. že teplota vzduchu na vstupu do výparníku je 7 °C a výsledná teplota vody v topném tělese je 35 °C.
Jak výkon čerpadla ovlivňuje nízká teplota?
Účinnost tepelného čerpadla se mění v závislosti na venkovní teplotě vzduchu. Čím je venku tepleji, tím vyšší je výkon tepelného čerpadla. To však neznamená, že by čerpadlo nebylo funkční v nízkých teplotách, kdy ho naopak nejvíce potřebujeme. Většina vzduchových čerpadel dostupných na trhu pracuje do teploty -20 °C až -25 °C.
Při nižších teplotách využívají přístroje tzv. bivalentního provozu, to znamená, že pod bodem bivalence (zpravidla kolem -3 °C) zapíná doplňkový zdroj tepla – elektrokotel, který dotápí dům na požadovanou teplotu. Některá tepelná čerpadla naopak využívají velmi výkonných kompresorů, které si zachovávají účinnost i při nízkých teplotách, avšak za cenu zvýšené spotřeby elektrické energie.
