Proč jsou tepelná čerpadla nejziskovější a nejperspektivnější náhradou za plynové a elektrické vytápění?
Tepelná čerpadla jsou zařízení, která díky technologii násobí tepelnou energii alternativních zdrojů (půda, okolní vzduch, podzemní voda) a přenášejí ji do vytápěcího systému.
Slunce a vzduch jsou zdroje nevyčerpatelného nízkoteplotního tepla. Tato tepelná energie je zdarma a obnovitelná.
Tepelné čerpadlo přenáší nebo čerpá tepelnou energii z jednoho média do druhého. Princip fungování tepelného čerpadla je popsán později v článku.
Jak funguje tepelné čerpadlo?
V konstrukci čerpadel, stejně jako v chladicích jednotkách, se používá okruh s chladivem, které v něm cirkuluje a je schopno vařit i při minimálním ohřevu. Pouze tepelné čerpadlo pro vytápění funguje jako „obrácený chladničky“.
Jak funguje tepelné čerpadlo
Práce tepelného čerpadla může být rozdělena do 5 fází:
- vaření freonu v odpařovači
- komprese chladiva kompresorem
- přenos tepla z kondenzátoru do vytápěcího okruhu
- průchod chlazeného kondenzovaného chladiva přes expanzní ventil
- návrat chlazeného a kapalného freonu do odpařovače tepelného výměníku
Tepelná čerpadla jsou určena pro vytápění a chlazení. Další funkcí je ohřev vody pro domácí nebo průmyslové použití. Toto je nejfunkčnější zařízení ve srovnání s jakýmikoli kotli nebo klimatizacemi.
Tepelné čerpadlo funguje velmi ekonomicky, protože spotřebovává energii pouze pro provoz kompresoru a cirkulačních čerpadel. Energetická účinnost tepelných čerpadel je velmi vysoká. Faktor přeměny energie dosahuje 4-6 a dokonce i více. To znamená, že každý kilowatt použité energie je tepelným čerpadlem přeměněn na 3-5 kilowattů tepla, které se používá k vytápění domu nebo k ohřevu vody.
Za vytápění domu nebo ohřev vody zaplatíte několikrát méně než při použití elektrického kotle nebo kotle. Náklady na vytápění lze ušetřit až 75-80%!
Podle aktuálních plynových tarifů je provoz plynového kotle 2-3krát dražší než provoz tepelného čerpadla.
Jak funguje tepelné čerpadlo pro vytápění domácnosti?
Teplo může být získáno z:
- podzemní vody v hloubce 15-20 m;
- blízkého vodního tělesa;
- půdních podložek s horizontálním kolektorem uloženým do hloubky až 1,2-1,5 m;
- hlubokých vrtaných studní až do hloubky 40-50 m.
Existuje mnoho dalších způsobů, jak využít technologii tepelných čerpadel k snížení tepelných ztrát a snížení nákladů na vytápění.
Například při využívání přebytečného tepla z technologických procesů, tepla z odpadních vod a v mnoha dalších případech.
Typy tepelných čerpadel
Existují systémy, které využívají geotermální teplo, teplo ze vzduchu nebo instalace, které získávají hydrotermální teplo. Vyzdvihněme několik hlavních typů tepelných čerpadel.
Tepelné čerpadlo s využitím zemního tepla
Tepelné čerpadlo s využitím zemního tepla je systém, který čerpá přebytečné teplo z vrstvy povrchové půdy, hlubokých vrtů nebo blízkého vodního tělesa.
Teplota půdy v hloubce pod vrstvou zamrzající v zimě je vždy pozitivní – až 5-10 (° C). Teplo akumulované během léta je dostatečné pro to, aby tepelné čerpadlo s využitím zemního tepla vytápělo místnost v zimě.
Pro odvod tepla se pokládá trubkový plastový kolektor nebo se spouštějí dvojité sondy, ve kterých cirkuluje chladivo, které v zimních podmínkách nezamrzá. Čím více obytného prostoru, tím delší jsou trubky kolektoru nebo hloubka sond. Specifická výkonová kapacita odvodu tepla pro různé půdy se může pohybovat od 8 do 32 W / m². Vlastnosti půdy a jejích vrstev jsou také zohledněny, což vyžaduje geologické průzkumy.
Pokud je poblíž domu rybník nebo nádrž s dostatečným objemem vody a hloubkou, spirály a kroužky plastového kolektoru jsou do něj umístěny do hloubky (na dno).
Tepelné čerpadlo voda-voda
Tepelné čerpadlo voda-voda, jehož princip je založen na získávání tepla z podzemní vody, je poměrně složité na instalaci. Teplota vody v hloubce je po celý rok konstantní – přibližně + 10 ° C.
Pro instalaci takového tepelného čerpadla je nutná analýza hloubky vodního horizontu, množství, kvality a čistoty vody. Jeho výkon v oblasti tepla nebo chladu nezávisí na atmosférických podmínkách nebo změně ročního období. Poměr přeměny energie tepelného čerpadla voda-voda je vysoký – COP až 5 a více, ale instalace a údržba jsou problematické.
Tepelné čerpadlo voda-voda pro vytápění je výhodnou volbou pouze za podmínky kompetentního výběru a výpočtu zařízení, stejně jako vysoce kvalifikované instalace a uvedení do provozu.
Cena geotermálních a vodních tepelných čerpadel je vysoká kvůli potřebě předběžných průzkumů a drahých instalačních prací.
Tepelné čerpadlo vzduch-voda
Takové tepelné čerpadlo je cenově dostupnější z hlediska ceny a instalace. Je nejvhodnější pro integraci do modernizovaného vytápěcího systému a také se snadno instaluje a rychle se vyplácí při zavedení do nového domu. Protože jeho tepelný výkon závisí na teplotě venkovního vzduchu, je výhodné používat vzduchové tepelné čerpadlo v bivalentních okruzích, s záložním druhým zdrojem tepla.
Celkový výkon tepelného čerpadla se záložním zdrojem se stává téměř polovičním ve srovnání s jeho náklady, ale energetická účinnost a ekonomika celkového systému dodávky tepla zůstává optimální.
Rozlišujeme monoblokové uspořádání nebo sadu, která zahrnuje venkovní a vnitřní jednotky. Invertorové vzduchové tepelné čerpadlo reaguje přesně a ekonomicky na prioritní zatížení pro teplo, teplou vodu nebo chlad. Energetická účinnost takových systémů je až 5 a více, jsou schopny fungovat i při venkovních teplotách až -25 ° C. To jsou nejpopulárnější tepelná čerpadla pro použití v mírném klimatu ve většině území Ukrajiny.
Takové modely jsou dostupnou volbou z hlediska klimatických podmínek pro rychle se vyplácející projekt na modernizaci vytápění nebo instalaci v novém domě jak ve městech s miliony obyvatel, tak v regionech.
Skvělým příkladem vzduchového tepelného čerpadla je série Arctic Home Basic a Arctic Home Smart, vysoce výkonné zařízení od britské značky Mycond.
Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch
Využitím tepla z ventilace nebo venkovního vzduchu je tepelné čerpadlo vzduch-vzduch podobné z hlediska fungování chladicího / vytápěcího klimatizace, ale s prioritou práce na vytápění. Toto tepelné čerpadlo se používá jako systém, který vám umožňuje ušetřit peníze na vytápění vašeho domova nejen v Evropě, ale také na Ukrajině.
Kromě toho mohou být taková tepelná čerpadla vybavena sadou pro přípravu teplé vody a vyznačují se vysokými hodnotami sezónní energetické účinnosti.
Existují také další schémata systémů tepelných čerpadel:
- tepelná čerpadla země-vzduch;
- brine-voda tepelné čerpadlo;
- další.
Tepelná čerpadla se používají k ohřevu vody v bazénech nebo technologických procesech, v některých průmyslových oblastech nebo ve stavebnictví k vytápění jakéhokoli komerčního zařízení.
Výhody tepelných čerpadel
- Inovativní technologie pro dodávku tepla, klimatizaci a dodávku teplé vody, prezentované v jednom zařízení – tepelném čerpadle.
- Ekonomické a několikrát nižší náklady na vytápění a dodávku teplé vody.
- Ekologické tepelné čerpadlo, žádné emise CO2 a znečištění životního prostředí.
- Požární bezpečnost, žádná potřeba dohledu, schvalování, neustálého sledování bezpečnosti zařízení.
- Inteligentní řízení a ekonomické provozní režimy, řízení mikroklimatu pomocí teplotních a vlhkostních senzorů.
- Řízení různých teplotních vytápěcích okruhů: radiátory a podlahové vytápění.
- Klimatizace a vytápění s tepelnými čerpadly a fan coil jednotkami.
- Tepelné čerpadlo s využitím zemního tepla, jehož cena je vysoká, je ekonomicky životaschopnou volbou pro vytápění nového domu bez plynu, zejména v podmínkách omezeného napájení pro dům.
Závěry
Pouze vysoce kvalifikovaní specialisté mohou vybrat správnou sadu zařízení tepelného čerpadla, které pracuje podle jednoho nebo jiného schématu, s ohledem na konkrétní část soukromého domu, s ohledem na inženýrské systémy a plánování budov.
Správné výpočty určují: náklady na systém, jeho účinnost a spolehlivost. Tepelná čerpadla jsou inovativní systémy s komplexní instalací a inteligentním řízením. Pro realizaci takových projektů je nutné obrátit se na profesionály, aby vybrali nejvhodnější sadu zařízení z hlediska výkonu a ceny a vypočítali ekonomický přínos z její realizace.
