Tepelné čerpadlo: co to je, k čemu je a rozsah použití - Setafi

Pravděpodobně lidé, kteří alespoň jednou uvažovali o autonomním vytápění vlastních domů, narazili na pojem „tepelné čerpadlo“, ale plně nechápali, co to je. Dnes se pokusíme tento pojem podrobně vysvětlit.

Lidé jsou zvyklí získávat teplo ve svých domovech tím, že něco spálí. Například dříve v každém soukromém domě byla kamna na dřevo. Lidé pálili dříví, uhlí a vytápěli své domy. V zásadě tento způsob vytápění přetrval dodnes, ale je čím dál tím méně rozšířený. Ve městech se spalují plyn, uhlí a ropné produkty k vytápění výškových budov. To znamená, že princip získávání tepla je zachován: musíte něco spálit, aby se to zahřálo.

Ale musíte pochopit, že tento způsob získávání tepla nemůže trvat věčně. Dříve nebo později začnou docházet zdroje na spalování. Tato myšlenka pronásledovala mnoho lidí, a tak začali přemýšlet o alternativních zdrojích tepla.

Tepelné čerpadlo je jedním z alternativních způsobů výroby tepla. Když se podíváte, pak kolem lidí je hodně tepla ve vzduchu, vodě a zemi. Tepelné čerpadlo z nich pomáhá vyrábět teplo, aniž by se něco spálilo.

Tepelné čerpadlo - co to je?

Tepelné čerpadlo je zařízení, které vyrábí teplo z okolního prostředí a dodává ho do topného systému domu. Tepelná čerpadla jsou poháněna energií, která se však nevynakládá na vytápění domácnosti jako u elektrického krbu, ale na přenos tepla z okolí do domu. Díky tomuto přístupu je účinnost vynaložené energie mnohem vyšší než u přímého vytápění domu. Šetří se tedy elektřina, což má pozitivní vliv na životní prostředí.

Tepelná čerpadla: typy

Existují tři typy tepelných čerpadel podle způsobu výroby tepla:

1. Vzduch – vytváří teplo ze vzduchové hmoty.
2. Geotermální – generuje teplo ze země.
3. Voda – vyrábí teplo z vody řek, jezer, moří a podzemních zdrojů.

Princip fungování je jednoduchý. V jednom z výše popsaných prostředí je umístěn radiátor-výměník tepla, který shromažďuje teplo ze země, vzduchu nebo vody. Pomocí tepelného čerpadla se toto teplo akumuluje, jeho teplota stoupá a posílá se do systému vytápění domu.

Ve skutečnosti každý člověk ve svém životě viděl tepelné čerpadlo v provozu. Významnými představiteli těchto čerpadel jsou lednice a klimatizace. Ano, fungují na chlazení. Ale tepelné čerpadlo může pracovat jak pro vytápění, tak pro chlazení. Vše závisí na tom, jak je uspořádán cyklus výměny tepla. V chladničce je termodynamický cyklus organizován pro chlazení. Pokud jej však odešlete v opačném pořadí, bude chladnička fungovat jako ohřívač. Ne, to neznamená, že je někde v lednici termodynamický spínač cyklu. To znamená, že princip fungování je diametrálně odlišný, ale velmi podobný. Protože velmi často se při vytápění tepelným čerpadlem používá v systému jako chladicí kapalina i freon.

Podle typu nosičů tepla ve vstupních a výstupních systémech jsou modely tepelných čerpadel rozděleny do 8 kategorií:

• "země-voda";
• "voda-voda";
• "vzduch-voda";
• "země-vzduch";
• "voda-vzduch";
• "vzduch-vzduch";
• "freon-voda";
• freonový vzduch.

Freon-air je chladicí systém v klimatizacích a chladničkách. Pro vytápění se častěji používají "freon-voda", "vzduch-vzduch" a "vzduch-voda".

V souladu s tím bude účinnost tepelného čerpadla a tepelného systému záviset na použitém nosiči tepla a klimatických podmínkách. Například v horkých zemích se systém vzduch-vzduch osvědčil. V chladnějších zemích se častěji používá vzduch-voda, ale účinnost tohoto systému klesá, když mrazy klesnou pod -25. Pokud mráz klesne níže, pak to topný systém nezvládne a musíte připojit další zdroje dodávky tepla.

V horských oblastech jsou běžné systémy „země-vzduch“ a „voda-vzduch“. Obyvatelé horských krajin aktivně „odčerpávají“ teplo z hor. Kromě toho mohou být instalace jak horizontální, tak vertikální. Ve vertikálních systémech je běžný následující princip výroby tepla:

• vykopat hlubokou studnu;
• do něj je spuštěn výměník tepla, kterým protéká nemrznoucí směs, zředěný alkohol, freon nebo jen voda;
• studna je naplněna vodou a voda "přináší" teplo z kamenů do výměníku.

Hloubka takových vrtů dosahuje 170 metrů.

Obecně platí, že nejúčinnějším způsobem vytápění je sběr tepla ze země. Tato metoda je dobrá, protože teplota půdy i v malé hloubce zůstává po celý rok neměnná. Teplota vody nebo vzduchu se mění, ale země ne. Proto jsou zemní topná zařízení prakticky nezávislá na povětrnostních podmínkách. Skandinávské země jsou v používání takového systému před ostatními. Jsou posedlí zelenou energií a ochranou životního prostředí, díky čemuž jsou o něco lepší než jiné země. Podstata této metody spočívá v tom, že systém radiátorů musí být pohřben v zemi do hloubky nejméně 50 centimetrů, pod úrovní zamrznutí půdy. Obvykle je to 1,2–2 metry „pod zemí“. Do radiátorového systému se nalije nemrznoucí směs, která do domu přivede „teplo země“. Nemrznoucí směs pohání tepelné čerpadlo systémem. Problémem této metody je, že je velmi drahá a vyplatí se za 10–15 let.

Závěr

Tepelné čerpadlo je nezbytnou součástí systému vytápění nebo chlazení, který využívá teplo z okolního prostředí. Tepelné čerpadlo je elektrické zařízení, které „pohání“ teplosměnnou kapalinu topným systémem. Je důležité si jej koupit, když plánujete ve svém domě organizovat autonomní vytápění pomocí tepla přírody.

V našich zeměpisných šířkách není tento způsob vytápění bydlení příliš běžný pro jeho vysokou cenu, pracnost provedení a specifické klima. Pokud je klima příliš chladné, tento způsob vytápění nezvládá, takže musíte stále používat tradiční vytápění.