Tepelné čerpadlo: čo to je, na čo slúži a rozsah použitia - Setafi

Pravdepodobne ľudia, ktorí aspoň raz uvažovali o autonómnom vykurovaní vlastných domovov, narazili na pojem "tepelné čerpadlo", ale úplne nerozumeli tomu, čo to je. Dnes sa pokúsime tento pojem podrobne vysvetliť.

Ľudia sú zvyknutí, že z toho, že niečo spália, sa im v domácnostiach teplo. Napríklad skôr v každom súkromnom dome bola pec na drevo. Ľudia pálili palivové drevo, uhlie a vykurovali svoje domy. V zásade tento spôsob vykurovania prežil dodnes, no je čoraz menej bežný. V mestách sa spaľujú plyn, uhlie a ropné produkty na vykurovanie výškových budov. To znamená, že princíp získavania tepla je zachovaný: musíte niečo spáliť, aby sa zahrialo.

Musíte však pochopiť, že tento spôsob získavania tepla nemôže trvať večne. Skôr či neskôr sa zdroje na spálenie začnú míňať. Táto myšlienka prenasledovala mnohých ľudí, a tak začali uvažovať o alternatívnych zdrojoch tepla.

Tepelné čerpadlo je jedným z alternatívnych spôsobov výroby tepla. Ak sa pozriete, potom okolo ľudí je veľa tepla vo vzduchu, vode a zemi. Tepelné čerpadlo z nich pomáha vytvárať teplo bez toho, aby sa niečo spálilo.

Tepelné čerpadlo - čo to je?

Tepelné čerpadlo je zariadenie, ktoré vytvára teplo z prostredia a dodáva ho do vykurovacieho systému domu. Tepelné čerpadlá sú poháňané energiou, ktorá sa však nevynakladá na vykurovanie domácnosti ako v elektrickom krbe, ale na prenos tepla z okolia do domu. Vďaka tomuto prístupu je efektivita vynaloženej energie oveľa vyššia ako pri priamom vykurovaní domu. Preto sa šetrí elektrina, čo má pozitívny vplyv na životné prostredie.

Tepelné čerpadlá: typy

Existujú tri typy tepelných čerpadiel podľa spôsobu výroby tepla:

1. Vzduch – vytvára teplo zo vzdušnej hmoty.
2. Geotermálne - generujú teplo zo zeme.
3. Voda – vyrába teplo z vody riek, jazier, morí a podzemných zdrojov.

Princíp fungovania je jednoduchý. V jednom z vyššie popísaných prostredí je umiestnený výmenník tepla radiátor, ktorý zbiera teplo zo zeme, vzduchu alebo vody. Pomocou tepelného čerpadla sa toto teplo akumuluje, jeho teplota stúpa a posiela sa do vykurovacieho systému domu.

V skutočnosti každý človek vo svojom živote videl tepelné čerpadlo v prevádzke. Významnými predstaviteľmi týchto čerpadiel sú chladnička a klimatizácia. Áno, fungujú na chladenie. Ale tepelné čerpadlo môže pracovať ako na vykurovanie, tak aj na chladenie. Všetko závisí od toho, ako je organizovaný cyklus výmeny tepla. V chladničke je termodynamický cyklus organizovaný na chladenie. Ak ho však odošlete v opačnom poradí, chladnička bude fungovať ako ohrievač. Nie, to neznamená, že niekde v chladničke je prepínač termodynamických cyklov. To znamená, že princíp fungovania je diametrálne odlišný, no veľmi podobný. Pretože veľmi často sa pri vykurovaní tepelným čerpadlom používa v systéme ako chladivo aj freón.

Podľa typu nosičov tepla vo vstupných a výstupných systémoch sú modely tepelných čerpadiel rozdelené do 8 kategórií:

• "zem-voda";
• "voda-voda";
• "vzduch-voda";
• "zem-vzduch";
• "voda-vzduch";
• "vzduch-vzduch";
• "freón-voda";
• freónový vzduch.

Freon-air je chladiaci systém v klimatizáciách a chladničkách. Na vykurovanie sa častejšie používajú "freón-voda", "vzduch-vzduch" a "vzduch-voda".

V súlade s tým bude účinnosť tepelného čerpadla a tepelného systému závisieť od použitého nosiča tepla a klimatických podmienok. Napríklad v horúcich krajinách sa systém vzduch-vzduch dobre osvedčil. V chladnejších krajinách sa častejšie používa vzduch-voda, ale účinnosť tohto systému klesá, keď klesnú mrazy pod -25. Ak mráz klesne nižšie, potom sa vykurovací systém nedokáže vyrovnať a musíte pripojiť ďalšie zdroje dodávky tepla.

V horských oblastiach sú bežné systémy „zem – vzduch“ a „voda – vzduch“. Obyvatelia horskej krajiny aktívne „odčerpávajú“ teplo z hôr. Okrem toho môžu byť inštalácie horizontálne aj vertikálne. Vo vertikálnych systémoch je bežný nasledujúci princíp tvorby tepla:

• vykopať hlbokú studňu;
• do nej je spustený výmenník tepla, cez ktorý preteká nemrznúca zmes, zriedený alkohol, freón alebo len voda;
• studňa sa naplní vodou a voda „prináša“ teplo z kameňov do výmenníka tepla.

Hĺbka takýchto studní dosahuje 170 metrov.

Vo všeobecnosti je najúčinnejším spôsobom vykurovania zber tepla zo zeme. Táto metóda je dobrá, pretože teplota pôdy, dokonca aj v malej hĺbke, zostáva nezmenená po celý rok. Teplota vody alebo vzduchu sa mení, ale Zem nie. Zemné vykurovacie zariadenia sú preto prakticky nezávislé od poveternostných podmienok. Škandinávske krajiny sú v používaní takéhoto systému pred ostatnými. Sú posadnutí zelenou energiou a ochranou životného prostredia, vďaka čomu sú o niečo lepší ako iné krajiny. Podstata tejto metódy spočíva v tom, že systém radiátorov musí byť pochovaný v zemi do hĺbky najmenej 50 centimetrov, pod úrovňou zamrznutia pôdy. Zvyčajne je to 1,2 až 2 metre „pod zemou“. Do radiátorového systému sa naleje nemrznúca zmes, ktorá privedie do domu „teplo zeme“. Nemrznúca zmes poháňa tepelné čerpadlo cez systém. Problémom tejto metódy je, že je veľmi drahá a vyplatí sa nie menej ako 10-15 rokov.

Záver

Tepelné čerpadlo je nevyhnutnou súčasťou vykurovacieho alebo chladiaceho systému, ktorý využíva teplo z okolia. Tepelné čerpadlo je elektrické zariadenie, ktoré „poháňa“ teplovýmennú kvapalinu cez vykurovací systém. Je dôležité si ho kúpiť, keď plánujete vo svojom dome zorganizovať autonómne vykurovanie pomocou tepla prírody.

V našich zemepisných šírkach nie je tento spôsob vykurovania bývania príliš bežný pre jeho vysokú cenu, prácnosť realizácie a špecifickú klímu. Ak je klíma príliš chladná, tento spôsob vykurovania nezvláda, takže stále musíte používať tradičné vykurovanie.