Tepelné čerpadlo je čistá energie

Systém vytápění nebo chlazení pomocí tepelného čerpadla se skládá ze tří základních částí

1. zdroje tepla
2. tepelného čerpadla
3. systému distribuce a ukládání tepla

Tepelné čerpadlo je jako zdroj tepla ideální pro nízkoteplotní vytápění (podlahové nebo stěnové)

Teplo ze země, vzduchu a vody
Vytápění v souznění s přírodou. Zdroje energie z geotermálních zdrojů, vody a tepla jsou k dispozici v prakticky nevyčerpatelném množství. Dostupnost těchto zdrojů energie je rozhodně jistější a šetrnější k přírodě.
Geotermální energije jako zdroj tepla
Geotermální tepelná čerpadla používají zemi jako zdroj tepla. Zem přirozeně ukládá teplo ze Slunce a její teploty jsou víceméně od určitých hloubek konstantní po celý rok. Chytře řešená technologie tepelných čerpadel pracuje na principu využítí sluneční energie uložené v zemi. Tento systém je ideální pro studny i podzemní kolektory.
Podzemní kolektory
Systém smyček uložený v zemi paralelně k povrchu asi 1,2 metru hluboko a napojených na tepelné čerpadlo. Rozteč mezi jednotlivými smyčkami je přibližně 60 cm. Smyčky přebírají teplo ze země.
Podzemní vrty
Tento systém se používá, pokud je pozemek příliš malý pro podzemní kolektory. Podzemní vrty jsou vertikální zemní tepelné výměníky, které mohou být nainsalovány ve vzdálenosti alespoň 5 metrů, aby na sebe neměly vliv.
Voda jako zdroj tepla
Tepelné čerpadlo jako zdroj tepla používá podzemní vodu. Vzdálenost mezi dvěma studnami by měla být nejméně 10 metrů a použitelný terén s vodou ne níže než 15 metrů pod zemí. Tento systém má nejvyšší výkon i topný faktor. Stručně řečeno - podzemní voda jako zdroj tepla pro tepelné čerpadlo je nejefektivnější.
Vzduch jako zdroj tepla
Tato tepelná čerpadla jsou nejlevnější, co se týče instalace a také nejrozířenější. Tento systém odebírá teplo z okolního vzduchu. Tento systém je hodný pro renovace nebo k bivalentním systémům. Tzn., že tepelné čerpadlo běží nejlépe paralelně s dalším tepelným zdrojem.

Jak funguje tepelné čerpadlo

Carnotův cyklus je vratný kruhový děj ideálního tepelného stroje, který se skládá ze dvou izotermických a dvou adiabatických dějů.

Vypařování
Chladivo cirkuluje v uzavřeném okruhu v tepelném čerpadle a odebírá teplo z okolního prostředí. Se vzrůstající teplotou se skupenství chladiva mění z kapalného na plynné. Chladivo se v této fázi odpařuje.
Komprese
Kompesor stlačí chladivo v plynném skupenství o několik stupňů. Stlačením se chladivo zahřeje (při zvýšení tlaku stoupá teplota).
Kondenzace
Takto zahřáté chladivo putuje do kondenzátoru nebo tepelného výměníku, kde se teplo přenáší do topného systému.
Dekomprese
Na konci cyklu chladivo předá teplotu. Po předání teploty a ztrátě tlaku projde chladivo zpět expanzním ventilem k prvnímu výměníku a začné znovu odebárat teplo z okolního prostředí.

Čím vyšší COP, tím lepší a účinnější provoz

COP je topný faktor tepelného čerpadla a udává poměr vyprodukovaného tepla a spotřebované energie. Je to tedy poměr mezi topným výkonem a příkonem tepelného čerpadla. Tzn. kolik energie potřebujete k tomu, abyste z tepelného čerpadla dostali požadovaný topný výkon. V praxi jsou používány 2 druhy topných faktorů. COP (Coefficient of Performance) je ukazatel hodnot v laboratorních podmínkách a SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) je ukazatel průměrných hodnot za celou topnou sezónu. Hodnota topného faktoru (COP) pohybuje od 2 do 7, což jsou krajní hodnoty. Např. topný faktor 3,7 znamená, že 3,24 kW spotřebované energie (kompresor) získáme 12 kW energie tepelné. Pozor: Při výpočtu topného faktoru se někdy nezapočítává spotřeba oběhových čerpadel (resp. ventilátorů), která jsou nutná pro provoz tepelného čerpadla. Skutečný topný faktor se pak může od údajů z prospektu výrazně lišit. Čím vyší COP, tím lepší a účinnější provoz.

Pokud uvažujete o instalaci tepelného čerpadla a váš objekt má velké tepelné ztráty, tak na tepelné čerpadlo raději zapomeňte. Nebudete s jeho provozem nikdy spokojeni. Tepelné čerpadlo je určeno primárně pro nízkoteplotní vytápění (podlahové nebo stěnové).