Ako funguje tepelné čerpadlo? Toto by ste mali vedieť

Napriek tomu, že princíp tepelného čerpadla poznáme už viac ako 100 rokov, až v poslednom desaťročí sa tieto zariadenia začínajú častejšie využívať na vykurovanie bežných domácností. Ako funguje tepelné čerpadlo, aké významné benefity prináša a ktoré druhy sú dnes najpopulárnejšie? Prinášame vám prehľad tých najdôležitejších faktov a zaujímavostí.

Až o 40 % menej škodlivých emisií

Ak chcete zohrievať vodu v domácnosti, musíte jej dodať tepelnú energiu. Keď využívate elektrické kúrenie, touto energiou je elektrina. V prípade plynového kúrenia vzniká teplo spaľovaním plynu. Tieto zdroje energie sú však spojené so znečisťovaním životného prostredia. Pri výrobe elektriny, ťažbe a spaľovaní plynu dochádza k produkovaniu emisií CO₂ a iných škodlivých látok.

Tepelné čerpadlo prináša v tomto smere veľkú výhodu – síce je tiež poháňané elektrickou energiou, avšak teplo nevyrába priamo z elektriny. Odoberá ho z okolitej prírody a odovzdáva ho vode, ktorú chcete ohrievať. Vďaka tomu tepelné čerpadlá nielenže významne zmenšujú náklady na energie, ale ešte k tomu prispievajú k znižovaniu vyprodukovaných emisií CO₂ aj o viac ako 40 %.

Ako funguje tepelné čerpadlo?

Ako sme už načrtli, tepelné čerpadlá fungujú na princípe „prečerpávania“ tepla z okolitej prírody do vody v domácnosti. Tento proces môže efektívne prebiehať vďaka 3 základným komponentom.

Zaujímavosť: Tepelné čerpadlo dokáže vďaka svojmu princípu fungovania vyrobiť z 1 kWh spotrebovanej elektriny aj 4 kWh tepla. Dosahuje tak neporovnateľne lepšiu účinnosť ako klasické elektrické kúrenie alebo plynový kotol.

Výparník

Tento komponent si môžete predstaviť ako nádobu, v ktorej sa nachádza špeciálne chladivo. Do výparníka sa privádza nízko-potenciálové teplo, ktoré spôsobí odparovanie chladiva – napríklad z exteriérového vzduchu alebo pôdy.

Kompresor

Kompresor nasáva odparené plynné chladivo z výparníka a tlačí ho do kondenzátora. Na pohon kompresora je nutná elektrická energia, preto tepelné čerpadlá potrebujú pre svoje fungovanie zdroj elektriny.

Kondenzátor

Stlačené chladivo, ktoré vstupuje do kondenzátora, má už pomerne vysokú teplotu. Napríklad, kým exteriérový vzduch ohrievajúci výparník má len 2 °C, chladivo v kondenzátore môže byť ohriate aj na viac ako 50 °C.

Chladivo v kondenzátore kondenzuje a ohrieva potrubie s vykurovacou vodou, ktorá sa rýchlo zohrieva. Následne putuje do radiátorov alebo potrubí podlahového kúrenia v domácnosti.

Z kondenzátora sa ďalej vstrekuje kvapalné chladivo cez škrtiaci ventil späť do výparníka a celý proces sa znovu opakuje. Tepelné čerpadlá majú uzatvorený okruh a pomerne jednoduchú konštrukciu, takže nie sú náročné na údržbu a majú dlhú životnosť.

Tepelné čerpadlo: Princíp fungovania jednotlivých typov

V závislosti od toho, odkiaľ tepelné čerpadlo získava nízko-potenciálové teplo a aký je z neho výstup, poznáme v dnešnej dobe 4 základné typy.

Tepelné čerpadlo vzduch vzduch

Tento druh tepelného čerpadla odoberá teplo z okolitého vzduchu. Vyššie spomínaným procesom ho násobí a následne ho neodovzdá vykurovacej vode, ale priamo interiérovému vzduchu. Tepelné čerpadlo vzduch vzduch poznáme napríklad ako klasickú klimatizáciu, ktorá dokáže nielen chladiť, ale aj ohrievať domácnosť.

Tepelné čerpadlo vzduch voda

Ako už napovedá jeho názov, tepelné čerpadlo vzduch voda funguje na princípe odčerpávania tepelnej energie z exteriérového vzduchu a jej odovzdávania vykurovacej vode. V súčasnosti je najpopulárnejšie spomedzi všetkých typov.

Tepelné čerpadlo voda voda

Pýtate sa, ako funguje tepelné čerpadlo, ktoré odoberá teplo z vody? Veľmi jednoducho. Stačí, že v blízkosti vášho domu máte rybník, jazierko, bazén alebo rieku. Jednoducho, vodnú plochu, v rámci ktorej je umiestnený tepelný kolektor. Nízko-potenciálové teplo je známym procesom znásobované a odovzdávané vykurovacej vode.

Tepelné čerpadlo zem voda

Pri tomto type tepelného čerpadla je kolektor umiestnený v nezamŕzajúcej hĺbke v zemi, odkiaľ odoberá nízko-potenciálové teplo. Tepelné čerpadlo zem voda je výhodné najmä v prípade, že bývate v oblasti, kde počas zimy vyčíňajú tuhé mrazy.

Oplatí sa tepelné čerpadlo do starého domu?

V dnešnej dobe sú tepelné čerpadlá cenovo dostupnejšie ako v minulosti a ponúkajú viac možností. Výnimočnosťou už nie je ani tepelné čerpadlo do bytu s balkónom. Ak rozmýšľate nad tým, že si dáte tepelné čerpadlo do starého domu, v prvom rade sa zamyslite, či je nehnuteľnosť dobre izolovaná. A počítajte s tým, že to bude určite zaujímať aj dodávateľa tepelného čerpadla.

Vo všeobecnosti platí, že tepelné čerpadlá nefungujú efektívne v nehnuteľnostiach, ktoré majú veľké tepelné straty. Pred investíciou do technológie tepelného čerpadla preto najprv zvážte rekonštrukciu samotného domu. V prípade novostavieb alebo dobre izolovaných rodinných domov sa návratnosť investície do tepelného čerpadla zvyčajne hýbe na úrovni 7 až 10 rokov.

Foto: shutterstock.com / depositphotos.com