Jak fungují tepelná čerpadla
Jak fungují tepelná čerpadla
Tepelná čerpadla jsou zařízení, která využívají přírodní teplo z okolí, aby vytvořila teplo pro vytápění nebo ohřev vody. Čerpadla využívají principu termodynamiky a přenášejí teplo z nízkoteplotního média do vyšší teploty.
Princip tepelných čerpadel je založen na cyklickém procesu, který se skládá z několika kroků:
- 1. Zařízení odebírá teplo z nízkoteplotního zdroje: Tepelné čerpadlo nasává teplo z okolního prostředí, jako je vzduch, voda nebo země.
- 2. Teplo se přenáší do chladiva: Kompresor v čerpadle zvyšuje tlak chladiva a tím zvyšuje jeho teplotu.
- 3. Zvyšování teploty chladiva: Zvýšená teplota chladiva se používá k vytápění nebo ohřevu vody.
- 4. Odvádění chladu ven: Tepelné čerpadlo odvádí zbývající chlad z chladiva a opět ho připravuje pro další cyklus.
Existuje několik důvodů, proč se lidé rozhodují pro tepelná čerpadla:
- Energetická účinnost: Tepelná čerpadla využívají přírodní teplo, což je energeticky efektivní způsob vytápění.
- Šetrnost k životnímu prostředí: Tepelná čerpadla nevytvářejí emise a neznečišťují vzduch.
- Možnost chlazení: Některá tepelná čerpadla mohou sloužit i jako klimatizační zařízení v letních měsících.
- Dlouhá životnost: Správně udržovaná tepelná čerpadla mohou vydržet desítky let.
Rychlá cenová nabídka na čerpadlo
Pokud váš dům nemá vzduchové kanály pro rozvod tepla, nemusíte se bát. Můžete potenciálně použít speciální druh tepelného čerpadla, tzv. mini-split tepelné čerpadlo. Spojuje venkovní jednotku se zdrojem vzduchu s několika vnitřními jednotkami. Tyto vnitřní jednotky se připojují k ohřívači vody nebo ohřívačům prostoru. Tyto bezkanálové systémy mini-split jsou užitečné pro modernizaci domu se systémem tepelného čerpadla, protože jejich umístění venku a uvnitř domu je flexibilní.
Další výhodou je, že instalace vyžaduje pouze 3palcový (7,6centimetrový) kabel, který prochází zdí, což je docela nenápadné. Jsou také univerzální. Vnitřní vzduchotechnické jednotky lze instalovat do stěn, stropů nebo na podlahu a navíc jsou malé. Jednou z nevýhod však je, že instalace musí zabrat i určitý vnitřní prostor, aby mohla fungovat. Také nepřevedou tolik vzduchu jako větší tepelná čerpadla, takže se nejlépe hodí do malých obytných a komerčních prostor.
Zatímco většina tepelných čerpadel se spoléhá na vzduch. Chladicí zařízení s reverzním cyklem (RCC) místo toho čerpá vodu, což mu umožňuje efektivnější provoz při teplotách pod bodem mrazu. V systému RCC se tepelné čerpadlo připojuje k izolované nádrži na vodu, kterou buď ohřívá, nebo ochlazuje. Poté systém ventilátorů a spirál čerpá ohřátý nebo ochlazený vzduch z nádrže potrubím do jedné nebo více topných zón. Systém RCC může také čerpat horkou vodu přes sálavé podlahové vytápění, takže až se vám v zimě budou bosé nohy pohodlně vyjímat na vyhřáté podlaze z dlaždic, můžete poděkovat systému RCC.
U typického tepelného čerpadla se zdrojem vzduchu je potřeba záložní hořák, který dodává dočasné teplo, když se systém přepne na zpětný chod, aby rozmrazil cívky. Tento záložní hořák zabraňuje tomu, aby systém vyfukoval studený vzduch přes registry, zatímco se odmrazují cívky, což je klíčové, pokud je vaším cílem zůstat v teple.
Někdo by mohl říci, že systém RCC je lepší v tom, že k odmrazování cívek používá horkou vodu z nádrže, takže není potřeba žádný záložní hořák. To také znamená, že systém nikdy nefouká studený vzduch, když by neměl, a výsledkem je, že zůstanete pěkně v teple.
Novějším doplňkem je tepelné čerpadlo pro chladné klima, které se tak jmenuje proto, že si dokáže účinně poradit s chladnějším počasím než většina ostatních konstrukcí – dokonce i s teplotami pod 0 stupňů Fahrenheita (-18 stupňů Celsia). Tepelné čerpadlo pro chladné klima rozpozná minimální množství energie potřebné k zajištění požadované úrovně vytápění nebo chlazení a upraví svůj výkon nahoru nebo dolů, takže nikdy neplýtvá energií.
V chladných zimách v Minnesotě tato tepelná čerpadla bylo prokázáno, že jsou přibližně dvakrát energeticky účinnější než typické pece na zemní plyn, což z nich činí mimořádně ekologickou alternativu.
I speciální tepelná čerpadla mají svá omezení. Přečtěte si o výhodách a nevýhodách tepelných čerpadel a o tom, co byste měli vědět před jejich nákupem.
Často kladené otázky o tepelných čerpadlech
1. Jak fungují tepelná čerpadla?
Tepelná čerpadla jsou zařízení, která přenáší teplo z jednoho prostředí na jiné. Využívají přitom principu termodynamiky a termostatu.
2. Jaký je princip činnosti tepelných čerpadel?
Tepelná čerpadla využívají chladiva a kompresor k cyklickému přenosu tepla. Nejprve se chladivo vypařuje ve výparníku, přičemž absorbují teplo ze svého okolí. Následně se stlačuje v kompresoru, čímž se zvyšuje jeho teplota. Teplý plyn se poté přenáší do kondenzátoru, kde předává teplo prostředí, do kterého je čerpadlo napojeno (například do vytápěného prostoru).
3. Mohu tepelné čerpadlo používat pro chlazení?
Ano, mnoho tepelných čerpadel umožňuje i režim chlazení. V tomto případě se proces cyklu obrací a tepelné čerpadlo odvádí teplo z vytápěného prostoru ven, čímž jej ochlazuje.
4. Jakou energii potřebují tepelná čerpadla?
Tepelná čerpadla využívají elektrickou energii pro pohon kompresoru a dalších částí systému. K vyprodukovanému teplu pak potřebují určité množství primární energie (například elektřiny nebo plynu), které se však v porovnání s tradičními způsoby vytápění projeví značnou úsporou.
5. Jaká je životnost tepelných čerpadel?
Životnost tepelných čerpadel se pohybuje kolem 15 až 20 let, přičemž správná údržba a pravidelné servisní kontrola může prodloužit jejich provozní dobu.
6. Jak se porovnávají různé typy tepelných čerpadel?
Různé typy tepelných čerpadel, jako jsou vzduch-voda, voda-voda nebo země-voda, mají různé výhody a účinnosti. Při výběru je tedy nutné zvažovat potřeby a možnosti daného prostředí.
Rychlá cenová nabídka na čerpadlo
Podívejte se, jak funguje tepelné čerpadlo.
Díky, že jste dočetli až sem. Doufám, že se článek aspoň trošku líbil a přečtete si i některé další články na našem webu.
Ahoj, jsem David, odborník na solární panely a fotovoltaiku. Původem jsem z USA, ale již šest let žiji v České republice. Mám rád solární energii a jsem hrdý na to, že mohu přispět k udržitelnější budoucnosti tím, že pomáhám s vývojem a instalací solárních systémů.
