Na akom princípe funguje tepelné čerpadlo vzduch-voda?
Ako funguje tepelné čerpadlo typu vzduch-voda? Aké sú jeho najväčšie výhody a pre koho je prednostne určené? Poradíme vám, podľa čoho si vybrať správne tepelné čerpadlo.
Na čo slúži tepelné čerpadlo?
Tepelné čerpadlo je alternatívny vykurovací systém, ktorý pracuje na princípe využitia účinnej technológie, prostredníctvom ktorej sa získava energia z prostredia. Tepelné čerpadlá rôznych typov čerpajú energiu z okolitého vzduchu, zeme alebo podzemnej vody. Takto získané teplo sa následne využíva na vykurovanie obytných priestorov a ohrev vody. Technológia všetkých typov tepelných čerpadiel je založená na rovnakom princípe, líši sa však typ využívaného zdroja energie.
Spôsob fungovania tepelného čerpadla možno prirovnať k princípu fungovania chladničky, ale s tým rozdielom, že sa pri ňom vytvára teplo, nie chlad. Kým chladnička odoberá teplo zo svojho interiéru a odvádza ho von na ochladenie potravín, tepelné čerpadlo odoberá teplo z prostredia mimo domu a používa ho na vykurovanie obytných priestorov.
Princíp kúrenia tepelným čerpadlom
V tepelnom čerpadle funguje princíp pozostávajúci zo štyroch krokov, ktoré prebiehajú nepretržite v uzavretom cykle. V neustále sa opakujúcom cykle tepelného čerpadla dochádza k odparovaniu, stláčaniu – kompresii, skvapalňovaniu a expanzii chladiva s cieľom získať tepelnú energiu. Kvapalné chladivo absorbuje tepelnú energiu z prostredia a musí ju zvýšiť na takú úroveň teploty, aby ju bolo možné použiť vo vykurovacom systéme. Na to sa používa určitá časť elektrickej energie. Čím väčší je teplotný rozdiel medzi zdrojom energie a požadovaným využiteľným teplom, tým väčší elektrický výkon je použitý.
Ako funguje tepelné čerpadlo vzduch-voda
Tepelné čerpadlo typu vzduch-voda odoberá energiu z vonkajšieho vzduchu nízkej teplotnej úrovne a pomocou kompresora ju mení na potrebnú vyššiu teplotu.
- Okruhom prúdi chladivo – teplonosná látka s nízkym bodom varu, ktorá sa pri každom prechode okruhom najskôr odparí a následne opäť kondenzuje.
- Vo výparníku (vonkajšia jednotka) sa chladivo odparuje pri nízkej vonkajšej teplote a absorbuje do seba energiu z vonkajšieho okolia.
- Odparené chladivo je následne nasaté do kompresora, ktorý prudko zvýši jeho tlak a teplotu.
- Stlačené horúce pary chladiva sú vytlačené do kondenzátora (vnútorná jednotka), kde je jeho teplo odovzdané do vody vykurovacieho systému.
- Ochladením sa z chladiva stane opäť kvapalina, ktorá prúdi do expanzného ventilu (škrtiaci prvok), kde sa vstrekne do výparníka a cyklus sa opakuje.
Chladiaca funkcia tepelného čerpadla
Obrovskou výhodou tepelného čerpadla je, že je to jediný vykurovací systém, ktorý je schopný vykurovať a zároveň chladiť. Je tak v prevádzke celoročne bez nutnosti vlastniť v domácnosti klimatizačnú jednotku. S tepelným čerpadlom však môžete interiér počas letných horúčav úspešne schladiť iba vtedy, ak má jednotka reverzibilnú funkciu tepelného čerpadla, ktorá bola pri nej od začiatku naplánovaná. Ak chladenie tepelným čerpadlom pôvodne nebolo v pláne, dá sa táto funkcia do niektorých modelov namontovať aj spätne. Dôležité je, aby bol vykurovací systém optimálne zladený s klimatizačným systémom tepelného čerpadla.
Chladenie pomocou tepelného čerpadla funguje rovnakým spôsobom ako výroba tepla s tým rozdielom, že cyklus chladiaceho okruhu beží v opačnom smere – tzv. reverzný chod. Teplo sa vtedy z vykurovania odvádza do vonkajšieho prostredia, čím sa vykurovací systém ochladzuje. Chladiaci efekt reverzného tepelného čerpadla však nikdy nebude taký účinný ako
klimatizácia
.
Fungovanie tepelného čerpadla v zime
Množstvo záujemcov o tepelné čerpadlá vzduch-voda sa obáva o ich účinnosť počas zimných mesiacov. Tepelné čerpadlá však dokážu efektívne pracovať až do mínus 20 °C a sú vybavené aj ochranou proti zamŕzaniu vonkajšej jednotky. Takéto teploty sa však na celom trvalo obývanom území Slovenska v podstate nevyskytujú ani v zime a aj v januári či februári môžu priemerné denné teploty v dlhodobom meraní dosahovať hodnotu okolo troch stupňov nad nulou.
Tepelné čerpadlá vzduch-voda značky Buderus odoberajú vykurovaciu energiu zo vzduchu a sú schopné efektívne pokryť celú tepelnú spotrebu vášho domu, a to dokonca aj pri teplotách do mínus 20 °C. Počas extrémne mrazivých teplôt hlboko pod nulou však môže tepelné čerpadlo spotrebovať viac elektrickej energie na výrobu tepla a teplej vody. Ako doplnok sa totiž používa aj elektrická špirála, ktorá dokáže veľmi rýchlo zvýšiť teplotu vody na požadovanú úroveň, avšak zvyšuje aj množstvo spotrebovaných kWh elektriny.
Publikované 10.4.2024
Zaujala vás táto téma?
Viac informácií o tejto alebo iných zaujímavých témach nájdete v našom Blogu.