Ako vlastne funguje tepelné čerpadlo?

Vykurovanie zdarma teplom z okolitého prostredia.

Domácnosti spotrebujú najväčšiu časť energie na vykurovanie a prípravu teplej úžitkovej vody. Vzhľadom na vysoké ceny vykurovacieho oleja a zemného plynu sú tepelné čerpadlá obzvlášť výhodnou alternatívou, najmä pre novostavby, ale aj ako obnova starých vykurovacích zariadení.

Tepelné čerpadlá využívajú teplo z okolitého prostredia, ktoré je zdarma zo zeme, zo spodnej vody, alebo zo vzduchu a počas celého roka poskytujú teplo na vykurovanie a prípravu teplej úžitkovej vody. Výrazne znižujú náklady na spotrebu energie, zabraňujú spaľovaniu fosílnych palív a znižujú splodiny oxidu uhličitého CO2 o viac ako 40 percent.

Tri okruhy získavajú teplo na vykurovanie z teploty zeme.

Tepelné čerpadlo funguje v princípe ako chladnička, ale v opačnom využití: chladnička odoberá teplo obsiahnuté v potravinách a odovzdáva ho smerom von. Tepelné čerpadlo získava teplo zo zeme, vody alebo vzduchu a odovzdáva ho vykurovaciemu systému.

Najrozšírenejším systémom je tepelné čerpadlo získavajúce teplo zo zeme. Využíva zem ako zdroj tepla pomocou prvého obehového okruhu naplneného soľankou. Táto cirkuluje v zemných sondách, čiže v plastových rúrkach umiestnených v zemi. Soľanka je zmes vody a okoliu neškodnej nemrznúcej zmesi. Pretože od 15 metrov hĺbky má zem trvalo teplotu asi 10 °C , soľanka sa tu zohrieva.

Pomocou tepelného výmenníka, takzvaného splyňovacieho zariadenia odovzdáva teplo druhému okruhu, takzvanému chladiacemu okruhu a to chladiacemu médiu cirkulujúcemu v tepelnom čerpadle. Výmenník je zložený z úzkych kovových komponentov, ktoré od seba oddeľujú dve médiá. Jedno médium však odovzdáva teplotu druhému médiu. Chladiace médium sa teda v tepelnom čerpadle zohreje. Následok: odparuje sa z dôvodu svojho nízkeho bodu varu. Elektricky poháňaný kompresor nasáva odparované chladiace médium a stláča ho. Zvýšenie tlaku zvyšuje teplotu média.

V pripojenom skvapalňovacom zariadení para kondenzuje a odovzdáva teplo tretiemu okruhu, vodnému okruhu vykurovacieho systému. V tepelnom čerpadle je tekuté chladiace médium nasledovne „uvoľnené“ pomocou expanzného ventilu. Potom môže obeh v tepelnom čerpadle začať znova.

Účinný koncept ideálny pre novostavby.

Pretože tepelné čerpadlo využívajúce teplo zo zeme môže byť účinne použité pri nízkoteplotných vykurovacích systémoch, hlavne podlahovom vykurovaní, doporučuje sa hlavne pri novostavbách. Ďalšia výhoda: okrem vykurovania a prípravy teplej úžitkovej vody môže tepelné čerpadlo s pomocou ďalších pridaných komponentov prevziať aj vetranie a chladenie domácnosti.

Kompresor tepelného čerpadla spotrebuje málo energie a pracuje veľmi účinne: s 1 kW/h elektrického prúdu vyprodukuje moderné tepelné čerpadlo až 5 kW/h vykurovacej energie. To ho robí neporaziteľne výhodným a životné prostredie nezaťažujúcim systémom. Zemné tepelné čerpadlo získava asi 80% vykurovacej potreby zdarma z okolitého priestoru. Obstarávacie náklady sú síce vyššie ako u plynového alebo olejového vykurovania, ale prevádzkové náklady sú o 50 percent nižšie ako u konvenčných vykurovacích systémov. Na Slovensku majú tepelné čerpadlá zatiaľ relatívne malý podiel na trhu. Naproti tomu vo Švajčiarsku je to viac ako 30% a vo Švédsku je touto technikou vybavených viac ako 90% novostavieb.