energia real
Energia Real
Reálne šetrenie až do 60%

Tepelné čerpadlá

Využívanie obnoviteľných zdrojov energie získava stále väčší význam. Zodpovedným je za to stále rastúce ekologické myslenie ľudí a túžba po viac hospodárnej, pohodlnej a pokrokovej vykurovacej technike. Túto skutočnosť podporuje aj trend smerujúci k používaniu vykurovacích zariadení s kondenzačnou a solárnou technológiou.

Tepelné čerpadlá sú zariadenia, ktoré získavajú tepelnú energiu z okolitého prostredia (slnečné teplo zachytené vo vzduchu, pôde a spodnej vode) a za pomoci kompresora, expanzného ventilu, sústavy tepelných výmenníkov a kondenzátora dokážu odovzdávať toto teplo do vykurovacej sústavy pri vyššej teplotnej úrovni, ako bolo odobrané z okolitého prostredia. Ich účinnosť je výrazne závislá od rozdielu teploty medzi teplotou pripravovanej vykurovacej vody a teplotou prostredia, z ktorého odoberajú teplo.

Princíp tepelného čerpadla je známy už viac ako 100 rokov. Konštruktér prvého tepelného čerpadla na svete bol Slovák Aurel Stodola. Jeho tepelné čerpadlo z roku 1928 dodnes pracuje vo Švajčiarsku a vykuruje radnicu v Ženeve s odoberaním tepla z vody jazera (ide o uzatvorený okruh). Prvé veľké technické využitie tohto spôsobu vykurovania sa uskutočnilo v r. 1936. No rozsiahlejšie využitie tepelných čerpadiel na vykurovanie prišlo najskôr so zvýšením cien energií na začiatku sedemdesiatych rokov.

Tepelné čerpadlo zem/voda čerpá teplo z pôdy. Teplota pôdy v určitej hĺbke je počas celého roku skoro rovnaká. Pôdny kolektor uložený do tvaru vykurovacieho hada v hĺbke 1,5 m odoberá z pôdy teplo. Potrebná plocha pôdy zodpovedá pri dobre tepelne izolovaných domoch približne ploche obytných priestorov.

Alternatívou predchádzajúceho riešenia je získavanie tepla pomocou priestorovo úspornej pôdnej sondy. Teplo je zo zeme odoberané špeciálnymi sondami, ktoré siahajú až do hĺbky 100m. Tu je po celý rok konštantná teplota 10 °C.

Tepelné čerpadlo voda/voda získava teplo zo spodnej vody. Z ťažobnej studne sa odoberá spodná voda a po odčerpaní tepla sa cez vratnú studňu vracia naspäť. Vďaka konštantnej teplote spodnej vody počas celého roku dosahuje tepelné čerpadlo po celý rok rovnaké výkonové čísla. Preto je schopné celý rok pracovať v monovalentnom režime bez prídavného tepelného zdroja a zabezpečovať celú potrebu tepla.

Tepelné čerpadlo vzduch/voda využíva slnkom ohriaty vonkajší vzduch. Pri klesajúcej vonkajšej teplote však zároveň klesá aj vykurovací výkon a súčasne stúpa potreba tepla. Preto je potrebné tento typ tepelného čerpadla rozšíriť ešte o jeden tepelný zdroj.

Princíp činnosti

3/4 odobrané prírodné teplo + 1/4 elektrická energia = 4/4 využiteľné teplo. Tepelné čerpadlá pracujú na rovnakom princípe ako chladničky. Ale na rozdiel od chladničky je využívaná “teplá strana” termodynamického cyklu. Vhodný plyn prebieha striedavo kompresiou (stlačením) a expanziou (uvoľnením) tak, že sa dosiahne cielený efekt ohrevu alebo ochladenia tohoto plynu.

Pri procese získavania tepla, napríklad z okolitého vzduchu, je pri nízkych teplotách odoberané teplo “pracovnou látkou” (ekologický R407 C alebo propán), ktorá má nízku teplotu varu. Kvapalná pracovná látka sa po odobraní tepla z tepelného zdroja (pôda, vzduch, voda) vyparí a opúšťa výparník (3) v plynnom stave. Následne pracovná látka v plynnom stave vstupuje do kompresora (1), kde sa zvyšovaním tlaku ohreje. Zahriaty plyn vstupuje do kondenzátora (2) a odovzdáva teplo vykurovacej vode. Počas tohoto procesu pracovná látka kondenzuje a stáva sa opäť kvapalnou. Nakoniec je pracovnej látke, ktorá má ešte stále vysoký tlak, v expanznom ventile (4) znížený tlak a teplota a celý proces sa opakuje.

Späť