ELEKTROMOBILITA
Energypower.cz
— 

Princip tepelného čerpadla

Tepelné čerpadlo pracuje na principu obráceného Carnotova cyklu. Chladivo v plynném stavu je stlačeno kompresorem a poté vpuštěno do kondenzátoru. Zde odevzdá svou tepelnou energii. Následně zkondenzované chladivo projde expanzní tryskou do výparníku, kde skupenské teplo (při nižším tlaku a teplotě) přijme a odpaří se. Poté opět pokračuje do kompresoru a cyklus se opakuje.

Jednou z charakteristik práce tepelného čerpadla je topný faktor. Ten ukazuje účinnost tepelného čerpadla poměrem vyrobeného tepla k spotřebované energii. Při výběru tepelného čerpadla je vždy nutné dívat se, k jaké okolní teplotě se výrobcem uvedený topný faktor vztahuje.[1]

Druhy tepelných čerpadel

1) Tepelné čerpadlo země/voda

Princip: "Teplo je ze země do vody předáváno obíhající nemrznoucí kapalinou o nízké teplotě varu. Ta v plynném stavu sbírá teplo v potrubí uloženém do vrtu nebo do kolektoru pod povrchem země. V okruhu je zařazen kompresor pro dosažení požadované vysoké teploty".[1]

Cyklus: "V plastové trubce, několik set metrů dlouhé (zemním kolektoru), teče velmi chladná nemrznoucí kapalina, která se průchodem zemí ohřívá (v nezámrzné hloubce je stálá teplota cca 4 °C). Odtud putuje do prvního výměníku kde předá teplotu plynnému médiu v okruhu kompresoru, kde se plyn stlačí, tím se výrazně zahřeje a ve druhém výměníku předá topné vodě onen tepelný přírůstek".[1]

"Na 1 kW výkonu tepelného čerpadla potřebujete cca 12 m vrtu. Běžná hloubka jednoho vrtu je 100-150 m. Pokud je třeba pro tepelné čerpadlo zajistit více energie, odnímá se teplo z více vrtů. Obecně lze říci, že na 1 kW výkonu tepelného čerpadla potřebujete cca 30 m2 pozemku. Cena od cca 130 tis. topný výkon od cca 7 kW U vrtu je třeba počítat s jeho regenerací, jinak může dojít k jeho vyčerpání a zamrznutí. Poté již zpravidla není vrt možné používat!"[1]

2) Tepelné čerpadlo vzduch/voda

Princip: "Teplo je odebíráno ze vzduchu přes výparník tepelného čerpadla, přes který proudí venkovní vzduch. Výhodou tohoto zařízení jsou nízké pořizovací náklady a nenáročná instalace. Základ vychází z tepelného čerpadla vzduch/vzduch tedy klasické klimatizace. Systém je doplněn o takzvaný Hydrobox, který převádí teplo do topné vody. Nevýhodou je závislost topného faktoru na teplotě vzduchu. V dnešní době tato zařízení efektivně pracují do -15 °C. Při nižších teplotách je v Hydroboxu instalován malý elektrokotel, který pomáhá tepelnému čerpadlu dosáhnout požadované teploty vody. Momentálně je tento způsob vytápění budov považován spolu s kondenzačními plynovými kotly za nejekonomičtější na poli teplovodního vytápění."[1]

3) Tepelné čerpadlo voda/voda

"Získává teplo z vody, nejčastěji studny. Je potřeba mít dvě studny - čerpací a vsakovací. Voda se převádí z jedné studny do druhé přes výparník. Tento způsob se u nás v podstatě nepoužívá vzhledem k jeho náročnosti na podmínky a údržbu. Může dojít k vyčerpání studny".[1]

4) Tepelné čerpadlo vzduch/vzduch

"Tyto systémy jsou většinou konstruovány především jako klimatizace, která ale v zimě může pracovat obráceně, tedy jako tepelné čerpadlo. Hodí se zejména na přitápění v období jara a podzimu a v případě jednotek k tomu přizpůsobených i k celoročnímu vytápění. Vzhledem k výstavbě domů s nízkou tepelnou ztrátou a řízeným větráním je tento způsob vytápění stále častější (i tak je jeho použití výjimečné). Tepelné čerpadlo se označuje dvojslovem, kde první slovo (před lomítkem) znamená zdroj, odkud se energie čerpá a druhé slovo označuje teplosměnné médium."[1] 

—

Zdroje čerpání informací:
[1] Web: https://cs.wikipedia.org/wiki/tepelne-cerpadlo