Tepelné čerpadlo je zařízení, pomocí kterého můžete vytápět Váš rodinný dům podobně jako s plynovým kotlem nebo kotlem na elektriku. Jedná se však o velice úsporné zařízení nejen k Vaší peněžence, ale i k životnímu prostředí. Tepelné čerpadlo si totiž umí vzít teplo z okolí Vašeho domu – buď ze země, ze vzduchu nebo z vody.
Trocha exkurze do fyziky
Aby si tepelné čerpadlo mohlo vzít teplo ze svého okolí – ze vzduchu, ze země nebo z vody, je k tomu potřeba elektrická energie. Tepelné čerpadlo funguje stejně jako lednička nebo mrazák. Jakých dvou základních jevů, které znáte z fyziky základní školy, tepelné čerpadlo využívá, jsme si napsali už v jednom z minulých článků. Jen pro rychlé zopakování, využívá se:
- teplo samovolně přechází z teplejšího tělesa na studenější nikoliv naopak.
- látka při určitém objemu a teplotě má zcela určitý tlak. Tedy pokud máme pořád stejný objem plynu, pak pokud plyn stlačíme (zmenšíme mu objem), například vykonáním práce, tak vzroste jeho teplota. A naopak, pokud plynu zvětšíme objem, tak jeho teplota klesne.
Funkce tepelného čerpadla
Každé tepelné čerpadlo má minimálně tyto 4 části, které jsou spojeny měděným potrubím do jednoho celku, kde uvnitř koluje plyn o určitém objemu. Tento plyn nazýváme chladivo. Základní 4 části tepelného čerpadla jsou:
- kompresor – zde probíhá první fáze – stlačení (komprese) chladiva, kdy při tomto stlačení dojde k zahřátí plynu cca na 80-90°C. Pro stlačení plynu v kompresoru je použita elektrická energie.
- Kondenzátor – zde probíhá druhá fáze – zkapalnění (kondenzace) chladiva a předání tepla do domu (například do topné vody)
- expanzní ventil – zde probíhá třetí fáze – rozepnutí (expanze) chladiva, kdy vlivem prudké změny objemu dojde k ochlazení chladiva na velmi nízké teploty
- výparník – zde probíhá čtvrtá fáze – vypařování chladiva, kdy na sebe chladivo váže energii z okolí – buď ze země, ze vzduchu nebo z vody. Podle toho, odkud se teplo bere, rozlišujeme základní typy tepelných čerpadel.
Proč je tepelné čerpadlo tak úsporné na svůj provoz?
Tepelné čerpadlo je tak úsporné, protože na stlačení chladiva použijeme 1 kW elektrické energie, ale díky teplu odebranému z vody, země nebo vzduchu vyrobí 3 až 5 kW tepla. Je tedy mnohem více účinnější než jakýkoliv jiný zdroj tepla v domě.
K tomu, aby bylo zařízení svým provozem ještě úspornější, je vhodné ho správně používat. Tepelné čerpadlo jako zdroj tepla v domě by mělo mít v sobě takové automatické řízení, které vyhodnocuje požadavky na teplo v domě a efektivně řídí svůj provoz. Takovým příkladem je třeba tepelné čerpadlo MACH Chameleon.
Nedoporučuje se také s tepelným čerpadlem dělat noční útlumy teploty, protože toto je jako by jste jeli s autem stylem brzda – plyn.