Tepelné čerpadlá sa stávajú čoraz populárnejším riešením pre efektívne vykurovanie, chladenie a prípravu teplej vody v domácnostiach. Využívajú energiu z okolitého prostredia - vzduchu, zeme alebo podzemnej vody - a pomocou moderných technológií ju premieňajú na teplo alebo chlad. Medzi najrozšírenejšie a najefektívnejšie patrí tepelné čerpadlo vzduch-voda. Tento článok sa zameriava na princíp fungovania, typy a výhody klimatizácie voda-vzduch.
Princíp Fungovania Tepelného Čerpadla Vzduch-Voda
Tepelné čerpadlo vzduch-voda funguje na princípe využitia vonkajšieho vzduchu ako zdroja energie, ktorá sa následne transformuje do využiteľného tepla a prenesie do vykurovacieho systému domu. Využitím procesu chladenia a cyklu kompresie, tepelné čerpadlo extrahuje teplo z vonkajšieho vzduchu, podobne ako chladnička extrahuje teplo zo svojho vnútra. Aj keď je vonku chladno, dokonca aj keď mrzne, okolitý vzduch stále obsahuje teplo. Dolná hranica teploty je fyzicky -273,15 °C (absolútna nula), čo znamená, že akákoľvek teplota nad touto hodnotou stále obsahuje tepelnú energiu, ktorú možno využiť.
Reverzný Cyklus a Chladenie
Všetky tepelné čerpadlá môžu byť vybavené reverzným cyklom, ktorý im umožňuje chladiť priestory. Tepelné čerpadlo s reverzným cyklom funguje na základe zmeny smeru toku chladiva v chladiacom a vykurovacom cykle.
- V zimnom režime: Chladivo odoberá teplo z vonkajšieho vzduchu, ktorý je chladný, a následne ho pomocou kompresora zvyšuje na vyššiu teplotu. Toto teplé chladivo sa potom prenáša do vnútorného priestoru, kde odovzdáva teplo do kúrenia alebo ohrievania vody.
- V letnom režime: Proces sa obracia a čerpadlo odoberá teplo z vnútorného priestoru a odovzdáva ho vonkajšiemu prostrediu, aby sa vytváral chlad. Podobne ako pri klimatizácií, si to môžeme predstaviť ako chladničku, ktorá odoberá teplo z vnútorného priestoru a odovzdáva ho do okolia. Týmto spôsobom sa udržiava jedlo a nápoje v chlade.
Variabilná Rýchlosť Kompresora (Inverter)
Tepelné čerpadlo vzduch voda s variabilnou rýchlosťou funguje podobne ako klasické tepelné čerpadlo vzduch voda, ale s niektorými rozdielmi v technológii. Inverter je elektronický regulátor, ktorý umožňuje regulovať rýchlosť kompresora v závislosti od teploty a potreby vytvárať tepla. Tepelné čerpadlo s variabilnou rýchlosťou teda dokáže pracovať s menšou rýchlosťou v miernych podmienkach a zvýšiť rýchlosť, keď sa požaduje vyššia teplota.
Tepelné čerpadlo s variabilnou rýchlosťou dokáže regulovať rýchlosť kompresora podľa potreby a ponúka úsporu energie a zlepšenie pohodlia. Celkovo, tepelné čerpadlo vzduch voda s variabilnou rýchlosťou je modernou a efektívnou technológiou, ktorá ponúka úsporu energie a zlepšenie pohodlia v interiéri. Tepelné čerpadlá využívajú pokročilú technológiu inverteru najnovšej generácie (EVI inverter), aby zabezpečili čo najvyššiu životnosť a najnižšie prevádzkové náklady.
Prečítajte si tiež: Porovnanie Kúrenia a Klimatizácie
Typy Tepelných Čerpadiel Vzduch-Voda
Na trhu sa stretávame s dvoma hlavnými typmi zariadení tepelného čerpadla vzduch-voda:
- Monoblok: Tepelné čerpadlo monoblok sa vyrába a montuje ako jeden celok v továrni. Má uzavretý chladivový okruh a ten sa nachádza iba vo vonkajšej jednotke. Tepelné čerpadlo tohto typu je možné inštalovať prakticky na akúkoľvek stavbu a to veľmi jednoducho.
- Split: V prípade splitového riešenia sú komponenty chladiaceho systému rozdelené medzi vonkajšiu a vnútornú jednotku. Chladiaci okruh tepelného čerpadla sa inštaluje a plní chladivom až v mieste inštalácie. Prepojenie medzi vonkajšou a vnútornou časťou tepelného čerpadla je pomocou chladivového potrubia (izolovaná meď).
Tepelné Čerpadlá a Chladenie
Tepelné čerpadlo je ideálnym zdrojom energie pre plošné sálavé systémy chladenia a pre vykurovanie. Pri použití veľkoplošného systému dokáže čerpadlo dosiahnuť vysokú účinnosť a chladiť veľmi úsporne. Vo všeobecnosti platí, že to, či bude tepelné čerpadlo kúriť, alebo chladiť, určuje smer prečerpávania energie medzi interiérom a exteriérom.
Režimy Chladenia
- Aktívne chladenie: Pri aktívnom chladení sa kompresor tepelného čerpadla zapne a funguje podobne ako klimatizácia. Najčastejšie aplikovaný typ vzduch - voda, či už split, alebo monoblok, vie vyrobiť chladiacu vodu v tzv. reverznom (obrátenom) režime prevádzky. Pri aktívnom chladení funguje tepelné čerpadlo tak, že nežiaduce teplo z interiéru odvádza do vonkajšieho prostredia s aktívnou pomocou kompresora v tepelnom čerpadle - spravidla vo variante vzduch - voda. Na prevádzku preto spotrebuje o niečo viac elektrickej energie, ako pri pasívnom variante.
- Pasívne chladenie: Typy tepelných čerpadiel zem - voda a voda - voda majú obrovskú výhodu v tom, že vedia využiť tzv. pasívny režim chladenia, ktorý na svoj chod nevyžaduje chod kompresora. Prevádzka chladenie je teda takmer zadarmo, stačí poháňať len obehové čerpadlá. Pri pasívnom chladení pracuje s prirodzenou teplotou okolia. Chladiaca voda odoberá teplo z interiéru a následne ho odovzdáva smerom von (napríklad do zeme alebo do podzemnej vody). Tepelné čerpadlo (kompresor) je pri pasívnom chladení vypnuté, čo výrazne redukuje náklady na chladenie. Pasívne chladenie je využiteľné len pri tepelných čerpadlách typu voda-voda a zem-voda. Tento spôsob využíva nízke teploty zeme alebo podzemnej vody, ktoré sú cez výmenník tepla prenesené do vykurovacieho systému. Počas tohto procesu nie je kompresor tepelného čerpadla aktívny.
Dôležité Upozornenie
Teplota obehovej kvapaliny nesmie klesnúť pod teplotu rosného bodu, inak hrozí vznik kondenzátu, ktorý môže napáchať škody.
Ďalšie Typy Tepelných Čerpadiel
Okrem tepelných čerpadiel vzduch-voda existujú aj ďalšie typy:
- Tepelné čerpadlo zem-voda: Funguje pomocou hermeticky uzavretého chladiaceho okruhu s kompresorom, ktorý dokáže využiť nízkopotenciálnu energiu uloženú v horninách. Zemný plošný kolektor funguje ako akumulátor tepla, ktorý získava teplo zo slnka počas teplejších mesiacov a ukladá ho v pôde. Zemný vrt využíva hlbinné teplo, ktoré je stabilnejšie po celý rok.
- Tepelné čerpadlo voda-voda: Vyžaduje studňu na odber vody a vsakovaciu studňu, kam sa voda po využití vracia. Tepelné čerpadlá, ktoré využívajú povrchovú vodu, sú závislé od sezónnych zmien teploty vody.
- Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch (klimatizácia): Odoberá teplo z vonkajšieho vzduchu a potom vypúšťa vzduch so správnou teplotou do jednotlivých miestností prostredníctvom špeciálne navrhnutých jednotiek.
Výhody Tepelných Čerpadiel Vzduch-Vzduch
Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch zabezpečuje obnoviteľné vykurovanie a chladenie. Vonkajšia jednotka je umiestnená z vonkajšej strany nehnuteľnosti a je pripojená k jednej alebo viacerým vnútorným jednotkám. Tieto jednotky odoberajú teplo zo vzduchu a vypúšťajú vzduch požadovanej teploty naspäť do interiéru.
Prečítajte si tiež: Dvojcestné mobilné klimatizácie: Kompletný prehľad
- Optimálne pohodlie: Dosiahnete optimálne pohodlie v domácnosti v ktoromkoľvek ročnom období.
- Individuálne nastavenie teploty: Ak máte viac než jednu vnútornú jednotku, môžete v rôznych miestnostiach nastaviť rôznu teplotu.
- Jednoduché použitie: Systém sa ľahko používa a jednotky môžete ovládať odkiaľkoľvek pomocou jednoduchého diaľkového ovládača alebo aplikácie.
- Udržateľnosť a úspora: Tepelné čerpadlá vzduch-vzduch sú udržateľné a úsporné.
- Široký výber vnútorných jednotiek: Na výber je široká škála vnútorných jednotiek, ktoré splynú s interiérom.
Účinnosť tepelných čerpadiel vzduch-vzduch je vysoká. Len 20 % energie potrebnej na fungovanie systému pochádza z elektriny. Zvyšok systém získava zo vzduchu, ktorý je hlavným zdrojom obnoviteľnej energie.
Faktory Ovplyvňujúce Výber Tepelného Čerpadla
Pri výbere tepelného čerpadla je potrebné zvážiť niekoľko faktorov:
- Typ tepelného čerpadla: Vyberte si typ, ktorý najlepšie vyhovuje vašim potrebám a podmienkam (vzduch-voda, zem-voda, voda-voda).
- Výkon tepelného čerpadla: Výkon musí zodpovedať tepelným stratám budovy a byť schopné poskytnúť dostatočné množstvo tepla počas najchladnejších dní.
- Účinnosť tepelného čerpadla: Účinnosť sa meria pomocou koeficientu výkonu (COP) a sezónneho koeficientu výkonu (SCOP).
- Možnosť chladenia: Ak plánujete využívať tepelné čerpadlo aj na chladenie, zamerajte sa na modely, ktoré podporujú túto funkciu.
- Dostupnosť inštalačného priestoru: Pre systémy zem-voda je potrebné zvážiť veľkosť a typ pozemku, pretože inštalácia plošného kolektora alebo vrtov zaberá priestor.
- Náklady na inštaláciu a prevádzku: Zvážte počiatočné náklady na inštaláciu a následné prevádzkové náklady.
- Kompatibilita s existujúcim systémom: Ak už máte inštalovaný vykurovací systém, zvážte jeho kompatibilitu s tepelným čerpadlom.
Koeficient Výkonu (COP) a Sezónny Koeficient Výkonu (SCOP)
COP označuje výkonový koeficient tepelného čerpadla a udáva, koľkokrát viac tepelnej energie dokáže tepelné čerpadlo vyrobiť, než koľko energie spotrebuje na svoju prevádzku. SCOP je sezónna hodnota efektivity, ktorá zohľadňuje výkyvy v prevádzkových podmienkach počas celého roka.
Klimatizácia s Tepelným Čerpadlom a Úspora Energie
Klimatizácie s tepelným čerpadlom sa oplatí využívať hlavne v prechodnom období. Pri klimatizáciách s tepelným čerpadlom elektrický prúd vykonáva len dopravu tepla z bodu A do bodu B, čo má za následok vyššiu efektivitu, ako keby sme priamo kúrili elektrickým prúdom. Účinnosť jednoduchého kúrenia elektrickou energiou je zhruba 1 (COP=1). Invertorové klimatizácie s tepelným čerpadlom (vďaka svojej vyššej účinnosti) účinnejšie získavajú existujúcu energiu z prostredia a sú schopné zabezpečiť vykurovanie aj pri nižších teplotách prostredia.
Prečítajte si tiež: Údržba klimatizácie AUX: Praktický sprievodca
tags: #klimatizacia #voda #vzduch