Tepelné čerpadlá sa stávajú čoraz obľúbenejšou voľbou pre vykurovanie, a to vďaka ich schopnosti znižovať náklady a vyrábať teplo ekologickejším spôsobom. Využívajú energiu z okolitého prostredia, čím zabezpečujú neobmedzený a bezplatný prísun energie. V tomto článku sa zameriame na dôležitý parameter, ktorý určuje efektívnosť tepelného čerpadla - sezónny vykurovací faktor (SPF).
Úvod do tepelných čerpadiel
Tepelné čerpadlá fungujú na princípe prenosu tepla z jedného miesta na druhé, podobne ako chladnička, ale v opačnom smere. Na svoj pohon potrebujú len malé množstvo energie, čo z nich robí efektívny vykurovací systém. Spoločnosť Viessmann ponúka široký sortiment tepelných čerpadiel, ktoré sú vhodné pre rôzne požiadavky a podmienky. Tieto čerpadlá sa dajú využiť v monorežimovej prevádzke, v kombinácii so solárnymi systémami alebo s existujúcimi plynovými vykurovacími systémami.
Princíp fungovania tepelného čerpadla
Tepelné čerpadlo získava tepelnú energiu z prostredia (vzduch, zem alebo voda) a využíva ju na odparovanie chladiva. Kompresor stláča plynné chladivo, čím zvyšuje jeho teplotu. Výmenník tepla prenáša energiu z ohriateho plynu do vykurovacieho okruhu. Chladivo následne kondenzuje a expanduje, čím sa cyklus uzatvára.
Rôzne zdroje tepla pre tepelné čerpadlá
Tepelné čerpadlá môžu využívať rôzne zdroje tepla, pričom výber závisí od miestnych podmienok a potrieb:
- Vzduch: Vzduch je dostupný všade a zadarmo, avšak hospodárna prevádzka so vzduchovým tepelným čerpadlom je možná len do približne -20 stupňov Celzia.
- Zem: Zem obsahuje obrovské množstvo energie s pomerne vysokou a stálou teplotou. Teplo sa získava pomocou geotermálnych kolektorov alebo sond.
- Podzemná voda: Podzemná voda poskytuje konštantnú teplotu počas celého roka, ale jej využitie si vyžaduje systém vrtov a súhlas príslušných orgánov.
- Recirkulačný alebo odvádzaný vzduch: Tepelné čerpadlá na prípravu teplej vody môžu využívať recirkulačný alebo odvádzaný vzduch, pričom zároveň odvlhčujú miestnosť.
- Zásobník ľadu: Zásobník ľadu kombinuje energiu zo vzduchu a geotermálnu energiu, a je vhodný pre budovy s vysokými nárokmi na teplo alebo chlad.
Sezónny vykurovací faktor (SPF): Kľúčový ukazovateľ účinnosti
Sezónny vykurovací faktor (SPF) je dôležitý ukazovateľ celkovej účinnosti tepelného čerpadla počas celého roka. Vypočíta sa ako pomer množstva dodaného tepla k celkovej spotrebe elektrickej energie systému, pričom sa zohľadňuje výkon pre čerpadlá, riadiace jednotky a ďalšie komponenty.
Prečítajte si tiež: Vykurovacie panely s WiFi: Recenzie
Výpočet a význam SPF
SPF zohľadňuje reálne prevádzkové podmienky počas celého roka, vrátane kolísania teplôt a zaťaženia systému. Čím je hodnota SPF vyššia, tým je tepelné čerpadlo účinnejšie a prevádzka hospodárnejšia.
Faktory ovplyvňujúce SPF
- Teplotný spád vykurovacej sústavy: Nižší teplotný spád (napríklad pri podlahovom vykurovaní) zvyšuje účinnosť tepelného čerpadla a tým aj SPF.
- Typ kompresora: ON-OFF systémy sú vhodné pre systémy s prípravou teplej vody alebo ohrevom bazéna, zatiaľ čo inverterové zariadenia sa lepšie prispôsobujú potrebám menších sústav.
- Klimatické podmienky: SPF sa líši v závislosti od klimatickej zóny a priebehu teplôt počas roka.
- Návrh a nastavenie systému: Správny návrh a nastavenie vykurovacieho systému má zásadný vplyv na dosiahnutie optimálneho SPF.
Tabuľka 1: Vykurovací faktor (COP) pre rôzne teploty
| Vonkajšia teplota (tC) | Teplota vykurovania (tH) | COP (orientačná hodnota) |
|---|---|---|
| -5 °C | 35 °C | ~ 3.5 |
| -5 °C | 55 °C | ~ 2.5 |
| +7 °C | 35 °C | ~ 4.5 |
| +7 °C | 55 °C | ~ 3.5 |
Z tabuľky je zrejmé, že pri vyšších teplotách vykurovania je vykurovací faktor (a teda aj účinnosť) tepelného čerpadla nižší.
Tepelné čerpadlá a úspora energie
Tepelné čerpadlá prispievajú k šetrnému prístupu k životnému prostrediu a zároveň ponúkajú možnosť znížiť náklady na vykurovanie. V kombinácii s fotovoltikou je možné ešte viac zvýšiť podiel obnoviteľnej energie a znížiť prevádzkové náklady.
Príklad úspory nákladov
Uvedené hodnoty boli určené simuláciami za predpokladu štandardných profilov domácností pre danú lokalitu. Jednorodinný dom so 4-člennou domácnosťou (existujúcou s plynovým kotlom), obytnou plochou 150 m2 a spotrebou plynu 2 500 m3. Zaokrúhlené náklady na spotrebu s použitím štandardných hodnôt (EID). Na výpočet ekonomickej efektívnosti sa použili ceny energií Štatistického úradu. Poznámka: Naše výpočty sú teoretické príklady založené na rôznych predpokladoch a závislé od určitých všeobecných podmienok. Nenesieme žiadnu zodpovednosť za správnosť a prenosnosť na skutočné systémy.
Porovnanie s inými investíciami
Investícia do tepelného čerpadla môže byť v mnohých prípadoch výhodnejšia ako investície do nehnuteľností, akcií alebo dlhopisov. Tepelné čerpadlá znižujú pravidelné náklady a zhodnocujú nehnuteľnosť, pričom sú prakticky bezkonkurenčné pri rastúcich cenách energií.
Prečítajte si tiež: Ako vybrať vykurovací panel
Tepelné čerpadlá a ich využitie
Tepelné čerpadlá sa využívajú nielen v novostavbách, ale aj pri modernizácii existujúcich vykurovacích systémov. Dajú sa kombinovať s plynovými kotlami, solárnymi systémami a inými zdrojmi energie.
Využitie v komerčných a priemyselných aplikáciách
Tepelné čerpadlá sa uplatňujú aj v komerčných podnikoch, miestnych úradoch a priemysle. Veľké tepelné čerpadlá pokrývajú výkonové rozsahy od 50 do 600 kW a zvládajú aj vysoké teploty prúdenia až do 90 stupňov Celzia.
Prečítajte si tiež: Sklenené vykurovacie panely OBI – prehľad
tags: #sezonny #vykurovaci #faktor