Tepelná čerpadla pro vytápění domu: typy, výhody a nevýhody, princip fungování | Geotermal54

Nové technologie se staly stálým a dynamickým prvkem našeho světa, včetně způsobu vytápění a chlazení našich domovů. Jednou z nejzajímavějších inovací v této oblasti jsou tepelná čerpadla. Proč? Pojďme na to přijít jak vám tepelná čerpadla mohou ušetřit peníze a poskytnout téměř 100% energetickou nezávislost.

OBSAH

Ušetřete bez ztráty pohodlí: jak fungují tepelná čerpadla

Tepelné čerpadlo funguje jako lednička, ale obráceně. To znamená, že zatímco lednička odčerpává teplo z jednotky a přenáší ho do vnějšího prostředí, aby uvnitř udržela chlad, tepelné čerpadlo odčerpává teplo z okolí a přenáší ho do domu. Stručně řečeno – sbíráme teplo z okolí, akumulujeme ho a předáváme do domu. V létě systém funguje obráceně a přenáší chlad do domu.

Nejzajímavější je, že tepelné čerpadlo sbírá energii nikoli z vytápěných předmětů, ale z vody, půdy nebo vzduchu, podle typu systému. Zatím to zní fantasticky, ALE – čím větší je plocha a hmotnost „objektu“, ze kterého sbíráme teplo, tím větší množství energie může vydat. To znamená, že pokud je tímto objektem země, vodní útvar nebo vzduch, jejich potenciál je dostačující na to, aby vytopil nebo ochladil celý dům.

Tepelné čerpadlo se skládá z:

Sběrné potrubí. Kapalina proudící v kolektorových trubkách absorbuje teplo z okolí (země). Délka trubek by neměla být menší než vytápěná plocha domu, protože čím větší je plocha kontaktu se zemí, tím více tepla z ní můžeme shromáždit. Proto se trubky buď zakopou hluboko do země, nebo se do země uloží na velké ploše. Počítejte prosím s tím, že ve druhém případě nelze tuto zeminu osázet keři a stromy a tuto plochu nelze zastavět.

Pro zvýšení množství odebraného tepla se jako kapalina nepoužívá voda, ale tzv. „solný roztok“ je kapalina s nejvyššími vlastnostmi pohlcující teplo. To také umožňuje shromažďovat energii, i když je venku -10 stupňů. Pro různé modely tepelných čerpadel je minimální přípustná okolní teplota různá, může být -25°C. Tato kapalina se z domu dostává do prostředí v nejchladnějším možném stavu.

Systém, který akumuluje nasbírané teplo a předává ho domu. Jedná se o vnitřní okruh tepelného čerpadla, naplněný složením – chladivo, kompresor, kondenzátor, redukční ventil. Pojďme se blíže podívat na to, jak to interně funguje.

Krok 1. Chlazená „solná voda“ je přiváděna do kolektorového potrubí opouštějícího dům. Prochází celým potrubím a shromažďuje teplo země a předává jej do vnitřního okruhu tepelného čerpadla v domě.

Krok 2. Vnitřní okruh tepelného čerpadla je naplněn chladivem (například freonem). Chladivo s velmi nízkým bodem varu (+3 °C) procházející výparníkem se mění z kapalného stavu na plyn. K tomu dochází při nízkém tlaku a nízké teplotě. V plynném stavu dosahuje chladivo teploty asi + 8 °C. Tito. teplo, které nemrznoucí směs nasbírala z okolního prostředí, by mělo stačit k ohřátí chladicí kapaliny pouze na 8 °C.

Krok 3. Z výparníku se plynné chladivo dostává do kompresoru (místo, kde se stlačuje) a jeho teplota stoupá na +75 °C – +125 °C. Ve skutečnosti pouze v této fázi dochází k hlavní spotřebě energie. Tvoří asi 25 % z množství energie, kterou tepelné čerpadlo vyrobí na vytápění. Za 1 kW skutečně vynaložené energie získáte 3–8 kW tepelné energie.

Krok 4. Dále horké chladivo vstupuje do kondenzátoru – druhého výměníku tepla. V něm dochází k výměně tepla mezi horkým plynem a chladicí kapalinou z potrubí vnitřního topného systému domu. Chladivo odevzdává své teplo topnému systému, přičemž se ochlazuje a opět přechází do kapalného stavu a ohřáté chladivo topného systému jde do radiátorů uvnitř domu.

Krok 5. Chladivo prochází redukčním ventilem – tlak klesá, chladivo vstupuje do výparníku a cyklus se znovu opakuje.

V chladném období se tepelná čerpadla používají k ohřevu vnitřního vzduchu a v teplém období mohou sloužit k chlazení domu. Princip činnosti takového čerpadla při chlazení místnosti je stejný jako při vytápění. Pouze teplo je v tomto případě odebíráno ze vzduchu v místnosti a předáváno zemi nebo vodní ploše.

Typy tepelných čerpadel: ze vzduchu do země

Pokud jde o výběr tepelného čerpadla pro váš domov, do popředí se dostávají náklady, konkrétní výhody a funkce. Výběr správného tepelného čerpadla zajistí efektivní a nákladově efektivní vytápění vašeho domu, přizpůsobené jeho velikosti a umístění.

Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch

Vzduchová tepelná čerpadla jsou praktickým a cenově nejdostupnějším řešením. Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch je vlastně běžná domácí klimatizace, která dokáže pracovat i při teplotách až -25 stupňů. Je ideální pro vytápění a klimatizaci v malých domácnostech.

Snadno se instalují a udržují a jsou vhodné pro většinu klimatických zón. Pokud je váš dům menší než 150 metrů čtverečních, není třeba investovat do vysoce účinných systémů vytápění. Vzhledem k tomu, že není potřeba vrtat studny, instalace vzduchového tepelného čerpadla vám umožní zkrátit dobu návratnosti vašeho zařízení a také mít významné ekonomické výhody na mnoho let dopředu.

• Rozpočet: Cenově dostupný z hlediska nákladů při nákupu i instalaci.
• Účinnost: Vhodné pro většinu klimatických zón a poskytuje dobrou účinnost.
• Hluk: Většina má poměrně nízkou hladinu hluku.

Tepelné čerpadlo voda-voda

Tepelné čerpadlo voda-voda využívá jako zdroj energie podzemní vodu. Důležitou podmínkou pro aplikaci tohoto řešení je však přítomnost vodní plochy v blízkosti domu. Při instalaci tohoto typu čerpadla se vrtají studny, aby se z podzemní vody odebíralo teplo nízké kvality. Je důležité si uvědomit, že taková práce vyžaduje získání příslušného povolení od specializovaných úřadů.

• Rozpočet: Vyžaduje větší investici během instalace, ale poskytuje dlouhodobé ekonomické výhody.
• Účinnost: Účinnost a životnost systému voda-voda bude do značné míry záviset na kvalitě podzemní vody.
• Hluk: Tichý, protože většina komponent je pod zemí.

Tepelné čerpadlo země-voda (geotermální)

Geotermální čerpadla jsou považována za nejúčinnější řešení pro vytápění prostor. Pokud je váš dům větší než 200 metrů čtverečních a nachází se na místě s měkkou půdou, pak je pro vás instalace geotermálního čerpadla tou nejlepší volbou. Je důležité, aby zemina byla měkká, aby se zjednodušil proces vrtání otvorů, do kterých budou geosondy umístěny.

Jedním z klíčových parametrů charakterizujících účinnost geotermálního čerpadla je průměrný roční konverzní faktor (ACR), který je 4.5. To znamená, že na každý kilowatt elektřiny použité k pohonu čerpadla vygeneruje 4.5 kilowattu tepelné energie.

Existují dva hlavní typy geokolektorů: horizontální a vertikální. Doporučuje se instalovat vertikální geokolektory.

Proč si ale nezvolit horizontální geokolektor, protože jeho instalace je levnější? Odpověď je jednoduchá: umístění horizontálního kolektoru bude vyžadovat značnou plochu půdy, včetně kilometrů potrubí a mnoha akrů půdy. Proto se takové místo ukazuje jako nevhodné pro pěstování plodin, na rozdíl od vertikálního geokolektoru.

• Rozpočet: Vyžaduje značné investice, ale poskytuje dlouhodobé ekonomické výhody.
• Účinnost: Mají vysokou účinnost a mohou pracovat stabilně v různých klimatických podmínkách.
• Hlučnost: Může být hlučnější kvůli kompresoru a ventilátorům.

Zelená budoucnost a energetická nezávislost pro váš domov

Instalace tepelného čerpadla v soukromém domě poskytuje nejen pohodlné, hospodárné vytápění a klimatizaci, ale také činí váš domov energeticky nezávislým a zvyšuje vaši odpovědnost vůči životnímu prostředí.

Snížené emise uhlíku. Tepelná čerpadla efektivně přeměňují dostupné zdroje tepla, jako je vzduch, voda nebo půda, na tepelnou energii. To může výrazně snížit používání fosilních paliv, jako je zemní plyn nebo ropa, které jsou hlavními zdroji emisí skleníkových plynů.

Obnovitelný zdroj energie. Tepelná čerpadla pracují s využitím tepla odebraného z okolního prostředí, což z nich činí zdroje obnovitelné energie. To znamená, že snížíte svou závislost na omezených zdrojích energie a přispějete ke své udržitelnosti v energetickém sektoru.

Tepelná čerpadla odebírají více energie, než spotřebují. Instalací tepelného čerpadla bude váš domov nezávislý na dodavatelích energií.

Které tepelné čerpadlo je nejlepší?

Pojďme si stručně shrnout jednotlivé typy tepelných čerpadel:

Tepelná čerpadla země-voda nejvhodnější pro použití v soukromých domech s velkou plochou. Ekonomická efektivita tohoto systému se zvyšuje se zvětšující se plochou prostor, což je činí obzvláště atraktivními pro majitele prostorných obytných budov. Jednou z důležitých vlastností zemních tepelných čerpadel je jejich schopnost pracovat v jakémkoli regionu, i v tom nejchladnějším. To se vysvětluje tím, že zdrojem tepla pro ně je země, která má konstantní teplotu po celý rok.

Tepelná čerpadla vzduchu jsou široce používány jak v novostavbách rodinných domů, tak při modernizaci stávajících systémů vytápění. Jsou vhodné pro domy do 150 m2. Nejoptimálnější využití vzduchových tepelných čerpadel je pozorováno v regionech s mírným klimatem, kde průměrná teplota vzduchu během topné sezóny zůstává relativně vysoká, maximálně do -25°C. Pro zajištění účinnosti vzduchového tepelného čerpadla se často používá bivalentní schéma, ve kterém pracuje v tandemu s doplňkovým zdrojem tepla, jako je elektrokotel. V tomto schématu tepelné čerpadlo pracuje, dokud není dosaženo určité teploty (bod bivalence), která může být například -7. -11 °C. Když během několika dní během chladného období nastane období špičkové zátěže, převezme hlavní zátěž pomocný ohřívač. Tato kombinovaná konstrukce umožňuje použití tepelného čerpadla pouze za mírnějších povětrnostních podmínek, přičemž obsahuje doplňkový zdroj tepla jako zálohu v chladnějších obdobích.

Vodní tepelná čerpadla Jsou výborným zdrojem tepla v zimě a účinným pohlcovačem tepla v horkých létech. Vyšší teploty spodní vody pomáhají zvýšit účinnost čerpadla. Hladký a efektivní provoz vodních tepelných čerpadel však ve skutečnosti závisí minimálně na dvou faktorech. Prvním z nich je kvalita vody, která vstupuje do čerpadla ze vstupní studny. Je důležité, aby voda byla čistá a bez nečistot a nečistot, protože to může ovlivnit výkon a životnost čerpadla. Druhým faktorem je hloubka hladiny vody při čerpání. Ideální hloubka vodní hladiny je mezi 10 a 15 metry. Pokud je hladina vody v hlubší hloubce, může to mít za následek zvýšenou spotřebu energie čerpadla během provozu nebo dokonce nutnost pravidelného proplachování injektážní studny.

Jak vidíte, výběr tepelného čerpadla závisí na vašich konkrétních potřebách a rozpočtu. Pokud nyní chcete ušetřit peníze, vzduchová tepelná čerpadla mohou být dobrou volbou pro malý dům. Pokud máte zájem o dlouhodobou účinnost a přínos pro životní prostředí, mohou být vodní nebo zemní tepelná čerpadla, v závislosti na podmínkách na místě, ideálním řešením pro váš domov.

Přihlaste se k odběru našeho kanálu YouTube, kde zveřejňujeme videorecenze našich projektů domů:

Byl pro vás náš článek užitečný? Chcete něco dodat? Napište svůj názor níže do komentářů.

OBLÍBENÉ OTÁZKY:

Jaký druh paliva je nejlepší použít pro vytápění soukromého domu?

Výběr paliva závisí na mnoha faktorech, ale nejčastějšími možnostmi jsou zemní plyn, dřevo, elektřina a topný olej. Rozhodnutí závisí na dostupnosti paliva ve vaší oblasti, rozpočtu a preferencích vašeho topného systému.

Jaký topný systém je nejlepší zvolit pro efektivní a ekonomický provoz?

Účinnost a hospodárnost topného systému závisí na mnoha faktorech, včetně klimatu a izolace domu. Plynové topné systémy se často používají v kombinaci s podlahovým vytápěním nebo konvekčními ohřívači.

Jak můžete zlepšit účinnost vytápění a ušetřit energii?

Chcete-li zlepšit účinnost vytápění, můžete nainstalovat účinnější izolaci, nainstalovat energeticky účinná okna, minimalizovat tepelné ztráty zavíráním dveří a oken, když se nepoužíváte, a upravovat teplotu podle denní doby a aktivity v domácnosti.

PŘIPOJTE SE K NÁM V SOCIÁLNÍCH SÍTÍCH
A ZÍSKEJTE NOVINKY JAKO PRVNÍ

Jak snížit náklady na vytápění soukromého domu? Pro každého, kdo plánuje výstavbu příměstského bydlení, je to jeden z nejpalčivějších problémů. Odpovědí na to jsou tepelná čerpadla (TČ), která dokážou snížit náklady na vytápění až o 80 %. Tepelná čerpadla jsou relativně novým způsobem vytápění domu a ohřevu vody, který si však získává stále větší oblibu. Dále si povíme o principu činnosti takových zařízení, typech tepelných čerpadel, jejich vlastnostech, výhodách a nevýhodách.

Elektřina, plyn a uhlí jsou tři hlavní typy vytápění, které používají ruští majitelé domů. Každý zdroj energie má své vlastnosti, ale jedno mají společné – rok od roku stabilní růst ceny. To nás nutí hledat alternativy. Jednou z těchto alternativ jsou tepelná čerpadla – jednotky na kompresi páry, které zajišťují přenos tepla z nekvalitních (studených) zdrojů tepelné energie do chladiva.

Geotermální tepelná čerpadla v katalogu

SDW-02 INV Geotermální tepelné čerpadlo 12 kW

SDW-05 INV Geotermální tepelné čerpadlo 20 kW
SDW-08 INV Geotermální tepelné čerpadlo 35 kW

SDW-07 INV Geotermální tepelné čerpadlo 28 kW

Princip činnosti tepelného čerpadla

Konstrukce každého tepelného čerpadla zahrnuje následující zařízení: kondenzátor, výparník, kompresor (zvyšuje tlak) a expandér (snižuje tlak). Všechny výše uvedené prvky jsou spojeny pomocí potrubí a tvoří jednu uzavřenou smyčku. Chladicí kapalina cirkuluje tímto okruhem. Freon, freon je odborný termín přiřazený skupině derivátů methanu a ethanu obsahujících fluor. Je to inertní plyn, který má ultranízký bod varu. Z tohoto důvodu je v „horké“ části okruhu v plynném stavu a ve „studené“ části se stává kapalinou. Při přesunu do kompresoru je chladivo (nejčastěji freon) vystaveno vysokému tlaku a stlačeno, což způsobí zvýšení jeho teploty. Tlakem ohřátý plyn vstupuje do další části výměníku tepla – do kondenzátoru. Mezivýměník tepla zde předává teplo chladicí kapalině, která je součástí topného systému domu. Jak chladivo vydává teplo, kondenzuje, stává se opět kapalným a chladivo jím ohřáté se dodává do topného systému. Kapalný freon prochází expandérem, kde se vaří a absorbuje teplo. Poté se přesune do výparníku, kde se zbývající kapalná frakce vaří – a cyklus se znovu opakuje. Důležitou vlastností tepelných čerpadel je jejich univerzálnost – při nízkých teplotách vzduchu zajišťují vytápění místností a v horkém počasí zajišťují chlazení. Ve druhém případě (reverzibilní tepelné čerpadlo) je použit stejný princip. Jediný rozdíl je v tom, že v horkém počasí se chladicí kapalina pohybuje jiným směrem – nepřichází zvenčí, ale z domu, z interiéru.

Naše dokončené projekty

Portfolio: 1 Geotermální vytápění v soukromém domě na klíč
26.10.2024 16: 09: 51

Portfolio: 2 Geotermální vytápění mycího komplexu 300 mXNUMX.
26.10.2024 16: 18: 50

Portfolio: 3 Topný systém založený na vzduchovém tepelném čerpadle
26.10.2024 16: 36: 35

Portfolio: 4 Vzduchotechnická jednotka s rekuperací: dodávka a uvedení do provozu
26.10.2024 16: 44: 01

Portfolio: 5 našich dodavatelů
26.10.2024 17: 17: 21

Zkusme totéž převyprávět jednoduchými slovy.

Připomeňme si, jak funguje lednička. Potraviny o pokojové teplotě jsou umístěny v chladicích oddílech. Podle zákona zachování energie se jimi naakumulované teplo nemůže nikam odpařovat – musí se odvádět mimo chladničku, což se děje pomocí radiátoru umístěného za jednotkou. K tomu je radiátor určen – k odvodu a přenosu tepla „odebíraného“ z produktů do okolního vzduchu. Nyní si představte chladničku, která je instalována venku s otevřenými dveřmi a její radiátor byl demontován a instalován v domě. I když je venkovní teplota o několik stupňů vyšší než bod varu freonu, který naplňuje chladničku, jednotka toto teplo přenese přes radiátor do domu a odebere ho z okolí. Toto je nejjednodušší příklad tepelného čerpadla. Popsaný princip se nazývá Carnotův cyklus: na něm je založen provoz chladicích jednotek a klimatizačních zařízení.

Typy tepelných čerpadel: aerotermální, hydrotermální, geotermální

Existují tři hlavní typy tepelných čerpadel. Liší se zdrojem tepla, cenou zařízení a náklady na instalaci a provozními parametry. 1. Aerotermální – vzduchová tepelná čerpadla. Využívají teplo z okolního vzduchu, z atmosféry. Zvláštností tohoto typu tepelných čerpadel je, že pro jejich instalaci nemusíte utrácet peníze za vrtání studní, kopání příkopů nebo provádění jiných pracně náročných výkopových prací – všechny součásti jednotky jsou umístěny na povrchu. To je důležité plus, protože odhadované náklady jsou výrazně sníženy, stejně jako čas strávený instalací. Se všemi uvedenými výhodami mají aerotermální čerpadla jednu důležitou nevýhodu – přestávají fungovat ve velkých mrazech. S jejich stabilním provozem lze počítat pouze při teplotě ne nižší než -25 ℃, z tohoto důvodu nemohou vzduchová čerpadla zcela vytopit místnost, když se ochladí v oblastech s tuhými zimami. Když teplota vzduchu klesne na -25° a níže, nezvládne vytápění domu, proto je v tomto případě nutné mít přídavný generátor tepla – elektrický ohřívač nebo krb. V tomto případě se často využívá kombinace tepelného čerpadla a elektrokotle. Když teplota na ulici dosáhne -18-22 ℃, vzduchové tepelné čerpadlo se vypne a elektrické topné těleso jej zcela nahradí. Dalším důležitým faktorem, který je potřeba při výběru takového zařízení zohlednit, je průměrná vlhkost vzduchu v prostoru, kde se nachází váš domov. Ideální možností pro takové systémy je nízká vlhkost a mírné zimy. Pokud je klima vlhké a chladné, není instalace vzduchových tepelných čerpadel praktická: topné jednotky zamrznou a zůstanou v režimu odmrazování po delší dobu.
2. Hydrotermální (vodní) čerpadla. Využívají teplo vody z nedaleké nádrže nebo podzemní vody. Taková zařízení se vyznačují vysokou stabilitou a provozní účinností díky vysokému součiniteli prostupu tepla vody a nízkému kolísání teploty. Hydrotermální tepelné čerpadlo má smysl pořídit v následujících případech:

• v oblasti, kde se nachází váš dům, je dostatek podzemní vody nebo je zde nádrž;
• hloubka podzemní vody – ne více než 40 metrů;
• voda má vlastnosti potřebné pro stabilní provoz zařízení (nízký obsah železa a jiných nečistot)

Wells. Varianta se studniční vodou jako zdrojem tepla je nejnáročnější a nejdražší. Jedná se o vyvrtání dvou studní: jedna bude sloužit pro příjem vody, druhá pro její vypouštění.

Nádrže. Jaké vodní plochy lze využít? Patří mezi ně moře, řeka nebo jezero, které by se neměly nacházet dále než 50 metrů od domu. Sběrač (potrubí s chladivem) se umístí na dno zásobníku a zatíží se zátěží. Díky vysoké teplotě pracovní kapaliny je zajištěna vysoká účinnost instalace a výrazné úspory na vytápění. Pro ty, kteří žijí v regionu s mírným klimatem, na mořském pobřeží nebo v blízkosti hlubokého jezera či řeky, může vodní tepelné čerpadlo poskytnout zdroj volné energie na mnoho let.

Odtoky. Dalším zdrojem vody, který mohou taková čerpadla využívat, jsou splašky. Úspěšně se používají jako zdroj tepla pro zásobování teplou vodou a topné systémy – soukromé domy i výškové budovy.

3. Geotermální (půdní) čerpadla. Taková jednotka využívá zemní teplo k ohřevu pracovní tekutiny ve výparníku. Jedná se o nekonečný zdroj energie, protože teplota půdy pod bodem mrazu se nemění a nezávisí na povětrnostních podmínkách. Již v hloubce 3 metrů se teplota půdy pohybuje od +5 do +8℃ a v 10 metrech je již +10℃.

Topné systémy na bázi geotermálního tepelného čerpadla jsou vysoce účinné a dokážou v domě udržovat komfortní mikroklima po celý rok.

Použití zemního tepelného čerpadla zahrnuje zakopání potrubí s chladivem do země vedle domu. V tomto případě existují dvě možnosti umístění systémové trubky.

Vertikální geotermální sonda. V tomto případě jsou trubky umístěny ve svislé rovině. Hloubka jejich umístění může dosáhnout 100 metrů, což činí tuto možnost poměrně drahou. Další nuancí je potřeba získat souhlas regulačních orgánů pro vrtání studní takové hloubky. Výhodou tohoto technického řešení je úspora plochy staveniště.

Alternativou k hlubinnému potrubí je konstrukce, která využívá více geotermálních vertikálních sond. Jsou zakopány 20 metrů do země a umístěny ve vzdálenosti 5-7 metrů od sebe. Při použití této metody je účinnost sond (měrný odvod tepla) dána druhem zeminy. Nejvýhodnější je kamenitá, podmáčená půda, která dobře vede teplo (70 W/m). Mokrý sediment poskytuje až 50 W/m. Suché sedimentární horniny budou nejméně „účinné“ – v tomto případě odvod tepla nepřesáhne 30 W/m.

Shrneme-li: instalace geotermálních vertikálních sond je nákladná kvůli hloubkovým vrtům, ale má své výhody: vysoký měrný odvod tepla, zaručenou teplotní stabilitu, úsporu plochy a minimální poškození krajiny.

Horizontální okruh (kolektor). S tímto uspořádáním trubek jsou umístěny v zemi do nevýznamné hloubky (pod úrovní mrazu půdy – od 1,2 do 3 metrů) a jsou umístěny na velké ploše. Délka geoobrysových trubek se vypočítává individuálně v každém jednotlivém případě. K tomuto účelu lze použít polyethylenové trubky různých průměrů (od 25 do 40 mm), které jsou umístěny ve vzdálenosti 500-1000 mm od sebe.

Zvýhodněné tepelné čerpadlo vzduch-voda

V závislosti na projektu může mít kolektor různý tvar (spirála, klikatá, smyčky atd.). Po položení se kolektorové trubky naplní pracovní kapalinou (nemrznoucí kapalinou), která absorbuje teplo ze země, přesune ho do tepelného čerpadla a uvolní ho do chladiva. Poté se ochlazená nemrznoucí směs vrací do podzemního okruhu a cyklus se opakuje.

Účinnost čerpadla je dána vlastnostmi půdy jako zdroje tepla. Například jíl nasycený vlhkostí poskytuje až 25 W na metr potrubí, suchý jíl 15-18 W/m, písek (suchý) – 10 W/m. Například pro vytápění domu o rozloze 100 m2 budete potřebovat volnou plochu 400 metrů čtverečních. Z toho můžeme usoudit, že geotermální čerpadla s horizontálním kolektorem jsou vhodná pro majitele pozemků s velkou plochou bez zástavby.

Vlastnosti provozu tepelných čerpadel

Abyste minimalizovali riziko poruch tepelného čerpadla a co nejvíce zefektivnili jeho provoz, musíte se postarat o zajištění teplotního rozdílu chladicí kapaliny na vstupu a výstupu z výměníků tepla, delta 5℃ (teplotní tlak ), stejně jako uspořádání třífázové elektrické sítě v domě – to ochrání zařízení před přepětím. Ještě jedna nuance – musí být provedena vysoce kvalitní izolace prostor (maximální přípustná úroveň tepelných ztrát není větší než 100 W / m²).

Hlavní výhody a nevýhody tepelných čerpadel

Klíčovou výhodou HP je, že jejich účinnost je mnohonásobně vyšší než u běžných elektrických topných nebo klimatizačních zařízení. Například i u moderních, úsporných elektrických ohřívačů se objem vyrobeného tepla přibližně rovná vynaložené energii.

Tepelná čerpadla jsou v této oblasti bezkonkurenční – vyrobí 3-7x více tepelné energie (COP), než spotřebuje elektřiny. COP je jednotka, která měří účinnost tepelného čerpadla.

Mezi další výhody instalace tepelného čerpadla patří:

• Dlouhá pracovní životnost. Pokud budete dodržovat provozní řád a provádět včasnou údržbu, mohou čerpadla fungovat bez poruch a oprav po celá desetiletí (až 30 a více let). Jediným „slabým článkem“ v takových systémech je kompresor, který může vyžadovat výměnu jednou za 15-20 let;
• Výrazná úspora paliva. V Rusku ceny energií neustále rostou a dlouhodobě na nich TN umožňuje ušetřit velké částky;
• Všestrannost použití. Většina modelů tepelných čerpadel má jednu pozoruhodnou vlastnost – reverzibilitu: v letních vedrech ochlazují dům a v chladném období zajišťují vytápění;
• Plná automatizace. Správné nastavení provozu TČ zajišťuje plnou automatizaci: uživatel musí nastavit pouze teplotu pro vytápění prostor v zimě a chlazení v létě;
• Široká geografie použití. Rozmanitost typů tepelných čerpadel umožňuje jejich použití v různých regionech s různým klimatem: v případě tepelných čerpadel může být zdrojem tepla půda, vzduch nebo voda;
• Vyhlídky na úplnou autonomii. Pokud jako zdroj elektřiny využijete solární panely, můžete v jakékoli, i té nejodlehlejší oblasti postavit zcela autonomní dům, který si sám zajistí teplo, vodu i elektřinu;
• Minimální údržba. Spolehlivost a životnost zařízení činí provoz s nízkými náklady;
• Zdroj tepla zcela zdarma. Za vzduch, který dýcháme, vodu v nádržích a půdu pod nohama ještě neplatíme: s pomocí HP se stávají nekonečným zdrojem pro získávání tepelné energie.

Mezitím mají tyto systémy také své nevýhody, o kterých musíte vědět:

Vysoké náklady na samotné zařízení a jeho instalaci. Vzhledem k tomu, že počáteční náklady jsou poměrně vysoké, TN se nevyplatí hned – v průměru to trvá 3-7 let. Pouze aerotermální (vzduchová) čerpadla, která vyžadují minimální náklady na instalaci, se rychle zaplatí.

Zaměřte se na topné systémy s nízkou teplotou chladicí kapaliny. Nejvýnosnější je použití tepelných čerpadel pro systémy podlahového vytápění s teplotou 35-40°C.

Vliv geotermálních čerpadel na aerobní mikroorganismy. Při provozu půdních čerpadel se půda kolem potrubí neustále ochlazuje, což vede k úhynu aerobních bakterií, které pomáhají čistit odpadní vody od škodlivých látek.

Výběr tepelného čerpadla: hlavní kritéria

Těm, kteří plánují nákup takového zařízení, se doporučuje vybrat vhodný model podle následujících kritérií:

• Klimatické podmínky v regionu bydliště. Pro regiony s mrazivými zimami je vhodný pouze omezený počet modelů;
• Přístup ke zdrojům tepelné energie. U geotermálních čerpadel je to přítomnost volného území na místě, u hydrotermálních čerpadel je to přítomnost v blízkosti nádrží a podzemních vod;
• Plocha vytápěného objektu, jeho energetická účinnost. Čím větší dům, tím složitější a dražší bude tepelné čerpadlo: výkonné modely vyžadují značné náklady na instalaci.
• Rozpočet na nákup. Aerotermální čerpadla jsou cenově nejdostupnější a nevyžadují velké instalační náklady.

Výpočet výkonu tepelného čerpadla. Jaký výkon má mít čerpadlo? Pro výpočet potřebného výkonu potřebujete znát následující parametry: objem přenosu tepla do topných systémů, celkový povrch potrubí ve výparníku a kondenzátoru a také objem pracovní tekutiny (chladiva) .

Pohodlným řešením by v tomto případě bylo použít pro výpočty online kalkulačku. Nejčastěji budete muset zadat:

• výška stropu a celková plocha domu (počítá se vytápěná plocha);
• oblast bydliště (určují se průměrné teploty vzduchu);
• energetická náročnost objektu (stupeň zateplení domu) – spočítá se požadovaný výkon tepelného čerpadla.

Příklad výpočtů. Pro vytápění domu o ploše 150 m² se doporučuje TČ o výkonu 11-13 kW.

Praktické rady pro výběr TN

Tepelná čerpadla jsou technicky složitá, drahá zařízení, proto je třeba k jejich nákupu přistupovat s plnou odpovědností.

Před nákupem musíte kontaktovat specializované specialisty, aby vypracovali projekt a provedli potřebné výpočty.

Je vhodnější kontaktovat jednu společnost, která poskytuje celou škálu služeb: prodej zařízení, instalace a servis.