V minulém článku jsme rozebírali různé druhy topných systémů, vhodné k vytápění Vaší roubenky. Tentokrát se zaměříme na zdroj v poslední době čím dál oblíbenější – tepelná čerpadla.
I přes stále relativně vysoké pořizovací náklady se díky neustále se zvyšujícím cenám alternativních zdrojů energie i rychlému vývoji zvyšuje a zkracuje návratnost prostředků, vynaložených na pořízení tepelného čerpadla.
Tento typ, který je nejefektivnější, u nás nejrozšířenější, ale také nejdražší, čerpá teplo buď z hlubinného vertikálního vrtu (či dvou), anebo prostřednictvím plošného zemního kolektoru, který je uložen horizontálně pod zemí na Vašem pozemku, a to relativně mělce v nezámrzné hloubce cca 1,3 m pod povrchem, kde se teplota pohybuje okolo +4°C. V potrubí proudí nemrznoucí směs, která okolnímu prostředí odnímá tepelnou energii, v případě vrtu geotermální, u kolektoru „nabitou“ sluncem. Ve výměníku tepelného čerpadla předá teplo do média, proudícího ve vnitřním okruhu, to se začne odpařovat, vzniklou páru nasaje elektrický kompresor, který ji stlačí, tím výrazně zahřeje a nízkopotenciální energii tak promění na již využitelné teplo. V kondenzátoru se potom vygenerovaná tepelná energie definitivně předává do topného systému, čímž se chladivo ochlazuje, kapalní, prostřednictvím expanzního ventilu se prudce rozpíná a ještě více ochlazuje, až se nakonec nasaje kompresorem přes výparník a putuje zpět do vrtu či zemního kolektoru.
Obecně platí, že na 1kW výkonu potřebujete asi 30m2 pozemku v případě horizontálního sběrného potrubí. Pro hlubinný vrt přibližně platí 1kW – 12m, přičemž hloubka vrtu se běžně pohybuje v rozmezí 80 až 150m. V této hloubce se teplota drží dokonce na přibližně +10°C. Použití horizontálního kolektoru je šetrnější pro Vaši peněženku než hlubinný vrt a umožňuje do jisté míry provedení svépomocí. Je však důležité myslet na to, že kolektor nesmí být uložen pod domem, ani nad ním nesmí být vysazeny stromy, naopak tráva nevadí a dokonce je možné kolektor uložit např. pod zahradní jezírko.
Pozor – je nutné dodržovat každoroční regeneraci, bez níž by se mohl vrt (ale i kolektor) „vyčerpat“ a zamrznout, což obvykle znamená trvalé znehodnocení. Doporučený roční provoz by se totiž měl pohybovat okolo 2.000 hodin. Regenerace však spočívá v pouhém odstavení mimo topnou sezonu, aby vrt mohl znovu načerpat tepelnou energii. Tomu navíc napomůže, když se v létě systém země-voda používá naopak jako klimatizace, protože odebrané teplo z domu vrací zpět do země a vrt či kolektor se tak „nabíjí“ na zimní období. Zároveň se však ale doporučuje používat kombinaci s elektrokotlem (často bývá přímo součástí tepelného čerpadla), abyste si mj. zajistili i rychlejší návratnost vstupních investic. Pokud byste však přesto vyžadovali využívání systému země-voda i v letním období, např. pro ohřev vody, i toto lze řešit, a to naddimenzováním vypočtených parametrů cca o pětinu jejich hodnot.
Princip fungování je obdobný jako u typu země-voda, avšak s tím rozdílem, že se tepelná energie odebírá z vnějšího vzduchu a předává opět do vzduchu uvnitř budovy. Tento systém nelze chápat jako plnohodnotné vytápění, funguje především jako klimatizace a v opačném směru je lze využít spíš jen k přitápění v jarním či podzimním období, kdy ještě není nutné naplno topit.
Tepelná energie je zde odebírána taktéž z venkovního vzduchu, avšak uvnitř se převádí do topné vody, proto je tento systém již schopen fungovat jako plnohodnotné vytápění. Ze všech druhů tepelných čerpadel je tento typ nejvýhodnější, jelikož prvotní investice je oproti ostatním relativně zanedbatelná. Nevýhodou je, že spolehlivě funguje jen do asi -15°C, avšak tento nedostatek bývá řešen už instalovaným malým elektrokotlem, který v největších mrazech pomáhá tepelnému čerpadlu dosáhnout požadované teploty.
Posledním druhem tepelného čerpadla je typ voda-voda, který, jak už sám název napovídá, odebírá tepelnou energii z vody a předává opět do vody. Tento systém se řeší nejčastěji dvěma studnami, mezi kterými se voda převádí prostřednictvím výparníku tepelného čerpadla. U nás je však tento způsob vytápění téměř nepoužívaný a nepoužitelný, nejen kvůli hrozbě vyčerpání studny, ale především kvůli jeho vysokým nárokům na podmínky a udržování.
Ať už se rozhodnete pro jakýkoli typ tepelného čerpadla, měli byste vždy věnovat pozornost tzv. topnému faktoru, což je číslo, které udává poměr mezi výkonem na straně jedné, a příkonem, který je nutný k pohonu kompresoru a cirkulačního čerpadla, na straně druhé. Ideální hodnota topného faktoru činí 3, což „v překladu“ znamená, že o jeden díl tepla se stará elektřinou napájený kompresor a dva dodává příroda zdarma.
1. červen 2014
