Tepelné čerpadlo je mimoriadne ekologický a všestranne použiteľný vykurovací systém. Okrem primárnej úlohy zásobovať obytné budovy teplom dokáže v teplejších mesiacoch aj temperovať vzduch.
Princípy chladenia pomocou tepelných čerpadiel
Existujú dva hlavné spôsoby využitia tepelného čerpadla na chladenie: pasívne a aktívne chladenie.
Pasívne chladenie
Pasívne chladenie, známe aj ako prirodzené chladenie, je možné v kombinácii s tepelným čerpadlom typu zem/voda alebo voda/voda. Pri týchto systémoch sa na chladenie využíva prirodzená teplota okolia. V prípade tepelného čerpadla zem/voda odoberá soľankové médium teplo z vykurovacieho okruhu prostredníctvom výmenníka tepla a odvádza ho von. Pri tepelnom čerpadle voda/voda túto úlohu preberá podzemná voda. Počas pasívneho chladenia zostáva samotné tepelné čerpadlo (okrem riadiacej jednotky a obehového čerpadla) vypnuté. Keďže nie je potrebný kompresor, táto metóda nevyžaduje takmer žiadnu energiu, čo z nej robí mimoriadne úspornú možnosť. Pasívne chladenie umožňuje znížiť teplotu v miestnosti približne o tri až šesť stupňov Celzia v závislosti od vonkajšej teploty. Dodatočná námaha potrebná na inštaláciu je nízka a počas prevádzky nevzniká žiadny nepríjemný hluk. Pre majiteľov systémov, ktorí chcú svoje tepelné čerpadlá využívať na temperovanie, je k dispozícii tzv. NC-Box - kompletne zmontovaná jednotka, ktorá integruje všetky potrebné komponenty.
Pri pasívnom chladení je dôležité, aby teplota obehovej kvapaliny neklesla pod teplotu rosného bodu, aby sa predišlo vzniku kondenzátu a možným škodám.
Aktívne chladenie
Pri aktívnom chladení sa funkcia tepelného čerpadla jednoducho obráti. Cyklus chladiva sa interne obráti, prípadne sa vymenia primárne a sekundárne pripojenia. Tepelné čerpadlo potom aktívne vytvára chladiaci výkon, podobne ako chladnička. Aktívne chladenie je možné dosiahnuť pomocou tepelného čerpadla zem/voda, ako aj vzduchového tepelného čerpadla, a je možné aj s tepelným čerpadlom voda/voda. Ako chladiace plochy sú vhodné najmä ventilátorové konvektory alebo podlahové a/alebo stenové vykurovacie systémy. Teplo odobraté z miestností sa môže buď vrátiť do zdroja tepla, alebo použiť na ohrev teplej vody. Aktívne chladenie neobmedzuje stupeň chladenia a umožňuje nastaviť ľubovoľnú požadovanú teplotu. Väčšina jednotiek je však obmedzená na 16 - 18 °C. Na prevádzku aktívneho chladenia je potrebná elektrická energia na pohon kompresora, čím sa mierne zvyšujú náklady v porovnaní s pasívnym chladením.
Pri aktívnom chladení tepelné čerpadlo odvádza nežiaduce teplo z interiéru do vonkajšieho prostredia s aktívnou pomocou kompresora.
Typy tepelných čerpadiel a ich využitie pri chladení
Rôzne typy tepelných čerpadiel ponúkajú rôzne možnosti pre chladenie.
Tepelné čerpadlá zem/voda a voda/voda
Tieto typy tepelných čerpadiel majú obrovskú výhodu v možnosti využiť pasívny režim chladenia, ktorý na svoj chod nevyžaduje činnosť kompresora. Prevádzka chladenia je takmer zadarmo, stačí poháňať len obehové čerpadlá. Zem/voda je prevádzkovo najúspornejší systém, ktorý pracuje so stálymi teplotami a má vyššiu životnosť, pretože je umiestnený v dome. Počiatočné náklady na inštaláciu sú však vyššie. Primárnym zdrojom energie je geotermálna energia čerpaná cez hĺbkové sondy alebo plošné kolektory. Subvariantou je typ voda/voda, kde sa energia čerpá zo studne a vracia sa späť.
Tepelné čerpadlá vzduch/voda
Tepelné čerpadlá vzduch/voda sú schopné okrem vykurovacej vody pripraviť aj chladiacu vodu, ktorou sa následne ochladzuje interiér. Tento proces prebieha v tzv. reverznom (obrátenom) režime prevádzky. Vonkajšia jednotka vyzerá ako klasická klimatizácia, pričom vnútorná jednotka obsahuje hydrobox s výmenníkom, ktorý zabezpečuje rozvod chladenej vody. Pre distribúciu chladu je ideálny stenový, stropný alebo podlahový plošný vykurovací systém. Klasické radiátory nie sú vhodné kvôli možnej kondenzácii vlhkosti. Tepelné čerpadlo vzduch/voda sa nehodí pre pasívne chladenie; na tento účel sú lepšie tepelné čerpadlá zem/voda a voda/voda.
Tepelné čerpadlá vzduch/vzduch
Tepelné čerpadlo vzduch/vzduch je v podstate bežná klimatizácia, ktorá patrí k najjednoduchším a najlacnejším riešeniam chladenia. Priestor chladí fúkaním vzduchu z vnútornej jednotky, ktorá sa najčastejšie umiestňuje nad dverami. Tento typ tepelného čerpadla dokáže reagovať na prítomnosť osôb v miestnosti - keď senzory nezaregistrujú pohyb, chladenie prechádza do útlmu.
Jak funguje tepelné čerpadlo Vaillant
Výhody chladenia tepelným čerpadlom
Využitie tepelného čerpadla na chladenie prináša množstvo benefitov.
Energetická úspora a ekologickosť
Tepelné čerpadlá využívajú približne 75% bezplatného enviromentálneho tepla a len asi 25% elektrickej energie pre kompresor. Vďaka tomu sú mimoriadne úsporné a ekologické. Vykurovanie pomocou ekologickej energie je čoraz populárnejšie, čo potvrdzujú aj štatistiky ukazujúce rastúci záujem o tepelné čerpadlá. Inštalácie tepelných čerpadiel navyše spĺňajú zákonné požiadavky na energetickú účinnosť budov.
Komfort a pohodlie
Tepelné čerpadlá dokážu zabezpečiť príjemnú klímu v domácnosti počas celého roka. V lete počas horúcich dní môžu otočiť svoj cyklus a odoberať teplo z interiéru, čím poskytujú efektívne chladenie bez potreby montáže klimatizácie. Systémy ako podlahové alebo stenové chladenie, ktoré sú ideálne v kombinácii s tepelným čerpadlom, zabezpečujú rovnomerné a komfortné ochladzovanie.
Tichá prevádzka
Moderné tepelné čerpadlá, ako napríklad modely GeniaAir, sú navrhnuté pre tichú prevádzku. Hladina hluku sa pohybuje len okolo 42-53 dB(A), pričom v tichom režime môže klesnúť až na 28 dB(A). To je porovnateľné s potichu hrajúcim rádiom a výrazne menej ako bežný rozhovor alebo hluk chladničky. Pre zabezpečenie nerušenej prevádzky je však dôležité zohľadniť vhodné umiestnenie jednotky už vo fáze plánovania.
Systémy pre chladenie
Pre efektívne využitie chladiaceho výkonu tepelného čerpadla je dôležitý správny výber koncového systému.
Podlahové a stenové chladenie
Podlahové chladenie funguje na rovnakom princípe ako podlahové kúrenie, len s tým rozdielom, že do podlahy sa púšťa chladnejšia voda. Stenové chladenie, ktoré sa stáva štandardom v novostavbách aj pri rekonštrukciách, spočíva v uložení vykurovacích (resp. chladiacich) rúrok na stene pod tenkou vrstvou omietky. Tieto systémy sú ideálne pre veľkoplošné chladenie s tepelným čerpadlom, pretože umožňujú dosiahnuť vysokú účinnosť a chladiť veľmi úsporne.
Ventilátorové konvektory (fancoily)
Ventilátorové konvektory sú ďalšou vhodnou možnosťou pre distribúciu chladu z tepelného čerpadla. Tieto jednotky kombinujú funkciu výmenníka tepla s ventilátorom, ktorý aktívne cirkuluje ochladený vzduch v miestnosti.
Regulácia a ovládanie
Na optimálne riadenie vykurovania a chladenia pomocou tepelného čerpadla slúžia moderné regulačné systémy. Napríklad systémový regulátor MiPro Sense s dotykovým displejom umožňuje jednoduché ovládanie vykurovacieho zariadenia a precízne monitorovanie spotreby energií. V inteligentnej domácnosti, ako je napríklad systém Loxone Miniserver, môže automaticky zabrániť prehrievaniu miestností.
Produktové rady tepelných čerpadiel
Na trhu sú dostupné rôzne produktové rady tepelných čerpadiel, ktoré ponúkajú riešenia pre vykurovanie aj chladenie.
GeniaAir
Produktová rada GeniaAir od spoločnosti Protherm zahŕňa tepelné čerpadlá vzduch/voda navrhnuté pre maximálne pohodlie a nízke náklady na energie. Zariadenia dosahujú vysokú triedu účinnosti vykurovania a sú spoľahlivé a vyrobené s osvedčenou kvalitou.
GeniaAir Split
Tepelné čerpadlo vzduch/voda GeniaAir Split v kombinácii s hydraulickým modulom GeniaSet Split ponúka vysokú účinnosť pri vykurovaní, chladení a príprave teplej vody. Integruje 190l zásobník teplej vody a dosahuje energetickú účinnosť A+++ (pri 35°C). Využíva split technológiu s oddeleným chladivovým okruhom.
GeniaAir Mono
Tepelné čerpadlo vzduch/voda GeniaAir Mono v kombinácii s hydraulickým modulom GeniaSet Mono je monoblokové prevedenie s integrovaným 185l zásobníkom teplej vody. Taktiež sa vyznačuje vysokou účinnosťou, energetickou triedou A+++ a tichou, spoľahlivou a ekonomickou prevádzkou. Používa prírodné chladivo s veľmi nízkym GWP (potenciál globálneho otepľovania).