Tepelné čerpadlo

Principem je přečerpávání tepla . Teplo se odnímá vychlazované látce a převádí se do jiné látky , která se má ohřát . Zdrojem tepla je médium s nízkou teplotou , jako je např. okolní vzduch , voda v řece nebo studni , popř. teplonosné médium zahřáté ve slunečních kolektorech a přechovávané v akumulátorech tepla .

Základní podmínkou je , aby zdroj tepla s nízkou teplotou byl dostatečně velký .

U tohoto tepelného čerpadla je zdrojem tepla říční voda . Odtud je teplo prostřednictvím výparníku uloženého v řece odčerpáváno kompresorem do kondenzátoru . Kompresor současně převádí teplo odnímané říční vodě na vyšší teplotní hladinu . Z kondenzátoru je potom teplo předáno do vytápěného prostoru .

V okruhu tepelného čerpadla obíhá teplotní látka . Tato látka se nejprve v plynném stavu stlačuje v kompresoru . Stlačením se její teploty zvýší . Potom kompresor vytlačí látku do kondenzátoru . Kondenzátor je soustava trubek s žebry . Páry teplonosné látky , jejíž teplota se v kompresoru zvýšila nad teplotu vzduchu ve vytápěné místnosti , se v kondenzátoru ochlazují a zkapalňují . Uvolněné kondenzační teplo se předává prostřednictvím žeber kondenzátoru do okolí . Jako teplonosné látky se používá médium , které za nepříliš vysokého tlaku zkapalňuje při teplotě 30° až 40°C . Kapalná teplonosná látka potom postupuje přes redukční ventil do odčerpaného prostoru výparníku . Za redukčním ventilem látka expanduje . Její tlak se přitom snižuje , a tím se ochladí na nízkou teplotu . Ve výparníku se látka vypařuje  , tj. přechází do plynného stavu . Teplota prostředí , které obklopuje výparník , musí ovšem být vyšší , než je bod varu teplonosné látky při daném nízkém tlaku .

Výparné teplo , které látka při přechodu do plynného stavu potřebuje , odebírá prostřednictvím stěn výparníku z prostředí , v němž se výparník nachází . V našem případě z říční vody . Převzaté teplo odvádí teplonosná látka do kompresoru a kondenzátoru . Okruh je uzavřen .

Jako teplonosná látka se používá zkapalněný čpavek a deriváty uhlovodíků – freon a ledon

Kapalina potřebuje k přeměně od plynného stavu teplo . To je jí buď přivedeno , nebo ho odnímá svému okolí  . Čím nižší je tlak kapaliny , tím nižší je teplota varu , při které dochází k odpařování .

Např. voda má teplotu varu při tlaku asi 10na5 Pa na teplotě 100°C , ale při tlaku 2 * 10na3 Pa již na teplotě 20°C . Z toho vidíme , že vodu je také možné použít jako teplonosné látky , ovšem znamená to pracovat při odpařování s velmi nízkými tlaky , přičemž nejnižší dosažitelnou teplotou je jen 0°C .

Proto je vhodnější použít takové látky , jejichž teploty varu jsou podstatně nižší než u vody ( při stejných tlacích ) , a to takové látky , jejichž bod varu leží pod 0°C při tlaku vyšším , než je atmosférický tlak .

Často se jako zdroje tepla pro tepelné čerpadlo používá vzduch . Nevýhodou je ale jeho nižší teplota v zimním období , kdy potřeba tepla je větší než v létě . Proto je nutné v zimním období přitápět elektrickými kamny nebo jinými způsoby .

Poměr získaného tepla k vynaložené práci kompresoru se nazývá násobitel , popř. topný faktor tepelného čerpadla . Násobitel se pohybuje od 2 do 6 .

Výhodou tepelných čerpadel je , že v letních měsících je možné zaměnit funkci výparníku a kondenzátoru , a tak přenést otopnou soustavu na chladící soustavu . Další výhody jsou tyto :

1) Nezávislost na cenách energií

S tepelným čerpadlem budete nezávislí na cenách energií. Jakékoliv zdražování se vás dotkne pouze minimálně. Budete totiž zdarma čerpat teplo z přírody.

2) Ekonomické vytápění domu

Tepelné čerpadlo ušetří až 80% nákladů za energie. Svými nízkými provozními náklady přináší tepelné čerpadlo uživateli velké úspory a tím zajišťuje rychlou návratnost investice.

3) Nízká sazba za elektřinu pro celou domácnost

Každému, kdo si pořídí tepelné čerpadlo, přidělí rozvodné společnosti velmi výhodnou dvoutarifní sazbu dodávky elektrické energie nejen pro tepelné čerpadlo , ale pro celou domácnost.

4) Krátká doba návratnosti investice

Investice do tepelného čerpadla se i bez jakýchkoliv dotací a finančních podpor vrátí již za 3 – 8 let oproti nejběžnějším systémům vytápění.

5) Ekologický provoz

Nízká energetická náročnost a využití přírodní, nízkopotencionální energie minimalizuje zátěž na životní prostředí. Oproti konvenčním způsobům vytápění podstatně snižuje exhalace našeho ovzduší.

6) Komfortní vytápění

Moderní technologie a regulace poskytuje všem zákazníkům komfortní a bezobslužný provoz, který zajistí tepelnou pohodu v daném objektu. Tepelné čerpadlo můžete např. ovládat pomocí mobilního telefonu nebo přes internet.

7) Levná klimatizace

Většina tepelných čerpadel může plnohodnotně chladit (klimatizovat). Oproti klasické klimatizaci mají v režimu chlazení přibližně poloviční provozní náklady.

8) Bezpečný provoz

Při provozu tepelného čerpadla nehrozí nebezpečí výbuchu či vznícení nebo otrava oxidem uhelnatým.