Princip tepelného čerpadla

Tři čtvrtiny odebraného přírodního tepla plus jedna čtvrtina elektrické energie, rovná se čtyři čtvrtiny využitelného tepla.

Tepelná čerpadla pracují na principu stejném, jako obyčejné chladničky. Ta odebírá teplo potravinám, chladí, a v zadní části lednice topí. Na rozdíl od chladničky však čerpadlo pracuje v obráceném smyslu, totiž venku si teplo odebírá, chladí a vevnitř v domě pomocí radiátorů nebo podlahového topení vytápí. Vhodný plyn probíhá střídavě kompresí, neboli stlačením, a expanzí takzvaným uvolněním. Tak se dosáhne cílený efekt ohřevu nebo ochlazení tohoto plynu.

Tepelná čerpadla – základní funkce

Níže popsané tepelné čerpadlo je elektrospotřebič o parametrech 380V a 50Hz a skládá se ze čtyř základních částí. Výparníku, kompresoru, kondenzátoru a expanzivního ventilu. Tyto části jsou samozřejmě propojen trubicovým vedením. Pojďme si nyní trochu přiblížit jeho funkci.

U procesu získávání tepla, tepelnými čerpadly typu vzduch/voda , je při nízkých teplotách odebíráno teplo pracovní látkou, přesněji ekologickým R407 C nebo propanem. Tyto látky jsou vybrány proto, že mají nízkou teplotu varu.

Kapalná pracovní látka se po odebrání tepla z tepelného zdroje, jako půda, vzduch nebo voda, vypaří a opustí výparník v plynném stavu. Následně pracovní látka vstupuje do kompresoru, kde se zvyšováním tlaku ohřeje.

Zahřátý plyn poté vstupuje do kondenzátoru a odevzdává teplo topné vodě. Během tohoto procesu pracovní látka kondenzuje a stává se znovu kapalnou. Nakonec je pracovní látce, která má ještě stále vysoký tlak, v expanzivním ventilu tlak a teplota snížena a celý proces se následně opakuje.

Využití tepelné energie čerpadel země/voda

U tepelných čerpadel typu země/voda je funkce trochu odlišná. Z horniny je tepelná energie přiváděna k tepelnému čerpadlu pomocí jednoho či více vrtů. Do vrtu jsou zapuštěny polyetylénové trubky tvaru U, neboli kolektory a vrt je po celé délce vyplněn injektážní směsí, neboli montážní pěnou.

V kolektoru nuceně cirkuluje ekologická nemrznoucí směs na bázi technického líhu. Tato směs po dobu chodu tepelného čerpadla odnímá horninám nízkopotenciální tepelnou energii o teplotě 2 až 40°C. Tu poté předává přes výměník ekologickému chladivu, které opět nuceně proudí ve vnitřním okruhu tepelného čerpadla. Ve výměníku dojde ohřevem chladiva k jeho vypařování. Páry jsou nasávány elektrickým kompresorem tepelného čerpadla, který je stlačením výrazně zahřívá.

Právě kompresor tepelného čerpadla umožňuje transformaci nízkopotenciální tepelné energie na energii využitelnou pro potřeby vytápěného obydlí. V kondenzátoru dojde k předání tepelné energie do otopného systému objektu a tím plynné chladivo

zkapalní. Chladivo se pak průchodem přes expanzní ventil prudce rozepíná a silně ochlazuje a kompresorem je nasáváno přes výparník. Zde chladivo přebírá tepelnou energii hornin, mění skupenství na plynné a celý cyklus se opakuje.

[Nahoru ↑]