Tepelné čerpadlá

Tepelné čerpadlá fungujú tak, že odoberá teplo zo vzduchu, vody, zeme a prevádza ho na vyššiu teplotu, ktorá je použiteľná na kúrenie a ohrev teplej vody.

Prevod teplá na vyššiu teplotu zabezpečuje kompresor stlačením par chladivá pri ktorom dôjde k jeho zahriatiu. Tepelné čerpadlo využíva tento princíp a tak získať teplo z okolia.

Podľa toho odkiaľ berie tepelné čerpadlo teplo a kde odovzdáva teplo , tepelné čerpadlá rozdeľujeme na:

• vzduch – vzduch
• vzduch – voda
• zem – voda
• voda – voda

Princíp tepelného čerpadla je, čím je menší rozdiel medzi teplotou prostredia z ktorej sa energia získava a teplotou vody v kúrení, tým sú prevádzkové náklady na kúrenie nižšie. To znamená, že najnižšie prevádzkové náklady má tepelné čerpadlo VODA-VODA (10/35) pripojené k podlahovému kúreniu a najvyššie prevádzkové náklady má tepelné čerpalo VZDUCH-VODA pripojené k radiátorom.

Tepelné čerpadlo slúži na vykurovanie, pričom odovzdáva teplo do vody lebo vzduchu, podľa typu čerpadla. Samozrejmosťou je možnosť ohrevu bazénu a podobne. Je možná jeho kombinácia s rôznymi zdrojmi tepla, či už ide o elektrický kotol, kotol na tuhé palivo, plynový kotol (hybridné tepelné čerpadlo) alebo inými. Možná je kombinácia s radiátormi, avšak najvyššiu efektivitu dosahujú v kombinácii s podlahovým kúrením.

Samozrejme tepelné čerpadlá sú určené aj pre staršie domy, čiže na rekonštrukciu zdroja tepla.

Tepelné čerpadlo SPLIT alebo MONOBLOK?

SPLIT

Pri tepelnom čerpadle typu SPLIT je vnútorná jednotka prepojená s vonkajšou pomocou chladiva. Množstvo chladiva je dané typom jednotky. Pokiaľ ide o typ vzduch/vzduch, tu je množstvo chladiva do 2 kg, teda je potrebná chladiarenská revízna správa len pri montáži následné ročné revízie zariadenia sa nevyžadujú. Avšak pri väčších jednotkách, napr. typ vzduch/voda, je množstvo chladiva väčšie ako 2kg, teda je potrebné aby zariadenie zapojil revízny technik. Zároveň sú potrebné ročné revízie zariadenia. Vstupné náklady SPLITOVÝCH jednotiek sú nižšie ako u monoblokových, avšak sú tu výrazne vyššie náklady na prevádzku a nižšia efektivita.

MONOBLOK

Tepelné čerpadlo typu MONOBLOK funguje na trochu inom princípe. Všetko chladivo je situované vo vonkajšej jednotke, pričom s vnútornou jednotkou je prepojená už len v teplej vode. Chladivo je už vo výrobe do vonkajšej jednotke napustené, nie je s ním potrebná žiadna manipulácia, teda odpadá nutnosť revízie chladiva pri inštalácii aj pri bežnej prevádzke. Vstupná cena je o niečo vyššia, avšak jej prevádzkové náklady sú omnoho nižšie. Taktiež je tepelné čerpadlo typu monoblok viac efektívne a má vyššie COP a SCOP:

Čo to je COP alebo SCOP? Vykurovací faktor tepelného čerpadla!

Vykurovací faktor COP je údaj, ako je tepelné čerpadlo efektívne (úsporné). Je to vlastne pomer výkonu (množstva vyrobeného tepla) a spotreby elektrickej energie. Čím vyšší COP je, tým je prevádzka tepelného čerpadla lacnejšia.

COP zariadení sa môže značne líšiť, záleží aj od zdroja, odkiaľ teplo získava – vzduch, zem, voda.

Vykurovací faktor najefektívnejšieho tepelného čerpadla zem/voda je behom celého roku vysoký. Aj pri mrazoch a nízkych vonkajších teplotách dosahuje hodnôt až nad 5,0 (0/35°C) a pri systéme voda/voda boli namerané hodnoty nad 6,0.

Vykurovací faktor najpoužívanejšieho tepelného čerpadla vzduch /voda behom roku značne kolíše, čo záleží od vonkajšej teploty vzduchu. Pri 7°C nad nulou môže dosahovať rovnako vysokých hodnôt ako tepelné čerpadlá zem/voda, ale pri nižších teplotách klesá na hodnoty okolo 3,0 (pri -7°C) alebo 2 (pri -20°C), čo je stále výhodné.

SCOP je celoročný priemer COP faktoru (celoročný vykurovací priemer).

Vzduch-voda

Z tepelného čerpadlá VZUCH-VODA odoberá energiu priamo z vonkajšieho prostredia. Toto riešenie je energeticky najmenej efektívne, zároveň však technicky a finančne najmenej náročné. Účinnosť systému je ovplyvnená teplotou vonkajšieho vzduchu.
Tepelné čerpadlá vzduch/voda sú najlepšou voľbou pre rodinné domy, ktoré nemajú k dispozícii pozemok pre tepelné čerpadlo s plošným kolektorom.
Jedným z najkvalitnejším výrobcov tepelných čerpadiel je švédsky výrobca IVT.  Produktová rada tepelných čerpadiel VZDUCH-VODA dosahuje najvyšší vykurovací faktor SCOR  až 5.06. Tieto tepelné čerpadlá sú navrhnuté pre severské poveternostné podmienky, sú odolné, spoľahlivé  a tiché v prevádzke.

• Jednoduchá a rýchla inštalácia, nie je podmienkou veľký pozemok
• Nižšie vstupné náklady oproti tepelným čerpadlám zem/voda, voda/voda
• Jednoduché využitie aj pre chladenie v letnom období
• Nízke prevádzkové náklady v porovnaní s elektrickým alebo plynovým vykurovaním
• Bezúdržbové a nenáročné vykurovanie v porovnaní s kotlami na drevo alebo uhlie

• Vyššia spotreba elektriny ako u tepelných čerpadiel zem/voda, voda/voda
• Hlučnosť vonkajšej jednotky
• Znížený výkon pri nízkych vonkajších teplotách
• Pri SPLIT systémov povinné ročné revízie chladiaceho okruhu ročný náklad 150€

Vzduch-vzduch

Tepelné čerpadlo odoberá teplo z vonkajšieho vzduchu a využíva ho na ohriatie vnútorného.
Systém vzduch/vzduch ohrieva vnútorný vzduch priamo, bez sprostredkovania vykurovacieho systému a dosahuje vyšší vykurovací faktor ako ostatné tepelné čerpadlá.
Tepelné čerpadlo vzduch/vzduch je ideálnym doplnkom domov a bytov s akýmkoľvek elektrickým kúrením, pretože sa ľahko inštaluje aj do existujúcich objektov.
Vnútorná jednotka fúka teplý vzduch priamo do vykurovaného priestoru. Pre vykurovanie vzdialenejších miestností sa v prípade potreby využije existujúce elektrické kúrenie.
U bytov s otvorenou dispozíciou sa môže tento typ tepelného čerpadla stať aj hlavným zdrojom tepla pre celý byt alebo dom.

Ak chcete vykurovať, temperovať vašu chatu alebo dielňu.

Doplníme, nahradíme vaše elektrické kúrenie.

Jedno z najvýkonnejších tepelných čerpadiel je IVT NORDIC Inverter, ktoré dokáže ušetriť prekvapivo veľa energie pri minimálnych obstarávacích nákladoch.
NORDIC môže temperovať váš rekreačný objekt na 10°C a po vašom príjazde pomôže s rýchlym vykúrením objektu na komfortnú teplotu. Aj v zime si tak užijete voľno v teple a bez čakania „až to tie kachle konečne vykúria“.     
Pred vaším odjazdom na víkend môžete tepelnému čerpadlu poslať SMS a začať naplno kúriť ešte pred vaším príjazdom. 
Prevádzka tepelného čerpadla je veľmi lacná aj pri bežnej elektrickej sadzbe D01. Po väčšinu roka je využitie tepelného čerpadla lacnejšie ako vykurovanie drevenými briketami.

Čo dokáže takéto čerpadlo?!

• Vykurovanie s plynulo riadeným výkonom až 6,5 kW
• Klimatizácia s chladiacim výkonom až 4 kW
• Odvlhčovanie
• Čistenie vzduchu pomocou ION Plasmacluster filtra
• Temperácia priestoru na 10°C
• Ovládanie mobilným telefónom (príslušenstvo)

Prečo si ho dať namontovať do bytu?!

IVT Nordic Inverter je oveľa viac ako len tepelné čerpadlo. Dokáže zaistiť v interiéri čistejší a príjemnejší vzduch. Patentovanú Plasmacluster Ion-techniku je možné s úspechom použiť pre aktívne čistenie vzduchu aj v prípade, že sa tepelné čerpadlo práve nepoužíva na vykurovanie alebo chladenie.
Po stlačení tlačidla ION sa začne vzduch v miestnosti aktívne čistiť od baktérií, vírusov, plesní, alergénov, roztočov, splodín výfukových plynov, tabakového dymu a podobných škodlivín. Vykonané testy ukázali, že plasmaclusterový filter dokáže zlikvidovať 99,5 % vzduchom prenášaných vírusov.
Vďaka tejto jedinečnej funkcii budete mať doma behom celého roku zdravšie a príjemnejšie prostredie. 

• Najnižšie vstupné náklady oproti ostatným tepelným čerpadlám.
• Veľmi rýchla a jednoduchá inštalácia.
• Tepelné čerpadlo je zvyčajne vybavené aj funkciou chladenia, čím nahrádza klimatizačnú jednotku.
• Možnosť využiť doplnkové funkcie ako odvlhčovanie alebo čistenie a ionizácia vzduchu.

• Počet vnútorných jednotiek pripojiteľných k jednej vonkajšej jednotke je obmedzený.
• Tepelným čerpadlom vzduch/vzduch nie je možné ohrievať teplú vodu.

Zem-voda

Tepelné čerpadlo zem – voda, hlbinný vrt

Tepelné čerpadlo odoberá teplo z vrtu z hĺbky pod povrchom zeme. Vo vrte je zapustená plastová sonda naplnená nemrznúcou zmesou, ktorá prenáša teplo – energiu medzi zemou a tepelným čerpadlom.
Podľa rozlohy vykurovaného domu a geologických možností sa vykonáva jeden alebo viac vrtov do hĺbky 80 až 120 m podľa štruktúry pôdy.

Kde sa môže vŕtať do zeme?

Vrty sa umiestňujú v okolí vykurovanej budovy. U novostavieb môžete vrty umiestniť aj pod základovú dosku. Vrtné práce je najvhodnejšie naplánovať ešte pred samotnou výstavbou budovy. To je najideálnejšie riešenie pre novostavby.
Vŕtať môžete v každej oblasti aj s tvrdým podložím, aj s mäkkým podložím (štrk, piesky), kde je vŕtanie značne zložitejšie.
Skúsené vrtné firmy vybavené modernou technikou dokážu vŕtať bez poškodenia záhrady a to aj v tesnej blízkosti budovy.

Povolenie pre vrty, ako na to?

Potrebnú dokumentáciu pre vrtne práce vám pomôžeme vybaviť.

Tepelné čerpadlo zem – voda, hlbinný vrt

Tepelné čerpadlo odoberá teplo z vrtu z hĺbky pod povrchom zeme. Vo vrte je zapustená plastová sonda naplnená nemrznúcou zmesou, ktorá prenáša teplo – energiu medzi zemou a tepelným čerpadlom.

Podľa rozlohy vykurovaného domu a geologických možností sa vykonáva jeden alebo viac vrtov do hĺbky 80 až 120 m podľa štruktúry pôdy.

Kde sa môže vŕtať do zeme?

Vrty sa umiestňujú v okolí vykurovanej budovy. U novostavieb, môžete vrty umiestniť aj pod základovú dosku. Vrtné práce je najvhodnejšie naplánovať ešte pred samotnou výstavbou budovy. To je najideálnejšie riešenie pre novostavby.

Vŕtať môžete v každej oblasti aj s tvrdým podložím, aj s mäkkým podložím (štrk, piesky) kde je vŕtanie značne zložitejšie.

Skúsené vrtné firmy vybavené modernou technikou, dokážu vŕtať bez poškodenia záhrady a to aj v tesnej blízkosti budovy.

Povolenie pre vrty, ako na to?

Potrebnú dokumentáciu pre vrtne práce vám pomôžeme vybaviť.

Tepelné čerpadlo zem – voda, plošný kolektor

Tepelné čerpadlo odoberajúce teplo priamo zo zeme na pozemku. Pod povrchom sú skryté plastové hadice naplnené nemrznúcou zmesou, ktorá prenáša teplo z pôdy do vášho domova.
Tepelné čerpadlá so zemnými kolektormi sú najlepšou voľbou pre rodinné domy, ktoré majú k dispozícii dostatočný pozemok.

Celé to funguje takto…

Tepelné čerpadlo s plošným kolektorom berie z okolitej zeme energiu. Energiu ktorú plošný kolektor odoberie zo zeme pre potreby tepelného čerpadla počas vykurovacieho obdobia sa vráti zo solárnej energie slnka a dažďovej vody. Vďaka tomu sa ani v dlhodobom horizonte nemôže pôda „energeticky vyčerpať“. Počas leta sa pôda s veľkou rezervou stále zregeneruje.

Kde a ako umiestniť plošný kolektor?

Pred uložením plošného kolektora je nutné vedieť, kde budú postavené ďalšie stavby. Kolektor musí byť uložený mimo altánku, garáže alebo iné stavby. Taktiež je potreba posúdiť kvalitu zeminy podľa ktorej sa určuje dĺžka kolektora.
Z dôvodu jednoduchého odvzdušnenia je vhodné, aby bol kolektor uložený v rovine, resp. mierne z kopca (smerom od kotolne). V opačnom prípade je nutné nainštalovať na najvyšších miestach odvzdušnenie.
Kolektor sa ukladá do hĺbky 1,2 m a 0,8 m od seba.

• Nižšia spotreba energie v porovnaní s tepelnými čerpadlami odoberajúcich teplo zo vzduchu
• Extrémne dlhá životnosť tepelného čerpadla a plošného kolektora.
• Tiché a na údržbu nenáročné riešenie.

• Pre tepelné čerpadla ZEM/VODA je potrebný dostatočne veľký pozemok, bežne 250m2 – 640m2.
• Rozmiestenie ďalších stavieb (bazén, garáž, altánok), je nutné vedieť dopredu, aby sa plošný kolektor vyhol stavbám.
• Vyššie vstupné náklady (o zemný kolektor) ako pri tepelných čerpadlách vzduch/voda.

Voda-voda

Energiu z vody pre tepelné čerpadlo VODA – VODA zabezpečujeme:

• Odberom tepla z čerpacej studne
• Odberom tepla z vodných plôch
• Odberom tepla z retenčných nádrží
• Kombináciou studne a retenčnej nádrže

Odberom tepla z čerpacej studne

Ide o najúčinnejší typ tepelných čerpadiel. Zdrojom je buď voda z vrtov hlbokých 5m až podzemný prameň, alebo povrchová voda. Voda sa odoberá zo zdrojovej studne, prechádza výmenníkom a ochladená sa vracia naspäť do vsakovacej studne. Veľkou výhodou je teplotná stálosť podpovrchovej vody 8 až 12 °C. Ide o najteplejší zdroj, ktorého vykurovací faktor sa pohybuje nad hodnotou 6. Tento typ čerpadla potrebuje zabezpečiť výdatný zdroj vody. Pre bežný rodinný dom ide zhruba o 0,4 až 0,8 l za sekundu na 10 kW tepelného výkonu. Tento systém v porovnaní so zemnými vrtmi je investične menej náročný  a požaduje nižšie nároky na priestor. Podmienkou fungovania systému je dostatok vody ( spodnej, geotermálnej, technologickej ..).  Systém vyžaduje servisné kontroly z dôvodu nutných kontrol údržby ( čistenie filtrov a výmenníkov).

Odberom tepla z vodných plôch

Vodné plochy sú veľmi dobrým zdrojom energie pre tepelné čerpadlá VODA-VODA. Potrubný výmenník sa nainštaluje  do vodných plôch, riečnych korýt alebo betónových náhonov vodných elektrárni. Investície sú často najnižšie zo všetkých systémov. Jedná sa o uzatvorený systém , má veľkú vydrž a nie je náchylný na technické výpadky. Tento systém získavania energií je bezhlučný a bezudržbový. Je vhodný pre objekty ktoré ležia v blízkosti vodných plôch.

Odberom tepla z retenčných nádrží

V súčasnosti pri novostavbách je podmienkou zachytávania dažďovej vody do takzv. retenčných nádrží. Vybudovaním retenčných nádrží  s dostatočnou kapacitou vody je možné odoberať energiu z vody prečerpávaním z retenčnej nádrže a naspäť vracať do retenčnej nádrže čím vznikne uzatvorený systém. Prívodom dažďovej vody do retenčnej nádrže dochádza k dodávaní energie pre uzatvorený systém.  Ďalším zdrojom energie pre čerpanú vodu z retenčnej nádrže je inštalovaný solárny systém, ktorý predohrieva čerpanú vodu z retenčnej nádrže. Celý systém je náročný na výpočet veľkosti retenčnej nádrže pre veľkosť  tepelného čerpadlá a výpočet výkonu solárneho systému na predohrev vody. Je potrebné zabezpečiť aby v letnom období ohrev čerpacej vody solárom nepresiahol 20°C . Prepad vody z retenčnej nádrže je riešený do vsakovacej šachty. Systém je možné využiť aj na pasívne chladenie.

Kombináciou studne a retenčnej nádrže

Je to systém tvorený “Odberom tepla z retenčných nádrží” ale doplnený čerpaním vody z čerpacej studne v prípade nevhodných klimatických podmienok. Celý systém je riadený automatickým riadiacim systémom, ktorý vyhodnotí potrebu  čerpania vody z čerpacej studne  a následne po odbere teplá púšťa do retenčnej nádrže , čím v zimnom období zvyšuje teplotu vody v retenčnej nádrží pre kúrenie a v letnom období ochladzuje teplotu vody v retenčnej nádrží pre systém pasívneho chladenia. Takto nastavený systém nie je tak náročný na výdatnosť  studne pretože ma dostatok požadovanej vody v retenčnej nádrží. Systém má aj sekundárne využitie hlavne v letnom období pri pasívnom chladení dochádza k ohrievaniu vody v retenčnej nádrží ktorú je možné využiť aj pre zavlažovanie.

Celý systém takto zohľadňuje všetky požiadavky užívateľa na teplo, chlad a závlahu pričom maximálne využíva ekologický zdroj energie na výrobu tepla a chladu pri minimálnych nákladoch vstupných aj prevádzkových.