Tepelná čerpadla
Technologie tepelných čerpadel kráčí kupředu mílovými kroky. Intenzivní výzkum a vývoj zvýšil jejich účinnost a snížil náklady na jejich pořízení i montáž. Ve světě jich fungují statisíce, v některých zemích vytápějí až 80 % objektů. Důvody jsou jasné: náklady na vytápění a přípravu teplé vody jsou nejvyšší položkou v provozních výdajích domu a i když pořizovací náklady jsou u tepelných čerpadel vyšší než u ostatních zdrojů vytápění, úspory na vytápění jsou obrovské – v mnoha případech až 80 %. Českou republiku tento boom teprve čeká.
Funkční princip tepelných čerpadel je stejný jako u chladničky – pouze opačný a je principiálně velmi jednoduchý. Zatímco v případě chladničky se teplo dopravuje zevnitř směrem ven, tepelné čerpadlo dopravuje teplo, uložené v okolním prostředí, prostřednictvím topného systému dovnitř – do obytného prostoru. Tepelná čerpadla využívají bezplatně tepelnou energii z okolního prostředí – podle systému je to ze země, spodní vody či vodní plochy a toku nebo ze vzduchu. Zaplatit musíte pouze elektrickou energii potřebnou na jejich provoz (pohon kompresoru), zjednodušeně platí, že tepelné čerpadlo spotřebovává přibližně jednu třetinu svého výkonu ve formě elektrické energie a zbývající dvě třetiny tvoří teplo, které je odnímáno z ochlazované látky (vzduchu, země, vody).
Tepelná čerpadla se označují podle toho, odkud teplo odebírají a jaké látce teplo předávají. Nejobvyklejší kombinace tepelných čerpadel jsou vzduch/voda, vzduch/vzduch, voda/voda a země/voda.
Nejčastěji instalovanými jsou tepelná čerpadla využívající tepelnou energii z venkovního vzduchu. Lze je použít takřka ve všech případech bez omezení místními podmínkami, instalace nevyžaduje zásahy do okolního prostředí, výkon tohoto tepelného čerpadla však klesá s venkovní teplotou mnohem výrazněji než u ostatních provedení. Vyrábějí se ve třech variantách: jako propojená samostatná venkovní a vnitřní jednotka, provedení venkovní a vnitřní.
Další využívanou variantou jsou tepelná čerpadla využívající teplo z půdy, např. ze zahrady, toto řešení však vyžaduje dostatečně velký pozemek (v hloubce 1m pod zemí je položen zemní kolektor a na této ploše již nelze stavět). Pro tepelné čerpadlo o výkonu 10 kW je třeba přibližně 250 – 350 m² pozemku.
Teplo z půdy lze využít i pomocí hloubkových vrtů, tento způsob však má však poměrně vysoké pořizovací náklady. Pro tepelné čerpadlo o výkonu 10 kW je třeba 120 – 180 m vrtů. Výhodou tohoto způsobu je stabilní teplota zdroje z vrtu a tím i provoz s nízkými náklady a tedy i větší úspory za vytápění.
Třetím způsobem je odnímání tepla z vody. Zde lze využít např. studniční vodu, pokud máme celoročně vydatný zdroj s vhodným složením vody a teplotou, pořizovací náklady jsou zde nižší, nutná je však pravidelná údržba. Využít lze i vodu z rybníka nebo řeky (na dno se pokládá trubkový kolektor).
Efektivita provozu tepelných čerpadel se popisuje tzv. topným faktorem, který udává poměr získané tepelné energie a spotřebované elektrické energie. Hodnota 3 znamená, že dodáním 1 kWh elektrické energie získáme 3 kWh tepelné energie.Topný faktor se většinou pohybuje v rozsahu 2,5 – 4.
Pro provoz tepelného čerpadla je nejvhodnější tzv. nízkoteplotní topná soustava. Tepelné čerpadlo je schopno ohřívat topnou vodu většinou maximálně na 50 – 55 °C. S rostoucí teplotou rostou náklady na provoz. Aby se zbytečně nemusela instalovat čerpadla s většími výkony, řeší se tento problém kombinací tepelného čerpadla s druhým zdrojem vytápění, který je v provozu pouze při nízkých venkovních teplotách, např. elektrokotel či plynový kotel. Mnoho moderních tepelných čerpadel má v sobě již elektrokotel vestavěný.
Na českém trhu jsou nabízena tepelná čerpadla mnoha značek, světových i českých, v široké škále provedení a výkonech, ale také v různých cenových relacích a samozřejmě různé kvalitě.