Tepelné čerpadlo pro soukromé vytápění domu

Tepelné čerpadlo je jednou z možných možností vytápění soukromého domu, který se v našich zemích objevil poměrně nedávno. Podstatou práce tepelného čerpadla je cirkulace chladiva v uzavřeném okruhu, což má za následek odvádění tepla do vzduchu, země nebo vody.

To znamená, že zdrojem tepla v tomto případě jsou spíše přírodní zdroje než spalovací produkty nebo elektřina, což činí tepelné čerpadlo dnes nejšetrnějším k životnímu prostředí a nákladově efektivní. Takový topný systém prakticky nezávisí na ceně paliva, protože energie půdy, vody a vzduchu je nejen nevyčerpatelná, ale i zcela volná. Jedinými náklady spojenými s provozem tepelného čerpadla jsou náklady na elektřinu, ze které samotné čerpadlo pracuje, ale představují pouze 1/3 celkové vyrobené energie, takže úspory jsou zřejmé. Tepelné čerpadlo za cenu provozu tak může konkurovat i nejlevnějšímu zemnímu plynu, nehledě na tuhá nebo kapalná paliva.

Samotná myšlenka přijímat teplo z životního prostředí není ani zdaleka nová, ale tepelná čerpadla, jako způsob vytápění domácností, se v západních zemích objevila poměrně nedávno na vrcholu popularity čistých a neškodných zařízení. V evropských zemích je začali instalovat nejen pro soukromé domy, ale i pro celé okresy ve městech.

1. Jak tepelné čerpadlo pracuje?
2. Typy tepelných čerpadel
3. Výhody a nevýhody tepelného čerpadla
4. Výhody
5. Nevýhody
6. Stojí za to použít tepelné čerpadlo pro vytápění domácností?

Jak funguje tepelné čerpadlo?

Princip činnosti tepelného čerpadla se podobá principu činnosti chladničky, právě naopak. Pokud se v chladničce odpařuje pracovní látka, což jí dává chlad, pak v tepelném čerpadle kondenzuje a dává teplo. Přijaté teplo se akumuluje, obohacuje a přivádí do chladicího média, které ho odvádí do topného prostoru. K přidávání tepla v systému se používá kondenzátor, zatímco výparník absorbuje výsledné teplo s nízkým potenciálem.

Systém pro provoz kompresoru vyžaduje elektrickou energii. Jako ukazatel účinnosti tepelného čerpadla se používá koncepce, jako je transformace tepla nebo transformace - rozdíl mezi množstvím spotřebované elektřiny a výsledným teplem. Účinnost systému závisí na rozdílu teplot výparníku a kondenzátoru - čím více je, tím je účinnost nižší. Pro zvýšení efektivity práce je nutné zajistit co největší objem zdroje s nízkým potenciálním teplem, jinak může systém přehřát.

Hmota zdroje tepla s nízkým potenciálem by tedy měla být výrazně vyšší než ohřátá hmota, která sníží rozdíl v teplotě chladného tělesa a zdroje tepla, což zase sníží spotřebu elektrické energie. Jedinou nevýhodou tohoto řešení jsou velké rozměry tepelného čerpadla, které přímo souvisejí s jeho náklady. S takovým ohřevemsystém okresů a dokonce i města mohou být instalovány drahé zařízení, které zabírá významnou oblast - to je ekonomicky odůvodněné, ale to není zdaleka vždy prospěšné pro soukromé domy.

Typy tepelných čerpadel

Zvažte provozní charakteristiky a typy tepelných čerpadel. Pokud jde o provozní podmínky, mohou být použity v poměrně širokém teplotním rozsahu od -30 ° C do + 35 ° C. Nejběžnější jsou kompresní a absorpční čerpadla. První z nich zajišťují cirkulaci v systému na úkor mechanické a elektrické energie, která přenáší teplo přes samotný zdroj tepla. Absorpční čerpadla jsou ekonomičtější, ale mají složitější design a jsou dražší.

V závislosti na typu zdroje tepla lze tepelná čerpadla rozdělit na:

• geotermální energie , odvádět teplo země nebo vody (podzemní vody, nádrže atd.);
• vzduch , odvádí teplo vzduchu;
• sekundární tepelná čerpadla , odvádějí teplo, které je emitováno během vytápění, pracovní procesy ve výrobě atd. Obvykle se taková čerpadla používají právě v průmyslových odvětvích, kde jsou zdroje "nadbytečného" tepla.

Voda, vzduch, půda nebo jejich kombinace mohou být použity jako nosiče tepla v tepelných čerpadlech.

Tepelná čerpadla geotermální jsou uzavřená a otevřená. Otevřené systémy se používají k ohřevu vody, která se dostane do kontury, zahřívá a zobrazuje směrem ven. Můžete použít tento systém, pokud je poměrně velký zdroj vody sdostatečný objem. Voda, která prošla systémem, by navíc neměla znečišťovat životní prostředí a její uvolňování by mělo být koordinováno s vládními agenturami.

Výhodnější jsou uzavřené systémy, které lze také rozdělit do několika typů:

• s vodorovným uspořádáním kolektoru, když je namontován ve výkopu zeminy pod bodem mrazu půdy. V závislosti na klimatu a typu zeminy se může hloubka montáže kolektoru měnit a v průměru je to asi 1,5 m. Pro zvětšení plochy a objemu obrysu při zmenšení plochy, kterou je třeba použít, je kolektor vhodnější uzavřít prstence. Tento typ vyžaduje značné volné místo na místě, což není vždy možné;
• se svislým uspořádáním kolektoru, když je umístěn do studny v hloubce asi 200 m. Tento typ se používá v případech, kdy plocha nemůže přidělit požadovanou plochu pro instalaci tepelného čerpadla nebo povrch plochy je nerovnoměrný;
• voda, když je kolektor namontován v nádrži (přírodní nebo umělé) v hloubce pod bodem mrazu. V tomto případě je kolektor také žádoucí umístit prsteny, aby se ušetřil prostor. Pro instalaci vodního tepelného čerpadla musí být splněny některé podmínky pro vodu: objem vody v nádrži musí být dostatečný, aby bylo dosaženo požadovaného množství tepla, a hloubka nádrže by měla být dostatečně velká, aby voda nemrzla na dno.

Výhody a nevýhody tepelného čerpadla

Tepelné čerpadlo je tedy kombinacíprakticky bezplatná tepelná energie a ekologická čistota. Proč tedy ne všichni souhlasí se změnou svých tradičních zdrojů tepla? Faktem je, že spolu s nepochybnými výhodami tepelného čerpadla má také určité nevýhody. Podívejme se podrobněji jak na první, tak na druhou.

Výhody

Výhody tepelného čerpadla, jak bylo uvedeno výše, zahrnují nízkou spotřebu elektřiny (pro získání 1 kWh tepla, čerpadlo absorbuje 0,3-0,35 kWh) a šetrnost k životnímu prostředí. Tepelné čerpadlo má navíc vysokou úroveň požární bezpečnosti, nevyžaduje instalaci dalšího větracího systému a nevyžaduje pravidelnou údržbu. Řízení systému se provádí automaticky bez zásahu člověka. Ve skutečnosti, pokud je správně nainstalován a připojen, můžete 20 let jednoduše zapomenout na jeho existenci a užívat si teplo v domě.

Další výhodou je možnost nejen vytápět dům v chladném období, ale také ho v létě ochladit. K tomu musí kolektor připojit systém "studený strop" a feng-koi. Tepelné čerpadlo tak může nahradit klimatizační zařízení.

Nevýhody

A teď pár slov o nevýhodách tepelného čerpadla. První (a hlavní) z nich - vysoké náklady na vybavení a instalaci. Tepelné čerpadlo má poněkud komplikovanou strukturu a je také vybaveno automatizací, což z něj dělá poměrně drahé potěšení. Kromě toho je jeho instalace spojena s pozemními pracemi velkých objemů, což značně zvyšuje jeho hodnotu. Pokud anorozhodl se vyměnit plynové vytápění, náklady na re-vybavení se vyplatí po mnoho let. Rovněž je třeba vzít v úvahu skutečnost, že průměrná životnost tepelného čerpadla je 20 let, po které je nutné provést rozsáhlou opravu systému, která je opět spojena s pozemními pracemi a nákupem nových prvků. Je tedy zřejmé, že na první pohled nemusí být přínos použití tepelného čerpadla v blízkém zkoumání přínosný, takže je nejlepší spočítat vše předem a rozhodnout, zda má být instalováno.

Stojí za to použít tepelné čerpadlo pro vytápění domácností?

Souhrnně lze poznamenat, že tepelné čerpadlo je opravdu dobrou alternativou stávajících topných systémů. Možná, že za pár let bude jeho hodnota klesat do takové míry, že bude smysluplné ji zřídit nejen z hlediska životního prostředí, ale také z ekonomických důvodů. V současné době (přinejmenším u nás) je nepravděpodobné, že by se takové zařízení široce využívalo.