Je naozaj najlepšie tepelné čerpadlo vzduch - voda?

Ako odborníci na tepelné čerpadlá vám môžeme s istotou povedať, že tepelné čerpadlo vzduch-voda je jednou z najpopulárnejších a najpraktickejších možností na trhu, najmä pre rodinné domy. Je to vynikajúca voľba, pretože funguje na základe využívania tepelnej energie zo vzduchu, čo znamená, že nepotrebujete špeciálne vrty ani zložité inštalačné práce. To robí tento systém cenovo dostupnejším a jednoduchším na inštaláciu v porovnaní s inými typmi tepelných čerpadiel, ako sú napríklad zem-voda alebo voda-voda.

Ako funguje tepelné čerpadlo vzduch-voda?

Tepelné čerpadlo vzduch-voda získava tepelnú energiu z vonkajšieho vzduchu pomocou ventilátora, ktorý nasáva vzduch do systému. Vo vnútri tepelného čerpadla prebieha proces, ktorý premieňa túto energiu na teplo prostredníctvom štyroch krokov:

• odparovanie,
• kompresia,
• skvapalňovanie,
• a expanzia. 

Tento uzavretý cyklus umožňuje čerpadlu efektívne získavať teplo z vonkajšieho prostredia (vzduch, zem alebo voda) a používať ho na vykurovanie. Každý z týchto krokov má svoj špecifický význam a prispieva k celkovému fungovaniu tepelného čerpadla. Pozrime sa na ne podrobnejšie:

1. Odparovanie

Odparovanie je prvou fázou procesu, v ktorej tepelné čerpadlo nasáva vonkajší vzduch. Vzduch, aj pri nižších teplotách, obsahuje určité množstvo tepelnej energie, ktorú je možné využiť. Tepelné čerpadlo do domu je navrhnuté tak, aby aj pri teplotách pod nulou dokázalo získať dostatok tepla z vonkajšieho prostredia.

Vo výparníku tepelného čerpadla cirkuluje chladivo, ktoré je v kvapalnom stave. Chladivo má schopnosť absorbovať teplo z prostredia (vzduchu, zeme alebo vody) aj pri nízkych teplotách. V tomto procese sa teplo z prostredia prenáša na chladivo, ktoré sa začne odparovať, t. j. prechádza z kvapalného stavu do plynného. Tento proces je veľmi podobný tomu, ako sa voda na slnku postupne vyparuje. V tepelnom čerpadle tento proces prebieha intenzívnejšie vďaka špeciálnemu chladivu, ktoré má nízky bod varu, takže sa môže odparovať aj pri nízkych teplotách.

Tepelné čerpadlo tak dokáže čerpať energiu z prostredia aj počas zimy. Keď sa chladivo premení na plyn, je pripravené na ďalší krok – kompresiu.

2. Kompresia

Po odparovaní sa plynné chladivo dostáva do kompresora, ktorý je poháňaný elektrickou energiou. Kompresia je kľúčový krok, ktorý zvyšuje teplotu chladiva. Kompresor stláča plynné chladivo, čo spôsobuje, že jeho molekuly sa tlačia k sebe, zvyšuje sa tlak a následne aj teplota.

Príkladom tohto javu je pumpovanie vzduchu do pneumatiky bicykla: keď stláčate vzduch pumpou, rúčka pumpy sa zahrieva v dôsledku zvýšenia tlaku. Podobne kompresor tepelného čerpadla zvyšuje teplotu chladiva tým, že ho stláča. Tento proces umožňuje, aby chladivo dosiahlo dostatočne vysokú teplotu, ktorá je potrebná na vykurovanie domácnosti.

V tejto fáze sa chladivo nachádza v plynnej forme s veľmi vysokou teplotou, čo znamená, že je pripravené odovzdať teplo vykurovaciemu systému.

3. Skvapalňovanie

V tretej fáze sa zohriate plynné chladivo presúva do kondenzátora, kde dochádza k odovzdaniu tepla vykurovaciemu systému. Teplo, ktoré chladivo získalo v predchádzajúcich krokoch, sa cez kondenzátor prenáša do vykurovacieho okruhu alebo zásobníka teplej vody.

Keď chladivo odovzdá svoje teplo, začne sa ochladzovať a prechádza späť do kvapalného stavu – tento proces sa nazýva skvapalňovanie. Podobne ako pri kondenzácii vodnej pary, keď sa ochladzuje a mení späť na kvapalnú vodu, chladivo v tepelnom čerpadle prechádza z plynného do kvapalného skupenstva.

Táto fáza je kritická, pretože práve teraz sa teplo využíva na vykurovanie domu. Chladivo pri skvapalňovaní zároveň stráca energiu a jeho teplota klesá. Potom nasleduje posledný krok – expanzia.

4. Expanzia

Posledná fáza procesu je expanzia, pri ktorej sa zníži tlak chladiva, čo vedie k jeho ochladeniu. Expanzia prebieha v expanznom ventile, ktorý je navrhnutý na rýchle zníženie tlaku kvapalného chladiva.

Keď sa tlak v expanznom ventile zníži, chladivo sa prudko ochladí a vráti sa na svoju pôvodnú teplotu, ktorá je dostatočne nízka na to, aby opäť mohlo absorbovať teplo z vonkajšieho prostredia. Tento proces je veľmi podobný tomu, ako sa sprej v plechovke ochladí, keď ho používate dlhší čas – plyn v plechovke sa expanduje a tým znižuje svoju teplotu.

Po expanzii sa ochladené chladivo vráti do výparníka, kde celý cyklus začína odznova. Tento cyklický proces prebieha neustále, aby tepelné čerpadlo mohlo nepretržite získavať teplo z okolitého prostredia a prenášať ho do vášho domu.

Výhody tepelného čerpadla vzduch-voda

1. Jednoduchá inštalácia: Na rozdiel od systémov, ktoré využívajú geotermálnu energiu (zem-voda), nepotrebujete zemné vrty ani komplexné stavebné zásahy. To znamená nižšie počiatočné náklady a rýchlejšiu realizáciu.
2. Ekologické a energeticky efektívne: Využívanie obnoviteľných zdrojov, ako je vzduch, vám pomáha znižovať závislosť od fosílnych palív. Aj keď systém potrebuje elektrickú energiu na prevádzku kompresora, množstvo tepla, ktoré vyrobí, je oveľa väčšie, než koľko elektriny spotrebuje.
3. Flexibilné využitie: Tepelné čerpadlá vzduch-voda môžu byť využívané nielen na vykurovanie, ale aj na ohrev vody a dokonca aj na chladenie v letných mesiacoch, ak zvolíte reverzný systém.
4. Efektivita aj v chladnom prostredí: Moderné tepelné čerpadlá vzduch-voda, vrátane tých ponúkaných spoločnosťami ako Sirux, dokážu efektívne fungovať aj pri teplotách pod bodom mrazu (niektoré modely až do -20 °C).

Prečo by ste si mali vybrať tepelné čerpadlo vzduch-voda?

Tepelné čerpadlá vzduch-voda sú skvelým kompromisom medzi účinnosťou, nákladmi a jednoduchou inštaláciou. Sú vhodné pre rôzne druhy nehnuteľností, najmä pre rodinné domy a menšie objekty, kde inštalácia vrtných sond alebo zložitých systémov zem-voda nie je praktická. Okrem toho môžu vlastníci nehnuteľností využiť dotácie na tepelné čerpadlá, ktoré výrazne znižujú počiatočné náklady na ich obstaranie. S týmto typom čerpadla môžete dosiahnuť významné úspory na energiách, najmä v dlhodobom horizonte, čo ho robí ešte atraktívnejším vďaka finančným stimulom. Navyše, vďaka pokročilým technológiám dnes už tieto systémy dokážu spoľahlivo fungovať aj v zimných podmienkach, čo z nich robí stabilné a ekonomicky výhodné riešenie.