Jak vzduchové tepelné čerpadlo funguje?

468 Views 5 Liked
Posted on: 2024-03-20
 

Vzduchové tepelné čerpadlo je jedním z oblíbených řešení v oblasti vytápění a chlazení budov. Funguje na principu odběru tepla z venkovního vzduchu a předává ho do vnitřních prostor. Využívající obnovitelnou energii umožňuje vzduchové tepelné čerpadlo úsporu nákladů na vytápění. Pokud chcete zjistit, jak přesně vzduchová tepelná čerpadla fungují, přečtěte si následující článek. Vzduchová tepelná čerpadla se vyznačují jednoduchou a rychlou instalací a vysokou účinností. Během zimy mohou dodávat teplo do místností a v létě sloužit k chlazení. Díky tomu jsou všestranným a ekonomickým řešením jak pro rodinné domy, tak pro průmyslové objekty.

Co jsou vzduchová tepelná čerpadla?

Vzduchová tepelná čerpadla jsou zařízeními využívající energii ze venkovního prostředí - vzduchu k ohřívání nebo chlazení místností nebo ohřevu užitkové vody v domech a budovách. Díky využití obnovitelné energie z okolí jsou tepelná čerpadla energeticky úspornější a šetrnější k životnímu prostředí než tradiční topné systémy založené na spalování fosilních paliv.

Vzduchová tepelná čerpadla lze použít jak při stavbě nových budov, tak při modernizaci existujících topných systémů. Mohou být také použity ve spojení s jinými zdroji tepla, jako jsou solární kolektory. Při instalaci vzduchového tepelného čerpadla je důležité zajistit dostatečný prostor pro umístění zařízení a pravidelnou údržbu pro udržení jeho účinnosti. Tepelná čerpadla se stávají stále populárnějším řešením v oblasti energeticky úsporných topných technologií, poskytují uživatelům finanční úspory a snižují emise skleníkových plynů.

Typy vzduchových tepelných čerpadel - rozdělení podle média

Rozlišujeme dva základní typy vzduchových tepelných čerpadel podle používaného média. Prvním typem je vzduch-vzduchové tepelné čerpadlo, kde je teplo odebíráno z venkovního vzduchu a předáváno dovnitř budovy. Druhým typem je vzduch-voda, kde je teplo odebíráno z venkovního vzduchu a předáváno do topného systému k ohřevu vody. Níže podrobněji popisujeme oba tyto typy.

Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch

Tepelná čerpadla vzduch-vzduch jsou levná, běžně používaná a mohou plnit dvě funkce - vytápění vzduchu uvnitř budovy nebo jeho chlazení (čerpadlo pak funguje jako klimatizace). Teplo je odebíráno z venkovního vzduchu a předáváno do vnitřních prostor. Díky tomu jsou tepelná čerpadla vzduch-vzduch poměrně energeticky úsporná a šetrná k životnímu prostředí.

V zimním období mohou efektivně vytápět interiéry, poskytující termální komfort. V horkých dnech pak mohou fungovat jako klimatizace, odvádějíce teplo ven a zajišťující příjemný chlad. Díky své všestrannosti jsou tepelná čerpadla vzduch-vzduch vhodným řešením pro domy a budovy s různými potřebami vytápění.

Tepelné čerpadlo vzduch-voda

Tepelná čerpadla vzduch-voda jsou efektivními topnými systémy, které mohou sloužit jako hlavní zdroj tepla v domech a budovách. Využívají energii obsaženou v venkovním vzduchu k produkci tepla, které je předáváno do topného systému.

Kromě toho jsou tepelná čerpadla vzduch-voda také používána k ohřevu užitkové vody v domácnostech. Tímto způsobem nejen poskytují teplo pro vytápění místností, ale také dodávají teplou vodu pro každodenní použití. Tento fakt představuje velkou výhodu oproti tepelným čerpadlům vzduch-vzduch. Tyto výhody je dělají populárním výběrem pro ty, kteří chtějí efektivně ohřívat jak vzduch uvnitř budovy, tak užitkovou vodu.

Typy vzduchových tepelných čerpadel - podle konstrukce

Typy vzduchových tepelných čerpadel lze rozdělit podle konstrukce na jednobloková čerpadla a splitová čerpadla. Jednoblokové čerpadlo se skládá z jednoho bloku, který obsahuje všechny komponenty (kompresor, kondenzátor, výparník s ventilátorem, expanzní ventil a oběhovou čerpadlo). Tyto typy čerpadel jsou snadno instalovatelné a nevyžadují velký prostor, ale jsou méně energeticky úsporné. Splitové čerpadlo znamená, že vnitřní jednotka a venkovní jednotka jsou od sebe oddělené. Vnitřní jednotka je instalována uvnitř budovy a vnější venku. Tyto čerpadla jsou energeticky úspornější, ale vyžadují větší úsilí při instalaci.

Tepelné čerpadlo typu monoblok

Vzduchové tepelné čerpadlo typu monoblok je zařízení, které lze instalovat jak uvnitř budovy, tak venku. Vnitřní umístění způsobuje větší hluk, ale prodlužuje životnost díky kontrolovaným podmínkám týkajícím se teploty a vlhkosti. Instalace venku zase znamená nižší hluk během provozu, ale je nutné zabezpečit zařízení proti zamrznutí.

Tepelné čerpadlo typu monoblok je jedním z nejčastěji volených typů tepelných čerpadel díky svým mnoha výhodám. Jednou z nich je možnost rychlé a snadné instalace, což z něj činí ideální řešení i pro malé objekty.

Tepelné čerpadlo typu split

Vzduchové tepelné čerpadlo typu split se skládá ze dvou jednotek (vnější a vnitřní), které jsou propojeny trubkami. Jedná se o zařízení, které instaluje a plní chladicím médiem pouze instalatér s odpovídajícím školením a oprávněním. Instalace vzduchového čerpadla typu split je přesný proces, který vyžaduje preciznost a znalost principů fungování systému. Instalatér musí také vědět, jak bezpečně manipulovat s chladivem. Instalace vyžaduje přípravu terénu a připojení k elektrické síti. Vzduchová tepelná čerpadla typu split jsou populární díky své energetické účinnosti a možnosti rozdělení systému na vnější a vnitřní část, což eliminuje problém hluku v budově. Mezi jejich výhody patří:

  • absence rizika zamrznutí díky naplnění instalace chladicím médiem namísto vody,
  • snadná doprava,
  • malé tepelné ztráty.

Schéma fungování vzduchových tepelných čerpadel

Vzduchová tepelná čerpadla jsou stále populárnějším a účinnějším topným zařízením. Jejich hlavní funkcí je využití dostupného tepla ve vzduchu venku k ohřevu teplé vody a k vytápění nebo chlazení domu.

Schéma fungování těchto zařízení spočívá ve využití termodynamického cyklu, který umožňuje odebírání tepla z vnějšího prostředí a jeho přenos do vnitřku budovy. Díky tepelným čerpadlům lze výrazně snížit náklady na energii, což urychluje návratnost investice. Princip jejich fungování bude podrobněji vysvětlen níže.

První okruh a dolní tepelný zdroj

Dolní tepelný zdroj je místo, odkud je teplo odebíráno a předáváno do topného systému. U vzduchového tepelného čerpadla je to vzduch venku.

V prvním okruhu ventilátor odebírá vzduch zvenku budovy a dodává jej do výparníku. Ve výparníku (druhý typ výměníku tepla) se nachází chladicí okruh naplněný chladicí kapalinou. Teplotní rozdíl mezi kapalinou a vzduchem umožňuje přenos tepla mezi těmito médii. Kapalina odebírá teplo z vzduchu, i když venku panuje záporná teplota. Kapalina, přijímající teplo z vzduchu, se odpařuje a dochází ke změně jejího skupenství z kapalného na plynné. V dalším kroku je ohřátý a expanzovaný plyn transportován do druhého okruhu.

Druhý okruh

Plynový médium se dostává do kompresoru, kde dochází k jeho stlačení (zvýšení tlaku) a ohřátí na ještě vyšší teplotu. Poté kompresor tlačí páry média do kondenzátoru.

Třetí okruh a horní tepelný zdroj

Horní tepelný zdroj v vzduchovém tepelném čerpadle je termín používaný k označení topného zařízení sloužícího k ohřevu vzduchu nebo teplé vody v budově.

V třetím okruhu pracovní médium ve formě stlačeného plynu s vysokou teplotou vstupuje do kondenzátoru (výměníku tepla), kde dochází k kondenzaci, tedy k přeměně plynu na kapalinu. Kondenzátor je omyván topnou vodou. V důsledku tohoto procesu dochází k přenosu tepla a topná voda určená k ohřevu budovy se zahřívá, zatímco pracovní médium se ochlazuje a kondenzuje.

Posledním krokem je návrat zkondenzovaného média do výparníku prostřednictvím expanzního ventilu, kde dochází k poklesu tlaku a teploty média na hodnoty dosažené na začátku ve výparníku.

Výše uvedené okruhy se opakují cyklicky.

Pokud plánujete instalaci vzduchového tepelného čerpadla typu monoblok a abyste je chránili před mrazem, rozhodnete se je naplnit glykolem, bude nezbytný výběr vhodného deskového výměníku tepla - pro spojení glykolového okruhu PC s okruhem ústředního topení v domě. V naší nabídce naleznete kompletní katalog výměníků určených k připojení tepelných čerpadel - jak malých jednotek, tak i pro poměrně velké systémy, včetně následujících modelů:

 
Posted in: Tepelná čerpadla a všechny aspekty jejich fungování

Leave a comment

Security code
Product added to wishlist
Cookie consent