Tepelná čerpadela


Vytápění s pomocí přírody

Nabízíme prodej a instalaci tepelných čerpadel předních světových výrobců těchto čerpadel. Ekonomická výhodnost těchto systémů vytápění je nezanedbatelná a doba návratnosti investice je velmi krátká.

Hlavní:

  • rychlá návratnost investic
  • nízká hlučnost
  • ekologicky nezávadný provozvariabilní umístění
  • snadná obsluha
  • vysoký topný faktor
  • rychlý úsporný servis

Princip tepelného čerpadla

Tepelná čerpadla jsou ekonomická a ekologická zařízení, která využívají energii okolního prostředí a přeměňují ji na teplo používané k vytápění budov a ohřevu vody. Ve vyspělých zemích jsou praktickým nástrojem k řešení energetických problémů i problémů životního prostředí. Tepelné čerpadlo odebírá nízkopotencionální energii vodě (povrchová, spodní, odpadní) vzduchu (okolní, odpadní) nebo ze země (prostřednictvím nemrznoucí kapaliny obíhající v uzavřeném kolektoru) a na termodynamickém principu ji mění v potřebné a využitelné teplo, které se pak rozvádí vodou nebo vzduchem. Podle konkrétních podmínek uživatele je možno dodat a instalovat tepelná čerpadla s různými kombinacemi vstupní a výstupní energie, tzn. tepelná čerpadla typu voda /voda, země /voda, vzduch/voda,

Princip práce tepelného čerpadla

Na stejném principu jako tepelná čerpadla pracují kompresorové chladničky, které využívají tzv. studený okruh. To se stlačením výrazně ohřeje a ve výměníku - kondenzátoru předá teplo vodě, určené pro vytápění a ohřev teplé užitkové vody. Tzn. že motorkompresor stlačí pracovní medium - chladivo, které tak získá teplo, které ve výměníku - kondenzátoru předá vodě ( nebo vzduchu ) pro vytápění a ohřev užitkové vody. Poté redukční ventil podstatně sníží tlak pracovního media. Tím se zároveň prudce sníží jeho teplota. K jejímu opětovnému zvýšení se v dalším výměníku - výparníku využije již vzpomenutá energie okolního prostředí ( vzduch, voda, země ) a tento cyklus se opakuje. Pomocí reverzního ventilu, který je mnohdy součástí tepelného čerpadla, je možno kromě topení využít i chlazení. Poté expanzní ventil podstatně sníží tlak pracovního media. Tím se prudce sníží jeho teplota, např. na -20°C. Takto chladné médium se ohřeje v dalším výměníku - výparníku, kde odebere teplo z okolního prostředí - využije se tzv. nízkopotenciální energie, a cyklus se opakuje. Pomocí reverzního ventilu lze běh čerpadla obrátit, a tak kromě topení provozovat i chlazení. Část tepelného čerpadla, do které se nízkopotenciální teplo přivádí, se označuje jako primární, část, ze které se odvádí teplo pro vytápění, se označuje jako sekundární.

Princip funkce tepelného čerpadla (dále TČ)

Teplo z okolního prostředí je přivedeno do prvního výměníku tepelného čerpadla - výparníku. Zde se jeho pomocí chladivo o nízkém pracovním tlaku ohřeje. Páry chladiva jsou nasáty do kompresoru a stlačeny. Tady přidáváme el. energii ze sítě. Zde vzroste silně teplota par chladiva. Horké stlačené páry jsou přivedeny do druhého výměníku - kondenzátoru, kde zkapalní a předají tak teplo topné soustavě. Cyklus končí na expanzním ventilu, kde zchlazené kapalné médium prudce sníží tlak a tím se silně ochladí a může zpět do výparníku převzít teplo z okolního prostředí. Význačnou roli ve fungování TČ hraje chladivo, označované v následujícím jako pracovní médium. Má tu vlastnost, že se i při nejnižších (venkovních) teplotách odpařuje. Přivede-li se venkovní vzduch nebo voda k výměníku tepla (výparníku), ve kterém cirkuluje pracovní médium, odejme takovémuto zdroji tepla potřebné výparné teplo a přejde z kapalného do plynného stavu. Zdroj tepla se tím o několik stupňů ochladí. Kompresor toto plynné pracovní médium nasaje a stlačí. Tím že se zvětší jeho tlak, stoupne také jeho teplota - pracovní médium je tedy "přečerpáno" na vyšší teplotní úroveň. K tomu je zapotřebí vynaložit elektrickou (nebo jinou) energii. Ta však nepředstavuje energii ztracenou, ale zvyšuje energetický (tepelný) potenciál pracovního média, které se dále dostává do kondenzátoru, jak je znázorněno na obrázku. Tam pracovní médium odevzdá své celkové teplo, které uvedeným způsobem získalo, resp. je mu odňato nějakou teplonosnou látkou, např. vodou pro teplovodní vytápění. Tím dojde ke zkapalnění pracovního média, v expanzním ventilu se seškrtí na původní nízký tlak a oběh se opakuje. Tepelné čerpadlo je jediný zdroj, který podstatnou část energie čerpá z okolního prostředí, takže při jeho provozu platíme pouze energii, pohánějící jeho motor. Princip přenosu energie je vcelku jednoduchý a popisuje ho následující oběh vnitřního chladiva (média): Tepelná čerpadela

Montáž a dodávka tepelných čerpadel značek

AIRMASTER ICP-Tempstar, USA MPOO Aquarelle (dříve Houspac) výrobce Multi Clima Francie Heliotherm, Rakousko GSW, výrobce Climate Master, USA

Druhy tepelných čerpadel :

Vzduch-voda, země-voda, voda-voda

  • Úspora až 70 % placené elektrické energie na vytápění
  • Nižší finanční závislost na stále rostoucích cenách energií
  • Vysoký celospolečenský přínos ke zlepšení životního prostředí
  • Celoroční provoz, příprava TUV, vytápění bazénu
  • Efektivní využití i při venkovní teplotě - 20 stupňů Celsia
  • Vysoký výkon zařízení při snížené energetické náročnosti dosažený využitím udělených průmyslových vzorů a patentů
  • Využití špičkové světové technologie kompresorů Copeland SCROLL a ekologicky nezávadného chladiva R404A
  • Vysoká kvalita všech použitých komponentů zajišťující minimálně 30letou životnost
  • Vysoký uživatelský komfort s minimálními nároky na obsluhu a údržbu
  • Jednoduchá a rychlá montáž
  • Ucelená výkonová řada 5 - 35 kW
  • Možnost použití pro podlahový i radiátorový vytápěcí systém
  • Záruční doba 2 roky
  • Krátké dodací termíny
  • Možnost získání dotace ze státního fondu životního prostředí ČR
  • Zvýhodněné sazby elektrické energie

Nízkopotenciální teplo

Teplo je forma energie a jako taková je uložena v každém tělese. Různé látky mají různou schopnost teplo uschovat, ale v principu, čím má těleso vyšší teplotu, tím více tepla (tepelné energie) v něm je. Nízkopotenciální teplo je tedy teplo obsažené v prostředí o nízké teplotě a je tedy běžným způsobem nepoužitelné například pro vytápění. Zároveň je to naakumulovaná energie slunce, kterou máme k dispozici zdarma a v neomezeném množství.

  • tepelné čerpadlo potřebuje dva energetické zdroje - elektrickou (případně jinou) energii a zdroj nízkopotenciálního tepla
  • parametry tepelného čerpadla, tj. topný výkon a topný faktor, jsou závislé na vnějších podmínkách, tedy na teplotě zdroje nízkopotenciálního tepla a na výstupní teplotě topného media
  • maximální teplota topného média bývá v rozmezí 50 až 55°C. Ohraničení určují především pevnostní hlediska (teplotě media odpovídá tlak chladiva v okruhu a ten nesmí přestoupit hodnotu, na kterou je okruh dimenzován), ale i hlediska energetická (pokles topného faktoru)
  • provoz je spolehlivý, automatický, bez nároků na údržbu a obsluhu, regulační hodnoty jsou nastavitelné dle požadavků uživatele (tento bod samozřejmě již některé zdroje tepla - plyn, elektrokotel - splňují také, přesto jej uvádíme pro úplnost).

Čím se liší tepelné čerpadlo od klasického zdroje tepla?

Země (půda)

Teplo obsažené v půdě se získává ve výměníku tepla (kolektoru) zhotoveném z plastových trubek a uloženém buď v hlubinném vrtu nebo vrtech - hlubokém až 150 m (vhodné pro větší výkony) nebo v plošném či výkopovém kolektoru (uloženém v hloubce 1.5 až 2m)

Podzemní (studniční) voda

Protože podzemní voda má ze všech zdrojů nízkopotenciálního tepla v topné sezóně nejvyšší teplotu, je energetický efekt čerpadel "voda-voda" nejlepší. Nejčastěji se používají dvě studny vzdálené cca 15m, kdy z jedná se voda odčerpává a poté, co předá energii, se vrací do druhé studny.

Povrchová voda

Povrchová voda, která se má použít jako zdroj nízkopotenciálního tepla, musí splňovat stejné požadavky jako voda podzemní (složení, čistota, teplota, množství).

Venkovní vzduch

Tento zdroj nízkopotenciálního tepla je nejsnáze přístupný, je prakticky neomezený a dá se říci, že i nejekologičtější, protože teplo odebrané z okolí je opět do okolí vráceno tepelnými ztrátami objektu. Vzhledem k tomu, že teplota vzduchu se v topné sezóně mění, mění se s teplotou i topný výkon a topný faktor tepelného čerpadla. Z hlediska celoroční spotřeby energie na vytápění jsou ale zhoršené parametry tepelného čerpadla při nízkých venkovních teplotách vyváženy zlepšenými parametry v teplejším období. Současná tepelná čerpadla mohou pracovat do teploty okolí -20 až -25 °C. Výhodou těchto čerpadel je, že pořizovací náklady jsou nižší než u typu "země voda", u kterých se musí započítat i zemní kolektor.

Odpadní teplo z technologických aj. procesů

Nestandardní zdroj tepla, například odpadní vzduch při klimatizace objektu, septik,…

Topný faktor

Využitím tepelného čerpadla dochází k přečerpávání tepla z nižší teplotní hladiny do vyšší teplotní hladiny. K tomu je zapotřebí elektrické energie pro pohon kompresoru - příkon tepelného čerpadla . Součet příkonu a využité nízkopotenciální energie dává dohromady topný výkon, který máme k dispozici pro vytápění. Topný faktor je tedy závislý na teplotě nízkopotenciálního zdroje energie, teplotě topného média, účinnosti a předávacím schopnostem výměníků. Poměr mezi topným výkonem a příkonem se nazývá topný faktor. Jeho hodnota je vždy větší než 1 (vždycky získáme alespoň trochu energie z okoli) a nejčastěji se pohybuje v rozmezí 2,5 až 5. (např. topný faktor 3 znamená, že z 1 kWh elektrické energie získáme celkem 3 kWh tepelné energie).

Proč topit tepelným čerpadlem ?

Tepelné čerpadlo má nejlevnější provoz ze všech druhů vytápění. Snižuje energetickou náročnost domácnosti, je tudíž ekonomické. Neznečišťuje životní prostředí, snižuje emise škodlivých látek, a tak je také ekologické. navíc jsou jeho instalace a provoz podporovány různými dotacemi

Jak nejlépe využít tepelné čerpadlo ?

V současné době se vytápění tepelnými čerpadly řeší nejčastěji jako bivalentní, tj. samotné čerpadlo se rozšíří o doplňkový zdroj (elektrokotel, plynový kotel,...). Čerpadlo pokryje veškerou potřebu tepelné energie např. do -5°C a při nižších teplotách (které jsou pouze několik dnů v roce) je podporováno doplňkovým zdrojem. Tímto řešením se sníží náklady na pořízení tepelného čerpadla i příslušného zdroje (např. zemního kolektoru) a prodlouží se životnost, protože při vyšších teplotách okolního prostředí není potřeba takové množství tepelné energie a příliš výkonné čerpadlo by muselo často zapínat, a tak by se rychleji opotřebovávalo.

Kolik mě stojí instalace tepelného čerpadla?

Záleží především na typu primárního zdroje. Jednou z nejlevnějších variant je přímé využití spodní vody (systém dvou studní). Naopak jednou z nejdražších instalací je hlubinný vrt. Obecně lze říci, že samotné propojení jednotky tepelného čerpadla s již připraveným primárním i sekundárním okruhem stojí cca 9 - 30 tis. Kč. V následující tabulce je naznačena průměrná výše celkové investice, která je nutná pro vybudování systému vytápění běžného rodinného domu pomocí tepelného čerpadla. Ceny v této tabulce jsou pouze orientační a v praxi se mohou podstatně lišit!

tepelné ztráty primární zdroj cena bez DPH
10kW zemní kolektor 150000
10kW vrt 220000
10kW voda 100000
10kW vzduch 110000

Kolik mě stojí provoz tepelného čerpadla?

Při provozu tepelného čerpadla platím 25 - 30% z celkové tepelné energie. Je to el. proud, potřebný pro provoz kompresoru tepelného čerpadla. Ostatní tepelná energie je získaná z alternativních obnovitelných zdrojů.

Jaká je návratnost investice do tepelného čerpadla ?

Při výpočtu návratnosti musíme vzít v úvahu státní dotace poskytované státem na instalace tepelných čerpadel. Výše této dotace je obvykle 30% z celkové ceny instalace. Přesná doba návratnosti je dána alternativním typem vytápění, ke kterému návratnost vztahujeme. Např. v porovnání se zemním plynem se doba návratnosti udává v intervalu 6-8 let

Jaká je životnost tepelného čerpadla?

Tepelná čerpadla jsou vyrobena z kvalitních komponent, které zaručují dlouhou životnost tepelného čerpadla. Ta je závislá především na provozní cyklaci kompresoru. Při normálním provozu kompresor vydrží minimálně 30 let. Poté stačí vyměnit pouze kompresor a zařízení pracuje dále. Cena kompresoru je v porovnání s celkovou cenou zařízení zanedbatelná, přibližně činí 10% z celkové ceny zařízení.

Je možno získat dotaci na koupi tepelného čerpadla?

Na pořízení tepelného čerpadla poskytuje, po splnění podmínek, stát prostřednictvím SFŽP a ČEA dotaci až do výše 30% nákladů na pořízení. Dále energetické rozvodné společnosti poskytují levnější tarif - D55. Dále je možné získat různé příspěvky od měst, obcí, aj.

Vyhovuje moje instalovaná otopná soustava požadavkům tepelného čerpadla?

Pro správnou funkci tepelného čerpadla je bezpodmínečně nutné, aby instalovaný topný systém byl schopen vytopit objekt s teplotou vody v radiátorech nejvýše 55 °C. Zároveň musí být potrubní rozvody uzpůsobeny pro dvojnásobný průtok vody než v běžných topných soustavách.