Tepelná čerpadla představují energeticky účinnou alternativu k pecím a klimatizacím pro všechny klimatické oblasti. Stejně jako chladnička i tepelná čerpadla využívají elektřinu k přenosu tepla ze studeného prostoru do teplého, čímž se studený prostor ochlazuje a teplý ohřívá. Během topné sezóny tepelná čerpadla přenášejí teplo z chladného venkovního prostředí do teplého domova. Během chladicího období tepelná čerpadla odvádějí teplo z vašeho domu do venkovního prostředí. Protože tepelná čerpadla teplo spíše přenášejí než vyrábějí, mohou efektivně zajistit příjemnou teplotu ve vašem domě.
Vzduchová tepelná čerpadla
Existují tři hlavní typy potrubních tepelných čerpadel: vzduch-vzduch, vodní zdroj a geotermální. Sbírají teplo ze vzduchu, vody nebo země mimo váš dům a koncentrují ho pro použití uvnitř.
Vzduchová tepelná čerpadla
Nejběžnějším typem tepelného čerpadla je vzduchové tepelné čerpadlo, které přenáší teplo mezi domem a venkovním vzduchem. Dnešní tepelná čerpadla mohou snížit spotřebu elektrické energie na vytápění přibližně o 50 % ve srovnání s elektrickým odporovým vytápěním, jako jsou pece a podlahová topení. Vysoce účinná tepelná čerpadla také lépe odvlhčují než standardní centrální klimatizace, což vede k nižší spotřebě energie a vyššímu komfortu chlazení v letních měsících. Vzduchová tepelná čerpadla se již mnoho let používají téměř ve všech částech Evropy, ale donedávna se nepoužívala v oblastech, kde se dlouhodobě vyskytují teploty pod bodem mrazu. V posledních letech však technologie vzduchových tepelných čerpadel pokročila natolik, že nyní představují legitimní alternativu pro vytápění prostor v chladnějších oblastech.
Vzduchová bezkanálová tepelná čerpadla
Pro domy bez rozvodů jsou tepelná čerpadla se zdrojem tepla vzduch k dispozici také v bezkanálové verzi, tzv. mini-split tepelné čerpadlo. Speciální typ vzduchového tepelného čerpadla zvaný "reverzní chladicí cyklus" navíc místo vzduchu vyrábí teplou a studenou vodu, což umožňuje jeho použití se sálavým podlahovým vytápěním v režimu vytápění.
Geotermální tepelná čerpadla
Geotermická tepelná čerpadla (země-voda nebo voda-voda) dosahují vyšší účinnosti díky přenosu tepla mezi vaším domem a zemí nebo blízkým vodním zdrojem. Přestože je jejich instalace nákladnější, geotermální tepelná čerpadla mají nízké provozní náklady, protože využívají relativně stálé teploty země nebo vody. Geotermální (nebo zemní) tepelná čerpadla mají několik hlavních výhod. Dokážou snížit spotřebu energie o 30 až 60 %, regulují vlhkost, jsou odolné a spolehlivé a hodí se do široké škály domácností. Zda je pro vás geotermální tepelné čerpadlo vhodné, závisí na velikosti vašeho pozemku, podloží a oblasti, ve které se nacházíte. Tepelná čerpadla země-voda nebo voda-voda lze používat v extrémnějších klimatických podmínkách než tepelná čerpadla vzduch-voda a spokojenost zákazníků s těmito systémy je velmi vysoká.
Absorpční tepelná čerpadla
Relativně novým typem tepelného čerpadla pro obytné systémy je absorpční tepelné čerpadlo (AHP), nazývané také plynové tepelné čerpadlo. Absorpční tepelná čerpadla využívají jako zdroj energie teplo nebo tepelnou energii a mohou být poháněna širokou škálou zdrojů tepla, jako je spalování zemního plynu, pára, voda ohřátá sluncem, vzduch nebo geotermální voda, a tím se liší od kompresních tepelných čerpadel, která jsou poháněna mechanickou energií. V porovnání s kompresními tepelnými čerpadly jsou AHP složitější a vyžadují větší jednotky. Nižší spotřeba energie těchto tepelných čerpadel souvisí pouze s čerpáním kapaliny.
Pokročilé funkce, které je třeba hledat u tepelného čerpadla
Mnoho inovací zlepšuje výkon tepelných čerpadel.
Na rozdíl od standardních kompresorů, které mohou pracovat pouze na plný výkon, umožňují dvourychlostní kompresory tepelným čerpadlům pracovat na výkon blízký topnému nebo chladicímu výkonu potřebnému při konkrétní venkovní teplotě, čímž se šetří energie, protože se snižuje počet zapnutí a vypnutí a opotřebení kompresoru. Dvourychlostní tepelná čerpadla také dobře fungují se systémy zónové regulace. Systémy zónové regulace, které se často vyskytují ve větších domech, používají automatické klapky, které umožňují tepelnému čerpadlu udržovat v různých místnostech různé teploty.
Některé modely tepelných čerpadel jsou vybaveny motory s proměnlivou rychlostí nebo dvourychlostními motory vnitřních ventilátorů (dmychadel), venkovních ventilátorů nebo obou. Variabilní regulace otáček těchto ventilátorů se snaží udržovat vzduch v pohybu při příjemné rychlosti, minimalizovat studený průvan a maximalizovat úspory elektrické energie. Minimalizuje také hluk ventilátoru pracujícího na plné obrátky.
Některá tepelná čerpadla s vysokou účinností jsou vybavena chladičem přehřátí, který rekuperuje odpadní teplo z režimu chlazení tepelného čerpadla a využívá ho k ohřevu vody. Tepelné čerpadlo vybavené chladičem přehřáté vody může ohřívat vodu 2 až 3krát účinněji než běžný elektrický ohřívač vody.
Dalším pokrokem v technologii tepelných čerpadel je spirálový kompresor, který se skládá ze dvou spirálových tyčí. Jeden z nich zůstává v klidu, zatímco druhý kolem něj obíhá a stlačuje chladivo tím, že ho tlačí do stále menších oblastí. Ve srovnání s typickými pístovými kompresory mají spirálové kompresory delší životnost a jsou tišší. Podle některých údajů poskytují tepelná čerpadla se spirálovými kompresory o 5,6 až 8,3 °C teplejší vzduch v režimu vytápění ve srovnání se stávajícími tepelnými čerpadly s pístovými kompresory.
Ačkoli většina tepelných čerpadel používá jako zálohu pro chladné počasí elektrické odporové ohřívače, tepelná čerpadla mohou být vybavena také plynovým kotlem, někdy označovaným jako dvoupalivový nebo hybridní systém, který tepelné čerpadlo doplňuje. To pomáhá řešit problém méně efektivního provozu tepelného čerpadla při nízkých teplotách a snižuje jeho spotřebu elektrické energie. Existuje jen málo výrobců tepelných čerpadel, kteří by do jedné skříně zahrnuli oba typy tepla, takže tyto konfigurace často představují dva menší standardní systémy vedle sebe, které mají stejné potrubí.
V porovnání se samotným spalovacím kotlem nebo standardním tepelným čerpadlem může být tento typ systému také úspornější. Skutečná úspora energie závisí na relativních nákladech na spalování paliva v poměru k ceně elektřiny.
