Druhy tepelných čerpadel

Nejčastěji se tepelná čerpadla rozdělují podle druhu vstupního média, ze kterého systém čerpá teplo, a výstupního média, kterému systém teplo předává, na systémy:

  • země / voda
  • voda / voda
  • vzduch / voda
  • vzduch / vzduch

 

Tepelné čerpadlo země / voda

Tepelná čerpadla systému země / voda (také označovaná jako geotermální tepelné čerpadlo) získávají z půdy tepelnou energii, kterou následně distribuují do vodního okruhu budovy. Tepelná výměna probíhá prostřednictvím výměníku, napojeného na okruh s cirkulací nemrznoucí směsi. Tento okruh může v půdě umístěn dvěma způsoby:

  • Kolektory – jedná se o síť plastových trubek, které se umisťují do hloubky mezi 1,2 až 1,6 m pod povrchem země s rozestupem alespoň 60 cm. Množství získaného tepla závisí na velikosti plochy kolektorů, která by pro dostatečný výkon měla být alespoň 3 x větší než požadovaná vytápěná plocha.
  • Vrty – jednotlivé smyčky potrubí se umísťuje do vrtů 120 až 150 m hlubokých a umístěných ve vzdálenosti alespoň 10 m od sebe. Množství odebraného tepla ale závisí na geologických podmínkách.

Díky vyšší teplotní stabilitě půdy je stabilnější i výkon tepelného čerpadla, v obou případech je ale nutné zohlednit náklady na geologické práce i složení hornin, které ovlivňuje výslednou efektivitu tepelného čerpadla.

Tepelné čerpadlo voda / voda

Tepelná čerpadla systému voda / voda patří stejně jako systémy země / voda mezi geotermální tepelná čerpadla. Rozdíl je ale v médiu, ze kterého tepelné čerpadlo získává energii. Teplo lze získat z vody dvěma způsoby:

  • Kolektory – kolektory se umísťují přímo do nádrže s vodou a jejich funkce je obdobná jako u systému země / voda. Kolektory se umísťují spíše do povrchových vodních ploch, kde horší kvalita vody znemožňuje užití tzv. open loop systému.
  • Open loop – jedná se o systém, který se nejčastěji užívá u rezervoárů spodní vody. Na rozdíl od kolektorů, které tvoří uzavřenou smyčku s vlastní látkou se u open loop systému čerpá do výměníku přímo médium, což umožňuje vyšší efektivitu bez zbytečných tepelných výměn.

Vzhledem k tomu, že u spodní vody jsou výkyvy teplot během roku nejnižší, je systém tepelného čerpadla s tímto médiem i nejúčinnější. Nevýhodou je ale omezené množství prostředí, ve kterých lze tento systém aplikovat.

Tepelné čerpadlo vzduch / voda

Tepelné čerpadlo vzduch / voda využívá jako zdroj tepla okolní vzduch. Tepelná výměna probíhá pomocí proudu vzduchu přes výparník. Moderní tepelná čerpadla mohou pracovat spolehlivě a dodávat dostatečný topný výkon až do teploty -20°C, což umožňuje pokrytí celoroční potřeby i přes velké výkyvy teplot. Na rozdíl od tepelných čerpadel země / voda a voda / voda umožňují tepelná čerpadla se vzduchem jako vstupním médiem mnohem snazší a levnější instalaci, čímž se staly světově nejrozšířenější variantou tepelného čerpadla.

Tepelné čerpadlo vzduch / vzduch

Tepelné čerpadlo vzduch / vzduch využívá vzduchu jako vstupního média stejně jako tepelná čerpadla vzduch / voda, na rozdíl od dosavadních systémů ale není napojen na vodní okruh, tvořeným radiátory, nádrží na horkou vodu, případně i podlahovým vytápěním a bojlerem, ale je spojen s jednou nebo více vlastními vnitřními jednotkami, ve kterých probíhá kondenzace a předávání tepla přímo do vzduchu. Instalaci tepelného čerpadla vzduch / vzduch tedy tvoří vždy vnitřní i vnější jednotky ve formě split nebo multisplit.

Tepelná čerpadla vzduch / vzduch mají výhodu snazší instalace tam, kde ostatní systémy nelze napojit na vodní okruh nebo kde vodní okruh zcela chybí.