Téma: Tepelná čerpadla

Základní charakteristika (I)

Tepelná čerpadla ꟷ dosud nikdy u nás nebylo spojení těchto dvou slov tak frekventované, jako je tomu nyní. Přesto se najde dost lidí, kteří si pod tímto pojmem nedovedou nic konkrétního představit. Podívejme se proto trochu do minulosti a následně si přibližme, co tepelné čerpadlo je, jak funguje, jaké jsou jeho typy, co dobrého nám přináší, proč je užitečné ho využívat a co všechno k jeho efektivnímu fungování potřebujeme.

Trocha historie

Již v roce 1852 objevil lord Kelvin, britský matematik, fyzik a vynálezce, způsob, jak přenést tepelnou energii z chladnějšího prostředí do teplejšího. Jestli vám něco říká jednotka termodynamické teploty Kelvin (K), doplníme jen, že je pojmenovaná právě po něm. Sice nic nového pod sluncem, ale k praktickému využití tohoto objevu došlo až v 50. letech minulého století, v době, kdy v Evropě nastala ropná krize a hledaly se nové možnosti vytápění. Dnes je situace velmi podobá.

V České republice se tepelná čerpadla začala instalovat v roce 1990 a dovážela se ze zahraničí. Za třicet let jich bylo nainstalováno asi 200 000. Ale teprve za současné situace, kdy se hledá alternativa k vytápění zemním plynem, nastává po tepelných čerpadlech extrémní poptávka nejen u nás, ale také v celé Evropě.

Definici tepelného čerpadla lze vyložit takto:

Je to „chytré“ zařízení, které dokáže z okolí vytápěné budovy posbírat tepelnou energii, například ze země, vody nebo vzduchu, povýšit ji na potřebnou úroveň, a prostřednictvím chladicího okruhu ji přenést do vytápěných prostor. K tomu, aby tuto energii čerpadlo přeneslo z vnějšího prostoru do vnitřního, potřebuje dodat pohonnou energii, nejčastěji elektrickou. Nejedná se tedy o žádné perpetuum mobile, ale o stroj s vysokou účinností, který z dodané 1 kWh elektrické přenese 4 až 5 kWh tepla. Tuto tepelnou energii máme prakticky zadarmo, nákladem je pouze ona 1 kWh, která je koupena z elektrické sítě, případně, a lépe, je vyrobena přímo v rámci budovy z některého obnovitelného zdroje, jako je vítr, vodní tok nebo v poslední době moderní fotovoltaické panely.

Tudy vede cesta k energetické soběstačnosti nevyžadující spalování fosilních paliv, při němž vznikají kysličníky uhlíku a dalších „skleníkových plynů“, které mají negativní dopad na oteplování naší planety, což je doprovázeno řadou přírodních katastrof, se nimiž se v poslední době setkáváme bohužel stále častěji.

Bez nadsázky lze tepelná čerpadla nazvat nejefektivnějšími zdroji obnovitelné energie, které zatím máme. Fungují kdykoli, ať svítí, nebo nesvítí Slunce, ať fouká, nebo nefouká vítr. S jejich pomocí lze nejen topit a ohřívat vodu, ale v horkých letních dnech vnitřní prostory chladit. Pro tyto své vlastnosti jsou předurčeny k širokému využití.

V našich klimatických podmínkách se velmi dobře osvědčila tepelná čerpadla využívající tepelnou energii ze vzduchu. Prakticky přes 90 % tepelných čerpadel u nás je v současné době v provedení vzduch-voda a bude jim věnována samostatná část tohoto seriálu.

Poznámka: Tepelnými čerpadly vzduch-voda odebíráme v zimě tepelnou energii ze vzduchu, abychom se dodaným teplem zahřáli a udělali si tepelnou pohodu. Toto teplo se vlivem tepelných ztrát opět z domu dostane do vnějšího prostředí, odkud jsme si ho vlastně jen půjčili.

No řekněte, není to krásné a dokonalé řešení!

Zdroj: ČKAIT

Foto: Pixabay