Tepelná čerpadla vzduch-voda pro vytápění, princip činnosti, instalační prvky

Vytápění / zásobování teplou vodou / klimatizace funguje z energie z mnoha zdrojů: elektřiny, pevných a kapalných paliv, ale i půdy, vody a vzduchu. Geotermální systémy jsou předmětem zájmu spotřebitelů. Neméně žádané jsou analogy, jejichž hlavním prvkem je vzduchové tepelné čerpadlo. Tato jednotka je v mnoha ohledech lepší než tradiční topná zařízení a v některých ohledech je lepší než geotermální instalace. Používá se jak v průmyslu, tak v každodenním životě.

K čemu jsou, princip činnosti

Hlavním úkolem tepelného čerpadla je vytápět budovu/stavbu, která zpravidla nemá centrální vytápění. Doplňkové funkce – chlazení místností v horkém počasí, výroba teplé vody pro systém teplé užitkové vody. Tepelná čerpadla jsou různá, ale princip činnosti všech jednotek je stejný. Nízkopotenciální energie je odebírána z vody, země, vzduchu, následně je přeměňována, koncentrována a násobena, následně je do topného systému dodávána horká voda (vzduch).

Konstrukčně je tepelné čerpadlo vzduch-voda systémem 2 bloků, z nichž první je instalován venku, druhý je instalován uvnitř. Pomocí ventilátoru je vzduch přiváděn do trubky chladicí kapaliny. Chladivo, mírně zahřáté, se dostane do výparníku, ve kterém se chladivo změní na plyn. Ten vstupuje do kompresoru, kde se stlačuje a výrazně zahřívá. Po dosažení kondenzátoru dochází k výměně tepla, po které se freon, který uvolnil energii, vrací do výparníku: při průchodu expanzního ventilu se chladivo opět stává kapalným. Voda ohřátá v kondenzátoru (výměníku tepla) je posílána do oběhu do vytápěného systému.

Tepelné čerpadlo určené pro ohřev vzduchu se skládá z freonového okruhu, kompresoru, výparníku, kondenzátoru a expanzního ventilu. Používá se především pro vytápění venkovských domů, chat, chalup, komerčních a průmyslových objektů. Maximálního výsledku se dosáhne při kombinaci s „teplými podlahami“. V regionech s tuhými zimami je nedílnou součástí bivalentního topného systému. V závislosti na preferencích a technických možnostech lze vytápění provádět pomocí čerpadla vzduch-vzduch.

Výhody a nevýhody vzduchových tepelných čerpadel

Tepelná čerpadla vzduch-voda mají ve srovnání s geotermálními protějšky značný počet výhod. Jednou z hlavních výhod je absence výkopových prací. Díky tomuto faktoru se výrazně sníží náklady na instalaci zařízení.

• Energeticky efektivní využití v domácím i průmyslovém sektoru. Ve druhém případě existuje další příležitost ke zvýšení účinnosti: je možné využívat teplo a ve velkém množství z ventilačních systémů podniků.
• Všestrannost použití. Mnoho modelů nejen vytápí domy a průmyslová zařízení, ale také zásobuje vodovodní baterie sanitárních armatur teplou vodou. Praktickou variantou zařízení TUV je kombinovaný provoz TČ s nepřímotopným kotlem.
• Tepelné čerpadlo vzduch-voda se instaluje poměrně snadno. Toto tvrzení platí pouze v případech, kdy instalaci provádějí odborníci. Například od firmy Geopumps.
• Možnost vytápění místností i ve velmi chladném počasí. V závislosti na výrobci a používaných technologiích může spodní teplotní práh dosáhnout –15, –25 a dokonce –32 °C. V drsnějším počasí se čerpadlo stává neúčinným.
• Pokud u závodu nebo domu není žádná půda nebo voda, geotermální jednotky nelze instalovat. Vytápění vzduchem lze vždy uspořádat s ohledem na výše uvedené klimatické parametry.

Tepelné čerpadlo vzduch-voda je navíc ekologické, tiché, bezpečné, snadno se používá a snadno se udržuje. Znatelnou nevýhodou je vliv teploty vzduchu na provozní účinnost: při výraznějších mrazech je nutné instalovat bivalentní systém se záložní jednotkou. Druhou nevýhodou je vysoká cena zařízení: od 2 set tisíc rublů.

Tepelná čerpadla vzduch-voda: jak si vybrat

Instalace jednotky začíná jejím výběrem, a to svědomitě: zařízení není levné. Abyste si vybrali to správné tepelné čerpadlo vzduch-voda pro vytápění, musíte vzít v úvahu především stavební a klimatické faktory. Chybí-li vám na první pohled zdánlivě nepodstatné maličkosti, pak vás v budoucnu čekají jen lokální trable.

• Hlavním parametrem je plocha bydlení nebo dílny. Je to diktát při výběru výkonu jednotky. Nepřímo je to právě tato správně definovaná charakteristika, která zajišťuje komfort v místnosti.
• Pokud jsou stropy vysoké (> 3 m), provede se úprava směrem nahoru. Čerpadlo by mělo být srovnatelně výkonnější.
• Zohledňuje se také tloušťka stěn, větrná růžice, přítomnost nebo nepřítomnost izolace, velikost a materiál oken. Zohledňují se průměrné roční a špičkové teploty.
• Pokud by Vámi oblíbený model neměl dostatečný výkon, je možné zařídit bivalentní systém. Volba zálohovacího zařízení závisí na vypočtených datech. Dobrou možností je paralelní instalace solárních panelů. Můžete také kombinovat vytápění vzduchu tepelným čerpadlem a vytápění topným tělesem.
• V podnicích je výhodné zařídit vytápění podle schématu vzduch-voda. Ty obvykle vydávají velké množství tepla, které lze znovu použít.

Pokud nechcete sedět u kalkulačky a přesně vypočítat výkonnostní charakteristiky, můžete přijmout univerzální pravidlo: pro místnost o výšce 3 metry stačí 1 kW k vytápění 10 m2 plochy. V tomto případě je však lepší kontaktovat nás – konstrukční oddělení firmy Geopumps.

Výrobci čerpadel

Při výběru jednotky hraje důležitou roli jméno výrobce. Ceny za produkty od známých firem jsou vždy trochu vysoké, ale kvalita za to stojí. Není tolik hodných společností, které si získaly důvěru uživatelů. Některé z nejlepších značek jsou Mammoth, Chofu, Buderus, Viessmann.

Společnost Mammoth Corporation, jejíž historie začala v roce 1935, sídlí v Minnesotě (USA). Je součástí skupiny společností CES Group, která je zase součástí korporace Nortek. Americký výrobce je světově proslulá společnost na výrobu pokročilých systémů chlazení, ventilace a vytápění. Vzduchová tepelná čerpadla pro vytápění domácností a firem jsou jedním z hlavních prodávaných produktů. Výrobní závody se kromě USA nacházejí v Evropě a Číně. Oficiálním zástupcem v Rusku je od roku 2007 společnost Geopumps.

Chofu je nesporným lídrem v Japonsku ve výrobě a prodeji topných systémů. Při výrobě produktů používá pouze pokročilé technologie, a proto vyváží zařízení nejen do svého regionu: produkty společnosti znají v 50 zemích světa. Vysoké výrobní standardy, přísné dodržování technologických postupů, přísná kontrola kvality jsou faktory, které umožňují nakupovat tepelná čerpadla se zavřenýma očima. Výrobce se vyznačuje svými individuálními vlastnostmi: jednou z nich je, že téměř všechny produkty jsou vytvořeny na území Země vycházejícího slunce.

Pravidla a doporučení pro instalaci

Zařízení můžete nainstalovat sami (bude to levnější), ale než začnete s instalací, musíte pochopit, že tato práce není snadná. Vždy je možné rozbít jednu nebo druhou část, a to i do té míry, že deaktivujete celý systém. Během instalačních prací byste měli dodržovat následující pravidla a doporučení:

• v závislosti na provedení lze vnější jednotku namontovat různými způsoby: na stěnu, na střechu, v kotelně, v blízkosti objektu (ve vzdálenosti od 2 do 20 m);
• při instalaci venku musí být instalován kovový základ a baldachýn na ochranu před deštěm a sněhem;
• pokud je to možné, je lepší kombinovat vzduchové tepelné čerpadlo s „teplou podlahou“: tato kombinace je nejpragmatičtější;
• kotelna, pokud se používá, by měla být minimálně vzdálená od domu (podniku): mezi vybavením systému by měla být oběhová čerpadla a akumulační nádrž;
• tepelná jednotka a topný okruh jsou propojeny pružnými hadicemi: díky této fixaci jsou eliminovány vibrace vycházející z energetických jednotek.

Uvedená doporučení pomohou, ale nezachrání vás v nepředvídaných situacích. Proto je lepší neriskovat a kontaktovat nás, profesionály z Geopumps.