V zemi, vode i vo vzduchu je obsiahnuté nesmierne množstvo tepla, avšak jeho nižšia teplota neumožňuje priame energické využitie. Tepelné čerpadlá sú zariadenia, ktoré umožňujú odoberať teplo z okolitého prostredia a využiť ho na ohrievanie alebo ochladenie. V lete tepelné čerpadlo odoberá teplo z vnútra (interiér) a odovzdáva ho von (exteriér). V zime, keď je potreba vykurovať sa systém automaticky prepne, tepelné čerpadlo odoberie teplo z exteriéru a odovzdáva ho domu.
Vďaka tepelnému čerpadlu sa dá ušetriť až 65% nákladov na vykurovanie a ohrev teplej úžitkovej vody. Výhodou je, že pri prevádzke tepelného čerpadla nevznikajú žiadne emisie ani pevný odpad.
Vyhody a nevýhody tepelných čerpadiel
Ročné náklady na jednotlivé typy vykurovania (ceny)
V tepelnom čerpadle sa pravidelne opakuje cyklus, ktorý má 4 fázy:
Vyparovanie - odoberaním tepla (z vody, vzduchu, zeme) cez prvý výmenník sa chladivo odparuje, čím sa dostáva do plynného stavu
Kompresia - kompresor stlačí ohriate chladivo, čím vzrastie jeho teplota
Kondenzácia - ohriate chladivo potom odovzdá teplo vykurovaciemu médiu prostredníctvom druhého výmenníka. Tým sa chladivo ochladí a skondenzuje späť na kvapalinu
Expanzia - prechodom cez expanzný ventil sa zníži tlak a chladivo putuje späť k prvému výmenníku. Vo výmenníku sa znova ohreje a cyklus sa uzatvára
Na to, aby sa mohol tento cyklus opakovať, je potrebné dodať kompresoru tepelného čerpadla elektrinu na pohon kompresora, ako vidno na obrázku.
Existuje niekoľko druhov tepelných čerpadiel. Delia sa podľa zdroja, z akého zdroja čerpadlo odoberá teplo:
Tepelné čerpadlá VZDUCH-VODA - využívajú vonkajší vzduch, takže netreba robiť hlboké vrty ani plošné zemné kolektory. Môžu slúžiť na kúrenie a prípravu teplej úžitkovej vody a tie výkonnejšie sa dajú využiť aj pri účinnom riadenom vetraní obytných priestorov.
Tepelné čerpadlá ZEM-VODA - zdrojom energie je teplo z povrchovej vrstvy pôdy, alebo z vrtov. Tento systém je spoľahlivý a nevyžaduje takmer žiadnu údržbu.
Tepelné čerpadlá VODA-VODA - zdrojom energie je teplo získané zo spodnej vody.
x vyššie vstupné náklady
Orientačné porovnanie ročných nákladov na jednotlivé typy vykurovania pri novostavbe rodinného domu s rozlohou 160 m2, 4 osoby:
Elektrické kúrenie: 3000 eur
Vykurovanie drevenými peletami: 1100 - 1500 eur
Tepelné čerpadlo: 1000 eur