Autor: 
Tepelná čerpadla umožňují odnímat tepelnou energii z jednoho prostředí (vody, vzduchu nebo země) s nízkou teplotou a převádět ji do jiné teplonosné látky s teplotou vyšší. Proto jsou používána pro vytápění a přípravu teplé vody.
Na jakém principu tepelné čerpadlo funguje?
Činnost tepelného čerpadla je založena na principu chladicího okruhu. Jeho součástí jsou expanzní ventil, výparník, kompresor a kondenzátor. V kompresoru stlačené a v kondenzátoru ochlazené chladivo v kapalné stavu se po průchodu expanzním ventilem do prostředí s nižším tlakem ve výparníku odpařuje při relativně nízké teplotě. Přitom přes stěnu výparníku odebírá tepelnou energii okolnímu prostředí (cirkulující vodě, přes vrt v zemi, venkovnímu vzduchu).
Odpařením vzniklé páry chladiva s nízkým tlakem jsou nasávány do kompresoru, kde jsou stlačeny na vysoký tlak, při čemž stoupne jejich teplota. V tomto stavu je chladivo přiváděno do kondenzátoru, kde je mu tepelná energie odnímána (například proudící otopnou vodou). Tím klesá teplota chladiva, které následně kondenzuje a mění se z páry na kapalinu. Poté pod vysokým tlakem putuje do expanzního ventilu a celý proces se opakuje.
Jaké jsou typy tepelných čerpadel?
Tepelné čerpadlo se označuje dvojslovem, kde první slovo (před lomítkem) znamená zdroj, odkud se energie čerpá, a druhé slovo označuje teplosměnné médium.
Tepelné čerpadlo vzduch/voda
Teplo je odebíráno ze vzduchu přes výparník tepelného čerpadla, jímž proudí venkovní vzduch. Výhodou tohoto zařízení jsou nízké pořizovací náklady a nenáročná instalace. Systém je doplněn o takzvaný hydrobox, který teplo převádí do topné vody. Nevýhodou je závislost topného faktoru na teplotě vzduchu. V dnešní době některá zařízení efektivně pracují až do −25 °C. Pro vytápění při nižších teplotách je do hydroboxu instalován malý elektrokotel, který tepelnému čerpadlu pomáhá dosáhnout požadované teploty vody.
Momentálně je tento způsob vytápění budov považován spolu s kondenzačními plynovými kotly za nejekonomičtější na poli teplovodního vytápění.
Tepelné čerpadlo země/voda
Teplo je ze země do vody předáváno obíhající nemrznoucí kapalinou o nízké teplotě varu. Ta v plynném stavu sbírá teplo v potrubí uloženém do vrtu pod povrchem země. Pro získání 1 kW výkonu tepelného čerpadla je zapotřebí okolo 12 metrů vrtu. Běžná hloubka jednoho vrtu je 50-150 metrů. Takováto instalace obnáší větší investiční náklady, nutnost získání povolení a velkou plochu. Je třeba počítat s regenerací vrtu jinak může dojít k jeho vyčerpání a zamrznutí. Poté již zpravidla není vrt možné používat.
Tepelné čerpadlo voda/voda
Toto čerpadlo získává teplo z vody, nejčastěji studny. Je potřeba mít dvě studny – čerpací a vsakovací. Voda se z jedné studny převádí přes výparník do druhé. Nevýhodou je, že může dojít k vyčerpání studny. Tento typ se u nás vzhledem k jeho náročnosti na podmínky a údržbu v podstatě nepoužívá.
Tepelné čerpadlo vzduch/vzduch
Tyto systémy jsou většinou konstruovány jako klimatizace, která ale v zimě může pracovat obráceně, tedy jako tepelné čerpadlo. Hodí se zejména na přitápění v období jara a podzimu a v případě k tomu přizpůsobených jednotek i k celoročnímu vytápění. Tento typ tepelných čerpadel je investičně nejvýhodnější.
https://ekolist.cz/cz/zelena-domacnost/rady-a-navody/studie-proc-by-vasim-pristim-kotlem-melo-byt-tepelne-cerpadlo https://vytapeni.tzb-info.cz/tepelna-cerpadla