Nevýhody
Přestože mohou být vzduchová tepelná čerpadla použita téměř všude, obecně nemají dobrou výkonnost při delších mrazech. Jen v regionech s nižšími zimními teplotami mohou být všechny vaše potřeby tepla splněny a použití standardních tepelných čerpadel se zdrojem vzduchu může být nákladově efektivní.
Systém se zálohovým plynovým vytápěním může tento problém vyřešit. Tepelná čerpadla speciálně konstruována pro chladné podnebí také slibují, že opačný cyklus chladiče může efektivně pracovat při teplotě pod bodem mrazu.
Jak funguje vzduchové tepelné čerpadlo
Tepelné čerpadlo je chladicí systém skládající se z kompresoru a dvou cívek z měděného potrubí (jedné vnitřní a jedné venkovní), které jsou pro lepší přenos tepla obklopeny hliníkovými žebry. V režimu topení s venkovní cívkou, která odebírá teplo ze vzduchu, ohřívá kapalné chladivo, které se vypařuje do plynů. Vnitřní cívka uvolňuje teplo z chladiva, které kondenzuje zpět do kapaliny. Zpětný ventil v blízkosti kompresoru může změnit směr průtoku chladiva pro chlazení i pro rozmrazování venkovních cívek v zimě.
Při venkovní teplotě klesající pod 5°C jsou elektrické odporové cívky méně efektivní, podobně jako ty, které máte ve svém topinkovači, aby vnitřek ohřívaly. To je důvod, proč vzduchová tepelná čerpadla nejsou vždy efektivní pro vytápění v oblastech s chladnými zimami. Některé jednotky mají místo elektrických odporových cívek plynové pece, které jim umožňují pracovat efektivněji.
Účinnost a výkon dnešních vzduchových tepelných čerpadel je jedenapůlkrát až dvakrát větší než těch, které byly k dispozici před třiceti lety, a to v důsledku technologických vylepšení, jako jsou například:
- termostatické expanzní ventily pro přesnější kontrolu průtoku chladiva do krytu cívky;
- variabilní rychlostní ventilátory, které jsou účinnější a mohou kompenzovat některé z nežádoucích účinků omezených kanálů, špinavého filtru či znečištěné cívky;
- vylepšená konstrukce cívky;
- lepší elektrický motor a dvourychlostní kompresor;
- měděné potrubí, zvětšení vnitřní drážkové plochy.
Některá tepelná čerpadla mají balený systém. Ty obvykle mají obě cívky i ventilátor venku. Vyhřívaný nebo chlazený vzduch je do interiéru dodáván potrubím, které prochází zdí nebo střechou.
Výběr vzduchového tepelného čerpadla
Každé bytové tepelné čerpadlo prodávané u nás má štítek energetických hodnot, který obsahuje výkon vytápění a chlazení tepelného čerpadla. Je určen pro srovnání s jinými dostupnými značkami a modely.
Tepelný výkon je pro vzduchová elektrická tepelná čerpadla indikován faktorem výkonu topné sezóny, což je celková plocha potřebného tepla v topné sezóně, vyjádřená v kW, dělená celkovou elektrickou energií spotřebovanou tepelným čerpadlem v průběhu téhož období, vyjádřenou ve Wh.
Účinnost chlazení je indikována sezónním koeficientem energetické účinnosti, což je celkové teplo odstraněné z klimatizovaného prostoru v průběhu ročního období, vyjádřené kW, dělené celkovou spotřebou elektrické energie při chodu tepelného čerpadla v průběhu téhož období, vyjádřené ve Wh.
Cena tepelných čerpadel je ovlivněna tepelným výkonem.
Účinnost chlazení hodnotí tepelné čerpadlo v době chlazení. Obecně platí, že čím vyšší je účinnost chlazení, tím vyšší jsou náklady na pořízení. Nicméně úsporou energie se vyšší počáteční investice vrátí během životnosti čerpadla několikanásobně. Při výměně tepelného čerpadla z roku 1970 za nové centrální tepelné čerpadlo uspoříte polovinu spotřebované energie při poskytování stejného množství chlazení.
Vybíráte-li vzduchové tepelné elektrické čerpadlo, určitě tedy sledujte energetické hodnoty na štítku. Jednotka s vyšším hodnocením bude účinnější. V teplejších klimatech pro vás bude důležitější hodnota chlazení, zatímco v chladnějších klimatech se zaměřte na co nevyšší tepelný výkon.
Toto jsou některé další faktory, které je třeba při výběru a instalaci vzduchových tepelných čerpadel kontrolovat:
- Vyberte si tepelné čerpadlo s nabídkou ovládání odmrazování. Tím minimalizujete cyklus odmrazování, čímž se sníží spotřeba energie.
- Pokud používáte tepelné čerpadlo současně s elektrickou pecí, měla by být cívka tepelného čerpadla pro největší účinnost umístěna na chladné straně pece (proti proudu).
- Ventilátory a kompresory dělají hluk. Pro venkovní jednotku zvolte místo dále od oken a přilehlých budov a vyberte tepelné čerpadlo s nízkými decibely.
- Umístění venkovní jednotky může mít vliv na jeho účinnost. Venkovní jednotky by měly být chráněny před silným větrem, který může způsobit problémy s rozmrazováním. Velkému větru můžete zabránit umístěním keře nebo plotu před jednotku.
Problémy s výkonem tepelných vzduchových čerpadel
Tepelná vzduchová čerpadla mohou mít problémy s nízkým prouděním vzduchu nebo nesprávným chlazením. Pokud je malý průtok vzduchu, účinnost a výkon se zhoršuje. Technici mohou průtok vzduchu zvýšit buď vyčistěním výparníku, nebo zvýšením otáček ventilátoru, ale často jsou potřeba nějaké modifikace potrubí.
Chladicí systém by měl mít při instalaci a při každém servisu zkontrolovaný únik. Pokojová tepelná čerpadla a balená tepelná čerpadla jsou v továrně naplněna chladivem a jen zřídkakdy nefungují správně. Dělený systém tepelných čerpadel na dvě strany je naplněn v oblastech, což může mít někdy za následek příliš mnoho nebo příliš málo chladiva. Dělený systém tepelných čerpadel, které mají správnou náplň chladiva a proudění vzduchu, odpovídá většinou tepelnému a chladivému výkonu udávanému výrobcem. Příliš mnoho nebo příliš málo chladiva redukuje výkon a účinnost tepelného čerpadla.
Moderní technologie
Zpětný cyklus chladiče
Jedna z pozoruhodných novinek u vzduchových tepelných čerpadel se nazývá zpětný cyklus chladiče. Nabízené výhody umožňují majiteli domu vybrat si ze široké škály distribučních systémů vytápění a chlazení či z podlahových systémů s nuceným oběhem vzduchu s více zónami. Nabízí také možnost nižších poplatků za elektřinu v zimě a teplejší vzduch ze zásobujících otvorů pro větší pohodlí.
Zpětný cyklus chladiče je obzvláště úsporný v oblastech, kde není k dispozici zemní plyn. V závislosti na ostatní ceny paliv může být i nejlevnější variantou vytápění mezi zbývající možnostmi paliv.
Systém se skládá ze standardního chladícího výkonu o jedné rychlosti, vzduchového tepelného čerpadla o velikosti topného zatížení spíše menšího, než bývá obvyklé zatížení letního chlazení. Tepelné čerpadlo je připojeno k velké, dobře izolované vodní nádrži, kde se tepelné čerpadlo ohřívá nebo chladí v závislosti na ročním období. Většina systémů používá ventilační cívku s kanály, pomocí kterých distribuují uloženou vodu k vytápění nebo chlazení vzduchu v domě.
Zpětný cyklus chladiče umožňuje, aby tepelné čerpadlo pracovalo při maximální účinnosti i při nízkých teplotách. To přináší větší pohodlí a úspory bez nutnosti použití elektrických odporových topných spirál.
Zpětný cyklus chladiče může být také vybaven pro zpracování odpadního tepla, což je podobné přehříváku cívky nacházejícího se u tepelných čerpadel a klimatizačních zařízení. Kombinovaný systém stojí asi o 25 % více než standardní tepelné čerpadlo podobné velikosti a návratnost nákladů je v oblastech, ve kterých není k dispozici zemní plyn, asi 2 až 3 roky.
Tepelná čerpadla pro chladné podnebí
Jedna společnost vyvinula tepelné čerpadlo pro chladné podnebí, které se vyznačuje dvourychlostním dvouválcovým kompresorem pro efektivní provoz a zálohovou podporou kompresoru, která umožňuje systému, aby fungoval efektivně do 15°C. Dále se vyznačuje deskovým výměníkem, tzv. ekonomizérem, který dále rozšiřuje výkon tepelného čerpadla, aby fungoval i při nižší teplotě. Systém byl několikrát pozitivně testován a brzy může být k dispozici pro spotřebitele.
Tepelná čerpadla pro všechna podnebí
Další slibná technologie se zabývá tepelnými čerpadly pro všechna podnebí, u kterých výrobce uvádí, že mohou pracovat i v nejchladnějších zimních dnech bez využití pomocného zdroje tepla při zachování komfortního vnitřního tepla, i když teplota venku klesne pod nulu. Tepelná čerpadla mohou snížit náklady na vytápění a chlazení o 25 až 60 %.
Zatímco většina tepelných čerpadel klade důraz na ochlazování, tepelná čerpadla pro všechna podnebí mají své základní zaměření na vytápění. Počáteční náklady na topná čerpadla pro všechna podnebí jsou vysoké, ale pokud budou i nadále tak dobře fungovat, pak se předpokládá, že úspora energie za dobu využívání systému bude tyto náklady více než kompenzovat.
Vzduchová tepelná čerpadla cena
Tady je uveden seznam nejlevnějších vzduchových čerpadel.
Autor: © Nina Oplová
Foto: © Ppntori