Tepelná čerpadla země–voda na klíč

Funkce tepelného čerpadla je podobná jako u chladícího zařízení (ledničky). Tepelné čerpadlo typu země/voda odebírá teplo z půdy a toto teplo předává vodě. Pro svoji funkci musí být zapojeno na elektrickou energii, která je zapotřebí pro provoz kompresoru.

Každá soustava s TČ se skládá z vnitřní části (TČ) a venkovní části (tzv. primární okruh – půdní sonda, plošný kolektor aj.). Tyto části jsou vzájemně propojené potrubím. Obě části obsahují mnoho větších i menších součástek. Vnitřní část obsahuje dva výměníky tepla – kondenzátor a výparník. Další důležité funkční části tepelného čerpadla jsou kompresor a expanzní ventil.

V zemním kolektoru či zemním vrtu cirkuluje nemrznoucí směs, která se průchodem zemí „ohřívá“ o několik stupňů Celsia (v nezámrzné hloubce je stálá teplota cca 4 °C). Poté putuje do výměníku tepelného čerpadla (výparníku), kde se ochladí, tj. odebere se tepelný přírůstek, a ochlazená směs zamíří zpět do vrtu či kolektoru k opětovnému zahřátí. Tento cyklus se neustále opakuje.

Chlazení tepelným čerpadlem země–voda

Význam letního chlazení interiéru domů a bytů bude v souvislosti se změnou klimatu narůstat. Mimořádnou vlastností tepelných čerpadel je, že mohou plnit jak funkci vytápění, tak chlazení. Běžně, mluvíme-li o chlazení pomocí tepelného čerpadla, máme na mysli reverzní (aktivní) chlazení, kdy je otočen směr proudění chladiva, objekt je s pomocí práce kompresoru ochlazován a teplo je odváděno do okolí.

Pokud chceme tepelné čerpadlo pro chlazení využít, je nutné na to myslet již při jeho nákupu. U tepelných čerpadel země–voda nebývá reverzní chlazení standardem a je nutné si za něj připlatit – nicméně vlastní proces chlazení je účinnější a úspornější nejen oproti klasické klimatizaci, ale i oproti vzduchovému tepelnému čerpadlu.

Odpadní teplo z chlazení není nezbytně nutné mařit jako u vzduchového čerpadla, ale lze alespoň jeho část vhodně využít, např. na ohřev teplé vody v domácnosti nebo k ohřevu bazénu. Kolik energie by šlo ušetřit, kdyby provozy, které v horkých dnech klimatizují interiér, odpadní teplo z chlazení nevyfukovaly zbytečně do ovzduší, ale využily ho např. k ohřevu užitkové vody či bazénů – právě k takovému účelu jsou tepelná čerpadla země–voda ideální.

Kolektor: horizontální či vertikální

Horizontální kolektor je náročnější na plochu pozemku: na 1 kW tepelné ztráty domu je potřeba jeho plocha přibližně 35–40 m². Způsobů uložení plastových trubek je několik – obvykle uložení do jednotlivých výkopů (drážek) s roztečí 0,8 m nebo plošná orientace potrubí do rozměrnějšího výkopu (tzv. slinky). Hloubka položení se obvykle volí kolem 1,2 m. Plošný kolektor přijímá téměř 100 % energie shora – jedná se v podstatě o rozměrný solární kolektor v zemi.

Vertikální kolektor je tvořený svislým vrtem, do kterého je umístěno potrubí v podobě jednoduchého nebo dvojitého U. Hloubka vrtu se standardně pohybuje do 100 m, ale nejsou výjimkou ani vrty hluboké 150–200 m. Na pokrytí 1 kW tepelné ztráty objektu potřebujeme 15–20 m vrtu. Výhodou svislého kolektoru je malá prostorová náročnost – vrt lze umístit na menší pozemek nebo přímo pod základovou desku domu. Další skvělou vlastností je možnost pasivního chlazení v letním období.

Vrty pro tepelné čerpadlo

Pro našeho zákazníka jsme realizovali dva vrty pro tepelné čerpadlo o hloubce 150 m – Žďár nad Sázavou. Podrobnosti o vrtné části najdete také v sekci Vrty pro tepelná čerpadla.