Chladenie domov tepelnými čerpadlami

Tepelné čerpadlo je jediná technológia, ktorá môže súčasne slúžiť pre vykurovanie i chladenie domov. To prináša úsporu investičných nákladov aj úsporu priestoru v budove, pretože miesto inštalácie zdroja tepla a zdroja chladu stačí len jedno zariadenie.

Najúspornejším spôsobom chladenie domov pomocou tepelných čerpadiel je "pasívne chladenie", ktorého prevádzka je prakticky zadarmo, ale má určité výkonové aj technické obmedzenia. Naopak najväčšie spotrebu energie majú tepelné čerpadlá s reverzným systémom chladenia, pretože vie striedavo vyrábať len teplo, alebo chlad a fungujú tak prakticky ako dve samostatné zariadenia.

Najefektívnejším systémom sú tepelné čerpadlá so súbežnou výrobou tepla a chladu, ktoré majú jednak nízke prevádzkové náklady a zároveň aj dostatočný výkon. Je tu ale vyššie investície do zapojenia strojovne, kde sa musí inštalovať odvod odpadového tepla do primárneho okruhu.

Ideálnym riešením tak často môžu byť tepelné čerpadlá s aktívnym chladením a využitím odpadového tepla, ktorá tiež vie produkovať teplo a chlad súčasne, ale vďaka integrovanému výmenníku odpadového tepla vo vnútri tepelného čerpadla, majú aj veľmi jednoduché zapojenie strojovne.

  

Spôsoby chladenia pomocou tepelných čerpadiel

Pasívne chladenie

Pri tepelných čerpadliach zem/voda sa využíva chlad v krajine pre priame chladenie budov. Tepelné čerpadlo nie je pri chladení v prevádzke, len sa prepojí vrty s chladiacim systémom budovy. Pre pasívne chladenie je možné využiť vrty, alebo spodnú vodu a veľmi obmedzene aj plošné kolektory. Ročné množstvo chladu, ktoré je z vrtu možné získať, je obmedzené a na konci leta môžu byť vrty vyhriatej tak, že chladiaci výkon klesne.   

Príklad: Rodinné domy s pasívnym chladením z vrtu >

Pasivní chlazení s podlahovým chlazením v rodinném domě

Aktívne chladenie so súbežnou výrobou tepla a chladu

Pri tepelných čerpadlách zem/voda. Tepelné čerpadlo vyrába súbežne teplo i chlad a nedochádza u neho k prepínanie chladiaceho okruhu. Prebytočné odpadové teplo z chladenia je odvedené do zeme. Časť odpadového tepla z chladenia sa akumuluje v krajine. Vďaka tomu môžu byť vrty kratšie a je v nich aj vyššia teplota, ktorá zvyšuje vykurovací faktor pri vykurovaní.

Príklad: Tepelné čerpadlo zem/voda IVT GEO G >

Aktívne chladenie s reverzáciou tepelného čerpadla

Pri tepelných čerpadlách zem/voda a vzduch/voda. V chladiacom okruhu tepelného čerpadla sa prepne výparník a kondenzátor a tepelné čerpadlo miesto kúrenie začne chladiť. Vzniknuté teplo je odvedené do vzduchu, alebo do zeme. Ak je potrebné v priebehu chladenia ohrievať teplú vodu, tepelné čerpadlo sa prepne do štandardného režimu, ohreje teplú vodu a zase sa prepne späť do režimu chladenia.

Pri tepelných čerpadlách zem/voda sa časť odpadového tepla z chladenia akumuluje v krajine. Vďaka tomu môžu byť vrty kratšie a je v nich aj vyššia teplota, ktorá zvyšuje vykurovací faktor pri vykurovaní.

Príklad: Tepelné čerpadlo vzduch/voda IVT AIR X >  

Aktívne chladenie s reverzáciou tepelného čerpadla a využitím odpadového tepla

Pri tepelných čerpadlách zem/voda a vzduch/voda. Tepelné čerpadlo má navyše inštalovaný dodatočný výmenník, ktorý v režime chladenia dodáva časť odpadového tepla napríklad pre ohrev teplej vody. Tepelné čerpadlo nemusí tak často prepínať medzi kúrením a chladením. Výkon dodatočného výmenníka je väčšinou obmedzený a spotrebovať sa dá len časť odpadového tepla, zvyšok je odvedený do vzduchu alebo krajiny.

Príklad: Tepelné čerpadlo vzduch/voda YANMAR GHP > 

Príklad: Tepelné čerpadlo zem/voda ECOFOREST ECOGEO >

Tepelná čerpadla země/voda pro topení a chlazení domu

Systémy distribúcie chladu a teplota chladiacej vody

Rovnako ako u vykurovania tepelnými čerpadlami, má teplota chladiacej vody podstatný vplyv na chladiacu faktor a spotrebu elektriny tepelného čerpadla. Čím je teplota chladiacej vody vyššia, tým je spotreba elektriny nižšia.  

Teplota chladiacej vody 7 °C

Pre chladenie vzduchotechnickými jednotkami, alebo FANCOILY (konvektor s výmenníkom a odvodom kondenzátu) je vo väčšine prípadov potrebná chladiaca voda s tepelným spádom 7/12 °C.

Teplota chladiacej vody 17 °C

Pre veľkoplošné chladiace systémy (stropné chladenie, chladenie podlahovým vykurovacím systémom) postačuje chladiaca voda s tepelným spádom 17/22 °C. U týchto systémov je možné využívať vo väčšej miere pasívne chladenie.  

Podlahové chladenie

V budovách, kde je inštalované podlahové vykurovanie, ho možno ľahko využiť v lete aj na chladenie. Výhodou podlahového chladenia je komfortné sálavé chladenie bez prievanu a hluku, nevýhodou potom obmedzený výkon, zvlášť ak je miesto dlažby použitý koberec alebo plávajúca podlaha.

Miestnosti, ktoré nechcete chladiť, jednoducho vypnete na rozdeľovači podlahového kúrenia. Nie je ani dôvod sa obávať omrzlín, teplota povrchu podlahy pri podlahovom chladenie je príjemných 20 až 22 ° C.

     

Chladenie elektrinou alebo zemným plynom

Chladiť môžu ak tepelné čerpadlá s elektrickým pohonom, tak aj s pohonom na zemný plyn. Chladenie zemným plynom umožňuje získať vysoký chladiaci výkon bez potreby posilnenie elektrickej prípojky a bez paušálnych platieb za elektrický istič, ktoré náklady na chladenie často výrazne zvyšujú. Zemného plynu je navyše v období, kedy je potrebné chladiť, dostatok.   

Príklad: Komerčná budova vykurovaná a chladená plynovým tepelným čerpadlom vzduch/voda> 

Dům vytápěný a chlazený plynovým tepelným čerpadlem