Tepelné čerpadlo a stropné chladenie ako ideálna kombinácia
Niektorých snáď prekvapí, že tepelné čerpadlo môže byť zdrojom chladu. Prívlastok „tepelné“ totiž čerpadlá „Stodolovho typu“ definuje ako zdroje tepelnej energie. Zmena tepelnej energie vody alebo zeme na chlad či teplo je práca tepelných čerpadiel. Sú to ideálne zdroje energie pre sálavé plošné systémy chladenia, ale aj vykurovania. Okrem iného aj preto, že tieto teplovodné systémy pracujú s relatívne „miernymi“ teplotami. Plošné sálavé vykurovacie systémy sú nízkoteplotné, pretože teplota vykurovacieho média – vody – je regulovaná v rozmedzí 35 – 45 °C. Naopak, plošné sálavé chladiace systémy nazývame aj vysokoteplotné, pretože teploty chladiaceho média sú relatívne vysoké. Čítajte, prečo je tepelné čerpadlo a stropné chladenie ideálna kombinácia.
Princípy a teplotné limity
Z princípu fungovania sálavého stropného chladenia – zdieľania, odovzdávanie energie, teda chladu sálaním, vyplýva aj limitná hodnota teploty vody ako chladiaceho média. Je presne definovaná a závisí od viacerých faktorov. Definované a reguláciou systému nastaviteľné sú aj optimálne a operatívne teploty v chladenej miestnosti. Do tohto všetkého vstupuje aj individuálne vnímanie tepelného komfortu. Tepelné čerpadlo ako zdroj chladu spolu so samotným systémom stropného chladenia pracujú na tom, aby boli teploty chladeného interiéru v norme a aby ich obyvatelia domu či bytu vnímali ako komfortné.
- výstupná teplota vody v chladiacom systéme nesmie klesnúť pod 16 °C
- maximálna teplota povrchu chladiaceho stropu nesmie presiahnuť 20 °C
- povrchová teplota chladiaceho stropu nesmie byť nižšia ako teplota rosného bodu vzduchu pri jeho povrchu
- optimálna teplota vzduchu v obytných a pobytových miestnostiach by nemala presiahnuť 20 °C, podľa druhu miestnosti môže byť v rozmedzí 16 – 26 °C
- operatívna teplota – čiže priemer teploty vzduchu a plôch v miestnosti je v lete v rozmedzí 23 – 26 °C
Zjednodušene: o to, v akej teplote sa dostáva chladiaca voda do rúrok chladiaceho systému, sa stará tepelné čerpadlo. V spolupráci s reguláciou systému buď ekvitermicky – v závislosti od teploty exteriéru, alebo zónovo termostaticky podľa teploty a rosného bodu interiéru – udržiava teploty v požadovaných výškach.
Pasívne a aktívne chladenie
Tepelné čerpadlá umožňujú dva spôsoby premeny termickej energie na chlad pri chladení, oba závisia od primárneho zdroja chladu.
Pasívne systémy
- tepelné čerpadlá zem/voda a voda/voda využívajú chlad zo zeme alebo podzemnej vody
- možné zdroje chladu: geotermálny vrt, studňa so spodnou vodou, systém dvoch studní, plošné zemné kolektory
- ide o bezkompresorové chladenie
- primárny okruh tepelného čerpadla je prepojený so systémom chladenia cez výmenník
- cirkuláciu chladiacej vody zabezpečuje obehové čerpadlo
- minimálne prevádzkové náklady súvisia len s fungovaním obehového čerpadla
Inštalácia tepelného čerpadla
Aktívne systémy
- reverzibilné tepelné čerpadlá vzduch/voda alebo chillery využívajú energiu vzduchu
- chladenie zabezpečuje kompresor tepelného čerpadla
- prevádzka kompresora zvyšuje prevádzkové náklady
Pasívne systémy tepelných čerpadiel dokážu v kombinácii s plošným sálavým stropným chladením vyprodukovať v porovnaní s aktívnymi systémami chladenia viac než 10-násobne vyššiu účinnosť. Môžeme ich považovať za ideálne zdroje chladu pre stropné chladenie.
Viete…… že prvé funkčné tepelné čerpadlo na svete, zostrojené slovenským vynálezcom a inovátorom Aurelom Stodolom, funguje dodnes v Ženeve? Od roku 1928 tam vykuruje budovu radnice, pričom zdrojom energie je voda Ženevského jazera.
Tepelné čerpadlo a stropné chladenie ako ideálna kombinácia…
… nie je sen projektantov, kúrenárov a predajcov tepelných čerpadiel, ale reálny fakt. V časoch výstavby energeticky minimálne náročných budov, vrátane rodinných domov, zažívame renesanciu používania sálavých teplovodných systémov. Nielen podlahového, stenového či stropného vykurovania, ale už aj v našich klimatických končinách nevyhnutného chladenia. Tepelné čerpadlo je pre plošné sálavé systémy vykurovania a chladenia ideálny zdroj energie. Plynom, elektrinou a inými konvenčnými palivami používanými na vykurovanie interiér nevychladíte. Takéto niečo bežné či kondenzačné kotly nedokážu, tepelné čerpadlá však áno. Nezanedbateľné sú aj faktory efektivity a nízkonákladovosti tepelných čerpadiel.