Tepelné čerpadlá

Tepelné čerpadlo funguje na podobnom princípe ako klimatizácia či chladnička, len je v ňom proces obrátený. Tepelné čerpadlo premieňa nízkopotencionálne teplo odobrané z okolitého prostredia (vonkajší vzduch, pôda, voda) na teplo vhodné na vykurovanie a ohrev teplej vody pomocou kompresie vypareného chladiva. Keďže teplo odobrané zvonku nemôže samo od seba prechádzať z chladnejšieho na teplejšie teleso (druhý hlavný zákon náuky o teple), musí tepelné čerpadlo prevádzať prijatú tepelnú energiu z okolia na teplotnú hladinu potrebnú na vykurovanie a prípravu teplej úžitkovej vody.

Toto je vykonávané za pomoci kompresora, ktorý na svoju prevádzku potrebuje elektrickú energiu. Tepelný výkon na výstupe tepelného čerpadla teda nezískavame úplne zadarmo, ale vo výsledku získame súčet energie odobraté z vonkajšieho prostredia a elektrickej energie dodanej pre pohon kompresora. Vykurovací faktor. Pomer medzi elektrickou energiou, ktorá je tepelným čerpadlom spotrebovaná (príkon), a dodanú tepelnou energiou (vykurovací výkon) sa nazýva vykurovací faktor (anglicky COP - coefficient of performance), ktorý je ukazovateľom účinnosti tepelného čerpadla. Čím vyšší je vykurovací faktor, tým viac nám Tepelenë čerpadlo dokáže usporiť.

Vykurovacie tepelné čerpadlo je zariadenie, ktoré využíva netradičné zdroje energie na ústredné vykurovanie (ÚK) a na ohrev teplej úžitkovej vody (TÚV). Pracuje na princípe využitia inak nevyužiteľnej energie – nízkopotenciálového tepla z nášho okolia (t. j. z vody, vzduchu, zeme či odpadového tepla), kedy jeho prečerpaním dôjde ku zmene teploty na úroveň využiteľnú vo vykurovacom systéme. Základná perspektíva tepelných čerpadiel je to, že do globálneho teplotného režimu planéty sa priamo nepridáva teplo zo spaľovania akéhokoľvek paliva. Nepriamo vzniká určité množstvo tepla v elektrárňach – pri výrobe elektrickej energie spotrebovanej na chod tepelného čerpadla.

Princíp tepelného čerpadla je známy už viac ako 100 rokov. Konštruktér prvého tepelného čerpadla na svete bol Slovák Aurel Stodola. Jeho tepelné čerpadlo z roku 1928 dodnes pracuje vo Švajčiarsku a vykuruje radnicu v Ženeve s odoberaním tepla z vody jazera (ide o uzatvorený okruh). Prvé veľké technické využitie tohto spôsobu vykurovania sa uskutočnilo v r. 1936. No rozsiahlejšie využitie tepelných čerpadiel na vykurovanie prišlo najskôr so zvýšením cien energií na začiatku sedemdesiatych rokov.