Jaké jsou rozdíly: Tepelná čerpadla zdroje vzduchu, vody a země

Zavedení

Tepelná čerpadla se stala jedním z nejúčinnějších a nejekologičtějších způsobů vytápění a chlazení budov a zároveň poskytování teplé vody. Mezi různými dostupnými typyvzduchová tepelná čerpadla (ASHP), vodní tepelná čerpadla (WSHP) a zemní tepelná čerpadla (GSHP)jsou tři základní možnosti. Každý z těchto systémů využívá k přenosu tepla jiné teplosměnné médium – vzduch, vodu nebo půdu, takže jsou vhodné pro různá podnebí, místa a aplikace.

Tento článek zkoumá klíčrozdíly, výhody a nejlepší případy použitíz těchto tří typů tepelných čerpadel.

1. Vzduchová tepelná čerpadla (ASHP): Nejběžnější a nejuniverzálnější volba

Jak fungují ASHP

Vzduchová tepelná čerpadla odebírají teplo z okolního vzduchu a přenášejí ho do interiéru pro vytápění nebo obrácení procesu pro chlazení. Používají cyklus chladiva k absorbování tepla z venkovního vzduchu, jeho stlačení ke zvýšení teploty a následnému uvolnění do vnitřního prostoru nebo vodního systému.

Výhody ASHP

✔Jednodušší a levnější instalace– Nevyžaduje žádné podzemní potrubí ani přístup ke zdroji vody.
✔Všestranné aplikace- Může zajistit vytápění, chlazení a ohřev vody.
✔Vhodné pro většinu klimatických podmínek– Účinně funguje v mírném a teplém klimatu.
✔Nižší náklady předem– Cenově dostupnější ve srovnání s tepelnými čerpadly voda a země.

Omezení ASHP

• Méně účinné v extrémních mrazech– Jejich výkon klesá při nižších teplotách-20 °C (-4 °F)protože ve vzduchu je méně tepla k odvodu.

• Vyšší spotřeba energie v zimě– V extrémně chladných oblastech může vyžadovat záložní vytápění.

• Expozice venkovní jednotky– Vyžaduje venkovní prostor pro kompresorovou jednotku, která může být hlučná.

Nejlepší případy použití

🏡 Bytové vytápění a chlazení vmírné podnebí.
🏢 Komerční budovy, kde není možná instalace vodního nebo pozemního systému.
🌍 Země s mírnými zimami, jako je napřSpojené království, USA (jižní státy) a Japonsko.

2. Tepelná čerpadla vodního zdroje (WSHP): Efektivní, ale vyžadují vodní útvar

Jak WSHP fungují

Vodní tepelná čerpadla fungují podobně jako ASHP, ale místo odebírání tepla ze vzduchu využívajířeky, jezera, studny nebo jiné vodní plochyjako zdroj výměny tepla. Protože voda udržuje astabilnější teplota než vzduchWSHP mohou fungovat efektivněji po celý rok.

Výhody WSHP

✔Vyšší účinnost než ASHP– Teplota vody zůstává stabilnější a zlepšuje výkon.
✔Funguje dobře v chladném i horkém klimatu– Konzistentnější než ASHP, dokonce i v zimě.
✔Menší potřeba venkovního prostoru– Není potřeba velká venkovní jednotka, takže je vhodná do městských oblastí.
✔Nižší provozní náklady– Spotřebovává méně elektřiny ve srovnání s ASHP díkystabilní teploty vody.

Omezení WSHP

• Vyžaduje přístup ke zdroji vody– Není praktické pro nemovitosti bez blízké řeky, jezera nebo studny.

• Složitější instalace– Vyžadujepovoleníainženýrské práceaby bylo zajištěno správné používání vody.

• Potenciální ekologické předpisy– Některé regiony mají omezení na využívání přírodních zdrojů vody.

Nejlepší případy použití

🏡 Domy a firmyv blízkosti jezer, řek nebo velkých studní.
🏭 Průmyslová zařízení potřebujíkonzistentní vytápění a chlazení.
🏙 Městské oblasti, kde je půda omezená, ale zdroj vody je k dispozici.

3. Zemní tepelná čerpadla (GSHP): Nejúčinnější, ale nákladná na instalaci

Jak GSHP fungují

Tepelná čerpadla země-voda, také známá jakogeotermální tepelná čerpadla, odebírat teplo zzeměsítí uložených potrubí naplněných chladivem nebo směsí vody. Zeměudržuje stabilní teplotuceloročně, obvykle mezi10–16 °C (50–60 °F), díky čemuž jsou GSHP extrémně efektivní.

Typy systémů GSHP

Existujídva hlavní typykonfigurací tepelných čerpadel země-voda:

1. Horizontální smyčkové systémy– Potrubí se pokládá v mělkých výkopech(hloubka 1-2 metry)na velké ploše. Nejlepší pro domácnosti svelké dvory.

2. Vertikální smyčkové systémy– Potrubí se vrtá hluboko do země(hloubka 50–150 metrů). Nejlepší promenší nemovitostikde je omezený prostor.

Výhody GSHP

✔Energeticky nejúčinnější typ tepelného čerpadla– Může dosáhnout aHodnocení účinnosti 400–500 % (COP 4–5).
✔Pracuje v extrémních klimatických podmínkách– Poskytuje spolehlivé vytápění i vchladné zimy.
✔Nižší dlouhodobé náklady– Vyšší náklady na instalaci, ale časem nižší účty za energii.
✔Dlouhá životnost– Podzemní potrubí vydrží50+ leta tepelná čerpadla vydrží20–25 let.
✔Ekologické– Výrazně snižuje uhlíkovou stopu ve srovnání s vytápěním fosilními palivy.

Omezení GSHP

• Vysoké náklady na instalaci předem– Vyžadujevrtání nebo výkopové práce, což je drahé.

• Více místa potřebného pro horizontální smyčky– Nevhodné pro nemovitosti s omezeným územím.

• Delší doba návratnosti– Počáteční investice trvá 5–10 let, než se vrátí prostřednictvím úspor energie.

Nejlepší případy použití

🏡 Velké rezidenční nemovitostis prostorem pro horizontální smyčky.
🏢 Komerční budovy vyžadujíkonzistentní vytápění a chlazení.
❄ Chladné podnebí kdeASHP jsou v zimě méně účinné.

4. Výběr správného tepelného čerpadla pro vaše potřeby

Závěr: Které tepelné čerpadlo byste si měli vybrat?

• Vyberte tepelné čerpadlo zdroje vzduchu (ASHP)pokud chcete ancenově dostupné, snadno se instalujemožnost pro mírné podnebí.

• Vyberte tepelné čerpadlo vodního zdroje (WSHP)pokud máte přístup k ařeka, jezero nebo studnaa chtítvyšší účinnostnež ASHP.

• Vyberte si zemní tepelné čerpadlo (GSHP)jestli chcešnejúčinnějšísystému a jsou ochotni do něj investovatvyšší náklady předempro dlouhodobé spoření.

Bez ohledu na to, jaký typ si vyberete, tepelná čerpadla jsou anákladově efektivní a udržitelnéřešení potřeb vytápění, chlazení a teplé vody, což z nich činí vynikající investici pro energeticky uvědomělé majitele domů a podniky.