Aktivní a pasivní chlazení pomocí tepelného čerpadla
Vyžádejte si bezplatné poradenství
Tepelná čerpadla jsou v povědomí lidí spojována hlavně s funkcí vytápění prostor a přípravou teplé užitkové vody. Určitými úpravami systému je však možné dosáhnout i opačný efekt, tedy chlazení prostorů, které je v dnešní době výrazných teplotních extrémů stále častějším požadavkem zákazníků. Jak ale chlazení pomocí tepelného čerpadla funguje?
Obecně jsou tepelná čerpadla jako jednotky na výrobu chladu využívány ve dvou režimech, a to pasivním a aktivním.
Pasivní režim chlazení – Natural cooling (přirozené chlazení)
Pasivní režim chlazení představuje méně efektivní, ale i ekonomicky méně náročný proces výroby chladu. Ve své podstatě je tepelné čerpadlo zcela odstaveno a je využíván přirozený tok tepla z teplejšího zdroje do studenějšího. V provozu je jen oběhové čerpadlo, které cirkuluje vodu (nebo jiné teplonosné médium) mezi chlazeným prostorem s vyšší teplotou (obytný prostor) a např. plošným kolektorem nebo zemním vrtem (tepelné čerpadlo typu voda/země), který má nižší teplotu. Voda se v zemním vrtu přirozeně ochladí a směřuje k chlazenému prostoru, kde přijímá teplo z okolí, a tím prostor ochlazuje. Následně směřuje opět k vrtu, kde dané teplo odevzdá a tím se ochladí, čímž se cyklus uzavře. Navíc tento systém napomáhá k regeneraci primárního okruhu.
Vzhledem k tomu, že pasivní režim chlazení se nevyznačuje vysokou efektivností, na jeho realizaci jsou potřeba poměrně velké teplosměnné plochy. Je možné jej provozovat například pomocí stěnového, stropního nebo podlahového vytápění, kde jeden systém může být v zimě využíván k vytápění a v létě k chlazení prostor.
Aktivní režim chlazení – Active Cooling
Efektivnější způsob výroby chladu je v případě aktivního režimu chlazení. V podstatě se jedná o reverzní chod tepelného čerpadla, kdy je v provozu oběhové čerpadlo, kompresor i kondenzátor, ale teplo není odváděno ze zemního vrtu nebo vody, ale z obytného prostoru. Jednoduše řečeno, z obytného prostoru vytvoříme velikou lednici. U aktivního režimu chlazení lze ve srovnání s pasivním režimem dosáhnout nižší teploty, tedy požadavky na velikost teplosměnné plochy klesají. Je třeba si však dát pozor na kondenzaci vzdušné vlhkosti. Při pasivním režimu neklesne teplota teplonosné kapaliny pod tzv. rosný bod (cca 16 °C). Rosný bod představuje takovou teplotu, kdy páry obsažené ve vzduchu začnou kondenzovat a srážejí se v kapalinu. Vznik kondenzátu je v technické praxi častý problém a jeho odstranění vyžaduje dodatečné investiční a provozní náklady.
Pokud se aktivním režimem chladí pomocí rozvodů podlahového topení, je nutné brát ohled na materiálové vlastnosti podlahové krytiny. Ve většině případů však materiály využívané u podlahového vytápění dobře snášejí i přítomnost kondenzátu. Dále je nutné systém opatřit senzory snímajícími vzdušnou vlhkost, které budou regulovat teplotu tak, aby neklesla pod teplotu rosného bodu a bude předcházeno vzniku kondenzátu. Kondenzaci se však nikdy zcela nevyhneme, proto se doporučuje i samotné rozvody izolovat paroizolačními materiály.
Jednotky fan-coil
Jiným způsobem chlazení v aktivním režimu je chlazení pomocí tzv. fan-coilů (fancoil jednotka, často zkratka FC). Fan-coil je zařízení připomínající klasické vertikální nástěnné radiátory, které ale obsahuje ventilátor. Ventilátor má za úkol vyvinout proudění vzduchu kolem fancoilu, a tím změní přestup tepla přirozeným vedením na mnohem intenzivnější přestup vynuceným prouděním. Při využívání fancoil jednotek je nutné opět zajistit odvod vzniklého kondenzátu.
Výběr režimu chlazení
Chlazení pomocí tepelných čerpadel je moderní a poměrně málo nákladný způsob výroby chladu pro obytné prostory. Pokud se tepelné čerpadlo instaluje do novostaveb, je rozumné předem myslet nejenom na jeho funkci vytápění, ale i na možnost chlazení. Při rozhodování mezi pasivním a aktivním chlazením pamatujte na to, že pasivní chlazení představuje ekonomičtější řešení (stačí trocha elektřiny na činnost oběhového čerpadla, ostatní funkce tepelného čerpadla zůstávají vypnuty) a aktivní chlazení je z hlediska ochlazování efektivnější řešení (dosáhnete v domácnosti nižší teploty). Navíc většina tepelných čerpadel v provedení vzduch/voda jsou z výroby vybavena pro funkci aktivního chlazení.
V případě, že se o tepelných čerpadlech chcete dozvědět více, doporučujeme přečíst si článek Na jakém principu funguje tepelné čerpadlo, nebo kontaktujte odborníka, který nejenom zodpoví všechny vaše dotazy, ale vám i pomůže s výběrem optimálního typu tepelného čerpadla do vaší domácnosti.
