Typy tepelných čerpadel lze nejlépe rozdělit podle toho, odkud zařízení odebírá teplo a kam ho následně předává. Základní dělení vychází ze zdroje energie, teplo lze získávat ze vzduchu, ze země nebo z vody. Druhá část názvu pak říká, do čeho se teplo předává. Proto se používají označení vzduch/voda, vzduch/vzduch, země/voda nebo voda/voda. Všechna tato zařízení pracují na stejném základním principu, ale liší se technickým řešením, nároky na instalaci a vhodností pro konkrétní dům nebo objekt.
Tepelné čerpadlo vždy odebírá nízkopotenciální teplo z okolního prostředí a pomocí chladivového okruhu ho převádí na vyšší teplotní úroveň. Chladivo ve výparníku přijme teplo, kompresor zvýší jeho tlak a teplotu a v kondenzátoru se získaná energie předá do topného systému nebo přímo do vzduchu v místnosti. Rozdíl mezi jednotlivými typy tedy není v samotném principu, ale ve zdroji tepla a způsobu jeho využití v domě.
Tepelné čerpadlo vzduch – voda
Tepelné čerpadlo vzduch/voda odebírá energii z venkovního vzduchu a využívá ji pro ohřev vody v topném systému nebo v zásobníku teplé vody. Venkovní jednotka pracuje se vzduchem jako zdrojem energie, zatímco uvnitř domu se teplo předává do otopné vody. Ta pak proudí do podlahového vytápění, radiátorů nebo zásobníku.
Tento typ je rozšířený hlavně proto, že nevyžaduje zemní kolektor, vrt ani studnu. Instalace je obvykle jednodušší a nejsou kladeny velké nároky na velikost pozemku. Vhodný je proto pro novostavby i rekonstrukce, zvlášť tam, kde není prostor nebo podmínky pro zemní systém.
Tepelné čerpadlo vzduch – vzduch
Tepelné čerpadlo vzduch/vzduch také odebírá teplo z venkovního vzduchu, ale nepředává ho do topné vody. Ohřívá přímo vzduch uvnitř budovy. Vnitřní jednotka obsahuje výměník a ventilátor, který ohřátý vzduch rozvádí do místnosti. Právě přímé předávání tepla do vzduchu je hlavní rozdíl oproti systému vzduch/voda.
Výhodou je nízká pořizovací cena, rychlá instalace a často také možnost chlazení v letním období. Systém může umět i doplňkové funkce, například odvlhčování, čištění nebo ionizaci vzduchu. Omezením je, že neohřívá teplou užitkovou vodu a hůře se používá v domech s mnoha malými oddělenými místnostmi.
Tepelné čerpadlo země – voda s plošným kolektorem
Tepelné čerpadlo země/voda s plošným kolektorem získává energii z plochy pozemku. Pod povrchem zahrady jsou uloženy plastové hadice naplněné nemrznoucí směsí. Ta přenáší teplo mezi zeminou a tepelným čerpadlem. V domě se získaná energie využívá pro ohřev topné vody.
Tento systém je vhodný zejména tam, kde je k dispozici dostatečně velký pozemek. Podle IVT plošný kolektor obvykle vyžaduje přibližně 200 až 400 m² plochy. Výhodou je tichý provoz, dlouhá životnost a nižší spotřeba elektřiny ve srovnání s tepelnými čerpadly odebírajícími teplo ze vzduchu.
Tepelné čerpadlo země – voda s vrtem
Druhou variantou systému země/voda je hlubinný vrt. Do vrtu se spouští plastová sonda s nemrznoucí směsí, která odebírá teplo z hloubky pod povrchem země. Podle velikosti domu a místních geologických podmínek se může provádět jeden nebo více vrtů, obvykle v hloubce přibližně 80 až 250 metrů.
Výhodou vrtu je stabilní výkon a vysoký topný faktor i při velmi nízkých venkovních teplotách. Nevýhodou jsou vyšší investiční náklady a nutnost povolení. Tento typ se proto hodí hlavně tam, kde není dost prostoru pro plošný kolektor, ale kde jsou vhodné geologické podmínky pro vrtání.
Tepelné čerpadlo voda – voda
Tepelné čerpadlo voda/voda odebírá teplo ze spodní, geotermální nebo technologické vody. Voda se čerpá do výměníku tepelného čerpadla, tam předá část své energie a po ochlazení se vrací zpět. V domě se získané teplo využívá pro topný systém nebo ohřev vody.
Tento typ může dosahovat velmi vysokých topných faktorů, protože voda bývá stabilním zdrojem energie. Současně je ale použitelný jen tam, kde je k dispozici dostatek kvalitní a snadno dostupné vody. U rodinných domů je proto vhodný jen v lokalitách s opravdu dobrými podmínkami. U větších komerčních nebo obecních objektů může dávat větší smysl, protože tam lze lépe zajistit pravidelný dohled a údržbu.
Co je na typech tepelných čerpadel zajímavé
- vzduch/voda odebírá energii ze vzduchu, ale předává ji do topné vody
- vzduch/vzduch ohřívá přímo vzduch v místnosti, bez teplovodního rozvodu
- země/voda může využívat buď plošný kolektor, nebo hlubinný vrt
- plošný kolektor podle odebírá jen asi 2 % energie ze země pod sebou a většinu z vrstvy nad sebou, kde je akumulovaná solární energie
- zemní systémy mohou mít přibližně o 30 % nižší spotřebu elektřiny než systémy odebírající teplo ze vzduchu
- voda/voda může dosahovat velmi vysokých topných faktorů, ale vyžaduje vhodný a kvalitní vodní zdroj
- označení typu vždy pomáhá pochopit, odkud energie přichází a kam se v domě předává
Jak se rozhodovat mezi jednotlivými typy
Volba typu tepelného čerpadla závisí hlavně na možnostech domu a pozemku. Pokud není prostor pro kolektor, vrt nebo studnu, bývá praktickou volbou systém vzduch/voda. Pokud má být zařízení spíše doplňkovým zdrojem a má ohřívat přímo vzduch v místnosti, může být vhodné vzduch/vzduch. Pokud je k dispozici pozemek, dává smysl uvažovat o plošném kolektoru. Jestliže je málo místa, ale geologické podmínky jsou příznivé, může být vhodnější vrt.
