Aké sú rozdiely: tepelné čerpadlá zdroj vzduchu, zdroj vody a zemný zdroj

Úvod

Tepelné čerpadlá sa stali jedným z najefektívnejších a najekologickejších spôsobov vykurovania a chladenia budov a zároveň poskytovania teplej vody. Medzi rôznymi dostupnými typmivzduchové tepelné čerpadlá (ASHP), vodné tepelné čerpadlá (WSHP) a zemné tepelné čerpadlá (GSHP)sú tri hlavné možnosti. Každý z týchto systémov využíva na prenos tepla iné médium na výmenu tepla – vzduch, vodu alebo zem – vďaka čomu sú vhodné pre rôzne podnebie, miesta a aplikácie.

Tento článok skúma kľúčrozdiely, výhody a najlepšie prípady použitiaz týchto troch typov tepelných čerpadiel.

1. Vzduchové tepelné čerpadlá (ASHP): Najbežnejšia a najuniverzálnejšia voľba

Ako fungujú ASHP

Vzduchové tepelné čerpadlá odoberajú teplo z okolitého vzduchu a prenášajú ho do interiéru na vykurovanie alebo obrátia proces na chladenie. Používajú cyklus chladiva na absorbovanie tepla z vonkajšieho vzduchu, jeho kompresiu zvyšujú teplotu a potom ho uvoľňujú do vnútorného priestoru alebo vodného systému.

Výhody ASHP

✔Jednoduchšia a lacnejšia inštalácia– Nevyžaduje žiadne podzemné potrubie ani prístup k zdroju vody.
✔Všestranné aplikácie- Môže zabezpečiť vykurovanie, chladenie a teplú vodu.
✔Vhodné pre väčšinu klimatických podmienok- Účinne funguje v miernom a teplom podnebí.
✔Nižšie náklady vopred– Cenovo dostupnejšie v porovnaní s vodnými a zemnými tepelnými čerpadlami.

Obmedzenia ASHP

• Menej účinný v extrémnych mrazoch– Ich výkon klesá pri nižších teplotách-20 °C (-4 °F)pretože vo vzduchu je menej tepla na extrakciu.

• Vyššia spotreba energie v zime– V extrémne chladných oblastiach môže vyžadovať záložný ohrev.

• Expozícia vonkajšej jednotky– Vyžaduje priestor vonku pre kompresorovú jednotku, ktorá môže byť hlučná.

Najlepšie prípady použitia

🏡 Bytové vykurovanie a chladenie vmierne podnebie.
🏢 Komerčné budovy, kde nie je možná inštalácia vodného alebo pozemného systému.
🌍 Krajiny s miernymi zimami, ako naprSpojené kráľovstvo, USA (južné štáty) a Japonsko.

2. Tepelné čerpadlá vodného zdroja (WSHP): Efektívne, ale vyžadujú si vodný útvar

Ako fungujú WSHP

Vodné tepelné čerpadlá fungujú podobne ako ASHP, ale namiesto odoberania tepla zo vzduchu využívajúrieky, jazerá, studne alebo iné vodné plochyako zdroj výmeny tepla. Pretože voda udržiava astabilnejšia teplota ako vzduchWSHP môžu fungovať efektívnejšie po celý rok.

Výhody WSHP

✔Vyššia účinnosť ako ASHP– Teplota vody zostáva stabilnejšia, čím sa zlepšuje výkon.
✔Funguje dobre v chladnom aj horúcom podnebí– Konzistentnejšie ako ASHP, dokonca aj v zime.
✔Menšia potreba vonkajšieho priestoru– Nie je potrebná veľká vonkajšia jednotka, vďaka čomu je vhodná do mestských oblastí.
✔Nižšie prevádzkové náklady– V porovnaní s ASHP spotrebuje menej elektriny vďakastabilné teploty vody.

Obmedzenia WSHP

• Vyžaduje prístup k zdroju vody– Nepraktické pre nehnuteľnosti bez neďalekej rieky, jazera alebo studne.

• Zložitejšia inštalácia– Vyžadujepovoleniaainžinierske práceaby sa zabezpečilo správne používanie vody.

• Potenciálne environmentálne predpisy– Niektoré regióny majú obmedzenia na využívanie prírodných zdrojov vody.

Najlepšie prípady použitia

🏡 Domy a firmyv blízkosti jazier, riek alebo veľkých studní.
🏭 Potrebné priemyselné zariadeniakonzistentné vykurovanie a chladenie.
🏙 Mestské oblasti, kde je pozemok obmedzený, ale zdroj vody je k dispozícii.

3. Pozemné tepelné čerpadlá (GSHP): Najúčinnejšie, ale ich inštalácia je nákladná

Ako fungujú GSHP

Tepelné čerpadlá zem-voda, známe aj akogeotermálne tepelné čerpadlá, odoberať teplo zzemcez sieť zakopaných potrubí naplnených zmesou chladiva alebo vody. Zemudržuje stabilnú teplotuceloročne, zvyčajne medzi10 – 16 °C (50 – 60 °F), vďaka čomu sú GSHP mimoriadne efektívne.

Typy systémov GSHP

Existujúdva hlavné typykonfigurácií tepelných čerpadiel zemný zdroj:

1. Horizontálne slučkové systémy– Rúry sú uložené v plytkých výkopoch(hĺbka 1-2 metre)na veľkej ploche. Najlepšie pre domácnosti sveľké dvory.

2. Systémy vertikálnej slučky– Rúry sú vŕtané hlboko do zeme(hĺbka 50 – 150 metrov). Najlepšie premenšie nehnuteľnostikde je priestor obmedzený.

Výhody GSHP

✔Energeticky najefektívnejší typ tepelného čerpadla– môže dosiahnuť aHodnotenie účinnosti 400 – 500 % (COP 4 – 5).
✔Pracuje v extrémnych klimatických podmienkach– Poskytuje spoľahlivé vykurovanie aj vchladné zimy.
✔Nižšie dlhodobé náklady– Vyššie náklady na inštaláciu, ale časom nižšie účty za energiu.
✔Dlhá životnosť– Podzemné potrubie vydrží50+ rokova tepelné čerpadlá vydržia20-25 rokov.
✔Ekologický– Výrazne znižuje uhlíkovú stopu v porovnaní s vykurovaním fosílnymi palivami.

Obmedzenia GSHP

• Vysoké náklady na inštaláciu vopred– Vyžadujevŕtanie alebo výkop, čo je drahé.

• Viac miesta je potrebné pre horizontálne slučky– Nevhodné pre nehnuteľnosti s obmedzeným pozemkom.

• Dlhšia doba návratnosti– Počiatočná investícia trvá 5-10 rokov, kým sa obnoví prostredníctvom úspor energie.

Najlepšie prípady použitia

🏡 Veľké obytné nehnuteľnostis priestorom pre horizontálne slučky.
🏢 Komerčné budovy vyžadujúcekonzistentné vykurovanie a chladenie.
❄ Studené podnebie kdeASHP sú v zime menej účinné.

4. Výber správneho tepelného čerpadla pre vaše potreby

Záver: Ktoré tepelné čerpadlo by ste si mali vybrať?

• Vyberte tepelné čerpadlo zdroja vzduchu (ASHP)ak chcete ancenovo dostupné, ľahko sa inštalujemožnosť pre mierne podnebie.

• Vyberte si tepelné čerpadlo vodného zdroja (WSHP)ak máte prístup k arieka, jazero alebo studňaa chcieťvyššia účinnosťnež ASHP.

• Vyberte si zemné tepelné čerpadlo (GSHP)ak chcešnajefektívnejšiesystému a sú ochotní doň investovaťvyššie počiatočné nákladyna dlhodobé sporenie.

Bez ohľadu na to, ktorý typ si vyberiete, tepelné čerpadlá sú anákladovo efektívne a udržateľnériešenie potrieb vykurovania, chladenia a teplej vody, vďaka čomu sú vynikajúcou investíciou pre energeticky uvedomelých majiteľov domov a firiem.