Jak funguje tepelné čerpadlo?
Na stejném principu jako tepelné čerpadlo funguje například lednička. V něm se energie chlazených potravin přenáší na teplo, které je odváděno radiátorem na zadní straně chladničky. Proto zvyšuje nízkou teplotu uvnitř chladničky nad pokojovou teplotu.
Stejně tak je to s tepelným čerpadlem – dokáže odebírat teplo např. z vody o teplotě 8°C a zvýšit její teplotu na 50°C. Pro zvýšení teplotního potenciálu je však nutné dodat určitou energii kompresoru, který stlačuje pracovní tekutinu.
Princip činnosti tepelného čerpadla je tedy jednoduchý. Stlačené kapalné chladivo expanduje v expanzním ventilu a ve výparníku přechází do plynného skupenství (páry). Díky tomu se ochladí na nízkou teplotu, odebírá teplo z okolí (voda, země nebo vzduch) a ohřívá se.
Plynné chladivo je nasáváno a stlačováno kompresorem. Stlačení plynu a přenesení práce do kompresoru zvýší teplotu plynu. V kondenzátoru zkapalňuje a zvyšuje teplotu kondenzátoru, obvykle na 55°C. Kondenzátor je vyroben ve formě výměníku tepla, ve kterém je výsledná energie předána vodě topného okruhu. Tento cyklus se opakuje.
Tepelné čerpadlo odebírá teplo z jedné strany systému, zvyšuje teplotu chladiva v systému a předává jej do bazénové vody – jinými slovy odebírá energii při nízké teplotě z okolního vzduchu, půdy nebo vody, čerpadla tuto energii na vyšší teplotní úroveň pomocí kompresoru a předává ji pro potřeby ohřevu vody v bazénu. Tepelné čerpadlo se spouští na základě teploty bazénové vody nebo automatickou bazénovou technologií.
Účinnost pracovního cyklu tepelného čerpadla je vyjádřena topným koeficientem (poměrem elektrického výkonu kompresoru a tepelného výkonu, který získáme z tepelného čerpadla). Topný koeficient a celý ekonomický efekt tepelného čerpadla závisí na dvou teplotách - teplotě prostředí, ze kterého teplo odebíráme, a teplotě vody v topném systému. Efektivní mezní teplota na straně chladiče je přibližně 15°C.
Při nižších teplotách se však účinnost tepelného čerpadla sníží a jeho provoz se stane nepraktickým. Tato operace bývá z finančního hlediska velmi nákladná. Proto v zimě bazén konzervujeme, tepelným čerpadlem pouze prodlužujeme koupací sezónu.
