Plynové tepelné čerpadlo: princip, výhody a využití

Základní princip funkce čerpadla

Oproti klasickému tepelnému čerpadlu se k pohonu kompresoru používá plynový spalovací motor. Využívá se systému s prodlouženou přímou expanzí, tedy Mullerův cyklus. Teplo je v případě plynových tepelných čerpadel získáváno z prostředí v okolí vytápěného objektu, tedy vzduchu. Získané teplo je převáděno na vyšší teplotní hladinu, kterou je možné použít k vytápění, případně také k ohřevu teplé vody. Tento převod je umožněn stlačením par chladiva v kompresoru, takže dojde k jeho ohřátí. Vytápění pomocí plynového tepelného čerpadla je možné až do -21 °C, a to díky rekuperaci odpadního tepla z motoru.

Důležitým parametrem je takzvaný topný faktor (COP, z anglického Coefficient of Performance), který vyjadřuje jeho efektivitu. Udává spotřebu vstupní energie na množství získaného tepla. Platí tedy, že vyšší hodnota topného faktoru značí efektivnější a úspornější provoz. COP se samozřejmě mění podle podmínek, za kterých systém pracuje.

Výhody plynového tepelného čerpadla

Oproti standardnímu elektrickému telenému čerpadlu se GHP vyznačuje hned několika výhodami. Jeho nejpodstatnějším rysem je skutečnost, že zaručuje minimalizaci nákladů na vytápění, respektive chlazení, srovnáme-li jej se standardními plynovými a chladicími jednotkami. Tím dochází k poměrně rychlé návratnosti vynaložené investice. Je k dispozici odpadní teplo z plynového motoru. Charakteristické je rovněž tichým a nenáročným provozem. Servisní interval dosahuje v případě GHP 10–20 tisíc provozních hodin. Před instalací plynového TČ nejsou nutné žádné nákladnější konstrukční úpravy, stejně tak není potřeba rezervace elektrického příkonu v případě chlazení.

Díky výše popsaným výhodám umožňuje tento typ čerpadla zajistit stálou teplotu ve vybraných prostorách během celého roku. Důležitá je také ekologická stránka, neboť při provozu tepelných plynových čerpadel je produkováno méně emisí oxidu dusíku a NOx.

Plynová tepelná čerpadla Schwank

Energetické toky u tepelného čerpadla s plynovým motorem

Přehled výhod plynového TČ

Jedno zařízení produkující teplo i chlad.

Téměř nulová závislost na elektřině.

Možnost využití třítrubkového sytému – souběžné vytápění a chlazení.

Nízké náklady na vytápění ve srovnání s klasickým plynovým kotlem.

Nízké náklady na chlazení v porovnání s chladicí jednotkou.

Bez nutnosti rezervace elektrického příkonu pro provoz chladicí jednotky.

Zajištění celoroční konstantní teploty.

Nejčastější použití plynového TČ

Využití plynových tepelných čerpadel je velmi široké. K jeho instalaci se přistupuje zejména ve velkých průmyslových areálech. Ovšem i v nejrůznějších institucích jsou k vytápění využívána právě GHP. Jedná se například o školy, nemocnice, kanceláře atd. Stejně tak je používáno v hotelích a dalších ubytovacích zařízeních.