Aktívne a pasívne chladenie pomocou tepelného čerpadla

Tepelné čerpadlá sa v povedomí ľudí spájajú hlavne s  funkciou vykurovania priestorov a  prípravou teplej úžitkovej vody. Určitými úpravami systému je však možné dosiahnuť aj opačný efekt, teda chladenie priestorov, ktoré je v  dnešnej dobe výrazných teplotných extrémov čoraz častejšia požiadavka zákazníkov. Ako ale chladenie pomocou tepelného čerpadla funguje? Vo všeobecnosti sa  tepelné čerpadlá  ako jednotky na výrobu chladu využívajú v  dvoch režimoch, a  to pasívnom a  aktívnom.

Pasívny režim chladenia – Natural cooling

Pasívny režim chladenia  predstavuje menej efektívny, ale aj ekonomicky menej náročný proces výroby chladu. Vo svojej podstate je tepelné čerpadlo úplne odstavené a  využíva sa  prirodzený tok tepla z  teplejšieho zdroja do studenšieho. V  prevádzke je len obehové čerpadlo, ktoré cirkuluje vodu (alebo iné teplonosné médium) medzi chladeným priestorom s  vyššou teplotou (obytný priestor) a  napr. zemným vrtom (tepelné čerpadlo typu voda/zem), ktorý má nižšiu teplotu. Voda sa v  zemnom vrte prirodzene ochladí a  smeruje k  chladenému priestoru, kde prijíma teplo z  okolia, a  tým priestor ochladzuje. Následne smeruje opäť k  vrtu, kde dané teplo odovzdá a  tým sa ochladí, čím sa cyklus uzatvorí.

Keďže pasívny režim chladenia sa nevyznačuje vysokou efektívnosťou, na jeho realizáciu sú potrebné pomerne  veľké teplovýmenné plochy. Je možné ho prevádzkovať napríklad pomocou podlahového vykurovania, kde jeden systém môže byť v  zime využívaný na vykurovanie a  v  lete na chladenie priestorov.

Aktívny režim chladenia – Active Cooling

Efektívnejší spôsob výroby chladu je pri aktívnom režime chladenia. V  podstate sa jedná o  reverzný chod tepelného čerpadla, kedy sú v  prevádzke obehové čerpadlo, kompresor aj kondenzátor, ale teplo nie je odvádzané zo zemného vrtu alebo vody, ale z  obytného priestoru. Jednoducho povedané, z  obytného priestoru vytvoríme veľkú chladničku. Pri aktívnom režime chladenia sa v  porovnaní s  pasívnym režimom dajú  dosiahnuť nižšie teploty, teda požiadavky na veľkosť teplovýmennej plochy klesajú. Pozor si treba dať však na kondenzáciu. Pri pasívnom režime neklesne teplota teplonosného média pod tzv. rosný bod. Rosný bod predstavuje takú teplotu, kedy pary obsiahnuté vo vzduchu začnú kondenzovať a  zrážajú sa na kvapalinu. Vznik kondenzu je v  technickej praxi častý problém a  jeho odstránenie vyžaduje dodatočné investičné a  prevádzkové náklady.

Ak sa aktívnym režimom chladí pomocou rozvodov na podlahové kúrenie, je nutné brať ohľad na materiálové vlastnosti podlahovej krytiny. Vo väčšine prípadov však materiály využívané pri podlahovom vykurovaní dobre znášajú aj  prítomnosť kondenzu. Ďalej je nutné systém opatriť senzormi snímajúcimi vzdušnú vlhkosť, ktoré budú regulovať teplotu tak, aby neklesla pod teplotu rosného bodu a  bude sa predchádzať vzniku kondenzu. Kondenzácii sa však nikdy úplne nevyhneme, preto sa odporúča aj samotné rozvody izolovať paroizolačnými materiálmi.

Jednotky fan-coil

Iným spôsobom chladenia v  aktívnom režime je chladenie pomocou tzv. fan-coilov (fancoil jednotka, často skratka FC). Fan-coil je zariadenie pripomínajúce klasické vertikálne nástenné radiátory, ktoré ale obsahuje ventilátor. Ventilátor má za úlohu vyvinúť prúdenie vzduchu okolo fancoilu a  tým zmení prestup tepla prirodzeným vedením na oveľa intenzívnejší prestup vynúteným prúdením. Pri využívaní fancoil jednotiek je nutné opäť zabezpečiť odvod vzniknutého kondenzu.

Výber režimu chladenia

Chladenie pomocou tepelných čerpadiel je  moderný a  pomerne málo nákladný spôsob výroby chladu  pre obytné priestory. Ak sa tepelné čerpadlo inštaluje do novostavieb, je rozumné dopredu myslieť nielen na jeho  funkciu vykurovania, ale aj na možnosť chladenia. Pri rozhodovaní medzi pasívnym a  aktívnym chladením pamätajte, že pasívne chladenie predstavuje ekonomickejšie riešenie (stačí trocha elektriny na činnosť obehového čerpadla, ostatné funkcie tepelného čerpadla zostávajú vypnuté) a  aktívne chladenie je z  hľadiska ochladzovania efektívnejšie riešenie (dosiahnete v  domácnosti nižšie teploty).

V  prípade, že sa o tepelných čerpadlách chcete dozvedieť viac, odporúčame prečítať si  o princípe fungovania tepelného čerpadla, alebo sa skontaktujte s  odborníkom, ktorý nielen zodpovie všetky vaše otázky, ale aj pomôže s  výberom  optimálneho typu tepelného čerpadla  do vašej domácnosti.