Princíp tepelných čerpadiel

Princíp tepelného čerpadla môžeme prirovnať k princípu chladničky, ktorá odoberá teplo potravinám a týmto odobratým teplom v podstate vykuruje miestnosť, kde je umiestnená.
V prípade tepelného čerpadla sa teplo získava z okolitého prostredia, kde je ho na rozdiel od potravín v chladničke neobmedzené množstvo.

Ako tepelné čerpadlo funguje?

Tepelné čerpadlo odoberá teplo z okolia vykurovaného objektu (vzduchu, zeme alebo vody) a prevádza ho na vyššiu teplotnú hladinu použiteľnú pre vykurovanie a ohrev teplej vody.
Prevod tepla na vyššiu teplotnú hladinu je možný vďaka stlačeniu par chladiva v kompresore. Pri tomto dôjde k jeho zahriatiu. Je to rovnaký princíp, ako keď pumpičkou fúkate koleso. Vzduch aj pumpička sa pri stláčaní vzduchu výrazne zahrejú.
Tepelné čerpadlo dokáže tohto princípu skvelo využiť a získať tak zdarma teplo z okolia. Ako ale získať teplo z miesta, kde je zima? Ešte viac to miesto ochladiť a tým mu teplo odobrať. Vďaka tomuto princípu môže tepelné čerpadlo získať teplo aj zo vzduchu, ktorý má teplotu - 20°C. Získavanie tepla z takto nízkych teplôt je o niečo menej efektívne, ale stále ešte výhodné.

Vykurovací faktor COP ukazuje, ako je tepelné čerpadlo efektívne (úsporné). Je to pomer medzi vyrobeným teplom a spotrebovanou elektrickou energiou. Čím vyšší vykurovací faktor, tým je prevádzka tepelného čerpadla lacnejšia.
Rôzne typy tepelných čerpadiel majú rôzne vykurovacie faktory. Veľmi záleží na zdroji, zo ktorého tepelné čerpadlo získava energiu.
Vykurovací faktor tepelného čerpadla zem/voda je behom celého roku vysoký. Aj pri mrazoch dosahuje hodnôt až 4,8 (0/35^oC).
Vykurovací faktor tepelného čerpadla vzduch/voda behom roku značne kolíše podľa vonkajšej teploty. Pri 7^oC nad nulou môže dosahovať rovnako vysokých hodnôt ako tepelné čerpadlá zem/voda, ale pri nižších teplotách klesá na hodnoty 2,9 (pri -7^oC) alebo 2 (pri -15^oC).

Z princípu tepelného čerpadla vyplýva, že čím je menší rozdiel medzi teplotou prostredia z ktorej energiu získavame a teplotou vykurovacej vody pre vykurovanie, tým lacnejšie tepelné čerpadlo kúri.
Prakticky to znamená, že najnižšie prevádzkové náklady bude mať tepelné čerpadlo zem/voda pripojené k podlahovému kúrení a najvyššie tepelné čerpadlo vzduch/voda pripojené k radiátorom.