tepelné čerpadlá, klimatizácia, vykurovanie, chladenie, vzduchotechnika

Čo by sme ešte mali vedieť o tepelných čerpadlách všeobecne?

           Tepelné čerpadlá, ako už bolo uvedené, môžu za určitých podmienk dosiahnuť v porovnaní s klasickou konvenčnou výrobou tepelnej energie výrazné úspory primárnej energie - teda tepelnej energie získanej spaľovaním fosilných palív a môžu byť v mnohých praktických aplikáciách súčasne tiež  najefektívnejšou formou zabezpečovania ohrievacích, ale aj chladiacich procesov v priemysle aj v komunálnej sfére. To samozrejme vyžaduje nielen dosiahnutie úspor primárnej energie ale aj ich  ekonomickú efektívnosť, čo z  hľadiska užívateľa znamená nielen dosiahnutie nižších celkových ročných nákladov na výrobu tepla v porovnaní s klasickým systémom, ale dosiahnutie primeranej návratnosti vloženej investície (v oblasti priemyselných tepelných čerpadiel by nemala návratnosť prekročiť cca 10 rokov, v oblasti súkromných užívateľov - vykurovanie rodinných domov a podobne je prijateľná doba návratnosti do cca 5 rokov) na takýto spôsob výroby tepla.

            Energetickú aj ekonomickú výhodnosť a účelnosť použitia systému tepelného čerpadla pre výrobu tepla prípadne chladu z vyššie uvedených hľadísk je možné dosiahnuť najmä ak:

·      ako zdroj nízkoteplotnej energie je použitý vonkajší vzduch (ktorý je z hľadiska minimálnej investičnej náročnosti na jeho získanie základným, všeobecne dostupným energetickým zdrojom), alebo odpadné energetické toky z priemyselných technologických alebo iných tepelných procesov (využiteľné predovšetkým pre veľké priemyselné tepelné čerpadlá).

·       potrebná teplotná úroveň produkovaného tepelného toku pri použití vzduchu ako zdroja nízkoteplotnej energie sa zníži na maximálne cca 40 až 45 °C (čo vyžaduje pri aplikácii na vykurovanie použitie veľkoplošných vykurovacích systémov).   

·       systém tepelného čerpadla  je  navrhnutý  pre  podmienky  konkrétnej  jednotlivej  aplikácie, ide napríklad o optimalizáciu jednotlivých komponentov,  hospodárnu reguláciu množstva a teploty produkovaného tepelného toku a iné ako aj o návrh rôznych kombinovaných systémov výroby tepla, chladu aj elektrickej energie pre špeciálne podmienky jednotlivých užívateľov uvedených tokov energií.

·      ak je pre potrebu vykurovania a výroby teplej úžitkovej vody v Európskych klimatických podmienkach pre tepelné čerpadlá vzduch – voda  použitý  bivalentný systém dimenzovaný na  20 až 60 % maximálnej potreby tepla pri zabezpečení  50 až 90 % ročnej potreby tepelnej energie

            Ďalší rozvoj a rožširenie použitia tepelných čerpadiel v komunálnej aj priemyselnej sfére predpokladá okrem výskumného úsilia zameraného najmä na optimalizáciu energetickej efektívnosti tejto technológie konkrétnu štátnu  stimuláciu a finančnú podporu trhu, ktorá umožní v oveľa širších aplikáciách ekonomickú konkurencie schopnosť týchto zariadení voči klasickým technológiám výroby tepla, ktoré sú všeobecne investične výrazne lacnejšie. Takýmto spôsobom je podporovaný rozvoj použitia tejto technológie vo viacerých ekonomicky vyspelých  štátoch  strednej aj severnej Európy, kde sa predpokladá v blízkej budúcnosti až 30 %-ný podiel vyroby tepla tepelnými čerpadlami  pre vykurovacie a ohrievacie procesy v komunálnej sfére.

            Rozvoj použitia tepelných čerpadiel v SR v porovnaní s ostatnými európskymi štátmi je zatiaľ minimálny ( na príklad v Rakúsku cca 150 tisíc, v Českej republike cca 2500, u nás rádove desiatky inštalácií), čo je zapríčinené nielen malou  a často nesprávnou informovanosťou potenciálnych užívateľov o možnostiach tejto technológie výroby tepla, ale najmä absenciou významnejších štátnych finančných alebo iných stimulácií (napríklad priamych dotácií, zvýhodnených úverov, preradenie do nižšej skupiny DPH a podobne) pre využitie tepelných čerpadiel. Najmä pre efektívne využitie systémov tepelných čerpadiel so vzduchom ako zdrojom nízkoteplotnej energie pre vykurovanie rodinných domov, bytov a podobne bude nutne potrebná  štátna  finančná podpora takýchto inštalácií, aby bolo možné dosiahnuť pre užívateľa ekonomickú efektívnosť investície.

            Zvýšenie možností ekonomicky efektívnych aplikácií tepelných čerpadiel v našich podmienkach prinesie rast cien tepelnej energie obsiahnutej vo fosilných palivách (najmä zemného plynu) a zvyšovanie efektívnosti výroby elektrickej energie najmä rozšírením kogeneračnej výroby tepla a elektriny, čo môže priniesť v budúcnosti relatívne znižovanie jej ceny v porovnaní napríklad so zemným plynom. Pomohla by tiež  zvýhodnená tarifa na odber elektriny alebo plynu (v prípade použitia pohonu kompresora plynovým spaľovacím motorom).

           V súčasnosti sú v SR realizované najmä tepelné čerpadlá využívajúce ako zdroj nízkoteplotnej energie geotermálnu vodu ( ide o osem jednotiek v piatich lokalitách s celkovým inštalovaným tepelným výkonom 1350 kW dodávajúce cca 12,1 TJ tepelnej energie ročne, ktoré dosahujú hodnoty COP od 3,7 do 4,5 )  a niekoľko menších jednotiek typu vzduch - voda prevažne pre výrobu teplej užitkovej vody alebo vykurovanie malých objektov.       

            Veľké rezervy vo využití tepelných čerpadiel v SR sú v oblasti priemyselných tepelných čerpadiel veľkých výkonov vzhľadom na dostatok odpadných tepelných tokov najmä z technologických priemyselných procesov, ktorých využitie by umožnilo vysoko energeticky aj ekonomicky efektívne inštalácie. Problémom je potreba využitia takto efektívne získaných tepelných tokov v mieste ich produkcie, teda v mieste veľkých priemyselných prevádzok najmä v energetickom a potravinárskom priemysle.