Kompresor je ústředním prvkem tepelného čerpadla. Zajišťuje fungování chladivového okruhu, díky němuž se přenáší teplo z venkovního prostředí do vytápěného objektu.
Stlačuje chladivo, které v sobě nese teplo získané z venkovního prostředí. Tím se chladivo ohřeje na vyšší teplotu a může předat teplo do otopného systému (např. podlahového vytápění nebo radiátorů). Jak to celé probíhá?
Chladivo (například propan) proudí v uzavřeném okruhu. Ten se nachází buď ve venkovní jednotce (tepelná čerpadla monoblok), nebo je rozdělen mezi venkovní a vnitřní jednotku (čerpadla typu split) a mezi nimi cirkuluje trubkami. Chladivo postupně prochází 4 fázemi, kdy mění své skupenství, a tím i fyzikální vlastnosti.
Kompresor zajišťuje koloběh chladicího média a zvyšování jeho tlaku a potažmo teploty. Typ a kvalita kompresoru určí, jak bude tepelné čerpadlo efektivní a jakou bude mít životnost.
Existují různé typy kompresorů tepelných čerpadel. Nejčastěji se používají tyto:
Jedná se o základní typ kompresoru s jednoduchým mechanismem podobným spalovacím motorům. Ve válci se pohybuje píst, který stlačuje plynné chladivo. To odchází z válce výfukovým ventilem. Následně se ventil uzavře a otevře se sací ventil, aby se proces mohl opakovat.
Čerpadla s pístovým kompresorem jsou levnější, ale hlučnější. Jsou robustní, mají nižší topný faktor a jejich životnost obvykle nepřesahuje 15 let.
I rotační kompresor patří k levnějším a méně účinným kompresorům. Efektivní jsou především při malých výkonech, proto se nejčastěji používají v klimatizačních jednotkách. Nejsou tolik hlučné jako pístové kompresory, ale životnost mají přibližně stejnou.
Rotační kompresor funguje tak, že ve válci se po vnitřním obvodu pohybuje válcové těleso, sací a výtlačnou část válce odděluje pohyblivá přepážka.
Jedná se o kvalitní a vysoce účinný typ kompresoru, který je tichý a zajišťuje spolehlivý a ekologický chod čerpadla. Hodí se pro tepelná čerpadla typu země-voda nebo vzduch-voda a poskytuje vynikající topný faktor, byť také s vyšší pořizovací cenou.
Scroll kompresor tvoří dvě spirály vložené do sebe, z nichž jedna je ve fixní poloze a druhá excentricky krouží. Při tomto pohybu dochází k nasávání chladiva a jeho stlačení směrem ke středu. Uprostřed spirál je výtlačná trubka, kudy stlačené chladivo odchází.
Dalšími generacemi spirálových kompresorů jsou Evi scroll kompresor a Digital scroll kompresor. Evi kompresor využívá mezistupňové vstřikování chladiva pro zvýšení výkonu a efektivity při nízkých teplotách, zatímco Digital scroll kompresor reguluje výkon pomocí periodického oddělování spirál, čímž umožňuje plynulé řízení kapacity bez ztráty energetické účinnosti.
Je kompaktní, velmi tichý a s nízkými vibracemi. Kompresor má dvě komory, přičemž v každé z nich se excentricky otáčí speciálně tvarovaná součástka (tzv. vačka), která stlačuje chladivo s pomocí pohyblivé komorové přepážky. Tím, že je zátěž rovnoměrně rozložena (vačky v obou komorách jsou umístěné v protilehlých polohách na společné hřídeli), nedochází k tak velkému namáhání mechanismu.
Dvojitý rotační kompresor pracuje s vysokou účinností a jeho velkou výhodou je, že se jeho otáčky dají plynule řídit frekvenčním měničem. To znamená, že se při provozu nemusí kompresor neustále zapínat a vypínat (více startů znamená zkracování životnosti kompresoru), ale reguluje svůj výkon dle potřeby v rozmezí 20 až 100 %.
V současné době se u novějších modelů tepelných čerpadel setkáme nejčastěji s rotačními nebo scroll kompresory. Ty se používají jak u typů vzduch-vzduch, tak i u variant vzduch-voda a země-voda.
Životnost kompresoru se odvíjí od počtu jeho startů. Čím více se kompresor zatěžuje a čím častěji se musí spouštět, tím rychleji se může opotřebit. Uvádí se, že kvalitní kompresor vydrží zhruba 100–120 tisíc provozních hodin, což odpovídá zhruba 20 až 25 letům provozu.
Samozřejmě záleží také na tom, zda tepelné čerpadlo používáte jen na vytápění, nebo také na ohřev vody, případně i v létě k chlazení interiéru – jestli je tedy v celoročním provozu, nebo se využívá jen v topné sezóně.
Cena kompresoru tepelného čerpadla se dle výkonu pohybuje zhruba mezi 10 a 20 tisíci korunami. Spolu s ventilátorem jde o dvě nejdražší komponenty tepelného čerpadla. Další součástky, jako je třeba oběhové čerpadlo nebo teplotní čidla, se pohybují v řádech jednotek tisíců Kč.
Kompresor je klíčovou součástí tepelného čerpadla, která rozhoduje o tom, jak bude čerpadlo efektivní, a jak dlouho vám vydrží. Proto se vyplatí investovat do modelu s kvalitním moderním kompresorem.
Ale to samo o sobě úspěch nezaručí. Tepelné čerpadlo musí být také správně nainstalované a nadimenzované tak, aby se při svém chodu nemuselo zbytečně přetěžovat. Vyberte si proto kvalitní instalační firmu, která se o vše postará a do budoucna bude vašemu čerpadlu zajišťovat také pravidelnou údržbu, aby vytápění běželo jako na drátkách a vaše investice se vám brzy vrátila.
Zdroj a foto: Tala El Samad, Alina Żabnieńska-Góra, Hussam Jouhara, Abdulnaser I. Sayma, A review of compressors for high temperature heat pumps, Thermal Science and Engineering Progress, Volume 51, 2024, ISSN 2451-9049
Základ pod tepelné čerpadlo zvládnete udělat i svépomocí. Stačí dodržet pár zásad, aby byl pevný, rovný a dostatečně odolný. Poradíme vám, jak na to krok za krokem, a na co si dát pozor.
Spotřeba tepelného čerpadla závisí na řadě faktorů. Podívejte se, kolik elektřiny ročně spolkne vytápění běžného domu a jak spotřebu i náklady efektivně snížit.
