Princip tepelných čerpadel

Princip tepelného čerpadla lze přirovnat k principu chladničky, která odebírá teplo potravinám a tímto odebraným teplem v podstatě vytápí místnost, kde je umístěna.
V případě tepelného čerpadla se teplo získává z okolního prostředí, kde je ho na rozdíl od potravin v ledničce neomezené množství.

Jak tepelné čerpadlo funguje?

Tepelné čerpadlo odnímá teplo z okolí vytápěného objektu (vzduchu, země nebo vody) a převádí ho na vyšší teplotní hladinu použitelnou pro vytápění a ohřev teplé vody.
Převod tepla na vyšší teplotní hladinu je možný díky stlačení par chladiva v kompresoru, při kterém dojde k jeho zahřátí. Je to stejný princip, jako když pumpičkou foukáte kolo. Vzduch i pumpička se při stlačování vzduchu výrazně zahřejí.
Tepelné čerpadlo dokáže tohoto principu skvěle využít a získat tak zdarma teplo z okolí. Jak ale získat teplo z místa, kde je zima? Ještě více to místo ochladit a tím mu teplo odebrat. Díky tomuto principu může tepelné čerpadlo získat teplo i ze vzduchu, který má teplotu - 20°C. Získávání tepla z takto nízkých teplot je o něco méně efektivní, ale pořád ještě výhodné.

Topný faktor COP ukazuje, jak je tepelné čerpadlo efektivní (úsporné). Je to poměr mezi vyrobeným teplem a spotřebovanou elektrickou energií. Čím vyšší topný faktor, tím je provoz tepelného čerpadla levnější.
Různé typy tepelných čerpadel mají různé topné faktory. Velmi záleží na zdroji, ze kterého tepelné čerpadlo získává energii.
Topný faktor tepelného čerpadla země/voda je během celého roku vysoký. I při mrazech dosahuje hodnot až 4,8 (0/35^oC).
Topný faktor tepelného čerpadla vzduch/voda během roku značně kolísá podle venkovní teploty. Při 7^oC nad nulou, může dosahovat stejně vysokých hodnot jako tepelná čerpadla země/voda, ale při nižších teplotách klesá na hodnoty 2,9 (při -7^oC) nebo 2 (při -15^oC).

Z principu tepelného čerpadla vyplývá, že čím je menší rozdíl mezi teplotou prostředí ze které energii získáváme a teplotou topné vody pro vytápění, tím levněji tepelné čerpadlo topí.
Prakticky to znamená, že nejnižší provozní náklady bude mít tepelné čerpadlo země/voda připojené k podlahovému topení a nejvyšší tepelné čerpadlo vzduch/voda připojené k vysokoteplotním radiátorům.