Stropní chlazení a zdroj chladu: velké srovnání

Stejně jako u vytápění máte i u stropního chlazení možnost volby zdrojů chlazení a nemusíte se spoléhat pouze na tepelné čerpadlo. Některé z nich jsou sice náročnější na instalaci, ale jejich provoz je levnější. Ukážeme vám, z čeho můžete vybírat a který zdroj je v jakých případech vhodný.

Chladíme celou místnost, ne vzduch

Klimatizace funguje jako tepelné čerpadlo vzduch-vzduch, které využívá stlačování a rozpínání chladiva v uzavřeném okruhu. Chladivo pak odebírá teplo přímo z vnitřního vzduchu prostřednictvím vnitřní jednotky a předává ho do venkovního prostředí prostřednictvím venkovní jednotky. Stropní chlazení však funguje na jiném principu. Chladicí plochu tvoří chladicí panely umístěné ve stropě (nebo ve stěně či podlaze v případě nástěnného nebo podlahového chlazení) se zabudovanými trubkami. Prochází jimi chladicí médium, kterým je nejčastěji voda. To odebírá teplo z interiéru pomocí velké plochy, takže pro vysokou účinnost nemusí mít tak nízkou teplotu jako chladivo klimatizace (ani nemůže, jinak by dosáhlo rosného bodu a uvnitř panelů by začala kondenzovat vlhkost). Vzhledem k relativně vysoké teplotě vody můžete k jejímu chlazení použít různé zdroje chlazení.

Tepelné čerpadlo musí být reverzibilní

U stropního chlazení je nejběžnějším zdrojem chlazení tepelné čerpadlo. Stále častěji se používá v rodinných domech a menších budovách, protože se často používá k vytápění. Tepelná čerpadla, která mohou také chladit, se nazývají reverzibilní tepelná čerpadla.

Existuje několik typů tepelných čerpadel:

Tepelné čerpadlo vzduch-voda – přenáší teplo do venkovního vzduchu. Má nejnižší pořizovací cenu, ale nejvyšší provozní náklady. Při velmi vysokých venkovních teplotách se účinnost chlazení snižuje.

Tepelné čerpadlo voda-voda – předává teplo vodě, kterou odebírá ze studny, vodního toku nebo vodní nádrže (např. jezera) a vrací ji zpět do těžební studny, vodního toku nebo vodní nádrže. Má vyšší účinnost, která může být stabilní i ve velmi horkých dnech, a nízké provozní náklady. Ty lze dále snížit použitím pasivního režimu (popsáno níže). Náklady na instalaci jsou však poměrně vysoké a podmínky nejsou všude vhodné. V některých případech potřebujete zvláštní povolení.

Tepelné čerpadlo země-voda – Jedná se o uzavřený systém, ve kterém nemrznoucí směs (solanka) předává teplo do podpovrchových zemních kolektorů nebo hlubokých zemních vrtů. Systém má vysokou účinnost a nízké provozní náklady (lze je snížit i použitím pasivního režimu). Podpovrchové kolektory jsou relativně levné, ale nezískáte z nich tolik chladu jako z hlubinných vrtů. Na druhou stranu jsou vrty dražší a potřebujete k nim povolení.

Stropní chlazení a pasivní zdroj chladu

Pasivní chlazení je mezi majiteli domů velmi oblíbené. Jedná se v podstatě o podobný princip jako u tepelných čerpadel voda-voda a země-voda. Na rozdíl od nich se však voda nebo solanka čerpá přes výměník tepla, ve kterém se přímo ochlazuje chladicí voda pro stropní chlazení – bez použití tepelného čerpadla. 

Náklady na provoz pasivního chlazení jsou zanedbatelné. V provozu je pouze malé čerpadlo čerpající vodu (nebo solanku), které má příkon v řádu desítek wattů.  To je ve srovnání s tepelným čerpadlem o příkonu často vyšším než 1 kW opravdu zanedbatelné. Mnoho modelů tepelných čerpadel může pracovat také v režimu pasivního chlazení. Nevýhodou je, že v tomto režimu nemůžete odvádět tolik tepla do vody nebo do země jako při použití aktivního režimu. Během letní sezóny vám proto může rychle dojít voda a kapacita země jako zdroje chlazení, což je zvláště u zemních kolektorů běžné. Lepšími zdroji chlazení jsou v tomto případě již zmíněné hlubinné vrty nebo vodní plochy, jako jsou jezera nebo rybníky. Bez povolení to však v jejich případech nebude možné.

Řešením pro domy s kotli a byty je chladicí zařízení

Stejně jako existují tepelná čerpadla určená pouze k vytápění, existují i modely, které mohou pouze chladit. Takové tepelné čerpadlo se nazývá chiller a nejčastěji se dodává v provedení vzduch-voda. Přenáší tak teplo ze stropního chlazení do venkovního vzduchu.

Chladicí zařízení je vhodným řešením pro domy, kde máte jiný zdroj tepla a nepotřebujete tepelné čerpadlo, které může také vytápět. Je také vhodným řešením pro byty. I když i v nich lze instalovat tepelné čerpadlo, s výjimkou velmi velkých bytů je to ekonomický nesmysl.

Naopak pro malé byty je často finančně výhodnější klimatizace než chladicí zařízení. Přesto někteří majitelé bytů dávají přednost stropnímu chlazení. U klimatizace je třeba brát v úvahu nerovnoměrné chlazení, proudění studeného vzduchu nebo vysychání a s tím spojená zdravotní rizika. Existují také klimatizace, které dokáží snížit proudění vzduchu a také ho zvlhčovat, ale jsou o dost dražší než běžné modely.

Velké budovy jsou rovněž chlazeny teplem

V některých případech lze jako zdroj chlazení využít i samotné teplo pro stropní chlazení. Hovoříme o tzv. absorpčním chlazení, při kterém se ke stlačování a rozpínání chladiva místo mechanického kompresoru využívá tepelná energie dodávaná z vnějšího zdroje. To umožňuje využít tepelnou energii ze zemního plynu, odpadních plynů, ale také například z kogenerační jednotky nebo odpadní teplo z výrobních a nevýrobních procesů k chlazení chladicí vody. Absorpční chlazení se používá ve velkých komerčních budovách, různých typech průmyslu, zemědělství nebo energetice.

Jde to i bez drahého tepelného čerpadla

Pokud volíte zdroj chlazení pro stropní chlazení (ale také nástěnné nebo podlahové chlazení), rozhodně nespoléháte jen na reverzibilní tepelné čerpadlo. Samozřejmě je to nejlepší řešení pro dům, který jím budete také vytápět. Pokud neplánujete nákup chladicího zařízení, může pro vás být řešením chladicí zařízení. To je vhodné i pro byt, kde nechcete používat klimatizaci k chlazení.

Pasivní chlazení je však nejlevnější. Pokud máte studnu, stačí vybudovat druhou studnu a můžete chladit téměř zdarma, pouze s použitím výměníku tepla a vodního čerpadla.  Pasivní chladicí systém můžete nahradit tepelným čerpadlem, které může pracovat v pasivním režimu. Jeho kompresor se spustí pouze tehdy, pokud je teplota zdroje chlazení příliš vysoká. Tím je zajištěn dostatečný chlad při co nejnižší spotřebě elektrické energie.