Teplo čerpané z přírody

Chcete levně a spolehlivě zajistit tepelný komfort po celý rok? V klimatických podmínkách střední Evropy zvolte tepelné čerpadlo, nejlépe v systému vzduch-voda.

Tepelné čerpadlo dokáže s pomocí minimální dodané vstupní energie nejen vytápět a zajišťovat celoročně levný ohřev vody: některé modely zvládají po celý rok také řízenou výměnu vzduchu (aktivní rekuperaci) a v létě příjemnou doplňkovou klimatizaci. Dnes je u nás v provozu již více než 75 000 tepelných čerpadel a jejich pořizovací cena se stala dostupnou pro většinu rodinných či bytových domů. Nejvíce se prosazují v soukromých novostavbách.

 

PRINCIP A SYSTÉMY

Jak tepelné čerpadlo pracuje? Na principu „obrácené chladničky“: Kdybyste chladničku obrátili čelem ke zdi, její zadní stěna bude do místnosti vydechovat teplo. Toto teplo cíleně odebírá potravinám, které ochlazuje, a jako vedlejší efekt ve své zadní části topí. Na stejném principu pracuje tepelné čerpadlo, jenže cílem je vytápění – proto dosahuje mnohem vyššího topného výkonu. Stačí vstupní elektrický impuls a čerpadlo odebírá teplo zemi, vodě nebo vzduchu. To se pak soustavou radiátorů či podlahového topení rozvádí do interiéru obdobně jako od kotle. Systém tepelného čerpadla označuje na prvním místě zdroj, z něhož teplo odčerpává, na druhém místě médium, jemuž teplo předává. Zdrojem tepla může být země (z hlubinného vrtu či plošného povrchového kolektoru), voda (podzemní či povrchová), venkovní vzduch nebo odpadní vzduch z interiéru (pak jde o maximálně úsporný systém aktivní rekuperace). Jako médium pro přenos tepla se používá zpravidla voda, jen při aktivní rekuperaci vzduch. Základními typy jsou tedy tepelná čerpadla zeměvoda, voda-voda a vzduch-voda, rekuperace pracuje v systému vzduch-vzduch.

 

TOPNÝ FAKTOR

Účinnost tepelného čerpadla v průběhu celého roku určuje topný faktor (Coefficient of Performance – zkratka COP). Je to poměr mezi množstvím tepla, jež čerpadlo dodá do otopné soustavy, a množstvím elektřiny, kterou spotřebuje pro pohon čerpadla a kompresoru. Topný faktor během roku kolísá, nejvíce u systému vzduch-voda: Tam dosahuje v parném létě až hodnoty 7, zatímco v zimních mrazech klesá pod hodnotu 2,5. Celoroční průměr topného faktoru (Seasonal Coefficient of Performance – SCOP) by se dnes u kvalitního tepelného čerpadla (bez ohledu na typ) měl pohybovat okolo čísla 4. Několik tepelných čerpadel již prolomilo hranici sezonního topného faktoru 5, ale tento údaj může být zavádějící. Jednak proto, že se pro výpočet SCOP leckdy nezahrnuje ohřev vody (tam bývá topný faktor jen okolo 2,5), jednak proto, že u systému vzduch-voda v praxi velmi záleží na tom, jak tuhá je zima (výpočtový model pro mírné pásmo počítá s teplotami jen do –10 °C). A zásadní pro reálnou výši SCOP je, zda máte podlahové vytápění: ohřev otopné vody pro radiátory topný faktor výrazně snižuje!

 

VOLTE PROFESIONÁLY

Tepelné čerpadlo je každopádně jeden z nejperspektivnějších alternativních zdrojů energie: Stačí vstupní impuls a systém založený na fyzikálních zákonech vám pak téměř zdarma ohřívá otopnou i užitkovou vodu. Dosud neznáme žádný jiný způsob, který by to dokázal tak levně. Je ovšem třeba vsadit na profesionály a obezřetně vybírat. Problematika není jednoduchá a na českém trhu působí přes 120 dodavatelů tepelných čerpadel! Pomocnou ruku vám nabízí profesní Asociace pro využití tepelných čerpadel: Na svých webových stránkách (www.avtc.cz) uvádí seznam značek, jež získaly prestižní mezinárodně uznávaný certifikát kvality společenství EHPA (European Heat Pump Association). Tento certifikát je udělován na základě náročných testů ve specializovaných evropských zkušebnách a je vázán rovněž na záruční lhůty i odborný servis příslušného dodavatele.

 

KTERÝ ZDROJ JE PERSPEKTIVNÍ?

Odkud je nejvýhodnější odčerpávat teplo (ze země, vody či vzduchu), to se může lišit podle konkrétních podmínek místa a instalace. Obecně platí následující: V našich geologických podmínkách je minimum lokalit, kde by se dalo odebírat teplo ze spodní vody. Častější a provozně spolehlivé bývají instalace systému zeměvoda, ale vyžadují buď značnou investici do hlubinného vrtu, nebo pokládku plošného zemního kolektoru, který pozemek jednou provždy znehodnotí ze stavebního hlediska. Proto je dnes ve střední Evropě trendem budování tepelných čerpadel systému vzduch voda. Zvláště klima v nížinách zpravidla beze zbytku splňuje podmínky mírného pásma, na něž bývají vzduchová tepelná čerpadla testována.

 

A CO KLIMATIZACE?

V systému vzduch-vzduch, ve kterém pracují tepelná čerpadla s aktivní rekuperací, fungují také klimatizační jednotky. Stejně jako u tepelných čerpadel jsou zde nejúčinnější tzv. splitové jednotky, kdy je oddělena vnější kondenzační jednotka a vnitřní výparník. Obě části propojuje dvojice izolovaných trubek a komunikační kabel. Nic tedy nebrání tomu, aby splitová klimatizace fungovala zároveň jako tepelné čerpadlo. Ale vyplatí se to? Výhodou upravené klimatizační jednotky je skutečnost, že v letním období kvalitně chladí, ale její topná funkce bývá omezená (v době zimních mrazů nestačí). Rovněž životnost upravených klimatizačních jednotek bývá nižší než u tepelných čerpadel. Výjimku potvrzující pravidlo tvoří splitová jednotka Ururu Sarara – zatím jediný skutečný obojživelník na trhu. Nabízí nejen vytápění a chlazení, ale také dokonalou filtraci vzduchu, průběžné větrání a regulaci vlhkosti v interiéru. Jinak se však vyplatí vsadit spíše na tepelné čerpadlo s doplňkovou funkcí klimatizace.

 

---

Podle čeho vybírat

• Spolehlivé základní vodítko pro výběr vám nabízí značka kvality Q, kterou vydává Evropská asociace tepelných čerpadel (EHPA).
• U všech výrobků s touto značkou máte záruku pravdivosti udávaných klíčových parametrů (výkon, topný faktor, hlučnost).
• Navíc máte garanci odborné servisní sítě a dodávek náhradních dílů nejméně 10 let po ukončení výroby.
• Seznam všech tepelných čerpadel v ČR se značkou Q najdete na webu Asociace pro využití tepelných čerpadel (www.avtc.cz).

 

---

Návratnost investice

• Nejčastější přímou konkurencí tepelného čerpadla při rozhodování o zdroji vytápění bývá kondenzační plynový kotel.
• Při srovnání pořizovacích nákladů je tepelné čerpadlo přibližně o 100 000 Kč dražší.
• U rodinného domu, který není v nízkoenergetickém či pasivním standardu, ušetříte za vytápění nejméně 15 000 Kč ročně.
• Prostým součtem vychází ekonomická návratnost systému zhruba na 7 let.
• Životnost kondenzačního kotle je nejméně 10 let, kvalitní tepelné čerpadlo vydrží až 20 let. Střízlivým odhadem se tedy investice za dobu provozu vrátí dvojnásobně.

---

Klimatizace jako vedlejší produkt vytápění

• Tepelná čerpadla s doplňkovou funkcí klimatizace pracují zpravidla jako splitové jednotky v systému vzduch-voda a jejich hlavním posláním bývá spolehlivé vytápění a celoroční ohřev užitkové vody.
• Při výběru vám jako základní vodítko poslouží evropská značka kvality Q (viz www.avtc.cz).
• Špičkové tepelné čerpadlo systému vzduch-voda dokáže pracovat efektivně až do venkovních teplot –20 °C, nezaskočí je ani krátkodobý pokles teploty na –25 °C.
• Důležitým parametrem je hlučnost tepelného čerpadla v nočních hodinách: provoz by mohl rušit jak obyvatele domu, tak i sousedy (venkovní jednotka blízko sousedního pozemku).
• Abyste předešli nepříjemnostem, doporučujeme provést předem akustickou studii. Je to investice až 10 tisíc Kč navíc, ale vyplatí se (někdy ji požaduje i stavební úřad).

 

 

Text: Vít Straňák, foto: archiv firem

 

Datum vydání: 23. 3. 2021

Edit: Andrea Moudrá