Efektivní a úsporné vytápění tepelným čerpadlem

Tepelná čerpadla využívají energii z okolního prostředí a přeměňují ji na energii využitelnou pro vytápění. Jak fungují tepelná čerpadla, jaké jsou jejich přednosti, jaké typy tepelných čerpadel známe, co je topný faktor, zemní vrt a zemní kolektor a jak lze pomocí tepelných čerpadel i chladit?

Tepelná čerpadla jsou šetrná k životnímu prostředí, jelikož využívají energii slunečního záření z okolního prostředí. Pomocí této obnovitelné energie nám pomáhají snížit účty za vytápění, navíc můžeme na pořízení tepelného čerpadla požádat o dotaci, která nám ušetří ještě více peněz. Vytápění, ohřev vody, ale i chlazení tepelným čerpadlem je přitom komfortní a skvěle funguje v kombinaci s fotovoltaikou.

Tepelná čerpadla dokáží využít energii vody, země a vzduchu, aby ji použila k vytápění nebo chlazení vašeho domova. Jsou nejekologičtějším způsobem vytápění. Existují tři typy tepelných čerpadel právě podle prostředí, ze kterého energii získávají, tepelná čerpadla vzduch – voda, země – voda a voda – voda. Ve všech třech případech je získaná sluneční energie dodávána vodě, respektive teplonosnému médiu.

Bez ohledu na druh energie, kterou tepelné čerpadlo využívá, je princip jejich fungování stejný. Čerpadlo zvýší teplotu stlačením chladiva, při obráceném procesu může být tepelné čerpadlo využito také pro chlazení. Pro svůj provoz potřebují tepelná čerpadla přibližně čtvrtinu elektřiny, přičemž tři čtvrtiny energie získají z okolního prostředí. Nejúčinnější je pak kombinace tepelného čerpadla s podlahovým vytápěním. A pokud doplníte tepelné čerpadlo fotovoltaickým systémem, který bude produkovat elektřinu pro provoz tepelného čerpadla, stanete se nezávislí na dodavateli energií. Vyšší pořizovací náklady a náklady na instalaci (v případě tepelného čerpadla typu země – voda nebo voda – voda) jsou přitom minimalizovány díky státním dotacím a rychlejší návratnosti.

COP je zkratka pro takzvaný topný faktor. COP nás informuje o energetické účinnosti tepelných čerpadel, přičemž hovoří o podílu mezi energií dodávanou ve formě elektřiny pro provoz čerpadla a energií dodanou do topného systému. Třída energetické účinnosti pak hraje velkou roli v případě čerpání dotací, neboť dotace lze čerpat pouze na tepelná čerpadla s vysokým COP.

Zemní vrty jsou součástí tepelných čerpadel typu země – voda. Fungují jako výměníky tepla, které využívají tepelnou energii země k vytápění a ohřevu vody. Respektive energii slunce, kterou země absorbovala. Zemní vrty, které jsou hluboké 30 až 200 metrů přitom nezabírají téměř žádnou plochu a dosahují na konstantní teplotu země, která se může pohybovat průměrně kolem 5 °C. V porovnání s ostatními typy tepelných čerpadel je tato kombinace nejefektivnější a má nejvyšší účinnost.

Zemní vrty jsou vyplněné nemrznoucí směsí, která je ohřívána a energie dále předávána do chladivového okruhu. Chladivo je následně stlačeno a tím se zvýší její teplota. Výměník tepla poté přenáší tuto teplotu do akumulačního zásobníku. Bez zásobníku by teplo muselo být využito okamžitě, což není efektivní a žádané. Zemní vrty (vertikální uložení) vyžadují povolení a práce jsou velmi nákladné. Na jejich pořízení je však možné čerpat státní dotace pro obnovitelné energie.

Zemní kolektory slouží jako výměníky tepla pro tepelná čerpadla země – voda a pro jejich umístění není potřebné povolení, ale pouze ohlášení. Zemní kolektory dovedou získat teplo ze země, a to v hloubce cca 1,5 metru. Oproti zemnímu vrtu se tedy ukládají horizontálně. Zemní kolektory vyžadují plochu o velikosti cca dvakrát větší než je vytápěná plocha. Systém potrubí je položený podobně jako u podlahového vytápění. Teplo ze země opět ohřívá solanku (směs vody a nemrznoucí směsi), která cirkuluje uvnitř kolektoru a předává tepelnou energii do chladivového okruhu. Poté kompresor stlačuje páry ohřátého chladiva, zvyšuje tak teplotu a ta se poté přenáší do zásobníků tepla pro ohřev a teplou vodu. Nákup a instalace zemních kolektorů je méně nákladná než v případě zemních vrtů, výstupní teplota však není tak vysoká a konstantní. Účinnost zemních kolektorů je v porovnání s vrty nižší.

Ne každý ví, že tepelné čerpadlo může také chladit. A existují rovnou tři způsoby: chlazení pomocí podlahového vytápění, chlazení pomocí fancoilové jednotky a aktivní chlazení pomocí tepelného čerpadla.

Pokud chcete udělat z tepelného čerpadla chladicí zařízení, stačí obrátit jeho chod. Znamená to, že tepelné čerpadlo přimějeme odvádět teplý vzduch zevnitř a předávat ho ven. U výše zmíněných tří způsobů chlazení pak existuje několik rozdílů v detailech. Důležité je vědět, že tepelná čerpadla mají zabudovanou funkci chlazení, proto je nemusíme dovybavovat. Za určitých okolností však můžeme potřebovat další fancoilové jednotky. Pokud však aktivně chladíme přímo pomocí tepelného čerpadla, spotřebujeme více elektřiny a zvýšíme tak své náklady. Pomůže nám však kombinace s fotovoltaickým systémem, kdy si vyrábíme elektřinu, kterou pak spotřebujeme právě tepelným čerpadlem pro funkci chlazení.

Tepelná čerpadla Protherm systému vzduch – voda se skládají ze dvou částí. Z venkovní jednotky, která absorbuje teplo z okolního vzduchu a je umístěna ve venkovním prostoru a z vnitřní jednotky, která je nejčastěji umístěna v technické místnosti, kuchyni a nebo ve sklepě. Nabízena jsou tepelná čerpadla GeniaAir Mono system a GeniaAir Split system, která zajistí skutečně efektivní vytápění vašeho domova a ohřev vody.

Tepelná čerpadla GeniaAir Mono system představují technologii budoucnosti, jsou přátelská k životnímu prostředí díky použití přírodního chladiva a využití vzduchu jako zdroje energie. Pro vysokou výstupní teplotu jsou vhodná také pro modernizace. Jejich výkon je 3-12 kW a jsou super tichá (28 db(A)) v nočním režimu.

Další možností jsou tepelná čerpadla s rozděleným chladivovým okruhem mezi venkovní a vnitřní jednotkou, která nesou označení „split“. Nabízí perfektní poměr ceny a výkonu, štítek energetické účinnosti A++, výkon 3-12 kW, kompaktní vzhled a snadnou montáž.

Nákup a instalace tepelného čerpadla jsou samozřejmě největší investice, přičíst pak musíme i provozní náklady, čili elektřinu potřebnou k provozu samotného systému a náklady na údržbu. Dobrou zprávou je, že pořízení a instalace tepelného čerpadla vzduch – voda nejsou oproti čerpadlům země – voda a voda – voda příliš nákladné. A samozřejmě je navíc možné čerpat z vládního programu dotací.

Spotřeba elektřiny a s tím spojené náklady závisí na stáří a velikosti domu, počtu osob, ceně elektřiny, zeměpisné poloze a dalších proměnných faktorech. Navíc je třeba s dodavatelem elektřiny dojednat speciální tarif pro své tepelné čerpadlo.

Jakmile se rozhodnete pro instalaci systému tepelného čerpadla, nejprve si nechte poradit od kvalifikovaného odborníka na tepelná čerpadla, který vám navrhne správné řešení právě pro váš dům.