Hlavní předností tepelných čerpadel je úsporný provoz, pohodlné ovládání a bezpracnost vytápění. Nemusíme přikládat palivo, nemusíme čistit kotel, komín (ten ani nepotřebujeme) atd.. Sice jde o stále ještě poměrně drahou, ale také poměrně úspornou techniku určenou k ohřevu topné a užitkové vody. Za jak dlouho se nám vrátí investice do tepelného čerpadla?
Princip tepelného čerpadla
Tepelné čerpadlo pracuje na principu ledničky, akorát obráceném. Čili odebírá teplo zvenčí (ze vzduchu, země, vody) a předává je do interiéru. Jedno již zda v podobě ohřevu topné vody či ventilátorem (čerpadla vzduch-vzduch). Tepelná čerpadla jsou populární pro svůj komfortní a poměrně ekologický způsob vytápění. K získávání tepla využívají tepelná čerpadla obnovitelné zdroje energie, vlastně 1 obnovitelný zdroj – sluneční záření (zbytkové teplo ze vzduchu, země a vody). Ovšem ne beze zbytku, jelikož na svůj provoz potřebují cca 25% energie z elektrické sítě, přičemž právě zbylých 75% energie získávají z venkovního prostředí. Obzvláště tepelná čerpadla vzduch – voda a vzduch – vzduch nejsou náročná na prostor, jejich provoz je levný, snadno se obsluhují a jejich údržba je minimální. Navíc tepelná čerpadla dnes nabízí i poměrně bezhlučný provoz a životnost přesahující 20 let, přičemž investice by se nám měla vrátit již do pěti až osmi let. Přečtěte sí více o principu tepelných čerpadel.
Venkovní jednotka tepelného čerpadla
Hlučnost tepelných čerpadel
Nelze zcela odstranit hlučnost především tepelných čerpadel vzduch – voda a vzduch – vzduch, proto je důležité umístění venkovní jednotky a výběr kvalitního typu tepelného čerpadla s regulací otáček. V domě je pak třeba umístit tepelné čerpadlo do odhlučněného prostoru, který je buďto zvukově izolován, nebo kamkoli mimo obytný prostor.
Kdy se vyplatí tepelné čerpadlo
Tepelná čerpadla odborníci doporučují především do dobře tepelně izolovaných novostaveb a nebo do starších, ale zrekonstruovaných domů. Kromě toho však i do domů pasivních, kde se více starají o ohřev užitkové vody než o vytápění. Tepelná čerpadla jsou tedy vhodná pro budovy, které mají poměrně dobré či dokonce vynikající tepelně-technické vlastnosti. Starší domy se pro tento účel vyplatí nejdříve zateplit, jinak by bylo třeba investovat do mnohem výkonnějšího a tedy i dražšího zařízení a též jeho provoz by se prodražil. Nemá prostě smysl vyhazovat peníze oknem.
Venkovní jednotka tepelného čerpadla
Finanční návratnost tepelných čerpadel
Pokud bychom srovnali tepelná čerpadla s vytápěním elektřinou, uspoří nám až 3/4 nákladů. Ke svému provozu potřebuje TČ 25% elektřiny, ovšem ostatních 75% energie získává z okolního prostředí. Pokud tedy protopíte elektřinou ročně 60.000 korun, tepelné čerpadlo vám uspoří až cca 45.000 korun. Pokud si pořídíte tepelné čerpadlo za 250.000 korun, dostáváme se na návratnost mezi 5 až 8 lety.
Kdy se nevyplatí tepelné čerpadlo?
Paradoxně nám pak vychází návratnost hůř u nízkoenergetických a pasivních domů, kde nám vyjdou náklady na vytápění elektřinou běžně i poloviční a nižší. Čili při 20.000 korunách ročně za vytápění elektřinou nám TČ ročně ušetří 15.000 korun. Uvažujeme-li o stejné pořizovací ceně zařízení, dostáváme se s návratností investice až na 15 let. Ovšem tato úvaha je zkreslená, jelikož v dobře tepelně izolovaném domě s minimálními tepelnými ztrátami potřebujeme mnohem méně výkonné a tedy i levnější zařízení. Načež návratnost investice roste (respektive se zkracuje). A pozor - při úvahách v tomto článku vůbec nebereme v potaz aktuální dotace!
Srovnání nákladů na vytápění, zdroj: www.kskpraha.cz
Samozřejmě také není do úvahy zakalkulován pohyb cen energií a cena za servisní práce. Prostě je vždy třeba u konkrétní stavby uvážit, jaké řešení je nejvhodnější. Například tepelná čerpadla vzduch-voda se ukazují jako ideální v kombinaci s plynovým kondenzačním kotlem, ovšem v pasivních domech již zpravidla nepotřebujeme další zdroj tepla. Chceme-li tepelné čerpadlo jako jediný zdroj tepla, jsou vhodné systémy země-voda a voda-voda.
Návratnost investice do tepelného čerpadla je také závislá na jeho účinnosti. V každém případě ale oslovuje tepelné čerpadlo každého, kdo fandí životu s minimálním dopadem na životní prostředí a bezpracnosti vytápění. Pokud totiž je rodina schopna zatopit v kotli na tuhá paliva až poté, co se vrátí ze zaměstnání, nejde zrovna o komfortní bydlení.
Typy tepelných čerpadel
Tepelná čerpadla vzduch-voda a vzduch-vzduch získávají teplo z venkovního vzduchu. Jejich velkou výhodou je snadná instalace, minimální nároky na prostor a nízká pořizovací cena oproti ostatním typům TČ. Mají však vyšší náklady na provoz. Určité riziko představuje hlučnost a vzhled venkovní jednotky. Prostě ji musíme umístit tam, kde nám bude nejméně vadit.
Tepelná čerpadla vzduch – voda se instalují především tam, kde předem nevíme, jak bude vypadat chod domu. Může třeba dojít ke skokové změně spotřeby teplé užitkové vody (nájemní byty, kde se mění počet obyvatel domácnosti, přistěhují se prarodiče, máme časté návštěvy, které přespávají, …). Ideální je též čerpadlo vzduch-voda k ohřevu bazénové vody.
U tepelného čerpadla vzduch-vzduch nemá vnitřní jednotka tepelný výměník vzduch-voda, ale trochu větší výměník typu chladivo-vzduch. Z výměníku se vzduch rozvádí do celého domu pomocí vzduchotechniky. Teplotu v každé místnosti je pak možné ovládat zvlášť, přičemž v létě lze systém obrátit a využít jako klimatizaci. Tímto TČ však nemůžeme ohřívat užitkovou vodu.
U vzduchových tepelných čerpadel vzduch-voda i vzduch-vzduch jsme omezeni venkovní teplotou, kdy při cca -20 °C je nutné přepnout na elektrokotel (ten by měl být součástí každého systému s tepelným čerpadlem), nebo na jiný záložní zdroj tepla.
Tepelná čerpadla země-voda získávají teplo ze země – buď z hlubinného vrtu, nebo z plošného kolektoru. Plošný kolektor vypadá tak, že firma zakope pod povrch zahrady plastové hadice s nemrznoucí směsí. Teplo pak kolektor odebírá z vrchní vrstvy zeminy, kde se akumuluje sluneční energie. Vzhledem k potřebě rozkopat zahradu jsou však tato tepelná čerpadla ideální k novostavbám, kde se bude zakládat zahrada nová. Platí též, že se neobejdeme bez dostatečně velké zahrady. Na menších zahradách potřebujeme hlubinný vrt. Investiční náklady jsou u těchto TČ vyšší, ovšem provozní jsou až o 30% nižší než u čerpadel vzduch-voda.
Tepelná čerpadla voda-voda jsou vhodná pro každého, kdo má za domem rybník a nebo teplejší vodní tok. Teplo se získává z vody, která je čerpána do výměníku a vracena zpět. Tato TČ jsou levnější než systémy země-voda, jsou však náročnější na údržbu. Ideálně se hodí třeba do provozů, kde vzniká jakékoli odpadní teplo.
Schéma tepelného čerpadla země-voda
Topný faktor tepelných čerpadel
Topný faktor je ukazatelem energetické účinnosti tepelných čerpadel. Topný faktor představuje poměr mezi vyprodukovaným teplem (teplem, které je dodáno do topného systému) a spotřebovanou energií (množstvím elektřiny potřebným k pohonu tepelného čerpadla – kompresoru). Pro topný faktor používáme zkratku COP (Coefficient of performance) a jde o bezrozměrnou veličinu vyjádřenou číslem. Nejčastěji se hodnota topného faktoru pohybuje v intervalu 4 až 6. Hodnota COP je závislá na vstupní a výstupní teplotě, typu kompresoru a jiných parametrech. Přitom obvykle platí, že tepelná čerpadla typu země-voda či voda-voda mají lepší COP než čerpadla typu vzduch-voda. Výrobci udávají hodnoty COP pro průměrné podmínky (za určité venkovní teploty a specifické teploty výstupní vody). Tato hodnota je proto teoretická, reálný COP je většinou nižší. Pokud má tepelné čerpadlo topný faktor např. 4, znamená to, že dokáže vyprodukovat 4 x více tepla, než kolik potřebuje elektrické energie pro svůj provoz. Logicky platí, že čím je vyšší topný faktor, tím je vyšší i účinnost tepelného čerpadla.
