K jednoduchému vysvětlení, jak funguje tepelné čerpadlo, pomůže přirovnání k chladničce. „Když dáte do chladničky zteplalou láhev, za čas ji vyndáte studenou. Kam se podělo to teplo? Chladnička jím zahřála místnost - přes mřížku na zadní straně. Tepelné čerpadlo funguje stejně, liší se jen tím, že ochlazuje něco jiného. Vzduch kolem domu, půdu nebo vodu,“ srovnává Karel Srdečný z poradenské společnosti EkoWATT.
Může se hodit Barrandov Hills - bydlení v lokalitě Praha 5 s perfektní občanskou vybaveností. Vice bytů k prodeji na Reality.iDNES.cz. |
Vodu takové teplo neuvaří, ale na vytápění či ohřev vody na mytí stačí. Nové domy jsou úsporné a od zdroje tepla nevyžadují vysoký výkon. Hlavní je vytápět levně. I proto zaznamenávají tepelná čerpadla boom. Svůj podíl na tom mají také dotace, laciná elektřina i klesající ceny a rostoucí účinnost těchto přístrojů. Tepelná čerpadla mohou ohřívat vodu teplem získaným ze vzduchu, vody či země nebo ze vzduchu temperovat přímo vzduch.
Vytápění vzduchem
Asi dvě třetiny trhu dnes zabírají čerpadla vzduch-voda zvaná též vzduchová. Jsou nejméně náročná na instalaci a nejlevnější. Mají však nižší efektivitu než vodní či zemní typy a kratší životnost. Téměř vždy potřebují záložní zdroj. „Je vhodné ho mít. Sníží se tím zpravidla pořizovací cena a hlavní zdroj máte jištěný. Proto mají často tepelná čerpadla další zdroj v sobě již integrován - nejčastěji elektrokotel,“ říká Liliana Geisselreiterová z firmy Enbra. Druhý zdroj také pomůže v případě, kdy čerpadlo nestačí.
Vzduchová čerpadla se skládají z vnitřní a venkovní jednotky. Ta venku připomíná ventilátor klimatizace, ta vnitřní kotel. Jsou propojené potrubím, jímž proudí chladivo. Druhá možnost je čerpadlo typu monoblok, kde jsou obě jednotky spojené do jednoho venkovního celku. Dovnitř dodávají jen ohřátou vodu.
„Některé typy je možné instalovat i uvnitř domu a přívod vzduchu zajistit otvory ve zdech,“ doplňuje Karel Pacourek z firmy DZ Dražice. Dají se zakrýt falešnými okny. Speciální ventilační typy pak využívají teplo ze vzduchu při řízené ventilaci.
V tepelném čerpadle je výparník, kondenzátor a kompresor. „Výparník odebírá teplo třeba ze vzduchu a kondenzátor ho dodává do domu ve formě vody. Transport energie zajišťuje kompresor,“ vysvětluje David Šafránek z firmy Stiebel Eltron. Speciální kapalina se ve výparníku venkovní jednotky změní v páru. Stlačí se kompresorem a vpustí do kondenzátoru, kde při zkapalnění odevzdá teplo. Ohřeje se voda k vytápění i k mytí. Nejčastěji se používají čerpadla na obojí a navíc i k chlazení.
Stačí hřát na nižší teplotu
Při výběru je nutné porovnat, na jakou teplotu čerpadlo hřeje. Čím nižší teplota, tím je zařízení efektivnější. Nejoblíbenější nízkoteplotní čerpadla hřejí jen do 55 stupňů, často jen na 35 stupňů. Využívají se na topení podlahou, konvektory a nízkoteplotními radiátory. Připojení ke starší soustavě vyžaduje úpravu.
U vysokoteplotních čerpadel to není problém, hřejí až na 80 stupňů. Jejich efektivita udávaná takzvaným topným faktorem je však nižší. Středněteplotní čerpadla jsou někde uprostřed. Jak upozorňuje David Šafránek, častou chybou je dimenzovat čerpadlo na vyšší teplotu a pak ji škrtit termostatem. Tím ztrácí vytápění efektivitu. Také vodu na mytí stačí ohřát jen na 45 stupňů.
Topný faktor udává poměr mezi celoročním výkonem, tedy vyrobeným teplem, a příkonem - spotřebovanou energií. U vzduchových čerpadel běžný topný faktor 3 značí, že přístroj funguje třikrát úsporněji než elektrokotel. Čím je topný faktor vyšší, tím je čerpadlo lepší. „Výrobci udávají topný faktor pro různé provozní režimy. Důležitý je sezonní topný faktor, který udává průměrnou hodnotu za rok,“ radí Karel Srdečný.
Pro venkovní jednotku je nutné najít místo, kde se nebude hromadit studený vzduch a kde nebude rušit sousedy ani lidi v domě. Nebývá s tím problém, pokud se čerpadlo nedá do rohu, mezi protilehlé stěny, k ložnici či na dvorek. Vzduchová čerpadla vyjdou na 150-300 tisíc korun, návratnost je 5-10 let, životnost nejméně 15 let.
Hluboký vrt či velký pozemek
Necelá třetina lidí sahá po typu země-voda, dříve nejrozšířenějším. Je ze všech nejefektivnější, běžně má topný faktor 3,5, může to být až 5. Výhodou je i levné chlazení. Investice je vyšší, 230-500 tisíc korun s návratností 7-10 let. Na venkovní část je třeba víc místa s přístupem pro stavební stroje. Dělá se vrt hluboký 80-150 metrů nebo se do země ukládá kolektor s plochou 200-400 m².
Zařízení využívá k ohřevu teplo ze země, výkon je stabilnější. „Typ s plošným kolektorem odebírá ze země asi 98 % energie z vrstvy horní zeminy, kde je akumulovaná energie ze slunce. Pod zahradou je uloženo plastové potrubí naplněné nemrznoucí směsí, která přenáší teplo mezi zemí a tepelným čerpadlem,“ popisuje Jakub Šachl z firmy Panasonic CZ.
Vrt se dělá v průměru 12-16 cm, v něm je uložená plastová sonda s nemrznoucí směsí. „Při využití vrtu je nutné stavební povolení. Má-li pozemek geologicky nevhodné podloží, doporučuji zvolit jiné čerpadlo. Cena by se zvýšila a návratnost investice prodloužila,“ varuje Karel Pacourek. Komplikace mohou být tam, kde je zemina s velkými kameny či písek.
Tepelné čerpadlo se musí průběžně regenerovat. „Není tedy možno ke stávající instalaci doplnit ohřev venkovního bazénu nebo rozšíření systému o nadměrnou spotřebu teplé vody na sprchování,“ říká David Šafránek. Jinak by systém postupně degradoval a pak by se musel odstavit na delší dobu.
Teplo ze studny nebo rybníka
Jen asi pět procent lidí si pořizuje čerpadla voda-voda. Efektivitou stojí mezi vzduchovými a zemními, topný faktor je 2,8-4. Investice začíná na 200 tisících korun, návratnost je 6-8 let. Získávají teplo z podzemní, geotermální či povrchové vody. Nejčastěji čerpají ze studny. „Je třeba mít dvě studny, čerpací a vsakovací. Voda se převádí z jedné do druhé přes výparník,“ popisuje Jakub Šachl.
V místě musí být dost podzemní vody vhodného složení a teploty. Jiná možnost jsou vodní kolektory na dně rybníka u domu. Ten musí být poměrně velký, zahradní jezírko nestačí.
Zvláštní kapitolou jsou čerpadla vzduch-vzduch, jimiž se ohřívá přímo vzduch v místnostech. Jsou to zařízení jiného typu, příbuzná klimatizacím. Mají venkovní a vnitřní jednotky propojené potrubím. „Vzduch se nasaje do venkovní jednotky tepelného čerpadla, kde se z něj získá teplo, a prostřednictvím chladivového okruhu se použije pro ohřev vzduchu v domě,“ popisuje Jakub Šachl.
Místo topného faktoru se sleduje topný výkon v kilowattech. Instalace je snadná, vyjde na desítky tisíc korun. Nehodí se do domů či bytů s větším počtem malých místností kvůli způsobu šíření tepla. „Běžně se nepoužívají k ohřevu vody, ale nejnovější modely už k tomu bývají uzpůsobené,“ dává tip Karel Pacourek. Kromě ohřevu umějí tato čerpadla chladit, odvlhčovat a čistit vzduch.
Tepelná čerpadla se často doplňují dalšími přístroji
- Elektrokotel - někdy přímo v čerpadle, pomáhá, když čerpadlo nestačí; vyšší platba za jistič
- Přímotopy - u elektrického vytápění sníží platby čerpadlo vzduch-vzduch
- Kotel na plyn či tuhá paliva - úspornější než elektrický; vyplatí se, když není nutné budovat přípojku, komín či kotelnu
- Solární kolektory - při spojení s čerpadlem vzduch-voda jsou úspory jako u čerpadla země-voda
- Akumulační nádrž - snižuje spotřebu i zátěž čerpadla a prodlužuje mu životnost
- Fan-coily - přístroje podobné konvektorům, jimiž lze i chladit
- Fotovoltaika - někteří odborníci to doporučují, po počáteční investici lze ohřívat i chladit zdarma, efektivitu zvýší chytré řízení; podle EkoWatt se nevyplatí - elektřina ze sítě vyjde levněji, než když se rozpočítá cena panelů
- Dálkové teplo
Na tepelné čerpadlo lze často získat dotace
- Obvykle jen když čerpadlo nahrazuje starší neekologický kotel
- Nová zelená úsporám - nyní mohou žádat majitelé bytových domů, v dalších letech to mohou být i rodinné domy
- Kotlíkové dotace - některé kraje už poskytovaly, na přelomu roku se chystá po celé republice, dotace vyšší než dosud a ve velkém objemu
- Praha - Program Čistá energie
Kam se hodí tepelné čerpadlo
Doménou tepelných čerpadel už zdaleka nejsou jen běžné nové rodinné domy. Dodatečná montáž ve starších vilkách či panelácích je trochu složitější, ale vyplatí se to. V úsporných domech lidé mohou využívat menší přístroje.
Do staršího domu
Čím má dům větší ztráty, tím víc se tepelné čerpadlo vyplatí. Většinou je nutné zajistit prostup zdí pro potrubí mezi venkovní a vnitřní jednotkou. Musí být místo na venkovní jednotku, vrt či kolektor. Starší soustavy jsou nastavené na 90 či 70 stupňů, běžná tepelná čerpadla ohřívají jen na 35 či 50 stupňů. Je nutné vysokoteplotní tepelné čerpadlo až na 80 stupňů, chytrá regulace, zateplení, výměna radiátorů za větší či doplňkový zdroj tepla.
Do úsporného domu
I v nízkoenergetickém či pasivním domě se vyplatí tepelné čerpadlo, ale je nutné to propočítat. Lze koupit úspornější čerpadlo s nižším výkonem. U domů s rekuperací se používají malá tepelná čerpadla, jimž jako zdroj tepla slouží vzduch odváděný z místnosti do rekuperačního výměníku. U domů s tepelnou ztrátou pod 5 kW tepelným čerpadlům konkurují přímotopy. Ale neumějí v létě chladit a platí se u nich víc za jistič. Tepelné čerpadlo se vyplatí i pro úsporný ohřev vody.
Do bytového domu
Tepelná čerpadla jsou alternativou k dálkovému teplu. Zatím se používají málo, ale dle prodejců instalací přibývá. Životnost čerpadel je 15-20 let, návratnost i kolem 6 let. Vyplatí se hlavně v domech se zateplením a novými okny, kvůli ohřevu vody na nižší teplotu.
Čím nižší je teplota vody, tím je čerpadlo účinnější. Nejčastěji se buduje strojovna pro tepelné čerpadlo vzduch-voda na střeše. Čerpadlo lze dát i na půdu, na pozemek či do suterénu. V menších obcích, kde je místo pro vrty, se instalují tepelná čerpadla země-voda.
Zdroj: DZ Dražice, EkoWatt, Enbra, Panasonic, Stiebel Eltron
