Výběr úsporného tepelného čerpadla

Tepelná čerpadla

Tepelná čerpadla pracují podobně jako chladničky nebo klimatizace: pomocí chladiva a kompresoru přemisťují teplo z jedné části do druhé. V případě tepelných čerpadel tedy využíváme externí teplo, kterým vyhříváme vnitřní prostor domu.

Tepelná čerpadla jsou často prezentována jako ekologický a klimaticky nezávadný systém vytápění. Platí to pouze částečně. Tepelná čerpadla jsou skutečně zdrojem tepla bez lokálních emisí, což zvláště v zimním období v některých regionech přispívá ke kvalitnějšímu vzduchu bez exhalací. Tepelná čerpadla nicméně potřebují pro svůj provoz elektrickou energii a dopad jejich provozu tedy souvisí s výrobou elektrické energie. V České republice je elektrická energie vyráběna přibližně z poloviny z fosilních zdrojů (především z uhlí). Taková výroba elektřiny má tedy přímý dopad na změny klimatu. Klimaticky neutrální provoz tepelných čerpadel je v České republice možný pouze, pokud máte s dodavatelem energie smlouvu na dodávku elektřiny vyrobené výhradně z obnovitelných zdrojů energie.

Typy tepelných čerpadel

Obvykle se používají 3 typy tepelných čerpadel, které se označují podle původu zdrojového tepla. Každý typ má své výhody a nevýhody jak z hlediska investiční náročnosti, tak z hlediska provozních parametrů. Jaké jsou hlavní typy tepelných čerpadel:

• Voda-voda – teplo se získává z vody, např. z blízkého rybníku či studni. Tento typ tepelného čerpadla je účinný, ale málokdy dostupný.
• Země-voda – teplo je získáváno ze země, z vrtu nebo plošného kolektoru. Tento typ je investičně náročný, tichý a stabilně účinný.
• Vzduch-voda – teplo je získáváno z okolního vzduchu. Tento typ je méně účinný a účinnost je proměnlivá (závisí na teplotě vzduchu a vlhkosti). Výhodou je nicméně nižší cena a velmi jednoduchá instalace. Nevýhodou může být i vyšší hlučnost při provozu. Typ tepelného čerpadla vzduch-voda je nicméně kvůli svým vlastnostem a investiční nenáročnosti nejběžněji užívaný typ.

Účinnost

Tepelná čerpadla jsou zdrojem tepla účinnějším, než je přímý elektrický ohřev. Záleží na konkrétním uspořádání, nicméně oproti klasickému vytápění elektřinou může být spotřeba až o 75 % nižší.

Pro účinnost tepelného čerpadla se udává tzv.  topný faktor, který označuje poměr mezi přivedenou energií na pohon tepelného čerpadla a vyrobeným teplem. Topný faktor, označovaný COP, je základní údaj tepelného čerpadla, který je vždy uveden. Vyšší číslo znamená lepší schopnost získat teplo.

Účinnost tepelných čerpadel je vyšší pro menší rozdíly teplot mezi zdrojem a výstupem. Topný faktor je tedy nutné udávat pro konkrétní kombinaci teplot na vstupu a výstupu a pro konkrétní typ tepelného čerpadla. Např. topný faktor 5 pro tepelné čerpalo země-voda Z0/V35 (tedy země 0°C, voda pro vytápění 35°C) znamená, že dodané teplo bude pětinásobek elektrické energie, které vyžaduje tepelné čerpadlo.

Pro rozhodování o pořízení tepelného čerpadla hraje roli také teplota vody ve vašem otopném systému. Dnešní tepelná čerpadla si poradí běžně s teplotami do 55-60°C. Je možné nalézt i tepelná čerpadla na vyšší teplotu, ale budou nákladnější a možná méně účinná. Nejvhodnější jsou tepelná čerpadla pro podlahové vytápění, kde se používají teploty 30-35°C.

Výhodnou je z hlediska účinnosti možnost regulace otáček kompresoru v tepelném čerpadle, která přináší možnost plynulé regulace výkonu. Je to výhodné pro tepelná čerpadla vzduch-voda, u kterých poklesne hluk, pokud běží na nižší výkon. Každopádně je regulace přínosná a snižuje celkovou spotřebu.

V neposlední řadě je pro celkovou účinnost vytápění vhodný předehřev pomocí solárních kolektorů, které dále snižují náklady na výrobu teplé vody.

Kritéria pro výběr tepelných čerpadel

Tepelná čerpadla můžete najít na internetové stránce www.uspornespotrebice.cz, kde jsou v sekci Dům vybrány dle předem určených účinností bez ohledu na výrobce. Jedná se tedy o vhodný předvýběr tepelných čerpadel pro další návrh. Kritéria pro výběr tepelných čerpadel použitá na stránkách www.uspornespotrebice.cz odpovídají evropskému projektu HACKS a jsou uvedeny v tabulce níže.

	min. topný faktor
	bez ohřevu vody	s ohřevem vody
země-voda	4,6	2,5
voda-voda	5,7	3,3
vzduch-voda	3,6	1,8

Tabulka 1. Doporučované minimální topné faktory tepelných čerpadel dle projektu HACKS

Za jakých okolností uvažovat o tepelném čerpadlu?

Před instalací tepelného čerpadla je vhodná konzultace s odborníkem, který může zhodnotit tepelné ztráty objektu, návratnost investice, spotřebu apod. Každopádně platí, že je vhodné spojit instalaci tepelného čerpadla s celkovou rekonstrukcí objektu, včetně např. izolace a rekonstrukce otopné soustavy (např. přechod na podlahové vytápění). Svoji roli hraje v případě tepelného čerpadla vzduch-voda také geografické umístění: při velmi nízkých teplotách je potřeba dotápění.

Michal Staša

Článek vzniknul za podpory projektu HACKS zaměřeného na úsporné vytápění v domácnostech (www.uspornespotrebice.cz)