Tepelná čerpadla

Co to jsou tepelná čerpadla?

Tepelné čerpadlo využívá energii, která zůstává ze slunečního záření ve vzduchu, zemi a vodě. Princip práce je stejný jako u běžné ledničky, mrazáku nebo klimatizace. Tepelné čerpadlo má uzavřený oběh speciální látky - chladiva, která se za nízkých teplot vypaří a absorbuje do sebe energii. Páry chladiva jsou stlačeny kompresorem a tím se ohřejí. Za vyšší teploty chladivo v plynném stavu předá teplo do topné vody, změní se na kapalinu a celý cyklus se znovu opakuje.

Stejně jako mraznička může odebírat teplo z potravin i při teplotě -20 °C, tepelné čerpadlo může pracovat a odebírat teplo ze vzduchu, vody, nebo země i při extrémně nízkých teplotách. Topný faktor tepelného čerpadla vyjadřuje efektivitu jeho práce. Udává, kolikrát více energie tepelné čerpadlo dodá, než spotřebuje. Topný faktor klesá s klesající teplotou, při které energii získává.

Nejběžnější typy tepelných čerpadel

  • vzduch/voda: U tepelného čerpadla vzduch/voda prochází vzduch tepelným čerpadlem a přímo ohřívá chladivo ve výměníku (výparníku).
  • země/voda: Tepelné čerpadlo země/voda používá k přenosu tepla ze země do tepelného čerpadla biologicky rozložitelnou nemrznoucí kapalinu. Ta obíhá mezi zemním kolektorem a tepelným čerpadlem. Když kapalina přichází ze země do tepelného čerpadla, má teplotu asi 4 °C. Energie se z kapaliny předává chladivu, které cirkuluje v uzavřeném okruhu uvnitř tepelného čerpadla.

Jak tepelné čerpadlo funguje?

Teplo ze vzduchu, nebo okruhu zemního kolektoru způsobí vypařování chladiva, které má nízký bod varu. Páry chladiva jsou stlačeny kompresorem a tím se jejich teplota zvýší. Prochází výměníkem (kondenzátorem), kde kondenzují a předávají teplo topné vodě. Pak se prudce ochladí průchodem expanzním ventilem a celý cyklus se opakuje.

Naše referenční instalace tepelných čerpadel

Tepelné čerpadlo v kombinaci se slunečním kolektorem

Sluneční kolektory získávají teplo ze slunce přímo, slunce ohřívá svým zářením kapalinu uvnitř slunečního kolektoru. Ke svému provozu nepotřebuje solární systém téměř žádnou energii. Pokud využijete kombinace tepelného čerpadla se solárním systémem, využíváte sluneční energii přímo pomocí slunečních kolektorů k přípravě teplé vody a přitápění. V chladných dnech využíváte sluneční energii nepřímo pomocí tepelného čerpadla.

U zemních tepelných čerpadel můžete teplo získané solárním systémem ukládat v létě do vrtů. V zimě pak tepelné čerpadlo využívá vyšší teplotu z vrtu a pracuje s vyšším topným faktorem. Pro chlazení můžete v letním období využívat přímo chlad z vrtu (bez tepelného čerpadla), při vyšších nárocích na chlazení lze zvýšit chladicí výkon využitím tepelného čerpadla.

Proč bychom měli uvažovat o úsporném vytápění?

Ceny energií rok od roku stoupají a lze předpokládat, že jejich růst bude pokračovat i do budoucna. Přitom investice do úsporného systému vytápění a přípravy teplé vody Vám přinese významné úspory dnes a vzhledem k neustálému zdražování energie ještě větší úspory v budoucnu.

Proč zvolit k vytápění tepelné čerpadlo?

Pokud zvolíte jakýkoli klasický tepelný zdroj, bude vždy spotřebovávat palivo nebo elektrickou energii a to s lepší nebo horší účinností jeho přeměny na teplo. Vždy ale, bez ohledu na tuto účinnost, budete platit účty za spotřebované energie pro Váš dům.

Pokud jako zdroj vytápění zvolíte tepelné čerpadlo, které dokáže získat větší část energie z okolního vzduchu nebo zemského masivu a pro svůj provoz potřebuje méně než 1/3 energie dodané do otopného systému. Větší část energie tedy budete mít vždy zdarma, ať už ceny energií budou jakékoli.

Je teď vhodná doba na pořízení tepelného čerpadla?

Vývoj techniky tepelných čerpadel pokročil v posledních letech hodně dopředu. Tepelná čerpadla seriozních evropských výrobců jsou při svém provozu ekonomická, mají dlouhou životnost a využívají inteligentní řídicí systémy. Díky výrobě ve velkých sériích jejich cena výrazně poklesla. U novostaveb se již staly jejich běžnou součástí a naopak klasické zdroje jsou spíše výjimkou.

Jaká je návratnost investice do tepelného čerpadla?

Návratnost investice je třeba rozdělit na dvě alternativy. U novostavby se od počáteční investice odečte investice do konvenčního zdroje tepla (například elektrokotle, nebo plynového kotle včetně přípojky) a pak lze jednoduchým způsobem z předpokládaných úspor a s výhledem na změnu ceny energií dospět k návratnosti. Druhá alternativa je při změně zdroje tepla, kde nemáme počáteční investici do konvečního zdroje tepla, takže návratnost je čistě dána pouze počáteční investicí a úsporou. Nesmíme opomenout, že s pořízením tepelného čerpadla do rodinného domu dostaneme sazbu D56, která nám zaručí nižší cenu za 1 kWh elektrické energie pro celou domácnost. Reálně se návratnost u typického rodinného domu s tepelnou ztrátou 12,5 kW vytápěného elektrokotlem pohybuje okolo 5,5 let.

Jaká je životnost tepelného čerpadla?

Životnost tepelného čerpadla se předpokládá 25-30 let a je dána především životností kompresoru, jakožto nejdražšího komponentu v tepelném čerpadle. Životnost kompresoru ovlivňuje celá řada faktorů, proto je důležité, aby tepelné čerpadlo navrhovali odborníci, kteří vědí jak celý systém navrhnout pro co nejdelší životnost. V tepelných čerpadlech bývá většinou použit scroll kompresor. Předpokládaná životnost těchto kompresorů je 2x až 2,5x delší než životnost srovnatelného pístového kompresoru. Výměna kompresoru u typického tepelného čerpadla použitého pro vytápění standardního rodinného domu se pohybuje do 40 000 Kč.

Jak náročný je servis a údržba?

Servis a údržba u kvalitních tepelných čerpadel není nikterak náročná, přesto se vyplatí svěřit tyto úkony odborníkům.

Jaká je hlučnost čerpadel?

Hlučnost zemního tepelného čerpadla se dá přirovnat k hlučnosti větší mrazničky. Hlučnost vzduchového tepelného čerpadla je dána především hlučností ventilátoru. V tepelných čerpadlech CTC jsou použité nejmodernější nízkootáčkové ventilátory, které zaručují nejnižší možnou hladinu hluku. Přesto je třeba brát tuto hlučnost v úvahu při hledání vhodného místa pro instalaci. S tímto Vám samozřejmě pomůžou naši odborníci s dlouholetou praxí.

Kdy se čerpadlo nevyplatí pořizovat, nebo čemu se vyvarovat?

Tady by jsme chtěli především upozornit na levná tepelná čerpadla dovážená z východních zemí. Na první pohled se jejich nabídka zdá velice lákavá, ale především u vzduchového tepelného čerpadla se velice často jedná o klimatizace s možností topit. Tyto jednotky však nejsou určené pro naše klimatické podmínky a pak samozřejmě nedosahují kýžených úspor a jejich majitelé jsou právem nespokojeni.

Nenaleťte na triky některých prodejců tepelných čerpadel.

Je celá řada obchodních fíglů na které můžete při koupi tepelného čerpadla naletět. Zde jsou uvedeny příklady z prospektů některých "vykutálených" dodavatelů tepelných čerpadel u nás.

Prodej prázdné bedny s kompresorem

Aby mohlo tepelné čerpadlo dobře fungovat, potřebuje celou řadu dalších komponentů (regulaci, oběhová čerpadla, pružné hadice atd.). Někteří dodavatelé, ve snaze nalákat zákazníky na nízkou cenu, tyto komponenty nemají v ceně tepelného čerpadla zahrnuté a je nutné je dokupovat zvlášť. Je to stejné, jako kdybyste si místo auta levně koupili pouze karoserii s motorem a pak museli zvlášť přikoupit kola, volant, sedačky, brzdy a airbagy.

Prodej chladicích jednotek jako tepelných čerpadel

Oblíbenou činností některých dodavatelů je vydávání zařízení určených primárně pro chlazení za tepelné čerpadlo. Tato zařízení jsou dimenzovaná na chlazení a topení je u nich vedlejším efektem. Používají se v jižních zemích pro klimatizaci a přitápění v zimě (což u nich znamená 5 až 10 stupňů nad nulou a se zimními podmínkami střední Evropy se to nedá srovnávat).

V porovnání se skutečnými tepelnými čerpadly, mají tyto chladící jednotky vysokou spotřebu elektrické energie a jsou výrazně hlučnější.

Menší využitelný výkon tepelného čerpadla

U tepelných čerpadel je velký cenový rozdíl mezi jednotlivými výkonovými stupni. Proto se někteří dodavatelé snaží opticky zvýšit výkon prodávaných tepelných čerpadel. Jak na to?

Nejlépe uváděním technických parametrů tepelných čerpadel při výhodnějších podmínkách a označováním výkonové řady maximálním výkonem zařízení. Výrobce například udává výkon tepelného čerpadla vzduch/voda 15 kW při 10 °C venkovní teploty. Jenže pro vytápění je důležité jaké parametry má zařízení při teplotách okolo 2 až 4 °C což jsou průměrné teploty v topném období. Toto čerpadlo má při venkovní teplotě 0 °C výkon jen 8 kW. Opticky si tedy kupujete tepelné čerpadlo o výkonu 15 kW, prakticky je ale jeho reálný využitelný výkon poloviční.

Propagace jiného tepelného čerpadla než prodávaného

Další oblíbený obchodní trik. V nabídce dodavatele najdete dva typy tepelných čerpadel. Jeden kvalitní s vysokým topným faktorem a tudíž i dražší a jeden hodně levný s mizernými parametry.

Dodavatel pak inzeruje na prospektu topný faktor 7,3. Obrázky z instalací a reference ovšem ukazují, že v drtivé většině případů tento dodavatel instaluje velmi levná a nekvalitní tepelná čerpadla, která nedosahují ani poloviny inzerovaného topného faktoru.

Použití nevhodné tepelné izolace

Veškeré potrubí na primární straně tepelného čerpadla musí být tepelně izolováno. Tato izolace ale musí zabraňovat i průchodu vlhkosti aby nedocházelo k namrzání potrubí. Provedení takových izolací je několikanásobně dražší než izolace z běžných materiálů. To samozřejmě některé firmy svádí k používání levných ale technologicky nevhodných materiálů.

Ohřev teplé užitkové vody

Ohřívat teplou užitkovou vodu v zásobníku není u tepelných čerpadel úplně jednoduché. Proto někteří dodavatelé tvrdí, že se to nevyplatí a že je lepší klasický elektrický bojler. Hlavním důvodem pro tato tvrzení je ale ve většině případů skutečnost, že jednoduchý regulátor jejich tepelného čerpadla vodu neumí nezávisle na topném systému ohřívat (viz odstavec Regulace). Ohřev teplé vody představuje v rodinném domě 15 – 25 % spotřeby tepla a proto má smysl ji tepelným čerpadlem ohřívat.

Prodej tepelného čerpadla bez správné regulace

Regulace je naprosto zásadním komponentem, který určuje zda koupené tepelné čerpadlo bude pracovat úsporně nebo ne. Kvalitní regulace není levná záležitost, takže část dodavatelů se snaží prodat pod názvem regulace obyčejný termostat, který neumí z hlediska topného systému nic jiného než udržovat v nějaké nádrži konstantní teplotu. Jedinou správnou volbou je specializovaný ekvitermní regulátor určený pro tepelná čerpadla, který umožňuje regulovat tepelné čerpadlo přímo bez trojcestného směšovacího ventilu.

Naše referenční instalace tepelných čerpadel

Převod jednotek

Naši dodavatelé

Přehled našich významných dodavatelů

Čtěte více...
Zelená úsporám a Kotlíkové dotace

Odborný dodavatel programu Kotlíková dotace a...

Čtěte více...
Proč si vybrat právě nás

Několik důvodů, proč si vybrat právě naši firmu

Čtěte více...