Časté dotazy k tepelným čerpadlům

Obrázek 1

Co je tepelné čerpadlo a jak pracuje?

Tepelné čerpadlo je elektrické zařízení získávající teplo z jednoho místa a předává ho do jiného. Tepelné čerpadlo není nová technologie, používá se ve Švédsku a po celém světě již desítky let. Ledničky a klimatizace jsou běžné příklady tepelných čerpadel.

Tepelná čerpadla přenáší teplo pomocí pracovní látky zvané chladivo přes cyklus střídání vypařování a kondenzace (viz obrázek 1).
Kompresor tepelného čerpadla zajišťuje oběh pracovní látky mezi dvěma výměníky tepla. V jednom výměníku tepla, výparníku se chladivo odpařuje při nízkém tlaku a absorbuje teplo z okolí (hornina, půda, voda, vzduch). Páry chladiva jsou pak dále přivedeny do kompresoru a stlačeny na vysoký tlak a teplotu, odtud pokračuje chladivo do druhého výměníku tepla, kondenzátoru, kde kondenzuje při vysokém tlaku. V tomto okamžiku, uvolňuje teplo odebrané ve výparníku a předává jej dále do pracovního media, kterým je nejčastěji voda. Takto ohřátou vodu je poté možno využít dle potřeby k vytápění, ohřevu teplé vody atd. Nakonec se chladivo dostává k expanznímu ventilu, kde dochází ke snížení tlaku a uzavření pracovního cyklu vstupem do výparníku.

Jaká je životnost tepelného čerpadla?

Životnost tepelného čerpadla je dána především životností kompresoru, která je závislá hlavně na počtu startů kompresoru. Tyto hodnoty lze ovlivnit správným dimenzováním výkonu čerpadla a využitím vhodné akumulace systému (čerpadlo s předimenzovaným výkonem častěji spíná a kompresoru se zkracuje životnost). Důležitá je i kvalitní regulace, která kontroluje chod kompresoru a zabraňuje jeho provozování v nevhodných podmínkách a minimalizuje počet startů kompresoru. 
Z výše uvedeného vyplývá, že záleží nejen na kvalitě kompresoru, ale také na použité regulaci a konkrétním způsobu zapojení celé technologie. U kvalitních čerpadel odebírajících teplo ze země je ověřená životnost kompresoru až 20 let. Pak lze provést generální opravu chladícího okruhu a provozovat zařízení dál. Životnost zemních kolektorů (resp. vrtů) je v řádu desítek let.
U čerpadel vzduch - voda je životnost kompresoru kratší, a to o 20 až 30 % než u zemních čerpadel. Je to způsobeno jeho větším výkonem v porovnání se "zemním" čerpadlem a tím i častějším spínáním. Navíc je chladicí okruh provozován v obrovském teplotním rozsahu až 55°C (v zimě –25°, v létě 30°C), což životnosti komponentů neprospívá. Reverzace chladicího okruhu, používaná pro rozmrazování výparníků nebo pro klimatizaci v letním období, kompresor také zatěžuje a snižuje jeho životnost.

Tepelné čerpadlo stojí půl milionu a nikdy se nezaplatí

Ceny instalací tepelných čerpadel se za posledních několik let výrazně snížily. Hlavním důvodem ale není snižování ceny samotného tepelného čerpadla, ale snižování potřebného výkonu. Před 10 lety měl běžný rodinný dům tepelnou ztrátu minimálně 18 kW. V současnosti je to kolem 10 kW. Díky tomu jsou používána méně výkonná tepelná čerpadla a cena za jejich pořízení je výrazně nižší.

Zda se tepelné čerpadlo zaplatí, závisí na tom, jaká je počáteční investice a jak vysoké budou provozní úspory po instalaci této technologie. U běžných domů vyjde pořízení tepelného čerpadla o 200 až 250 tisíc Kč dráže než pořízení vytápění na zemní plyn. Tepelné čerpadlo však ročně ušetří 25 až 35 tisíc Kč provozních nákladů domu. Při započítání růstu cen energií je návratnost čerpadla 6 – 10 let. Pokud se na pořízení tepelného čerpadla podíváme jako na investici, tak z vložených 200 tisíc korun, získáme ročně díky úsporám přibližně 25 tisíc korun zisku, což představuje skvělou investici s vysokým úrokem přesahujícím 12 %. Dále jsou v současné době využitelné dotace na pořízení tepelného čerpadla z programu „zelená úsporám“, která dále snižuje výši investice.

Pořídit si vzduchové nebo zemní tepelné čerpadlo?

U vzduchových tepelných čerpadel se na první pohled zdá, že musí být levnější než čerpadla s odběrem tepla ze země, protože není zapotřebí mnohdy nákladných zemních prací. Ve skutečnosti je však kvalitní vzduchové čerpadlo poměrně složitější a dražší než čerpadlo zemní s ohledem na náročnější regulaci, která se musí vyrovnat s velmi proměnlivými pracovními podmínkami během dne i roku. Pokud je to v místě stavby možné, je nejlevnějším řešením instalace plošného kolektoru (nebo systém studna – studna), za ním obvykle následuje vzduchové čerpadlo a nejdražší je velmi komfortní a efektivní řešení s vrty. 
Koupením hodně levného vzduchového čerpadla budou samozřejmě pořizovací náklady výrazně nižší než u zemních čerpadel. Ovšem za cenu vysoké spotřeby elektrické energie pro tepelné čerpadlo, vysoké hlučnosti a výrazného omezení uživatelského komfortu.

Jak výkonné tepelné čerpadlo si pořídit?

Navržení výkonu tepelného čerpadla je základní otázkou každé instalace, kdy je nutné zohlednit veškeré požadavky, které jsou na zařízení kladeny. Při dimenzování je třeba zohledňovat hlavní parametry, jako jsou dosažitelné úspory oproti původnímu nebo uvažovanému zdroji tepla, investiční náklady a životnost technologie. Obecně lze říci, že vhodné dimenzování nominálního výkonu tepelného čerpadla v systému země – voda je asi 80% tepelných ztrát objektu a u tepelných čerpadel v systému vzduch – voda se blíží 100% tepelných ztrát.

Jsme čtyřčlenná rodina, je integrovaný ohřívač vody o 180 l dostačující?

To zcela závisí na tom, jaká je Vaše spotřeba teplé vody. V běžném použití je 180 litrů v pořádku. Jestliže máte větší spotřebu např. vířivou vanu, kterou často používáte, bude vhodné zvážit další zásobník s dohřevem, nebo vybrat model bez vestavěného bojleru s větším externím zásobníkem např. 300 litrů.

Mám bazén, kotel na dřevo nebo solární panely. Mohu použít tyto spolu s tepelným čerpadlem?

Obecně jsou již dnes tepelná čerpadla navržena tak, aby bylo možné propojit pomocí systémových komponentů různé zdroje tak, aby se efektivně podílely na úsporách energie. Každé takové řešení však vyžaduje individuální přístup při návrhu systému.

Jaká je běžná hodnota počtu startů kompresoru za den/rok?

Tato hodnota se liší poměrně hodně, záleží na tom, kolik hodin v roce kompresor běží. Normální počet hodin provozu se pohybuje od 3 000 do 4 500 hodin/rok. Z toho vyplývá vyšší počet startů v případě, že je provozních hodin méně. Naopak pokud je provozní doba delší, potom je počet startů nižší. Normální počet startů se uvádí v rozmezí 4 000 až 16 000 startů za rok.