Fenomén tepelných čerpadel: Jak si vybrat správný typ a na co si dát pozor?

Tepelná čerpadla jsou stále oblíbenější volbou pro novostavby i rekonstrukce. Při správném návrhu mohou výrazně snížit provozní náklady a zajistit stabilní tepelný komfort. Navíc představují ekologický způsob vytápění. Pokud si však chceme tepelné čerpadlo pořídit, je třeba si předem rozmyslet, jaký typ zvolit, a dům na něj také patřičně připravit. Jak na to, radí Jakub Archalous, odborník na tepelná čerpadla ze společnosti Saint-Gobain Energy Systems.

Existují čtyři základní typy tepelných čerpadel. Liší se podle zdroje, z něhož energii čerpají, i podle způsobu, jakým ji předávají do objektu, a jsou tedy označovány jako „vzduch-vzduch“, „vzduch-voda“, „voda-voda“ a „země-voda“. „Typ vzduch-vzduch se označuje také jako klimatizace s funkcí vytápění a je ideální pro lokální vytápění. S ohledem na tepelnou pohodu není nejvhodnější volbou jako hlavní zdroj vytápění celého domu. Hodí se spíše na dotápění v přechodových dnech či na chlazení,“ říká Jakub Archalous. Typ voda-voda využívá k čerpání tepla vodní zdroj, například studnu. Tento typ tepelných čerpadel je podle odborníka vysoce efektivní, ale také náročný na instalaci a vyžadující specifické podmínky. „Typ země-voda pak získává teplo ze zemního kolektoru nebo vrtu a zajišťuje stabilní výkon i při nízkých venkovních teplotách. Jeho pořizovací náklady jsou ale relativně vysoké,“ upozorňuje Jakub Archalous.

Nejčastější variantou pro rodinné domy je nicméně typ vzduch-voda, který odebírá teplo ze vzduchu a předává jej do vody v otopném systému. „Teplo pak do domu proudí prostřednictvím podlahového vytápění či radiátorů,“ vysvětluje odborník. Tento typ je ostatně ideální do našich klimatických podmínek (s výjimkou horských oblastí). Tepelná čerpadla typu vzduch-voda se dále dělí na variantu splitovou a monoblokovou. „U splitového čerpadla jsou vnitřní a venkovní jednotka propojeny chladivovým potrubím s ekologickým chladivem. Výhodou je absence problémů se zámrzem vody a také možnost umístit venkovní jednotku až 50 metrů od domu,“ vysvětluje Jakub Archalous. V případě monobloku je pak celý systém umístěný venku propojen přímo otopnou vodou. Instalace tohoto typu čerpadla je tak jednodušší, je však nutné jeho umístění co nejblíže domu, aby se minimalizovaly tepelné ztráty otopné vody. „V našich klimatických podmínkách bych doporučil splitová tepelná čerpadla,“ říká odborník.

Foto: se svolením Saint-Gobain Energy Systems

U domu je třeba řešit tepelnou ztrátu i otopný systém

Než se pro konkrétní typ tepelného čerpadla rozhodnete, je třeba zamyslet se nad tepelnou ztrátou vašeho domu, ale také zkontrolovat svůj otopný systém. Pak je na místě zvážit nákup čerpadla nejen z hlediska typu, ale i výkonu a případně hlučnosti.

Hodnoty tepelných ztrát v domě určují, jaký výkon tepelného čerpadla budete reálně potřebovat. „Nejlepší metodou, jak ji zjistit, je výpočet na základě Průkazu energetické náročnosti budov (PENB). Pokud však dům rekonstruujete a průkaz energetické náročnosti vám chybí, lze tepelnou ztrátu odhadnout i na základě dosavadní spotřeby energie. V případě čerpání dotací z programu NZÚ je PENB nicméně nutností a jeho vyhotovení určitě doporučuji,“ vysvětluje Jakub Archalous. Dále je třeba zvážit způsob ohřevu teplé užitkové vody. „Tepelné čerpadlo ji může ohřívat velmi efektivně, ale topný faktor bývá při výrobě teplé užitkové vody nižší než při běžném vytápění, což může ovlivnit celkovou efektivitu systému,“ upozorňuje odborník.

Není radno podceňovat ani vliv otopné soustavy na potenciální efektivitu tepelného čerpadla. „Čerpadlo funguje nejefektivněji při nízkých teplotách otopné vody. Ideální je proto, když je v domě zavedeno podlahové vytápění, které pracuje při teplotách do 35 °C,“ říká Jakub Archalous. Pokud dům používá radiátory, je nutné stanovit, při jaké teplotě vody bude reálné dům vytopit. Čím vyšší teplota, tím méně efektivní vytápění tepleným čerpadlem bude. Může se dokonce stát, že při obhlídce stavby výměnu zdroje vytápění odborníci ani nedoporučí. „Můžeme si uvést konkrétní příklad. Tepelné čerpadlo typu vzduch-voda vyrábí při venkovní teplotě +7 °C vodu o teplotě 35 °C s topným faktorem 4,9. To znamená, že z 1kW elektřiny vyrobí 4,9 kW tepla. Pokud by však vyrábělo vodu o teplotě 55 °C, topný faktor by klesnul na 3,1,“ vysvětluje odborník.

Kvalitu a výkon není radno podceňovat

Velkou chybou při výběru tepelného čerpadla bývá špatný odhad jeho výkonu. „Příliš slabé čerpadlo nemusí být schopné dům v největších mrazech vytopit a bude často zapínat záložní elektrický ohřev, což zvýší provozní náklady. Příliš silné čerpadlo se bude zase častěji zapínat a vypínat, což vede k rychlejšímu opotřebení,“ varuje Jakub Archalous. Ideální je podle něj proto volit výkon zhruba tak, aby čerpadlo pokrylo tepelnou ztrátu domu při teplotě -15 °C. V situacích, kdy teplota klesne níž, si tepelné čerpadlo pomůže elektrickým dohřevem, což je stále ekonomicky výhodnější než předimenzovaný systém.

Při výběru tepelného čerpadla je také nutné myslet na kvalitu. „Levná tepelná čerpadla bývají často hlučná, což může zejména v hustě obydlených oblastech představovat problém,“ varuje odborník. Kvalitní čerpadla s tichým provozem se tak vyplatí i přes vyšší pořizovací cenu. „Hluk lze nicméně vždy snížit vhodným umístěním jednotky, ideálně dále od ložnice nebo sousedních domů. Splitové jednotky mají nicméně vždy větší flexibilitu v umisťování než monobloky,“ dodává Jakub Archalous.

Tepelné čerpadlo je skvělá investice do budoucna, ale jen pokud je správně navržené a instalované. V případě nejistoty je tak vždy lepší poradit se s odborníkem, který vám může pomoci vybrat optimální řešení pro váš dům.

Zdroje info: Autor, https://www.saint-gobain.cz/, https://www.jaknacerpadla.cz/dotace/nova-zelena-usporam-tc, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S221462962030339X

Náhledové foto: se svolením Saint-Gobain Energy Systems