Tepelná
čerpadla
Rady, tipy, informace
Rady, tipy, informace
Obsah
Tepelná čerpadla
1
Co je tepelné čerpadlo?
Je pro náš dům tepelné čerpadlo vhodným řešením?
Instalace tepelného čerpadla v rámci rekonstrukce
Co musíme vědět, než vybereme tepelné čerpadlo?
Jaký výkon nám bude stačit?
Volba topného faktoru
2
3
3
4
4
6
Typy tepelných čerpadel
8
Tepelná čerpadla vzduch / voda
Tepelná čerpadla vzduch / vzduch
Tepelná čerpadla země / voda
Hloubkové zemní vrty
Plošné zemní kolektory
Další možnosti využití zemního tepla
Tepelná čerpadla voda / voda
9
10
11
11
12
13
15
Doplňkové zdroje vytápění
16
Volba způsobu vytápění
17
Výše úspor energie
18
Investiční a provozní náklady
Zvýhodněná distribuční sazba pro tepelná čerpadla
19
21
Životnost tepelného čerpadla
22
Značka kvality tepelných čerpadel
23
Statistika tepelných čerpadel
27
Tepelná čerpadla mají co nabídnout
30
Slovníček základních pojmů
31
Tepelná čerpadla
Tepelná čerpadla
Tepelná čerpadla
Úspory energií, které potřebujeme pro komfortní bydlení,
zůstávají stále v centru našeho zájmu. Ze všech oblastí
nás nejvíce láká využívání alternativních zdrojů energie.
Důvody jsou především ekonomické – voda, země, slunce i vítr jsou a i nadále budou zdarma, na rozdíl od jiných
zdrojů energie.
Jaké možnosti alternativní zdroje přinášejí do našich domovů? Poměrně běžně se již setkáváme se solárními kolektory i s fotovoltaikou. Největší reálný přínos, navíc se
značným potenciálem do budoucnosti, však mají tepelná
čerpadla. V porovnání s klasickými zdroji tepla, například
kotli na tuhá paliva nebo zemní plyn, šetří primární energetické zdroje a přímo či nepřímo snižují tvorbu škodlivých emisí. Rozhodnutí o pořízení tepelného čerpadla
přináší nejen ekonomické výhody, ale je také velkým
Rady, tipy, informace
přínosem pro zlepšení našeho životního
prostředí.
První tepelná čerpadla byla v České republice instalována před dvaceti lety.
Tehdy se jim věnovala hrstka nadšenců
a o masovějším rozšíření se vedly spíše
teoretické diskuse. I když základní princip
zůstává shodný, v průběhu dvou desetiletí
prošla tepelná čerpadla vývojem. Na první
pohled zaznamenáme modernější vzhled,
nejvíce nás však budou zajímat rozdíly ve
výši úspor. Také v tomto směru můžeme
být s nejnovějšími typy spokojeni, protože
mají až o čtvrtinu nižší spotřebu elektřiny
nezbytné k jejich provozu.
1
Tepelná čerpadla
Co je tepelné čerpadlo?
Tepelné čerpadlo je zařízení, které je schopné odebrat z okolí vytápěného domu tepelnou
energii obsaženou ve vodě, zemi nebo vzduchu
a přečerpat ji na vyšší teplotní hladinu, která je
použitelná k vytápění a ohřevu teplé vody nebo
vody v bazénu. Pro toto přečerpání je potřeba
dodat tepelnému čerpadlu malé množství elektřiny pro pohon kompresoru, který spolu s dalšími prvky zabezpečuje jeho správný chod.
V chladicím okruhu tepelného čerpadla cirkuluje pracovní médium – chladivo, které cyklicky
mění své skupenství. Chladivo v plynném stavu
je stlačeno kompresorem, čímž dojde k jeho zahřátí. Poté putuje do kondenzátoru, kde odevzdá
teplo, a vlivem ochlazení kondenzuje (zkapalní).
Následně projde expanzním ventilem do výparníku. Zde chladivo v důsledku snížení tlaku
změní své skupenství zpět na plynné a celý cyklus se může opakovat. Spotřeba elektřiny na pohon kompresoru je výrazně nižší než pro přímé
vytápění, takže dochází k výrazné úspoře.
Princip tepelného čerpadla
2
Tepelná čerpadla
Tepelná čerpadla
Je pro náš dům tepelné
čerpadlo vhodným
řešením?
Pojem tepelná čerpadla máme nejčastěji spojený s vytápěním pasivních
nebo nízkoenergetických domů. To je
však jeden z velmi častých omylů,
které již od počátku staví využití
tepelných čerpadel do nesprávné pozice. Hned úvodem je proto
třeba uvést, že použití tepelných
čerpadel je nejvýhodnější tam,
kde je spotřeba energie na vytápění a ohřev teplé vody vyšší. Pro
nízkoenergetické a pasivní domy
je charakteristický opak – velmi
nízké náklady na energii. Investice do tepelného čerpadla je
u nich proto zbytečná, neboť při
malé spotřebě jsou i úspory nízké
a ekonomická návratnost příliš dlouhá.
Instalace tepelného čerpadla
v rámci rekonstrukce
Další významnou kategorií, kde tepelná čerpadla dokáží
přinést výrazné úspory, jsou rekonstrukce starších objektů. V těchto případech je nutné odborné posouzení, zda
by topný systém v domě vyhovoval podmínkám pro provoz tepelného čerpadla, případně jaké další náklady by
úpravou stávajícího topného systému vznikly.
Častým problémem bývá, že jsou v těchto domech instalovány kotle na pevná paliva nebo plyn, které jsou projektovány na vyšší teplotu. Pro tepelné čerpadlo je vhodný
topný systém, který pracuje s topnou vodou o teplotě do
55 °C. Součástí rekonstrukce však často bývá výměna
oken, případně zateplení objektu omezující potřebu tepla
Rady, tipy, informace
Tepelné čerpadlo představuje úsporné
a pohodlné řešení vytápění a ohřevu
užitkové vody v celém rodinném domě.
pro vytápění, což se projeví snížením potřebné teplotní úrovně topné vody. Původní
topný systém je pak vhodný pro instalaci
tepelného čerpadla i ve své původní podobě. Posouzení každého konkrétního
případu je ale vždy jistější ponechat na
projektantovi nebo odborníkovi z oboru
vytápění.
3
Tepelná čerpadla
V mnoha případech lze tedy tepelná čerpadla do stávajícího objektu instalovat – o tom hovoří i čísla. V současnosti je až 35 % tepelných čerpadel instalováno právě
v rámci rekonstrukce domu.
Co musíme vědět, než vybereme
tepelné čerpadlo?
V první řadě je nutné si ověřit, zda by v případě našeho
domu bylo využití tepelného čerpadla možné a výhodné.
Přitom vycházíme z tepelných ztrát objektu. U novostaveb
jsou tyto informace součástí projektové dokumentace,
obtížnější situace ale může nastat v případě rekonstrukce
staršího domu. Pokud nemáme potřebné údaje k dispozici, můžeme se obrátit na specializované společnosti,
které na základě projektové dokumentace (půdorys, řez
objektem, struktura stavebních konstrukcí – obálka budovy a otvorové výplně) tepelné ztráty vypočítají. V dalším
kroku bude následovat výběr vhodného tepelného čerpadla – na výběr máme zařízení s různým výkonem, topným
faktorem a řešením podle zdroje energie.
Nerozhodujte se
pouze podle ceny!
Při porovnávání nabídek různých
prodejců tepelných čerpadel bychom neměli za hlavní kritérium
výběru nikdy považovat cenu. Pořizujeme si je na mnoho let a prioritu by proto vždy měla mít kvalita
a provozní úspory. Důležité je během výběru porovnávat, co vše je
v koncové ceně zahrnuto, případně jaké další služby dodavatelská
společnost zajišťuje – například
návrh, projekt, servis, kontakty
s příslušnými úřady a podobně.
4
Jaký výkon nám bude stačit?
Výkon tepelného čerpadla volíme na základě vlastností
domu. Výchozím údajem pro stanovení jeho optimální
hodnoty je výpočet tepelných ztrát (potřeba tepla) domu,
jejichž výše se mění s venkovní teplotou. Projektanti
otopných systémů počítají tepelné ztráty podle stanovených hodnot jednotlivých oblastí (například Brno spadá
do výpočtové oblasti −12 °C, ale Žďár už do výpočtové
oblasti −15 °C). Totožný rodinný dům tak může mít v jiné
oblasti jiné tepelné ztráty, z čehož vyplývá i potřeba jinak
výkonného tepelného čerpadla.
Z vypočtených tepelných ztrát vychází předpokládaná
spotřeba energie, která závisí nejen na hygienických
předpisech, ale i na požadavku investora na vnitřní teplotu v objektu. Je nutné si uvědomit, že při zvýšení teploty
v interiéru o každý jeden stupeň se zvýší spotřeba energie
Tepelná čerpadla
Tepelná čerpadla
Jak určit optimální výkon?
Pro stanovení optimálního výkonu tepelného čerpadla musíme znát tepelné ztráty domu a celkovou roční spotřebu tepla v kWh. Chceme-li tepelné čerpadlo používat pro ohřev teplé vody, je třeba spočítat její roční spotřebu v litrech a množství tepla potřebné pro její ohřev v kWh. Orientační
výpočet můžete získat pomocí energetických kalkulaček Ohřev vody a Tepelné ztráty na stránce
www.energetickyporadce.cz/kalkulacky-energie.
až o 6 %. Je třeba zohlednit také skutečnost, zda bude
tepelné čerpadlo ohřívat i vodu či vytápět venkovní nebo
vnitřní bazén. V závislosti na jeho typu, na tepelně izolačních vlastnostech domu a dalších podmínkách je tepelný
výkon čerpadla zpravidla navržen na 60 až 100 % tepelných ztrát domu (s ohledem na podmínky pro uplatnění
distribuční sazby – viz kapitolu Zvýhodněná distribuční
sazba pro tepelná čerpadla). Zbylou část zajišťujeme doplňkovým zdrojem tepla.
Tepelná čerpadla by měla dimenzovat zkušená osoba
s příslušnou praxí v instalacích tepelných čerpadel nebo
projektant vytápění. Stanovit správný výkon je opravdu
důležité, abychom neplatili zbytečně. Musíme si uvědomit, že zatímco u plynového kotle může volba vyššího
výkonu znamenat zhruba o 10 000 korun vyšší pořizovací
náklady, v případě tepelných čerpadel je cenový rozdíl
systémů o výkonu 8 kW a 15 kW až 100 000 korun!
U tepelných čerpadel se starší technologií kompresorů
docházelo při dimenzování nad optimální výkon k častějšímu spínání, což se projevilo v podobě jejich kratší
životnosti a nižší efektivity provozu. V současné době se
používají invertorové kompresory, které zajišťují delší životnost a lepší účinnost.
Předimenzované tepelné čerpadlo bude vzhledem k vyšší spotřebě energie pro svůj pohon dosahovat menších
energetických úspor než optimálně navržené, navíc i jeho
pořizovací cena bude vyšší. Naopak, pokud bude výkon
nastaven správně, případně zvolíme-li výkonově mírně
poddimenzované tepelné čerpadlo, bude pracovat v opRady, tipy, informace
5
Tepelná čerpadla
3/4
1/4
Topný faktor (Coefficient of Performance,
COP) je poměr množství energie, kterou
tepelné čerpadlo získá, ku energii, kterou
spotřebuje pro svůj provoz.
Kde hledat více
informací?
V Centru energetického poradenství
PRE vám odborní poradci bezplatně
poskytnou rady či konzultaci k problematice tepelných čerpadel. Navštivte nás osobně v Jungmannově
ulici 28 v Praze 1 nebo se podívejte
na www.energetickyporadce.cz,
kde jsou uvedeny i všechny potřebné kontakty. Seznam dodavatelů tepelných čerpadel a odborných instalačních firem naleznete
na stránkách Asociace pro využití
tepelných čerpadel www.avtc.cz.
6
timálním plynulém režimu s minimem spínacích cyklů.
Poskytne nám přitom jak požadovanou teplotu v domě,
tak i teplotu vody, případně kapacitu doplní druhý zdroj.
Pokud i tento zdroj bude vybrán a nastaven na optimální provoz, jeho provozní spotřeba nás o výsledné úspory
nepřipraví.
Volba topného faktoru
Při výběru tepelného čerpadla je důležitým kritériem znalost topného faktoru. Jeho hodnota vyjadřuje, s jakou účinností tepelné čerpadlo pracuje. Platí, že čím vyšší topný
faktor je, tím je provoz daného tepelného čerpadla efektivnější. Co si pod touto hodnotou můžeme představit?
Topný faktor 3 například znamená, že tepelné čerpadlo
vyprodukuje třikrát více energie, než odebere z elektrické
sítě. Jinými slovy, z 1 kWh elektřiny dodané tepelnému
čerpadlu za stanovených podmínek „vyrobí“ 3 kWh energie tepelné. Tento poměr závisí na systému tepelného
čerpadla, jeho kvalitě a požadované teplotě topné vody.
V současnosti se lze u tepelných čerpadel běžně setkat
s topným faktorem 2,5 až 5.
Tepelná čerpadla
Tepelná čerpadla
Prohlédněte si funkční exponát tepelného čerpadla v Centru energetického
poradenství PRE.
Než začneme vybírat
Pro porovnání jednotlivých systémů tepelných čerpadel
jsou stanovena následující hodnotící kritéria:
z Systém země / voda má při teplotě v primárním okruhu 0 °C a topné vodě o teplotě 35 °C topný faktor až 5,
ale i topný faktor 4 patří stále mezi velmi efektivní.
z Systém vzduch / voda může při teplotě venkovního
vzduchu 2 °C a teplotě topné vody 35 °C dosahovat
až topného faktoru 4.
z Systém voda / voda nabízí při teplotě spodní vody
10 °C a teplotě topné vody 35 °C topný faktor až 6, ale
realizace a provoz jsou zatím spojeny s řadou úskalí,
ohrožujících správnou funkčnost.
Rady, tipy, informace
Než se pustíte do výběru tepelného čerpadla, je nutné znát několik
základních skutečností, které projektantovi poslouží ke správnému
návrhu nejen samotného tepelného čerpadla, ale i celé otopné soustavy objektu:
z tepelné ztráty objektu
z tepelný spád stávající či plánované otopné soustavy
z bude-li pomocí tepelného čerpadla ohřívána i užitková voda
nebo bazén
z jaké nízkopotenciální teplo bude
pro tepelné čerpadlo využíváno
(charakter pozemku, klimatické
podmínky)
7
Typy tepelných čerpadel
Typy tepelných čerpadel
Všechna tepelná čerpadla fungují na stejném principu.
Někde odebírají energii v podobě tepla a jinde ji vydávají.
Pro svůj provoz sice potřebují elektřinu, ale větší podíl výsledně dodávané energie je z přírody. Každé čerpadlo je
jinak účinné a účinnost se mění podle podmínek, v nichž
čerpadlo pracuje.
Rozdíl mezi jednotlivými typy čerpadel je v tom, odkud
berou energii a v jaké podobě ji odevzdávají. Všechna
čerpadla mají v názvu uveden systém, podle něhož pracují, a to v podobě element / element.
Podle čeho zvolit typ tepelného čerpadla? Výběr zpravidla
vychází z dispozice pozemku a jeho možností. Při rozhodování musíme zohlednit i náklady na instalaci – zemní
vrty, případně položení plošných kolektorů. U tepelných
čerpadel vzduch / voda tyto náklady odpadají.
8
Kdy je nejvhodnější
doba pro instalaci?
Instalace tepelného čerpadla je
možná v podstatě kdykoliv. Optimální je doba od jara do podzimu, kdy
je možné odstavit stávající systém
vytápění z provozu. Ani v zimním
období však nejsou montáže tepelných čerpadel žádnou výjimkou.
Tepelné čerpadlo vzduch / voda získává
tepelnou energii ze vzduchu nasávaného
v okolí domu a předává ji topné vodě
v nízkoteplotním otopném systému. Teplo
může být zároveň využíváno také pro
předehřátí teplé vody.
Tepelná čerpadla
Typy tepelných čerpadel
Tepelná čerpadla vzduch / voda
V České republice jsou pro tepelná čerpadla vzduch / voda ideální klimatické podmínky vzhledem k průměrné
teplotě vzduchu během topné sezóny kolem 4 °C. Tento
typ tepelných čerpadel dokáže zároveň úsporně pracovat
i při venkovní teplotě −20 °C, avšak zpravidla za současné podpory bivalentního topného zdroje, který plynule
dorovnává ztrátu výkonu tepelného čerpadla vlivem klesajících teplot. Některá tepelná čerpadla vzduch / voda se
však již bez bivalentního zdroje obejdou (takzvaný monovalentní systém). Vzduch je navíc jako zdroj tepla nejdostupnější a z ekologického hlediska nejvýhodnější.
Vzduchová tepelná čerpadla prošla v posledních letech
prudkým vývojem. Výsledkem je delší životnost, která je
dnes téměř srovnatelná s životností čerpadel odebírajících teplo ze země. Z toho vyplývá i jejich rostoucí obliba.
U kvalitních vzduchových čerpadel se již také nemusíte
obávat vyšší hlučnosti, se kterou se dříve tento typ často
potýkal.
Pod pojmem hluk si ale každý z nás představí něco trochu jiného, proto je důležité,
abyste si jeho úroveň před rozhodnutím
ověřili osobně – na vlastní uši. Rozdíly
jsou opravdu značné – některé vzduchové
čerpadlo je zřetelně slyšitelné na vzdálenost několika desítek metrů, jiné neslyšíte
z metrové blízkosti.
chové čerpadlo vyřadit z provozu, nebo
hledat mnohdy komplikované řešení omezující šíření hluku.
Rozlišujeme v zásadě dvě základní provedení tepelných čerpadel vzduch / voda:
z Splitové jednotky sestávající zpravidla ze dvou částí – venkovní, umístěné
vně objektu, která obsahuje ventilátor
a výparník, a k ní připojené vnitřní jednotky, jejíž hlavní částí je kompresor
a příslušenství pro distribuci získané
tepelné energie do topného systému.
z Kompaktní jednotky, které v jedné
skříni mají celé tepelné čerpadlo a stačí je prakticky jen připojit k topnému
systému. Existují v provedení jak pro
Splitové jednotky se skládají z vnitřní části (vlevo)
s kompresorem a systémem pro distribuci ohřáté
vody a vnější ventilační
části (vpravo) s výparníkem.
Dobrý prodejce by s předvedením reálné
instalace neměl mít žádný problém. Hladiny hlučnosti stanoví a především hlídá
hygienická norma. Je zcela zbytečné se
svou nedůsledností před nákupem dostat
do situace, kdy si váš soused pozve hygienika na změření úrovně hlučnosti, kterou
jej vaše vzduchové čerpadlo omezuje na
jeho pozemku, a měření potvrdí překročení
hygienické normy. Ve většině případů pak
neexistuje jiné řešení, než vaše nové vzduRady, tipy, informace
9
Typy tepelných čerpadel
venkovní, tak pro vnitřní instalaci.
Jejich předností je, že byly naplněny
chladivem, odzkoušeny a zapečetěny již ve výrobním závodě a odpadá
tak nutnost zprovoznění chladivového
okruhu v místě instalace. Toto řešení je
možné nalézt v nabídce zkušených renomovaných výrobců kvalitních tepelných čerpadel.
Požadavky na instalaci tepelného
čerpadla vzduch / voda:
z prostor pro umístění venkovní jednotky
u splitového provedení nebo venkovního kompaktního tepelného čerpadla,
betonový základ pod venkovní jednotku
z technická místnost pro vnitřní kompaktní tepelné čerpadlo (zpravidla vyhovuje i garáž)
z vhodné umístění vůči světovým stranám
Výhody tepelného čerpadla
vzduch / voda oproti jiným systémům:
z nižší pořizovací cena a relativně rychlá
návratnost investice
z možný celoroční provoz s efektivním
využitím pro ohřev vody v domě i v bazénu
z snadná montáž
z vybrané typy tepelných čerpadel jsou schopny pracovat až do venkovní teploty −25 °C
z snadné odstranění poruch
Nevýhody tepelného čerpadla vzduch / voda:
z topný výkon závisí na proměnlivé venkovní teplotě
vzduchu
z výběr je nutné přizpůsobit požadované úrovni hlučnosti
z problém s umístěním venkovní jednotky na balkóně,
fasádě či střeše památkově chráněných objektů i běžných budov v památkově chráněných zónách (dochází
k narušení architektonického rázu)
Tepelná čerpadla vzduch / vzduch
Jedná se v podstatě o klimatizační jednotky, které pracují
na stejném principu jako tepelná čerpadla vzduch / voda,
jen s tím rozdílem, že tepelný výkon se předává vnitřnímu vzduchu objektu. Nejsou tedy napojeny na klasická
otopná tělesa – radiátory nebo podlahové systémy. Jde
o teplovzdušné vytápění pomocí ventilačních jednotek
umístěných na stěnách, na stropě nebo na podlaze místnosti.
Tímto typem tepelných čerpadel se nejčastěji vytápějí rodinné domy, bytové jednotky, velké výrobní haly, průmyslové provozy, sklady, sportovní haly a supermarkety.
Požadavky na instalaci tepelného čerpadla
vzduch / vzduch:
z minimální (prostup zdí)
z prostor pro venkovní a vnitřní jednotku
Některá tepelná čerpadla umí již v základním provedení
reverzovat (otočit svůj chod) a tím jednoduše odebírat
teplo z vašeho domu a předávat ho do země, vzduchu
nebo vody – tedy chladit. Navíc s přibližně polovičními
provozními náklady ve srovnání s klasickou klimatizací.
10
Tepelná čerpadla
Typy tepelných čerpadel
Výhody tepelného čerpadla vzduch / vzduch oproti
jiným systémům:
z jednoduchá a rychlá instalace
z nízké investiční náklady
z doplňková funkce klimatizace (čištění vzduchu, ionizace)
z čistý a bezobslužný provoz
Nevýhody tepelného čerpadla vzduch / vzduch:
z hlučnost
z problémy s provozem při nízkých venkovních teplotách
z prakticky trvalé proudění vzduchu ve vytápěném prostoru
z neslouží k ohřevu teplé vody
z možnost zvýšeného víření prachu v interiéru
z problém s umístěním venkovní jednotky na balkóně, fasádě či střeše památkově chráněných objektů i běžných budov v památkově chráněných zónách
(dochází k narušení architektonického
rázu)
Tepelná čerpadla
země / voda
Teplo obsažené v zemské kůře je získáváno pomocí kolektoru (respektive sondy), ze
kterého je pomocí teplonosné nemrznoucí
kapaliny přenášeno do systému tepelného
čerpadla.
Hloubkové zemní vrty
Odběr tepla ze země pomocí vrtu je výkonostně výhodnější než řešení s využitím
plošného kolektoru. Vrt je během roku
teplotně stabilnější, neboť sondy tepelného čerpadla lze pomocí vrtných zařízení
umístit do hloubky až několika desítek
metrů. Obvyklá hloubka se pohybuje
v rozmezí od 70 do 140 m. Můžeme mít
i několik mělčích vrtů. Výkon tepelného
čerpadla země / voda je závislý na složení
Tepelné čerpadlo země / voda využívající pro získávání energie zemní vrt
patří z hlediska provozních parametrů
k nejvýhodnějším, pořizovací náklady na
něj jsou však kvůli náročným zemním
pracím, které vyžadují speciální techniku,
ze všech typů nejvyšší.
Rady, tipy, informace
11
Typy tepelných čerpadel
půdy, v praxi proto bývá instalace podmíněna několika zkušebními vrty.
Požadavky na instalaci tepelného
čerpadla země / voda (hloubkový vrt):
z hloubkový (vertikální) zemní kolektor
tepelného čerpadla
z povolení vycházející z platné legislativy
Výhody tepelného čerpadla
země / voda oproti jiným systémům:
z stálejší výkon v porovnání se systémem vzduch / voda
z bezhlučnost
z nenarušuje vzhled okolí domu
Nevýhody tepelného čerpadla země / voda
(hloubkový vrt) oproti jiným systémům:
z vysoké pořizovací náklady (cena se navyšuje o zemní
práce)
Plošné zemní kolektory
Další možností je využití zemních kolektorů, které se obvykle instalují do nezámrzné hloubky 1,2 až 1,5 m. V této
hloubce je země dostatečně teplá (přibližně 8 až 12 °C)
pro hospodárný provoz tepelného čerpadla. Nezbytnou
podmínkou pro plošné zemní kolektory je nutné mít k dispozici dostatečně velký pozemek pro položení potrubního
systému. Podle standardu je potřeba využít přibližně dvakrát až třikrát větší plochu pro položení zemních kolektorů, než je plocha vytápěná tepelným čerpadlem.
Tepelné čerpadlo země / voda –
zemní plošné kolektory
12
Tepelná čerpadla
Typy tepelných čerpadel
Povrch země nad kolektory není možné kvůli kořenovému systému stromů a keřů běžně osázet a využívat jako
zahradu, není možné mít na něm například bazén, altán
nebo pojezdovou cestu, které by bránily průniku slunečního záření a dešťové vody do půdy. Proto je důležité
s pokládkou zemních plošných kolektorů počítat ideálně
již při projektování domu, v každém případě pak při řešení zahrady.
Požadavky na instalaci tepelného čerpadla
země / voda (plošný kolektor):
z plošný (horizontální) zemní kolektor tepelného čerpadla
z dostatečná plocha pozemku
z povolení vycházející z platné legislativy (povolení vycházející ze zákona o nakládání s vodami, stavební
povolení a povolení Českého báňského úřadu)
Výhody tepelného čerpadla země / voda oproti jiným
systémům:
z stálejší výkon v porovnání se systémem vzduch / voda
z bezhlučnost
z nenarušuje vzhled okolí domu
Tepelné čerpadlo systému země / voda
Pro koaxiální sondy postačí vrty s hloubkou do 40 m, musí jich ale být několik
Nevýhody tepelného čerpadla země / voda (plošný
kolektor) oproti jiným systémům:
z vysoké pořizovací náklady (cena se navyšuje o zemní
práce)
z vysoké nároky na plochu pro umístění plošného zemního kolektoru tepelného čerpadla
z vliv plošného kolektoru na vegetaci na povrchu, pokud
je systém poddimenzován (ochlazuje půdu a rostliny)
Další možnosti využití zemního tepla
Koaxiální sondy
V poslední době se provádějí rovněž takzvané „šikmé
vrty“, které vycházejí z jedné společné šachty a sahají až
do hloubky 40 m. Jejich výhodou je použití „lehčí mechanizace“ a tím pádem menší devastace terénu ve srovnání
s klasickými vrty. Jsou vhodné v oblastech s omezenými
Rady, tipy, informace
13
Typy tepelných čerpadel
kládání s vodami, stavební povolení a povolení Českého báňského úřadu)
Výhody koaxiálních sond:
z použití v oblastech s horšími prostorovými podmínkami a omezenou hloubkou vrtání
z všechny vrty jsou svedeny do jednoho místa
z redukce zemních prací díky centrálnímu bodu vrtání
z nehrozí poškození povrchu díky lehčí konstrukci vrtné
techniky
Nevýhody koaxiálních sond:
z potřeba místa pro šachtu s rozdělovačem
Spirálové sondy
Tento systém představuje optimální volbu, pokud je k dispozici pouze pozemek s malou plochou nebo z důvodu
ochrany spodní vody či jiných geologických aspektů není
možné provést vrty. Jedná se o svinuté plastové trubky,
které se ukládají do vrtů hloubky 5 m. Pro běžný rodinný dům je jich potřeba přibližně deset až dvanáct podle
místních geologických podmínek.
Požadavky na instalaci spirálových sond:
z pozemek
z mechanizace pro zemní práce
z postupné napojování sond na primární okruh
Instalace spirálových sond se neobejde
bez plošně rozsáhlých zemních prací.
Toto řešení volíme zejména v případě, že
máme malý pozemek.
prostorovými podmínkami a hloubkou vrtání.
Požadavky na instalaci koaxiálních
sond:
z prostor pro umístění šachty s rozdělovačem
z povolení vycházející z platné legislativy
(povolení vycházející ze zákona o na-
14
Výhody spirálových sond:
z stačí podstatně menší pozemek než u plošných kolektorů
z méně nákladné povolování a pokládka
z instalace pomocí jednoduché techniky se spirálovým
vrtákem
z použití jak u novostaveb, tak při renovaci starých budov
Nevýhody spirálových sond:
z nutnost zemních prací
z místo pro instalaci sond
z poměrně velké množství sond potřebných pro získávání energie pro rodinný dům
Tepelná čerpadla
Typy tepelných čerpadel
Energetické piloty
V lokalitách, kde je s ohledem na malou únosnost půdy
nutné pro zakládání staveb zřizovat piloty, je efektivní do
těchto těles vložit potrubní vedení, které slouží k odebírání tepla ze země pro vytápění domu, nebo teplo z objektu
odvádí v případě jeho chlazení. Tento způsob se využívá
převážně u rozsáhlých staveb s velkým počtem základových pilot. Výhodou tohoto řešení je, že zde nevznikají
nároky další prostor.
Požadavky na instalaci energetických pilot:
z stávající základové piloty
Výhody energetických pilot:
z není třeba dodatečné místo – potrubí lze instalovat do
stávajících základových pilot
z optimální v kombinaci s plošným vytápěním a chlazením
z vysoká pružnost potrubí – jednoduchá pokládka i při
nízkých teplotách
z velmi dlouhá životnost při vysokém provozním zatížení
Energetická pilota s potrubím pro teplovodnou kapalinu
Nevýhody energetických pilot:
z nehodí se pro rodinné domy
z potřeba velkého počtu energetických pilot
Spirálová sonda
Tepelná čerpadla voda / voda
Tepelná čerpadla tohoto typu získávají energii z podzemní vody. Ta je z čerpací studny přivedena do výparníku
tepelného čerpadla, kde předá část své tepelné energie
a ochlazená je vracena do druhé, vsakovací studny. Pro
rodinný dům je potřeba přečerpat přibližně 1 800 litrů
za hodinu, voda musí mít předepsané chemické složení
a její teplota by neměla klesnout pod 7 °C.
Tepelné čerpadlo voda / voda využívající systém dvou
studní je poměrně náročné na složení a průtok vody.
Rady, tipy, informace
15
Doplňkové zdroje vytápění
Splnit všechny tři uvedené podmínky bývá
v našich geologických podmínkách problém. Lokality vhodné pro tento systém
jsou velmi omezené kvůli jeho náročnosti
na množství i kvalitu spodní vody, jejíž využití tepelným čerpadlem musí být navíc
povoleno příslušným vodohospodářským
úřadem.
Energii je možné získat i z povrchové vody
(vodní nádrž, rybník). Plošné kolektory se
umisťují alespoň dva metry pod hladinou.
Na 1 kW topného výkonu tepelného čerpadla je zapotřebí přibližně 35 m2 plošných
kolektorů.
Požadavky na instalaci tepelného čerpadla
voda / voda:
z dvě speciální studny (sací a vsakovací) vzdálené od
sebe alespoň 10 až 15 metrů
z vhodné chemické složení čerpané vody
z dostatečný průtok vody ověřený několikatýdenní čerpací zkouškou
z posouzení směru toku spodní vody, aby nedošlo k takzvanému zkratování jejího průtoku
z povolení vycházející z platné legislativy (povolení vycházející ze zákona o nakládání s vodami, stavební
povolení a povolení Českého báňského úřadu)
Výhody tepelného čerpadla voda / voda:
z konstantní výkon
z stabilní topný faktor s ohledem na stálou teplotu zdroje vody (přibližně 8 °C)
z bezhlučnost
Nevýhody tepelného čerpadla voda / voda:
z složité technické řešení
z závislost na dostatečném množství podzemní vody
z nebezpečí vyčerpání studny
z přísné požadavky na primární zdroj (chemické složení, teplota a průtok)
z vyšší nároky na údržbu
z v případě neodborného provedení hrozí narušení ekologické rovnováhy podzemních vod
z přídavné čerpací práce na dopravu vody
Doplňkové zdroje
vytápění
K tepelnému čerpadlu vždy pořizujeme doplňkový zdroj
tepla – bivalentní zdroj. Je určen pro dorovnávání výkonu
pro vytápění a ohřev vody.
Nejčastějším doplňkovým zdrojem tepla je elektrokotel
nebo elektrická patrona vnořená do zásobníku topné
vody. Některé typy tepelných čerpadel již mají elektrickou
16
Tepelná čerpadla
Doplňkové zdroje vytápění
patronu zabudovanou, v ostatních případech se instaluje
samostatně. Pokud se instalaci tepelného čerpadla rozhodneme provést v rámci
rekonstrukce a dům byl
dosud vytápěn plynovým
kotlem, lze jej používat
i nadále – jako doplňkové
vytápění.
Jak výkonný doplňkový
zdroj bychom měli zvolit,
záleží především na vlastnostech tepelného čerpadla a zvolené teplotě bivalence (venkovní teplota,
do které je zvolené tepelné
čerpadlo schopné pokrýt veškerou spotřebu tepla pro vytápění).
Poklesne-li venkovní teplota pod tuto
hodnotu plynule nastupuje přitápění bivalentním zdrojem (v případě bivalentně paralelního
provozu), nebo bivalentní zdroj plně nahradí tepelné čerpadlo (v případě bivalentně alternativního provozu). Bivalentní zdroj může být nadimenzován tak, aby v případě
potřeby pokryl spotřebu vytápěného objektu.
V posledních letech na českém trhu přibylo prodejců, kteří jako tepelná čerpadla nabízejí zařízení, která jsou ve
skutečnosti primárně určena pro chlazení vzduchu v letních měsících. Tyto klimatizační jednotky je sice možné
přepnout do vytápěcího režimu, jejich schopnosti v tomto
směru jsou však omezené. Často nedokáží pokrýt rozhodující díl spotřeby tepla a teplé vody, což má za následek
nárůst spotřeby elektřiny či plynu doplňkovým zdrojem.
Při správné volbě tepelného čerpadla je ale možné počítat
s jeho provozem do podstatně nižších teplot, až −25 °C.
Takto nízké teploty se v našich klimatických podmínkách
vyskytují spíše výjimečně, takže kromě těchto extrémních
situací je tepelné čerpadlo v provozu téměř nepřetržitě
a doplňkový zdroj využíváme zcela minimálně. Zásadní
Rady, tipy, informace
Pro zajištění dostatku tepla je třeba tepelné čerpadlo doplnit konvenčním zdrojem,
například elektrokotlem či elektrickou
patronou. Úsporu provozních nákladů lze
dále snížit například využitím solárních
kolektorů. Optimální funkci celého systému zajistí nízkoteplotní otopná soustava.
podmínkou však je, aby bylo tepelné čerpadlo správně dimenzované.
Volba způsobu vytápění
Největší úsporu elektřiny můžeme očekávat u tepelných čerpadel, která budou
pracovat s co nejnižší teplotou topného
média (vody v otopné soustavě). Za horní hranici je považována teplota 60 °C. Ve
stávajících objektech jsou stále nejčastěji
17
Výše úspor energie
používaným způsobem vytápění soustavy
s otopnými tělesy (radiátory) – ať již „žebrovými“, nebo deskovými. V tomto případě je projektanty vytápění doporučován
poměr mezi teplotou vstupní a výstupní
vody (teplotní spád) maximálně 55 / 45 °C.
Teplota se ale blíží zmíněné horní hranici,
proto při tomto typu vytápění není možné
dosáhnout maximální efektivity provozu
tepelného čerpadla.
Nejlepší výsledky tepelné čerpadlo vykazuje ve spojení s nízkoteplotními typy
vytápění. Typickým představitelem této
skupiny je podlahové nebo stěnové vytápění, pro které je zcela dostatečná teplota
vody v otopném systému 35 °C, což je pro
tepelné čerpadlo optimální. Teplotní spád
se u otopných těles a podlahového topení během topné
sezóny pohybuje v rozmezí 10 až 15 %, v případě podlahového topení však bude tepelné čerpadlo díky nižší
teplotě topné vody pracovat v optimálním režimu. Převedeno na úspory – tepelné čerpadlo v kombinaci s nízkoteplotní otopnou soustavou spotřebuje o 10 až 20 %
méně elektřiny.
Projektanti v některých případech navrhují kombinaci
obou způsobů vytápění – otopných těles i podlahového
topení. Nejčastějším důvodem je domněnka, že pořizovací náklady na podlahové vytápění jsou výrazně vyšší než
u otopných těles, rozdíl ale není výrazný – někdy může
být podlahové vytápění dokonce levnější než nízkoteplotní velkoplošná otopná tělesa. Nevýhodou této kombinace je, že vylučuje dosažení maximálních výhod provozu
tepelného čerpadla plynoucích z nízkoteplotního režimu
podlahového nebo stěnového vytápění.
Výše úspor energie
Hlavním důvodem, proč uvažujeme o pořízení tepelného čerpadla, jsou očekávané
úspory. Obecně platí, že čím více energie
dům spotřebuje, tím více se tepelné čerpadlo vyplatí, protože teplo dokáže získávat velmi levně a efektivně. O to rychlejší
je i návratnost počáteční investice.
Správně zvolené a instalované tepelné čerpadlo dokáže
dům zásobit teplem a pokrýt i spotřebu teplé vody. Roční
provozní náklady na vytápění se po jeho instalaci sníží
o 30 až 60 % (viz graf Porovnání provozních nákladů na
vytápění) ve srovnání s využitím zemního plynu nebo
přímotopného či akumulačního vytápění. Během léta lze
některá tepelná čerpadla, nazývaná „reverzibilní“, použí-
Jak zajistit vysoce ekonomický provoz?
z Základem pro maximálně úsporný provoz tepelného čerpadla je bezchybný, profesionální návrh celého systému a vhodně zvolený výkon.
z Zásadní je správné a pečlivé provedení instalace.
z Významnou roli hraje typ topného systému – maximálně úsporný provoz zajistí nízkoteplotní
otopná soustava.
z Snažte se vyvarovat zbytečných kombinací a složitých technických řešení.
18
Tepelná čerpadla
Výše úspor energie
Porovnání provozních nákladů na vytápění
Roční náklady na vytápění [Kč]
70 000
60 000
50 000
40 000
30 000
20 000
10 000
0
Akumulační
(akumulační nádrž)
Přímotopné
(elektrokotel)
Tepelné čerpadlo
Zemní plyn
(nízkoteplotní kotel)
Uvedená kalkulace provozních nákladů pro jednotlivé druhy vytápění je provedena pro příslušné sazby a v cenách
energií, které jsou platné v roce 2012.
vat pro chlazení místností, avšak pouze ve spojení s podlahovým, stěnovým nebo stropním systémem. Otopná
tělesa (radiátory) nelze použít, kondenzovala by na nich
vzdušná vlhkost.
Tepelné čerpadlo ke své činnosti potřebuje elektřinu.
Jeho spotřeba a topný faktor jsou důležité zejména proto,
že je v provozu prakticky nepřetržitě. I tak se ale tepelná
čerpadla chovají k naší peněžence velice šetrně. Kvalitní
tepelná čerpadla na českém trhu zpravidla dodávají dvě
třetiny získaného tepla zdarma a jednu třetinu své spotřeby tepla zaplatíme v podobě elektřiny, kterou tepelné
čerpadlo vyžaduje pro svůj provoz.
Ožehavým tématem je návratnost investice do tepelného
čerpadla. Vzhledem k tomu, že je úzce závislá na aktuálních cenách energií, je obtížné ji přesněji určit. Odhadovat, kde se budou ceny pohybovat třeba za pět let, by si
v současnosti netroufli ani mnozí analytici. Tedy alespoň
orientačně: Budeme-li vycházet z dostupných prognóz,
můžeme o navrácení prostředků vložených do nákupu
Rady, tipy, informace
tepelného čerpadla hovořit zhruba po sedmi letech (viz graf Porovnání návratnosti
investičních a provozních nákladů topných
systémů).
Investiční a provozní
náklady
Pro porovnání investičních a provozních
nákladů jsme zvolili čtyřčlennou domácnost, která obývá rodinný dům 5+1 s užitnou plochou 150 m2 postavený po roce
2008. Tato domácnost na vytápění ročně
spotřebuje přibližně 80 GJ.
Sledujeme-li provozní náklady nejčastějších druhů teplovodního vytápění (viz graf
Porovnání provozních nákladů na vytápění), jednoznačně nejnižší částku zaznamenáme u tepelného čerpadla. Pokud však
19
Výše úspor energie
budeme brát v úvahu i pořizovací náklady
na jednotlivé systémy, situace se značně
zkomplikuje.
například rozhodujeme-li se mezi pořízením elektrokotle
a tepelného čerpadla vzduch / voda, je z grafu vidět, že
rozdíl mezi cenami těchto systémů se při investici do
tepelného čerpadla vrátí za 6,4 roku.
Graf Porovnání návratnosti investičních
a provozních nákladů topných systémů
znázorňuje návratnosti investice do různých systémů vytápění. Z oblasti tepelných
čerpadel jsou zvoleny nejčastěji používané typy, a to vzduch / voda a země / voda.
V grafu jsou zohledněny náklady na pořízení i zprovoznění celého systému (včetně
kotle, zásobníku na vodu do otopné soustavy, montážních prací, případně vrtů, vyvložkování komínu a podobně) a provozní
náklady vycházející z příslušné distribuční
sazby pro daný druh vytápění.
Průniky jednotlivých křivek značí návratnost investice oproti levnějšímu systému –
Porovnání návratnosti investičních a provozních nákladů topných systémů
1 800 000
Investiční a provozní náklady [Kč]
1 600 000
tepelné čerpadlo vzduch/voda
tepelné čerpadlo země/voda
elektrokotel
zemní plyn
1 400 000
1 200 000
1 000 000
800 000
12,6
8,7
600 000
9,2
6,4
400 000
200 000
0
20
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Délka provozu [roky]
18
20
22
24
Tepelná čerpadla
Výše úspor energie
Zvýhodněná distribuční sazba pro tepelná čerpadla
Domácnosti, které vytápějí pomocí tepelného čerpadla, mohou využít ekonomicky zvýhodněnou sazbu
Komfort TČ 22, D56d. Nízký tarif po dobu 22 hodin denně zaručí levnější elektřinu pro veškerou spotřebu
domácnosti. Pro podnikatele je určena sazba Aktiv TČ 22, C56d.
Postup zřízení sazby TČ 22 u společnosti Pražská energetika, a. s.
1. Doporučujeme návštěvu revizního technika kvůli zjištění
technických možností připojení odběrného místa. Kontakt
na revizní techniky naleznete na stránkách www.pre.cz.
3. Po obdržení žádosti s kladným vyjádřením PRE lze začít s úpravou odběrného místa po technické stránce.
2. Vyplníte formulář Žádost o připojení z distribuční sítě PREdistribuce, a. s., na hladině NN a zašlete jej buď poštou na
adresu Pražská energetika, a. s., obchod s maloodběrateli elektřiny, Na Hroudě 1492/4, 100 05 Praha 10, nebo
jej předáte osobně na přepážce některého z našich zákaznických center. V případě, že se jedná o změnu v objektu s hodnotou hlavního jističe do 3 × 25 A, je možné
tuto žádost vyřídit i telefonicky na naší zákaznické lince
840 550 055, nebo přes formulář na webu www.pre.cz.
Pro přiznání sazby TČ 22 je nutné předložit posouzení
tepelných ztrát objektu. V případě, že jím nedisponujete,
lze je získat v Centru energetického poradenství PRE po
předložení potřebné dokumentace.
4. Při své druhé návštěvě provede revizní technik kontrolu a v případě potřeby zajistí technickou způsobilost
odběrného místa. Následně vystaví
formulář s žádostí o uzavření smlouvy, který je platný po dobu dalších tří
měsíců.
5. Navštivte jedno z našich zákaznických center, kde s vámi bude uzavřena obchodní smlouva a dohodnutý
termín návštěvy technika PRE, který
namontuje měřicí zařízení.
Domácnost zaplatí v nízkém tarifu 2,436* Kč/kWh, ve vysokém tarifu za 2,942* Kč/kWh. Zvýhodněná sazba Komfort TČ 22, D56d** bude zákazníkovi přiznána, pokud:
z věrohodným způsobem prokáže, že pro vytápění objektu je řádně instalován a používán systém s tepelným čerpadlem,
z tepelný výkon tepelného čerpadla kryje minimálně 60 % tepelných ztrát vytápěného objektu,
z odběratel zajistí technické blokování topných elektrických spotřebičů kromě pohonu kompresoru tepelného čerpadla v době platnosti vysokého tarifu.
* Ceny jsou platné v roce 2012 a jsou uvedeny včetně DPH.
** Kompletní podmínky pro uplatnění distribuční sazby D56d naleznete na webu www.pre.cz.
Rady, tipy, informace
21
Životnost tepelného čerpadla
Podnikatel zaplatí v nízkém tarifu 2,259* Kč/kWh, ve vysokém tarifu 2,679* Kč/kWh. Zvýhodněná
sazba Aktiv TČ 22, C56d** bude zákazníkovi přiznána, pokud:
z věrohodným způsobem prokáže, že pro vytápění objektu je řádně instalován a používán systém s tepelným čerpadlem,
z tepelný výkon tepelného čerpadla kryje minimálně 60 % tepelných ztrát vytápěného objektu,
z odběratel zajistí technické blokování topných elektrických spotřebičů kromě pohonu kompresoru tepelného čerpadla v době platnosti vysokého tarifu,
z vytápěcí soustava s tepelným čerpadlem bude napájena samostatným přívodem a měřena
samostatným měřicím zařízením.
* Ceny jsou platné v roce 2012 a jsou uvedeny bez DPH.
** Kompletní podmínky pro uplatnění distribuční sazby C56d naleznete na webu www.pre.cz.
Životnost tepelného čerpadla
Životnost tepelného čerpadla je dána především
životností kompresoru. Ta závisí především na počtu jeho sepnutí, který lze ovlivnit akumulací tepla
22
a správným dimenzováním výkonu tepelného
čerpadla. Čím vyšší je jeho výkon, tím častěji
se kompresor spíná a rychleji se opotřebuje.
Tepelná čerpadla
Životnost tepelného čerpadla
Důležitá je i kvalitní regulace, která nenechá kompresor
běžet v nevhodných podmínkách a minimalizuje počet
jeho startů.
Z výše uvedeného vyplývá, že záleží nejen na kvalitě
tepelného čerpadla, ale také na jeho regulaci a použití
akumulačních zásobníků. U kvalitních výrobků je životnost kompresoru dvacet i více let. Po této době lze sice
provést generální opravu chladicího okruhu a provozovat
systém dál, ale zařízení bude morálně a technicky zastaralé. Lze očekávat, že další vývoj tepelných čerpadel
posune tuto oblast výrazně vpřed. Životnost zemních kolektorů (vrtů) se pohybuje v řádu desítek let.
Můžeme nějakým způsobem životnost a bezporuchový
chod tepelného čerpadla ovlivnit? Důležitým předpokladem mnohaletého provozu s minimem poruch je v každém případě nákup kvalitního zařízení od renomovaného
výrobce. Nízká kvalita některých výrobků může mít za
následek zcela zásadní problémy znemožňující funkci
tepelného čerpadla, a to již po třech či čtyřech sezónách.
Při dodržení všech podmínek správného výběru, nákupu,
instalace a provozu nevyžadují tepelná čerpadla prakticky žádnou údržbu, a to ani v zimních měsících. Ve standardních podmínkách se lze běžně setkat se zařízeními,
která pracují deset i více let bez jakékoliv závady.
Značka kvality
tepelných čerpadel
Značka kvality EHPA – štítek kvality pro
tepelná čerpadla – má historický základ
v činnosti sdružení tepelných čerpadel
Německa, Rakouska a Švýcarska, kde
vznikla potřeba vytvořit společný soubor
požadavků pomáhajících zajistit kvalitu
tepelných čerpadel a souvisejících výrobků a služeb (označení kvality D-A-CH pro
německy mluvící země).
Může být přiznána tepelným čerpadlům
pro vytápění s elektrickým pohonem,
s ohřevem nebo bez ohřevu teplé vody,
s tepelným výkonem do 100 kW, která
tepelnou energii odebírají ze vzduchu,
země nebo vody. Značka kvality, založená
Nepodceňujte profesionální
instalaci!
Stejně jako v řadě jiných oblastí, také u tepelných
čerpadel platí, že kromě kvalitní značky je zásadní podmínkou dlouhé životnosti také profesionální
instalace. Dobrý prodejce by měl sám od sebe doporučit realizační firmu, se kterou často spolupracuje a na jejíž práci má dobré reference. Chtějte
vidět certifikát, případně jiný doklad o zaškolení
pracovníků montážní firmy na instalaci vámi vybraného typu tepelného čerpadla.
Rady, tipy, informace
23
Životnost tepelného čerpadla
na požadovaných kritériích, může úspěšně
napomoci dalšímu rozvoji rostoucího trhu
tepelných čerpadel a to zejména tím, že:
z Poskytuje ochranu spotřebiteli, že
označený výrobek má garantované
kvalitativní parametry a má zajištěny
stále propracovanější dlouhodobé výhody.
z Poskytuje přesvědčivé argumenty
(institucionální a finanční) všem institucím usilujícím o čerpání státních
příspěvků.
z Podporuje současnou koncepci tepelných čerpadel jako energeticky efektivních, spolehlivých a vysoce kvalitních výrobků.
z vzduch / voda (A2/W35) – 3,1
z přímé odpařování / voda
(E4/W35) – 4,3
c) potvrzení přípustné hladiny akustického výkonu,
d) existence prodeje a distribuce, plánování, servisu
a provozních dokumentů v místním jazyce země, kde
je tepelné čerpadlo distribuováno,
e) existence fungující sítě péče o zákazníka v oblasti
servisu, která umožňuje 24hodinovou reakční dobu na
řešení stížnosti spotřebitelů,
f) dvouletá plná záruka, která musí obsahovat prohlášení o tom, že na tepelné čerpadlo budou náhradní díly
k dispozici po dobu nejméně deseti let.
Průběžně aktualizovaný seznam certifikovaných tepelných čerpadel, označených pro
trh v České republice značkou
kvality EHPA, je k dispozici na
stránkách www.avtc.cz.
z Napomáhá chránit trh tepelných čerpadel před cenovou konkurencí způsobenou nízkou kvalitou.
z Podporuje zařazení tepelných čerpadel
mezi inovační technologie pro získávání obnovitelného vnějšího tepla šetrného k životnímu prostředí.
Aby bylo možné tepelnému čerpadlu přidělit značku kvality EHPA, musí splňovat
kritéria testu EHPA a jeho distributor musí
zajistit definovanou úroveň služeb. Z klíčových požadavků jsou to:
a) shoda všech hlavních komponentů
a soulad s mezinárodními a vnitrostátními předpisy a nařízeními (CE),
b) minimální hodnota topného faktoru
(COP) definovaná pro jednotlivé systémy takto:
z solanka / voda (B0/W35) – 4,3
z voda / voda (W10/W35) – 5,1
24
Tepelná čerpadla
Tepelné ztráty
Využijte výpočtovou aplikaci na posouzení účinnosti zateplení
objektu a výměny oken v Centru energetického poradenství PRE:
• výpočet tepelných ztrát objektu
• intuitivní ovládání i pro naprosté laiky
• poradenství zaměřené na výměnu oken a zateplení objektu
• výpočet nákladů na rekonstrukci objektu a návratnosti investic
• vyhodnocení ročních úspor
Centrum energetického poradenství PRE
Jungmannova 747/28, Praha 1
Otevírací doba: Po – Pá 10.00 – 18.00
www.energetickyporadce.cz
www.facebook.com/energetickyporadce
Poradenský web
• Úspory energie
a hospodárné využití elektřiny
• Obnovitelné zdroje
• Interaktivní komunikační nástroje
• Výpočtové aplikace
• Tipy a rady pro výběr, provoz
a recyklaci spotřebičů
• Elektronický katalog elektrotepelných
zařízení za zvýhodněné ceny
• Aplikace zásuvky ve světě
• Spotřebitelské testy
www.energetickyporadce.cz
Statistika tepelných čerpadel
Může tepelné čerpadlo nabídnout ještě více?
I když nám tepelné čerpadlo přináší skutečně výrazné úspory při vytápění
a ohřevu teplé vody, nabízí se otázka, zda bychom nemohli ušetřit ještě
více. Je například možné kombinovat je se solárními kolektory – dalším obnovitelným zdrojem levné energie pro ohřev teplé vody. Po technické stránce jde o spolehlivé řešení, ale z ekonomického hlediska je tato kombinace
méně výhodná než vytápění a ohřev vody jen pomocí tepelného čerpadla.
Energeticky úsporné řešení ohřevu teplé vody ale pomůže zajistit i speciální zásobník teplé vody, který má v sobě integrované malé tepelné čerpadlo.
Pracuje na principu získávání tepla z odpadního vzduchu, podobně jako větrání s rekuperací. Tuto energii celoročně využívá k velmi levnému ohřívání
teplé vody. Hlavní tepelné čerpadlo může být díky tomu mimo topnou sezónu vypnuto, což prodlužuje jeho životnost. Jiné typy ventilačních tepelných
čerpadel lze využít pro řízené větrání s rekuperací.
Statistika tepelných čerpadel
Ministerstvo průmyslu a obchodu provedlo na počátku
roku ; pravidelné statistické šetření, na jehož základě je možné zpřesnit odhad o dodávkách a instalacích
tepelných čerpadel v roce 2010. Z dostupných informací
vyplývá, že v průběhu roku 2010 bylo na
český trh dodáno dohromady 6 564 tepelných čerpadel o celkovém výkonu přibližně 82 MW.
Dodávka tepelných čerpadel na trh podle typu
Vzduch/voda
Země/voda
Vzduch/vzduch
Voda/voda
Jiné
27
Statistika tepelných čerpadel
Dodávka tepelných čerpadel na trh v roce 2010 podle typu
Typ tepelného čerpadla
Počet
Podíl [%]
Vzduch / voda
Země / voda
Vzduch / vzduch
Voda / voda
Jiné
Celkem
3 009
1 536
118
53
10
4 726
63,67
32,50
2,50
1,12
0,21
100,00
Tepelný
výkon [kW]
37 352
19 346
621
1 625
17
58 961
Podíl [%]
63,35
32,81
1,05
2,76
0,03
100,00
Průměrný
výkon [kW]
12,4
12,6
5,3
30,7
1,7
12,5
Zdroj: MPO, Tepelná čerpadla v roce 2010, Výsledky statistického zjišťování
Na základě informací hlavních distribučních společností (ČEZ Distribuce, a. s.,
Pražská energetika, a. s., E.ON Distribuce, a. s., ostatní společnosti nesledovány)
a výsledků staršího šetření Státní energetické inspekce lze sledovat orientační
vývoj počtu odběratelů v sazbách pro
tepelná čerpadla. Počty odběratelů v těchto sazbách však
neodpovídají skutečnému počtu instalovaných tepelných
čerpadel. Domácnosti je provozují také v sazbách D45/46
(přímotopné vytápění). To platí i pro firmy, u kterých se
počet instalovaných tepelných čerpadel také zvýšil. Řada
těchto odběrných míst je osazena více tepelnými čerpadly, větší firmy však sazby C55/56 nevyužívají.
Hrubý vývoj počtu tepelných čerpadel
Počet odběrných míst využívajících některý
z tarifů pro tepelná čerpadla
26 000
24 000
20 000
18 000
16 000
14 000
12 000
10 000
8 000
6 000
4 000
2 000
0
28
Firmy
Domácnosti
22 000
2002
2003
2004
2005
2006
Rok
2007
2008
2009
2010
Statistika tepelných čerpadel
Počet odběrných míst využívajících některý z tarifů pro tepelná čerpadla
Rok
Firmy
Domácnosti
2002
161
2 541
2003
227
3 449
2004
414
5 312
2005
551
6 795
2006
710
9 095
2007
834
11 257
2008
947
14 199
2009
1 077
17 793
2010
1 259
23 496
Zdroj: MPO, Tepelná čerpadla v roce 2010, Výsledky statistického zjišťování
Skutečně instalovaná tepelná čerpadla podle sektoru
Sektor
Domácnosti
Státní správa, obecní a městská zařízení,
nekomerční sféra, školství, zdravotnictví, sociální
služby, bazény, sportoviště a podobně
Podnikatelský sektor, energetika, průmysl,
zemědělství, obchod, služby a podobně
Celkem
Počet
celkem
4 180
Instalovaný tepelný
výkon [kW]
47 869
Průměrný tepelný
výkon [kW]
11,5
214
4 059
19,0
333
7 033
21,2
4 726
58 961
12,5
Zdroj: MPO, Tepelná čerpadla v roce 2010, Výsledky statistického zjišťování
29
Statistika tepelných čerpadel
Tepelná čerpadla mají co nabídnout
Na domácí spotřebě energie se z téměř
85 % podílí vytápění a ohřev vody. Hledání řešení, které by vyhovovalo současným požadavkům, otevírá dveře tepelným
čerpadlům. Důvodem je také obecně větší
zájem o zachování kvality životního prostředí.
Jaká je budoucnost tepelných čerpadel s ohledem na
konkrétní podmínky České republiky? Stačí, když si odpovíme na základní otázku, co nás při hledání zdroje vytápění našeho domova nejvíce zajímá. Protože centrem
našeho zájmu nadále zůstávají nízké náklady, úspora
energie a energetická nezávislost, nemusíme se o budoucnost tepelných čerpadel obávat.
Podle spotřebitelských průzkumů z roku 2010 byla u nás vybavena tepelným
čerpadlem každá desátá novostavba, což
je v porovnání s ostatními státy Evropské unie stále poměrně malé množství.
Na základě těchto údajů lze očekávat, že
domů vytápěných tímto způsobem bude
postupně přibývat. Nahrávají tomu i ceny
tepelných čerpadel, které v posledních letech výrazně klesly, což zvýšilo dostupnost
těchto zařízení.
Podle čeho vybírat
realizační firmu?
K výraznému zájmu o tepelná čerpadla kromě narůstajících cen energií a obecného zájmu o životní
prostředí přispěly i dotační programy, především Zelená úsporám. Na trhu se však vzápětí objevila
řada „podnikatelů“, kteří se touto oblastí nikdy dříve nezabývali a jejichž cílem bylo především využít
výhodných možností státní podpory. Do České republiky začali dovážet výrobky, které v některých
případech nesplňují ani zcela standardní požadavky na provoz tepelných čerpadel. Protože se často
jedná o malé společnosti, bývá problém s dodržením záručních podmínek a často i s komunikací
s prodávajícím.
I zde platí obvyklé rady: Prověřte si dodavatele v obchodním rejstříku. Zkontrolujte jeho internetové
stránky, stejně jako web dovozce nebo výrobce tepelného čerpadla, nejedná-li se o stejnou firmu.
Ověřte si, zda se informace o parametrech a zárukách nerozcházejí s tím, co tvrdí dodavatel. Velmi dobrým vodítkem pro správný výběr jsou například informace poskytované Asociací pro využití
tepelných čerpadel, která na svých internetových stránkách www.avtc.cz uvádí seznam ověřených
montážních firem. Důvěryhodný dodavatel vás také bez problémů seznámí s referencemi.
30
Slovníček základních pojmů
Slovníček základních pojmů
Bivalentní bod
Venkovní teplota, při které tepelné čerpadlo pokrývá
tepelnou spotřebu vytápěného domu. Při dalším poklesu
teploty pod teplotu bivalence je spuštěn bivalentní topný zdroj. Teplota bivalence je závislá na topném výkonu
tepelného čerpadla a teplotě topné vody.
Bivalentní topný zdroj
Přídavný zdroj elektrické energie, který je nezbytný jako
záloha k pokrytí dnů, kdy je funkce tepelného čerpadla
nedostačující. Spíná například při poruše tepelného čerpadla nebo při velkých mrazech (po dosažení určeného
bivalentního bodu) a podobně.
Ekvitermní regulace
Ekvitermní regulace upravuje teplotu topné vody vstupující do otopného systému v závislosti na teplotě venkovní.
V případě tepelných čerpadel je tento způsob regulace
důležitější než u jiných zdrojů tepla, protože čím nižší je
teplota topné vody, tím vyjde provoz tepelného čerpadla
levněji.
Příklad: Když je venku −15 °C, regulace pouští do domu
topnou vodu o teplotě například 50 °C. Pokud je ale venku +10 °C, regulace udržuje teplotu topné vody jen na
30 °C, čímž znatelně snižuje množství elektřiny, kterou
tepelné čerpadlo spotřebuje pro svůj provoz.
Expanzní ventil
Nachází se mezi kondenzátorem a výparníkem. Slouží ke
snižování kondenzačního tlaku na odpařovací tlak odpovídající výparné teplotě.
Hlubinný vrt
Má obvykle hloubku mezi 50 a 150 m a průměr 130 až
220 mm. Na 1 kW výkonu tepelného čerpadla je potřeba, v závislosti na geologických podmínkách, 12 až 18 m
hloubky vrtu.
Pro správný nákup
z Oslovte renomované firmy.
z Tepelné čerpadlo si nechte dodat jako komplet – včetně projektu, instalace, uvedení do provozu a servisní smlouvy.
z Poptávku zadejte u více firem
a nedejte se zlákat první „výhodnou“ nabídkou.
z Důležitou součástí tepelného
čerpadla je kvalitní regulace – nikoliv obyčejný termostat.
Požadujte ekvitermní regulátor
určený pro tepelná čerpadla.
z Než se definitivně rozhodnete,
věnujte čas prohlídce již zprovozněných tepelných čerpadel.
Sledujte, jak instalace vypadá
po dlouhodobém provozu, zeptejte se majitele, jak probíhal
záruční servis, vyzkoušejte si
ovládání regulace, poslechněte
si, zda je zařízení hlučné.
Invertorový kompresor
Rotační kompresor, jehož otáčky je možné
plynule řídit a tím regulovat okamžitý výkon kompresoru a celého systému.
Kompresor
Stroj určený ke stlačování (kompresi) plynů a par, které má za následek mimo jiné
jejich ohřev.
31
Slovníček základních pojmů
Kondenzátor
Výměník tepla tepelného čerpadla, v němž je
teplo odevzdáváno při kondenzaci par chladiva.
Topné období
Počet dní v roce, kdy je třeba budovy vytápět. Určuje se
podle oblastí a průměrné teploty. V České republice má
délku okolo 230 dnů.
Nezámrzná hloubka
Taková hloubka pod povrchem země, od
které nedochází ani během nejchladnějšího
období roku k promrzání zeminy. V zeměpisných šířkách České republiky je za nezámrznou hloubku považována úroveň 80 až
140 cm pod povrchem v závislosti na druhu
zeminy.
Topný faktor (zkratka COP)
Zkratka COP pochází z anglického slovního spojení
„Coefficient of Performance“. Topný faktor je základním parametrem vyjadřujícím „účinnost“ tepelného čerpadla. Je to poměr mezi vyrobeným teplem
a spotřebovanou elektrickou energií. Čím vyšší topný
faktor, tím je provoz zařízení levnější. Topný faktor se
u tepelného čerpadla mění podle podmínek, ve kterých
pracuje. Totéž zařízení může mít jednou topný faktor 5
a při jiných podmínkách třeba jen 2. Proto srovnávejte
topné faktory vždy při stejných teplotních podmínkách.
Hodnota COP je uváděna výrobcem systému a ověřována předepsanými zkouškami. Pro jednotlivé typy
tepelných čerpadel je třeba jejich COP měřit při splnění
těchto teplotních podmínek:
z země / voda: solanka 0 °C / topná voda 35 °C,
z vzduch / voda:
venkovní vzduch 2 °C / topná voda 35 °C,
z voda / voda:
studniční voda 10 °C / topná voda 35 °C.
Příklad: Tepelné čerpadlo má výkon 12 kW a elektrický
příkon 3 kW. Topný faktor je tedy roven 4 (12 / 3 = 4).
Nízkopotenciální teplo
Nachází se všude kolem nás – je obsažené
ve vzduchu, zemi a vodě jako důsledek dopadajícího slunečního záření a tepelné energie zemského jádra (geotermální aktivity).
Není využitelné běžným způsobem, lze je ale
získávat pomocí tepelných čerpadel.
Označení typu tepelného čerpadla
První slovo vyjadřuje, odkud tepelné čerpadlo bere energii (vzduch, země, voda), druhé slovo označuje, jak je energie odevzdávána do objektu (voda, vzduch). Označení
vzduch / voda tedy znamená odběr tepla ze
vzduchu a ohřev vody v topném systému.
32
Primární zdroje energie
Jako zdroj energie pro tepelná čerpadla slouží nízkopotenciální teplo obsažené ve vzduchu, vodě a zemi. Prostřednictvím tepelného
čerpadla lze toto teplo efektivně využít pro
vytápění a ohřev vody.
Tepelné ztráty
Tepelné ztráty vytápěného prostoru jsou součtem tepelných ztrát prostupem tepla a tepelných ztrát větráním.
Tepelná ztráta prostupem tepla je množství tepla, které
prochází konstrukcí v důsledku rozdílných teplot na její
vnitřní a vnější straně. Tepelná ztráta větráním, neboli
výměnou vzduchu, je způsobena potřebou zajistit určitou minimální výměnu vzduchu v daném prostoru.
Režim odtávání
Je regulační proces sloužící k odstranění
jinovatky a ledu na výparníku tepelného čerpadla vzduch / voda přívodem tepla.
Výparník
Výměník tepla tepelného čerpadla, v němž je odpařováním pracovního média (při nízké teplotě a tlaku) teplo
odebíráno tepelnému zdroji.
Využijte slevy
Nakupujte přímo v Centru
energetického poradenství PRE
Centrum energetického poradenství PRE
Jungmannova 747/28 (palác TeTa), Praha 1
Otevírací doba: Po – Pá 10.00 – 18.00
tel.: 840 550 055, e-mail: [email protected]
www.energetickyporadce.cz
www.facebook.com/energetickyporadce
Uvedené publikace a řadu dalších si můžete zdarma vyzvednout
v Centru energetického poradenství PRE
nebo stáhnout na www.energetickyporadce.cz.
Výpočetní
technika
Okna
ג
’âäŒèáÖÕ
ÂäÓÝæÛÕݍ ’ÝÞÛßÓæÛìÓÕj
’Ó
èbæäVàjß
Rady a tipy
na úspory
Rady, tipy, informace
Tepelné izolac
e
Rady, tipy, info
rmace
OB-1
23.8.2012 10:53:10
Publikaci Tepelná čerpadla – rady, tipy, informace
vydala pro své zákazníky Pražská energetika, a. s.
Na Hroudě 1492/4, 100 05 Praha 10
Zákaznická linka PRE: 840 550 055
Centrum energetického poradenství PRE
Jungmannova 747/28 (Palác TeTa), Praha 1
www.pre.cz, www.energetickyporadce.cz
www.facebook.com/energetickyporadce
Texty: Centrum energetického poradenství PRE, Net Press Media
Obrázky: PRE, Net Press Media, IVT, REHAU, Stiebel Eltron
Grafické zpracování: Net Press Media
Vyšlo v Praze v říjnu 2012
Download

Tepelná čerpadla – rady, tipy, informace