Spočítejte si...

Zavřít

Tepelné čerpadlo: vyplatí se do něj investovat?

Investice do tepelného čerpadla představuje nezanedbatelnou částku. Výsledná úspora je pak závislá na mnoha faktorech. Vyplatí se do něj investovat? (PŘÍKLAD Z PRAXE)

Tepelná čerpadla bývají řazena k alternativním zdrojům energie díky své schopnosti sbírat teplo z okolního prostředí, převádět ho na vyšší teplotní hladinu a nakonec ho využít pro ohřev vody nebo vytápění. Vysoká počáteční investice a relativně nízké ceny energií způsobovaly, že po dlouhou dobu zůstávala tepelná čerpadla většinou veřejnosti opomíjena. Se změnou těchto podmínek a výslednou úsporou však nabízejí tepelná čerpadla zajímavou alternativu. Podobné téma: Vyplatí se klimatizace do bytu? Porovnali jsme ceny a spotřebu

Tepelná čerpadla dokáží přebírat teplo z vody, vzduchu nebo země, které převedou na vyšší teplotu. Tu je možné využít k vytápění objektu nebo k ohřevu vody. Tepelná čerpadla mohou mít venkovní a vnitřní část. Ta venkovní odebírá teplo ze zdroje (voda, vzduch, země), vnitřní pak předává teplo do topného systému. V krajních případech lze teplo odebírat také z odpadního vzduchu, odpadních vod nebo pramenů teplé podzemní vody. To už jsou ale možnosti specifické a dispozičně omezené pouze na určité lokality, v textu se jimi proto nebudeme zabývat.

Zařízení funguje na principu chladícího zařízení, stejně jako lednice. Tepelné čerpadlo využívá opačný princip, tj. odebírá teplo z venkovního prostoru a předává ho dovnitř do vytápěného prostoru, vysvětlil serveru Měšec.cz Pavel Koníř, technický ředitel společnosti Martia. Ve vzduchu, vodě i zemi se nachází velké množství tepla. Kvůli nedostatečné teplotní hladině ale není možné ho využít k vytápění nebo ohřevu přímo. Prakticky dochází k tomu, že látku (zemi, vodu nebo vzduch) ochladíme o několik málo stupňů, čímž odebereme teplo, a tuto energii využijeme při ohřevu jiné látky jako je voda v bazénu, teplá užitková voda, či voda v topné soustavě, kterou ohřejeme také o několik málo stupňů, ale na úrovni pro nás přijatelné, uvádí Miroslav Hořejší na webu tzb.info s tím, že tak například ochladíme půdu na zahradě z 10 stupňů na 5 stupňů a tepelné čerpadlo zajistí ohřátí topné vody z 40 na 45 stupňů. Okolní prostředí a slunce zajistí, že se ochlazená půda na zahradě „dohřeje“ na původních 10 stupňů. Čtěte také: LED žárovka jako úsporné domácí osvětlení. Vyplatí se?

Pro financování rekonstrukce systému vytápění s přechodem na tepelná čerpadla lze využít i některé z dotačních programů. Pro veřejné budovy Státní fond životního prostředí (dále SFŽP), pro bytové objekty program Zelená úsporám a pro podnikatelské subjekty Operační program podnikání a inovace – oblast EKO-ENERGIE.

Výhodou instalace tepelného čerpadla může být i využití zvýhodněné sazby (např. D 55d, D 56d u dodavatele ČEZ) odebírané elektrické energie i pro ostatní spotřebiče v objektu vytápěném tepelným čerpadlem.

Zdroj: společnost Martia

Pro zvýšení sebraného tepla na vyšší teplotní hladinu je zapotřebí dalšího tzv. bivalentního zdroje. Nejčastěji to bývá elektrická topná vložka, která pomůže zajistit parametry topného média i při nízkých venkovních teplotách (pod  10°C ). Tento zdroj je poháněn kompresorem. Pro vlastní chod tepelné čerpadlo tedy potřebujete zajistit ještě chod kompresoru (stejně jako u chladničky či mrazáku), který pohání  elektrická energie. Kompresor pak přemění svou spotřebu elektrické energie v tepelnou, uvedl Koníř. Čtěte více: Elektřina zdražuje. Víme o kolik

Zjednodušeně lze říci, že tepelné čerpadlo spotřebovává přibližně jednu třetinu svého výkonu ve formě elektrické energie. Zbývající dvě třetiny tvoří teplo, které je odnímáno z ochlazované látky, říká Miroslav Hořejší. Pomocí zahřívání pracovní látky, která se odpařuje a stlačení páry na vysoký tlak, odevzdává při kondenzaci chladivo topné vodě vyšší teplotu, než která byla odebrána ze vzduchu, vody nebo země.

Označení tepelných čerpadel pramení z toho, odkud teplo odebírají a kam jej posléze odvádějí. Nejobvyklejšími kombinacemi jsou země/voda, voda/voda, vzduch/voda a vzduch/vzduch.

Anketa

Uvažujete o investici do tepelného čerpadla?

Zdroj: země

V tomto případě odebírá tepelné čerpadlo teplo ze země – tedy z půdy, kam se umístí zemní kolektor s nemrznoucí kapalinou. Problémem se může stát příliš malá plocha vaší zahrady. Na té už pak navíc nelze nic stavět. Pořizovací náklady této varianty nejsou tak vysoké jako například řešení s hloubkovými vrty, stálým ochlazováním zemního kolektoru se ale v zimě výkonnost tepelného čerpadla snižuje. Čtěte také: Energetické třídy spotřebičů: Vyplatí se podle nich řídit?

Druhou variantou jsou hloubkové vrty s trubkou naplněnou nemrznoucí kapalinou. Provoz této varianty je efektivnější a stabilnější. Pořizovací náklady jsou ale kvůli hloubení vrtů vyšší.

Zdroj: vzduch

Tepelná čerpadla využívající teplo vzduchu se dají instalovat jako samostatná vnitřní a vnější jednotka nebo jen ve venkovním či jen vnitřním provedení. Tato čerpadla nejsou náročná na požadavky vůči okolí domu jako varianty čerpající teplo ze země. Venkovní jednotka s ventilátorem ale může být hlučná, zatímco vnitřní provedení zase nárokuje poměrně dost prostoru. Kombinace venkovní i vnitřní jednotky zase vyžaduje splnění podmínek pro dobré dispoziční provedení celé soustavy (vzdálenost vnitřní a vnější jednotky). Výkon tepelného čerpadla klesá s venkovní teplotou. A to mnohem výrazněji než u ostatních provedení. Tím narůstá spotřeba elektrické energie a mírně se zvyšují náklady na provoz, píše Miroslav Hořejší.

Zdroj: voda

Využití čerpadla pro přenos tepla z vody vyžaduje celoroční vodní zdroj, jehož vhodnost se ověřuje dlouhodobou čerpací zkouškou. Důležité je i složení vody, které by mohlo způsobovat zanášení výměníku. Voda, která se čerpá většinou ze studny a čerpadlem je ochlazena, se pak vrací do vsakovací studny. Tu je potřeba vybudovat nedaleko studny čerpací, ale zároveň zabránit prosakování vody z jedné studny do druhé. Teplota vody ve studni musí být navíc dost vysoká, aby při ochlazování nehrozilo její zamrznutí. Řešení je možné aplikovat i na vodu z rybníka nebo řeky, problémem ale bývá čistota vody a někdy jsou také problémy s jejím odběrem. Čtěte také: Ušetřete desetinu spotřeby: malý velký žrout energie „STAND-BY“

Řešení je proto dispozičně omezeno pouze pro objekty, které se nachází v blízkosti vodního zdroje a vyžaduje kromě nároků na kvalitu, množství a teplotu vody i pravidelnou údržbu filtrů. Pořizovací náklady jsou ale nižší než například řešení s vrty.

Pro porovnání vhodnosti jednotlivých variant tepelných čerpadel se používá pojem topný faktor, který vypovídá o energetickém efektu. Jeho efektivitu příznivě ovlivňuje co nejvyšší teplota zdroje a co nejnižší teplota teplonosné látky. A pak samozřejmě vhodná topná soustava. Výsledek proto ovlivňuje i prostředí, kam je čerpadlo instalováno a tomu odpovídající provedení, které navrhne projektant.

Tepelná čerpadla jsou, s ohledem na technické parametry (výkony kompresorů, teplota topného média), vhodná pro vytápění objektů s dobrými tepelně technickými vlastnostmi obvodových konstrukcí. Z tohoto důvodu je jejich využití vhodné plánovat především do kvalitně izolovaných novostaveb, kde bude jejich využití uvažováno už při zpracování projektové dokumentace a budou tomu přizpůsobeny parametry otopné soustavy, radí Pavel Koníř, technický ředitel společnosti Martia, s tím, že u rekonstruovaných objektů je potřeba provést přepočet parametrů stávající otopné soustavy a případně provést její rekonstrukci – to samozřejmě zvýší investiční náklady a zhorší ekonomiku projektu.

U rekonstruovaných objektů je tepelné čerpadlo využíváno jako náhrada původního zdroje. Vzhledem k cenám jednotlivých druhů paliv a energie bývá nejvýhodnější náhrada za původní elektrokotel, kotel na topný olej, případně drahé teplo z centrálního zdroje. V případě náhrady kotle na zemní plyn, palivové dřevo nebo uhelného kotle obvykle nelze počítat s ekonomickou návratností vložených vlastních prostředků vztaženou k uspořeným provozním nákladům na energii. Tepelné čerpadlo ovšem zajistí tepelnou pohodu ve vytápěném objektu bez náročného doplňování paliva a vynášení popela, upřesnil Koníř.

Praktický příklad

Objekt (bytový dům o čtyřech bytových jednotkách) v ústeckém kraji, třípodlažní podsklepená budova s nevytápěnou půdou využívána obecním úřadem. Tepelná ztráta objektu před zateplením byla 63 kW.

V objektu je plánováno komplexní zateplení (zateplení fasády, stropu pod nevytápěnou půdou a výměna oken) a změna stávajícího zdroje ze dvou elektrokotlů na tepelné čerpadlo vzduch/voda (topný faktor dle výrobce 3,4) s bivalentním zdrojem (elektrická topná vložka). Tepelná ztráta objektu po zateplení je vypočítána na cca 37 kW. Součástí instalace tepelného čerpadla je komplexní rekonstrukce otopné soustavy.

  • Uvažované investice na rekonstrukci systému vytápění jsou cca 1 380 000 Kč.
  • Z toho cca 400 000 na úpravu otopné soustavy.
  • Předpokládaná finanční úspora je ve výši cca 85 000 Kč/rok.
  • Prostá doba návratnosti investice je tedy cca 16 let.
  • Technická doba životnosti tepelného čerpadla je cca 20 let.
  • Projekt byl připraven na financování s podporou dotačního programu SFŽP. (Dotace není při výpočtu uvažována. Po jejím započtení se ale návratnost investice ještě zvýší.)

Zdroj: společnost Martia

116 názorů Vstoupit do diskuse
poslední názor přidán 14. 9. 2016 18:10