Panelák

Tepelná čerpadla – levné teplo pro bytové domy

Princip tepelného čerpadla známe již cca 160 let, kdy jej teoreticky popsal Lord W.T. Kelvin, pokračovatel autora prvního a druhého zákona termodynamiky Rudolfa Clausiuse.

Rudolf Clausius William Thomson - Lord Kelvin
K masovému použití v Evropě však dochází až v době ropné krize, kolem r. 1980. Od té doby se tato technologie velmi zdokonalila. Dnes je snadno dostupná a provozně se jedná o jednu z nejlevnějších možností vytápění a ohřevu vody. Současný nárůst cen energií zvýšil poptávku po tepelných čerpadlech a umožnil jejich použití i pro velké budovy – včetně panelových domů. Díky nárůstu výroby, je současná cena tepelných čerpadel na relativně nízké úrovni. Kvalita tepelných čerpadel se stále zvyšuje a stroje některých výrobců mají technické parametry, o jakých se nám před 10 lety mohlo jenom zdát. Díky malým provozním nákladům úspěšně konkurují plynovým kotelnám. Mohou být instalována téměř do každého objektu a díky tomu dnes konkurují i dálkovému vytápění z odpadního tepla elektráren a továren.


Princip tepelného čerpadla je jednoduchý: malou část energie pro svůj provoz odebere ze sítě ve formě elektřiny a větší část získává využitím fyzikálních principů z okolního prostředí – vzduchu, země, nebo vody. Poměr bývá nejčastěji 1:3, tedy při 1 kWh spotřebované elektřiny dodá do topení 3 kWh tepla a 2 kWh odebere zadarmo z okolního prostředí – vzduchu či země.

Princip tepelného čerpadla Tepelná čerpadla
















Pořizovací cena pro činžovní a panelové domy je jen o málo vyšší, než u plynové kotelny. Plyn je však stále dražší a tak není výjimkou doba návratnosti investice tepelných čerpadel 4 nebo 5 let! Pokud platíte za teplo cca nad 450,- Kč/GJ, pak již má smysl nechat si zpracovat posouzení proveditelnosti a kalkulaci investice i budoucích provozních nákladů. Pokud platíte kolem 600,- Kč/GJ, pak bude asi tepelné čerpadlo vaším favoritem. Je však nutné individuální posouzení.

Čerpadlo země-voda Jaké tepelné čerpadlo je vhodné pro bytové domy?
Principielně se rozlišují podle toho, odkud získávají energii. Pro větší domy se řadí více menších čerpadel do kaskády, bývá to finančně i provozně výhodnější, než jeden „velký“ stroj. Principielně se tepelná čerpadla rozlišují podle toho, odkud získávají energii.

Země-voda znamená, že energie je získána ze zemních vrtů nebo tzv. „plošného zemního kolektoru“. Dosahují velmi dobrých provozních parametrů. V bytové výstavbě jsou ale obtížněji použitelná, zejména kvůli nárokům na prostor – velikost vlastního pozemku kolem domu. Podstatným hlediskem je také cena prací, souvisejících s vybudováním vrtů nebo kolektoru.

Tepelná čerpadla vzduch voda získávají energii z venkovního vzduchu. Instalují se na střechy domů, fasády, nebo na ocelovou konstrukci před domem. V přechodném období a v létě (pro ohřev teplé vody) dosahují lepších parametrů než zemní čerpadla a jen nepatrně horších parametrů v zimním provozu. Investičně jsou mnohem levnější, kvalitní stroje fungují úsporně i při výrazně záporných venkovních teplotách. Pro bytové domy jsou snadno dostupným řešením.

Čerpadlo vzduch-voda

Je pro Váš dům tepelné čerpadlo vhodné? Každý dům je možné topit tepelným čerpadlem. Problém není v otázce „jestli“, ale v otázce „za kolik“. Statisticky až 90% problémů je způsobeno nevhodným návrhem, nebo zanedbáním úprav topného systému. Před stanovením parametrů a výběrem vhodného T.Č, je nezbytné provést optimalizaci a seřízení topné soustavy. To se provádí výpočtem a tzv. „hydraulickým zaregulováním“. Pokud není soustava spočítána a optimalizována na provoz s tepelným čerpadlem, pak v podstatě chybí nejdůležitější údaje pro návrh tepelného čerpadla. Předběžné návrhy a cenové kalkulace dodavatelů pak často bývají optimalizovány spíše na schopnost prodat, než na schopnost levně topit. Jednoznačně lze doporučit nejprve provést hydraulické zaregulování s potřebnými výpočty a pak teprve vybírat tepelné čerpadlo.
nabídka služeb zdarma
Výběr vhodného tepelného čerpadla je pro laika poměrně problematickou fází. Porovnání technických parametrů nebývá jednoznačné ani pro odborníka.

Topný faktor (COP) - vyjadřuje poměr mezi okamžitým výkonem stroje a okamžitým příkonem.
Příklad: pokud při okamžitém výkonu 150kW potřebuje čerpadlo pro své napájení příkon 50kW, pak je hodnota COP: 150/50=3. Obecně však vůbec nelze doporučit laické porovnání pouze podle topných faktorů. Hodnota COP se u dnes nejpoužívanějších invertorových čerpadel (T.Č. s proměnlivým výkonem) EHPA mění podle okamžitého výkonu a proto není možné pro srovnání použít obecné údaje z propagačních materiálů. Kvůli zpřehlednění a zjednodušení porovnání technických parametrů byl zákonem od 1.1.2013 namísto okamžitého topného faktoru „COP“ zaveden pojem „SCOP“ – sezónní (průměrný) topný faktor. U kvalitních čerpadel bývá SCOP kolem 2,9 až 3,2. Stanovení hodnoty SCOP (a ověření exaktním měřením) je pro výrobce finančně velmi náročnou záležitostí – musí se řešit pro každý typ a výkonovou řadu samostatně v nezávislé zkušebně, což stojí až miliony korun. Proto je platnost daného zákona odložena až do 1.1.2014, kdy by všechna tepelná čerpadla měla být vybavena štítkem s hodnotou SCOP. Pokud Vám tedy váš dodavatel čerpadla poskytne pouze hodnoty COP, pak se jako laik neobejdete bez důvěryhodného odborníka, který srovnání a výběr tepelného čerpadla provede za Vás. Honba za zvýšením COP o další desetinky je zcela neopodstatněná. Vede jednak k zbytečnému zvyšování investičních nákladů a především ke snaze prodejců v podstatě obelhat zákazníka nepodstatnými „výhodami“ a naopak pomlčet o velmi podstatných nevýhodách – viz. další téma.

Problematika klesajícího výkonu: u standardních čerpadel, klesá jejich výkon s klesající teplotou „zdrojového media“, tedy u čerpadel vzduch-voda s klesající teplotou venkovního vzduchu. Např. čerpadlo má podle propagačního materiálu výkon 30 kW – tato hodnota však platí pouze pro určité malé rozmezí venkovní teploty, např. od +7°C do +10°C. Při venkovní teplotě vyšší než +10°C výkon čerpadla roste (třeba až k 40kW při +30°C). Při klesající venkovní teplotě naopak skutečný výkon čerpadla klesá – až na hodnotu např. 10 kW při -15°C. Z toho tedy vyplývá, že pro vykrytí tepelných ztrát domu je potřeba kromě T.Č. také další zdroj tepla, nejčastěji elektrokotel (tzv. „bivalentní zdroj“). A právě doba, po kterou je nutné současně s čerpadlem udržet v provozu bivalentní zdroj, je důležitějším faktorem pro zhodnocení návratnosti investice, než všude skloňovaný topný faktor, který dobře vypadá, ale u moderních čerpadel mnoho neřeší. Je tedy potřeba si uvědomit, že COP tepelného čerpadla není topným faktorem celého zdroje tepla – pokud nezapočítáme provoz bivalentního zdroje, např. elektrokotle a dalších spotřebičů nutných pro provoz celého systému (např. oběhových čerpadel apod.). Nicméně na trhu jsou již dnes také čerpadla, která udrží konstantní výkon až do venkovní teploty -15°C. Provozní náklady těchto čerpadel jsou nižší, při tom pořizovací náklady téměř srovnatelné. Tato čerpadla se až do této venkovní teploty dají navrhovat i tzv. „monovalentně“ – tedy bez potřeby bivalentního zdroje tepla. V těchto případech se však bivalentní zdroj instaluje také – kvůli dokrytí výkonu při teplotách kolem -20°C, jako zálohový zdroj tepla, a v případě radiátorových soustav někdy pro potřebu zvýšení teploty topné vody při nízkých venkovních teplotách.

Často se diskutuje na téma hlučnosti. Většina čerpadel splňuje hygienické normy s rezervou, často však chybují instalační firmy při nevhodném umístění venkovní jednotky nebo nevhodném vedení chladivového potrubí. Vhodnou instalací se dá hlučnost snížit na minimum, které naprosto nevadí ani obyvatelům domu, ani sousedům.

Životnost tepelných čerpadel se udává cca 15 let pro vzduch-voda a cca 15 až 20 let pro země-voda. Nejvíce zatěžovaným prvkem je kompresor, který se dá vyměnit jako jakýkoliv běžný náhradní díl. Díky obrovskému nárůstu výroby neustále klesá i cena náhradních dílů, takže není třeba se zbytečně obávat servisních nákladů na sklonku životnosti.

Jak porovnat nabídky firem? Důležité je především porovnat jednotlivé hodnotící údaje ve vzájemném kontextu, nikoliv samostatně. Pokud něčemu nerozumíte, zeptejte se – odpověď by měla být rychlá a zcela jasná, i podle toho poznáte kvality dodavatele. Každopádně je vhodné nabídky nechat posoudit u nezávislého odborníka, např. projektanta. Ten často na první pohled odhalí chyby např. v dimenzování potrubí nebo oběhových čerpadel, případně samotného tepelného čerpadla.

Doporučené hodnotící údaje:
  1. jakým způsobem Vás informuje dodavatel o nutnosti optimalizace topné soustavy? Jsou tyto náklady alespoň odhadem zahrnuty do ceny díla? Pokud Vás neupozorní, že bude nutné provést výpočet a hydraulicky soustavu optimalizovat, pak jsou na místě jisté pochyby.
  2. Jaký je sezónní topný faktor tepelného čerpadla a jaký je výsledný topný faktor celého zdroje tepla včetně bivalentního zdroje při 0°C, -7°C, -15°C, -20°C?
  3. Jaká teplota topné vody bude potřeba pro vytápění domu např. při -12°C venkovní teploty a jakou teplotu topné vody je schopné poskytnout při této venkovní teplotě tepelné čerpadlo?
  4. Při jaké venkovní teplotě klesne výkon čerpadla pod potřeby domu a kdy již bude nutný provoz bivalentního zdroje?
  5. Jsou v ceně díla zahrnuté veškeré náklady na montáž a veškerý materiál? Například akumulační/taktovací zásobník, regulace, napojení na stávající systém topení i vody, bivalentní zdroj, neutralizace a odvod kondenzátu, ochrana proti zámrzu v odvodu kondenzátu, konstrukce pod venkovní jednotky vč. odpovídajícího zajištění stability, odhlučňovací prvky, vedení chladiva včetně prostupů, chrániček a izolace, tepelné izolace potrubí, úsporná oběhová čerpadla, rozvaděč elektro, úpravy elektro-přívodu pro strojovnu, zásobník na ohřev teplé vody, uvedení do provozu, revize elektro, tlakové zkoušky…

Podrobnější informace o tepelných čerpadlech: www.TepelnaCerpadlaProBytoveDomy.cz

Pošlete nám nezávaznou poptávku na tepelné čerpadlo pro váš dům.

nabídka služeb zdarma

Doporučujeme:
Váš odborník na vytápění a úspory tepla