Tepelná čerpadla

Ve většině případů bude nutné zřídit i technickou místnost v domě, v níž bude zázemí systému vytápění. Foto: Shutterstock

Tepelné čerpadlo je zdroj tepla s nízkými náklady na provoz a rovněž s minimálními nároky na obsluhu. Zaplatíte zhruba jako za topení dřevem, komfort je však srovnatelný s vytápěním elektřinou.

Pokusíme-li se o co nejjednodušší vysvětlení principu fungování tepelného čerpadla, pak jde o zařízení, které odnímá teplo z okolí vytápěného objektu, a to ze vzduchu, ze země nebo z vody. Toto teplo převádí na vyšší teplotní hladinu použitelnou pro vytápění a ohřev teplé vody.

Standardní tepelná čerpadla, včetně těch, která jsou vhodná pro nepravidelně obývané objekty typu rekreačních chalup, získávají teplo nejčastěji ze země nebo ze vzduchu. Výběr správné varianty přitom závisí na místních klimatických podmínkách, velikosti pozemku a účelu využití tohoto zdroje tepla. Podle odborníků tak pro temperování a přitápění malé chalupy či chaty vyhoví některé z menších čerpadel typu vzduch/vzduch, zatímco větší objekt s požadavky na vytápění i přes zimu bude vyžadovat výkonnější tepelné čerpadlo typu země/voda.

Některá tepelná čerpadla lze využívat i k ohřevu užitkové vody, jiná mohou v letních měsících sloužit i k ochlazení interiéru

Tepelné čerpadlo vzduch–vzduch

Tepelné čerpadlo tohoto typu odebírá teplo z venkovního vzduchu a ohřívá vzduch uvnitř budovy. Systém vzduch/vzduch ohřeje vnitřní vzduch přímo, bez pomoci topného systému, a dosahuje díky tomu vyššího topného faktoru než ostatní tepelná čerpadla. Mezi jeho přednosti patří nejnižší pořizovací cena v porovnání s ostatními typy tepelných čerpadel i rychlá a jednoduchá instalace. Je obvykle vybaveno i funkcí chlazení a nabízí se i jeho doplňkové funkce jako odvlhčování nebo čistění a ionizace vzduchu. Nelze ho využít pro ohřev teplé vody a není doporučováno pro objekty s větším počtem malých místností.

Některé řídicí jednotky tepelných čerpadel mohou vydávat poměrně intenzivní hluk. Foto: Shutterstock

Tepelné čerpadlo země–voda

U tohoto typu čerpadla je teplo ze země do vody předáváno obíhající nemrznoucí kapalinou o nízké teplotě varu. Ta v plynném stavu sbírá teplo v potrubí uloženém do vrtu nebo do kolektoru pod povrchem země. V okruhu je zařazen kompresor pro dosažení požadované vysoké teploty. V plastové trubce v zemním kolektoru protéká velmi chladná nemrznoucí kapalina, která se průchodem zemí ohřívá (v nezámrzné hloubce je stálá teplota přibližně 4 °C). Odtud putuje do prvního výměníku, kde předá teplotu plynnému médiu v okruhu kompresoru, kde se plyn stlačí. Tím se výrazně zahřeje a ve druhém výměníku předá topné vodě tepelný přírůstek. Energii ze země lze odebírat pomocí horizontálního plošného kolektoru nebo z vertikálního vrtu. Na 1 kW výkonu tepelného čerpadla potřebujete asi 12 m vrtu. Běžná hloubka jednoho vrtu je 100–150 m. Pokud je třeba pro tepelné čerpadlo zajistit více energie, odnímá se teplo z více vrtů. Uvádí se, že na 1 kW výkonu tepelného čerpadla potřebujete zhruba 30 m² pozemku. U vrtu je třeba počítat s jeho regenerací, jinak může dojít k jeho vyčerpání a zamrznutí.

Tepelné čerpadlo vzduch–voda

Systém se skládá ze dvou jednotek. Venkovní zařízení o velikosti zhruba 150 × 100 × 50 cm doplněné ventilátorem se postaví vedle domu. Do sklepa či jiné technické místnosti v domě se umísťuje vnitřní jednotka. Vzdálenost mezi oběma částmi systému by neměla překročit deset metrů. Venkovní a vnitřní jednotka se propojí potrubím a kabely, vnitřní část se pak připojí k systému vytápění a ohřevu vody.

Tepelné čerpadlo vzduch/voda pracuje tak, že teplo je odebíráno ze vzduchu přes výparník tepelného čerpadla, přes který proudí venkovní vzduch. Výhodou tohoto zařízení jsou nízké pořizovací náklady a nenáročná instalace. Základ vychází z tepelného čerpadla vzduch/vzduch, tedy klasické klimatizace. Systém je doplněn o takzvaný hydrobox, který převádí teplo do topné vody. Nevýhodou je závislost topného faktoru na teplotě vzduchu. Čerpadla vzduch/voda tedy efektivně pracují do –15 °C.

Venku umístěné řídicí jednotky jsou obvykle vidět, ale existují i v méně nápadném designu nebo je možné je různě maskovat. Foto: Shutterstock

Tepelné čerpadlo voda–voda

Za pozornost stojí i tepelné čerpadlo, které získává teplo z vody, nejčastěji ze studny, přesněji řečeno dvou studní, tedy čerpací a vsakovací. Voda se převádí z jedné studny do druhé přes výparník. Čerpadlo je závislé na vydatnosti zdroje vody ve studnách a je extrémně náročné na vhodné podmínky a údržbu.

Dobré rady

• Odpověď na otázku, která varianta tepelného čerpadla je ekonomicky nejvýhodnější, se odvíjí od toho, zda zvolíte nižší vstupní investici, nebo raději rychlejší návratnost, tedy víc peněz na začátku.
• Jednotlivé varianty a náklady na ně se vyplatí pečlivě srovnávat. Oproti elektřině či plynu ušetříte, při srovnání s cenami tuhých paliv mluví pro tepelná čerpadla spíše bezpracné a ekologické vytápění.
• Za nejlevnější variantu z hlediska pořizovací investice a náročnosti instalace a zapojení se považuje čerpadlo vzduch/voda.

Text: Richard Guryča
Foto: Shutterstock

Tepelná čerpadla