Vybíráme tepelné čerpadlo

Rubrika: Stavíme a opravujeme, Tepelná čerpadla

S tepelným čerpadlem můžete výrazně snížit náklady na vytápění a také zvýšit jeho komfort. Vždy jde o poměrně vysokou počáteční investici, proto se vyplatí pečlivě vybírat vhodný typ pro váš dům.

Tepelná čerpadla se dělí na varianty vzduch/voda, voda/voda a země/ voda. Kromě toho existuje speciální typ čerpadla vzduch/vzduch, které pracuje jako obrácená klimatizace. První slovo v názvech jednotlivých variant označuje zdroj, z něhož se teplo odčerpává, druhé pak médium, kterému se teplo předává, což je nejčastěji právě voda. Tepelné čerpadlo může být zdrojem tepla pro radiátory, ale může fungovat i ve spojení s podlahovým teplovodním systémem či dalšími typy vytápění. Pro správný výběr je zásadní volba zdroje, z nějž se teplo odebírá.

Ze země do vody

Zvláště v době první vlny rozšíření tepelných čerpadel bylo častou volbou čerpadlo na principu 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.

Jak to funguje? V plastové trubce v několik set metrů dlouhém 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.

______________________________________________________________________

Další články Speciálu Tepelná čerpadla:

Budoucnost vytápění patří tepelným čerpadlům

Co byste měli vědět před pořízením tepelného čerpadla

Jak temperovat dům

________________________________________________________________________

Ze vzduchu do 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.

Pro nižší teploty je v hydroboxu instalován malý elektrokotel, který pomáhá tepelnému čerpadlu dosáhnout požadované teploty vody. I přesto jsou čerpadla vzduch/ voda obvykle doporučována jako nejekonomičtější varianta tepelného čerpadla. Některé zdroje navíc uvádí, že u řady čerpadel tohoto typu lze spoléhat na efektivní provoz dokonce až do -20 nebo -25 °C. což by mělo být v podmínkách České republiky zcela dostačující.

V posledních letech patří tento systém k nejčastěji instalovaným tepelným čerpadlům. Čerpadlo se v tomto případě skládá ze dvou jednotek. Venkovní zařízení o velikosti zhruba 150 x 100 x 50 cm doplněné ventilátorem se jednoduše 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.

Z vody do vody

Tepelné čerpadlo voda/voda získává teplo z vody, nejčastěji ze studny. Je potřeba mít studnu čerpací a studnu 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. V tuzemských podmínkách není příliš rozšířeno.

Varianta vzduch/vzduch se doporučuje spíše jako doplňkový zdroj vytápění pro přechodná jarní či podzimní období. Je konstruováno jako klimatizace, která v případě potřeby pracuje obráceně.

Kolik to stojí

Odpověď na otázku, která varianta tepelného čerpadla je ekonomicky nejvýhodnější, není úplně jednoduchá. Zpravidla budete vycházet z možností vašeho rozpočtu, rozlohy a charakteru pozemku i klimatických podmínek v místě instalace čerpadla. A také z toho, zda zvolíte raději nižší vstupní investici a méně náročnou realizaci, nebo raději rychlejší návratnost, která je však obvykle podmíněna nutností zaplatit na počátku výrazně víc peněz.

Počáteční investice je v případě tepelného čerpadla poměrně vysoká ve všech případech. Nedává příliš smysl například u nárazově využívané rekreační chaty. Ale pokud stavíte či rekonstruujete víkendový dům ještě v době, kdy jste ekonomicky dostatečně silní a produktivní a počítáte s chalupou i jako s investicí do budoucna či trvalým bydlením na penzi, stojí tepelné čerpadlo rozhodně za úvahu.

Například na internetu najdete celou řadu tabulek vyčíslujících rozdíly mezi náklady na vytápění tepelným čerpadlem a obvyklými typy paliv. Rozhodně ušetříte oproti elektřině či plynu. Ve srovnání s cenami tuhých paliv (uhlí, dřevo, pelety) na nákladech neušetříte, ročně můžete zaplatit i víc. Je ale nutné brát v úvahu i zcela bezpracné a ekologické vytápění, kterého docílíte s tepelným čerpadlem. Upřednostníteli tedy variantu nejnižší jednorázové investice v kombinaci s nejméně náročným způsobem instalace a zapojení tepelného čerpadla, zvolte variantu vzduch/voda. I tak počítejte s investicí zhruba 150 až 200 tisíc korun.

Další náklady

U dalších typů čerpadel mohou vznikat specifické náklady, které budou závislé na podmínkách v místě instalace čerpadla. Je nutné počítat především se složitější instalací. U čerpadel typu země/voda je třeba pro položení trubek k čerpadlu o výkonu 10 kW (minimum pro novostavbu) rozkopat pozemek o ploše kolem 300 metrů čtverečních. Na takto využitém pozemku nemohou být další stavby, problematické může být i jeho využívání třeba pro zahradu.

U čerpadel typu voda/voda slouží vrty hluboké až 150 metrů. V některých případech lze využít i vodu z rybníka nebo řeky, kdy se kolektor pokládá na dno. Je tedy nutné započítat i poměrně vysokou cenu vrtu, takže se s počátečními náklady obvykle nedostanete pod 300 tisíc korun. Čerpadlo tohoto typu však má výhodu v maximální stabilitě a nezávislost na počasí. Ve vrtu je stálá teplota po celý rok a lze nejspolehlivěji docílit požadovaného principu jedna ku třem, což znamená, že dostáváte dvě třetiny tepla oproti vložené energii zdarma. Z toho důvodu je varianta voda/voda i přes nejvyšší počáteční investici doporučovaná jako řešení s nejrychlejší návratností.

„Porovnáte-li úsporný kondenzační plynový kotel a kvalitní tepelné čerpadlo, obojí s instalací a uvedením do provozu, pak se z hlediska pořizovacích nákladů dostanete k tomu, že tepelné čerpadlo bude asi o 120 až 150 tisíc korun dražší. Porovnáte-li náklady na vytápění a připočtete-li náklady na elektrickou energii celého objektu, která je v případě tepelného čerpadla s využitím sazby D 56 po dobu 22 hodin denně zhruba poloviční ve srovnání s cenou elektřiny v případě, že se topí plynem, pak rozdíl mezi těmito způsoby vytápění a energetického zásobování běžného rodinného domu činí ročně asi 25 tisíc korun ve prospěch provozu s tepelným čerpadlem,“ uvádí předseda Asociace pro vyžití tepelných čerpadel Josef Sedláček, podle něhož se návratnost investice do tepelného čerpadla pohybuje zhruba mezi pěti až sedmi lety. „Při životnosti kvalitního tepelného čerpadla dvacet let a plynového kondenzačního kotle deset let je to pádný důvod, proč zvolit tepelné čerpadlo,“ dodává Josef Sedláček.

text: Richard Guryča
foto: František Vaňásek a archiv firem