Tepelná čerpadla: Jak fungují a jejich ne/výhody
Tepelné čerpadlo je nejefektivnějším zdrojem tepla, jenž může ušetřit roční náklady na teplo až o 70%. Váš dům vytopí a připraví teplou vodu po celý rok, protože dokáže fungovat i při velmi nízkých teplotách, které klesají hluboko pod bod mrazu. Čím vším může tepelné čerpadlo přispět vaší domácnosti? To zjistíte v následujících řádcích.
Ukázka tepelného čerpadla
Co je tepelné čerpadlo (TČ)
Jednoduše řečeno, tepelné čerpadlo je zařízení, které „přemísťuje“ teplo odněkud někam.
Získává energii z okolního prostředí vytápěné budovy a následně ji převádí na vyšší teplotu, která je zapotřebí například pro vytápění nebo ohřev vody.
Skvěle funguje také ve spolupráci s fotovoltaickými panely, což zajistí komplexní řešení pro váš dům po celý rok. Pokud chcete získat více informací o tomto způsobu řešení, čtěte náš článek: Fotovoltaika s tepelným čerpadlem >>
Věděli jste? Nejčastěji využívané tepelné čerpadlo typu vzduch-voda funguje i při teplotách do -25 °C. Při takových teplotách však klesá jeho výkon. Některé typy tepelných čerpadel, například země-voda, dokáží vytápět a ohřívat vodu stabilně po celý rok, bez ohledu na to, kolik je venku stupňů.
Co je splitové tepelné čerpadlo
Splitové tepelné čerpadlo představuje moderní a efektivní řešení pro vytápění i chlazení obytných i komerčních prostor. Jak už název napovídá, systém je rozdělen (split) do dvou hlavních komponent: vnější jednotky umístěné venku a vnitřní jednotky, která je instalována uvnitř objektu. Toto uspořádání umožňuje maximální efektivitu a adaptabilitu pro různé typy budov.
Princip funkce splitového tepelného čerpadla je založen na přenosu tepelné energie z venkovního prostředí do vnitřního prostoru v zimě pro vytápění a naopak v létě pro chlazení. Čerpadlo využívá tzv. reverzibilní chladicí okruh, který umožňuje změnu směru chladiva a tím i směru tepelného toku.
Venkovní jednotka TČ - monoblok
Venkovní jednotka typu monoblok je charakteristická tím, že všechny klíčové komponenty potřebné pro činnost tepelného čerpadla jsou integrovány do jednoho kompaktního bloku. To zahrnuje kompresor, výparník, kondenzátor a expanzní ventil. Tato jednotka je umístěna venku, obvykle na zemi nebo na stěně budovy, kde využívá okolní vzduch jako zdroj tepelné energie.
Monoblok je ideální volbou pro ty, kteří hledají efektivní, ale nenáročnou na údržbu možnost pro vytápění a chlazení. Navíc, mnoho moderních monobloků je vybaveno pokročilými funkcemi, jako je tišší provoz, vysoká účinnost při nízkých teplotách a inteligentní řídicí systémy, které se snadno integrují do domácí automatizace.
Proč si tepelné čerpadlo pořídit?
Tepelné čerpadlo je tak jeden z nejefektivnějších typů vytápění a ohřevu vody, které je na trhu aktuálně dostupné.
V posledních letech dokonce klesají ceny tepelných čerpadel a to ne jen díky dotacím. Ceny těch nejčastěji využívaných se pohybují mezi 300-400 tisíc Korun. Avšak tuto částku lze významně snížit o dotaci, jejíž výše může být až 165 tisíc Korun.
Více na naší stránce o dotacích Nová zelená úsporám.
Peníze vložené do pořízení tepelného čerpadla se tak domácnosti mohou vrátit již po 6-8 letech. Což není vůbec špatné, když zohledníme jeho životnost. Tepelná čerpadla mají délku životnosti testovanou na více než 20 let.
Pokud se bavíme o snižování nákladů na vytápění a ohřevu vody s pomocí tepelného čerpadla, vždy musíme zohlednit několik faktorů, které mají na konečnou výši úspory největší vliv. Více v článku: Vyplatí se tepelné čerpadlo? >>
Jak tepelná čerpadla šetří peníze?
Tepelné čerpadlo je zařízení, které vyrábí energii z obnovitelných zdrojů, jenž jsou „neomezené a zdarma“.
Pro jeho fungování je stále zapotřebí určitá část elektrické energie z distribuční sítě, avšak tato spotřeba výrazně klesne a tím se šetří peníze.
Z okolního prostředí dokáže čerpat až 75% tepelné energie a pouze 25% využije z elektrické sítě.
Představte si běžnou rodinu, která vytápí svůj dům o velikosti 120 m² pomocí elektrického kotle, který zároveň ohřívá vodu. Jejich roční spotřeba energie činí 7 500 kWh, což při ceně 5 Kč za kWh elektřiny představuje náklady ve výši 37 500 Kč ročně.
Po instalaci tepelného čerpadla vzduch-vzduch může dojít k výrazné úspoře:
- Předpokládaná snížení spotřeby energie: až 35%
- Spotřeba energie po instalaci: 4 875 kWh ročně (65% z původní spotřeby)
- Odhadované roční náklady po instalaci: 18 750 Kč
Tato příkladová rodina tedy může každý rok ušetřit přibližně 18 750 Kč.
Je důležité si uvědomit, že tento zjednodušený příklad je orientační a nezohledňuje další faktory, jako jsou počáteční investiční náklady na tepelné čerpadlo, jeho instalaci, možné dotace či úspory způsobené optimalizací vytápění.
Pro váš konkrétní případ a přesnější výpočet úspory můžete využít kalkulačku úsporného vytápění >>
Jak funguje tepelné čerpadlo?
Jak již bylo na začátku zmíněno, tepelné čerpadlo získává energii z okolního prostředí. Tím pak může být například voda, země nebo vzduch.
Pokud chcete vědět více o rozdělení typů tepelných čerpadel dle toho z jakého prostředí získávají energii, doporučujeme náš článek: Typy tepelných čerpadel >>
Na jakém principu funguje tepelné čerpadlo, si popíšeme na příkladu tepelného čerpadla vzduch voda. Přičemž první slovo (vzduch) značí z jakého prostředí energii čerpá, zatímco druhé slovo (voda) znamená, kam vyprodukované teplo dodává.
Funkce tepelného čerpadla se skládá ze tří kroků:
1. Čerpadlo odebírá teplo z okolního prostředí
Celý proces začíná odváděním tepla z okolního prostředí pomocí výměníku tepla, ve kterém proudí nemrznoucí kapalina (ta zajistí bezproblémový chod i v zimě).
Nemrznoucí kapalina je vždy o něco chladnější než je teplota v okolním prostředí a právě proto může přijímat teplo.
Následně se získané teplo předává do druhého okruhu.
2. Stlačením plynu dojde ke zvíšení teploty
Ve druhém okruhu proudí speciální látka tzv. chladivo. Toto chladivo má schopnost odpařování již při velmi nízkých teplotách. Chladící médium převezme teplo z prvního okruhu (výměníku) a nakonec se odpaří.
O další krok se stará kompresor, který chladící médium (v plynné podobně) nasaje a stlačí, čímž výrazně stoupne jeho teplota.
Nyní má chladivo dostatečnou teplotu na to, aby se tohoto tepla dalo využít a je tak předáno do topného okruhu.
3. Jaké jsou možnosti využití tepla v budově?
Poslední fáze celého cyklu je pro běžného uživatele ta nejdůležitější a zároveň nejpříjemnější. V tuto chvíli již stačí, abyste otočili kolečkem na termostatu a můžete začít topit nebo se sprchovat v teplé vodě.
Co se děje potom, co tepelné čerpadlo dodá teplo pro váš dům?
Horké chladivo předalo své teplo, čímž se ochladilo a znovu zkapalnělo. Ale chladivo je stále pod velkým tlakem a dost horké na to, aby znovu mohlo přijímat další teplo.
V tento moment zafunguje expanzní ventil, díky kterému se tlak chladiva sníží a tím rapidně klesne jeho teplota. Nyní je chladivo dostatečně podchlazené a celý proces může začít od začátku.
Jak funguje tepelné čerpadlo v zimě? Tepelné čerpadlo je schopné fungovat i při velmi nízkých teplotách, ale s nízkou teplotou se sníží i jeho výkon.
Teď už víme jak tepelné čerpadlo funguje, ale znáte všechny jeho výhody? A jaké má naopak nevýhody?
Výhody a nevýhody tepelných čerpadel
- Úspora na energiích nebo tuhých palivech
- Levnější distribuční sazba
- Čisté prostředí a udržitelnost
- Nízké nároky na obsluhu
- Dotace z fondů EU
- Vyšší počáteční investice
- Obtížná instalace (pouze v některých případech)
Pro vytápění svého domu či ohřevu vody, již nebudete potřebovat tolik elektrické energie. Tepelné čerpadlo využije pouze 25% z elektrické sítě a zbylých 75% čerpá z okolního prostředí. A pokud nemáte elektrické vytápění, stejně dobře nahradí i kotle na zemní plyn či tuhá paliva.
Díky tepelnému čerpadlu získáte distribuční sazbu D57d, která vám přinese 20 hodin nočního/nízkého proudu denně. Nižší náklady na elektřinu tak máte ne jen v případě vytápění a ohřevu vody, ale také když například svítíte nebo perete prádlo. Zkrátka vždy, když využíváte elektřinu z distribuční sítě.
Oproti kotlům na tuhá paliva se vyhnete domu plnému sazí, prachu atd. Tepelné čerpadlo eliminuje také znečištění, které by jinak přispělo k problémům se špatnou kvalitou ovzduší nebo globální změnou klimatu.
Tepelné čerpadlo vás k fungování potřebovat nebude, stačí pouze nastavit optimální teplotu v domácnosti. A pokud máte připojení k internetu, můžete teplotu nastavit odkudkoliv.
Pokud využijete programu Nová zelená úsporám, můžete získat dotaci ve výši až 165 000 Kč.
Vyšší počáteční investice
Vysoká cena na pořízení tepelného čerpadla může být tou největší překážkou. I ty nejlevnější teprve začínají na částce 50 000 Kč a mohou překročit hranici 400 000 Kč.
Obtížná instalace (pouze v některých případech)
V případě, že zvolíte tepelné čerpadlo země-voda z důvodu větší úspory a tepelné stability, může se vám jeho pořízení prodražit až o několik desítek korun. Bude totiž zapotřebí geotermální vrt případně zemní kolektory. Z vaší zahrady se tak stane staveniště.
Tip na další článek: Výběr tepelného čerpadla >>
