Ako si vybrať tepelné čerpadlo

V prospech tepelného čerpadla ako zdroja tepla do plánovaného domu hovorí nízka potreba primárnej energie – oproti potrebe energie na vykurovanie je asi štvrtinová. Práve primárna energia je totiž kľúčová pri určení energetickej triedy a pri energetickej certifikácii stavby, ktorá je nutná na vydanie stavebného povolenia. A keďže od budúceho roka bude trieda A0, teda takmer nulová potreba energie, povinná, tepelné čerpadlo bude v mnohých prípadoch ideálnym riešením.
 
Vstupné náklady sú pri tejto technológii vyššie, no kompenzujú ich veľmi nízke náklady na prevádzku – vykurovanie, prípravu teplej vody a chladenie. Na tepelné čerpadlo je taktiež možné získať dotáciu, čím sa dá vstupná investícia výrazne znížiť. Navyše, niektorí výrobcovia ponúkajú odborný návrh tepelného čerpadla pre rodinný dom zadarmo, čo predstavuje ďalšiu možnosť úspory.

Vyberte si vhodný typ

Tepelné čerpadlá sa líšia najmä podľa toho, z akého prostredia odoberajú teplo – z vonkajšieho vzduchu, okolitej zeme alebo zo spodnej vody. 

Jednoznačne najobľúbenejšie sú zariadenia vzduch/voda, ktoré na získavanie tepla z okolitého vzduchu využívajú vonkajšiu jednotku podobne ako klimatizácie (tzv. splitové TČ). Hoci dosahujú najnižšiu priemernú účinnosť (keďže teplota vonkajšieho vzduchu sa v priebehu roka výrazne mení, rovnako výrazne sa mení aj efektívnosť fungovania TČ), k ich výhodám patria najmä konštrukčná jednoduchosť, nízke nároky na priestor aj realizáciu a priaznivá cena. Tento typ tepelného čerpadla sa odporúča aj pri rekonštrukciách, keďže jeho inštalácia si nevyžaduje náročné stavebné úpravy.

Ďalšie v poradí podľa obľúbenosti sú tepelné čerpadlá zem/voda, ktoré ponúkajú aj možnosť pasívneho chladenia – okolitú pôdu dokážu využiť ako na získanie tepelnej energie na kúrenie, tak aj v letných horúčavách na chladenie. Možnosti vonkajšej inštalácie sú dve – plošný zemný kolektor alebo zemný vrt. Plošné zemné kolektory sa najčastejšie umiestňujú do určitej hĺbky po vnútornom obvode pozemku. Je však potrebná dostatočná plocha parcely. Ako zdroj energie možno využiť tiež vodu z vŕtanej studne.

Voľba optimálneho zdroja závisí od konkrétnych podmienok, preto je najlepšie obrátiť sa na odborníka.

tepelné čerpadlo
Vaillant Group Slovakia

Tepelné čerpadlo Vaillant flexoCOMPACT exclusive So zabudovaným 185 l zásobníkom teplej vody slúži na vykurovanie, prípravu teplej vody aj chladenie. Ako zdroj tepla pritom využíva jeden zo zdrojov – zem, vodu alebo vzduch, podľa prvotného výberu. www.vaillant.sk

Priestor, komfort a servis…

Pri výbere správneho TČ je potrebné poznať celkovú potrebu tepla na vykurovanie domu, zvážiť priestorové možnosti na inštaláciu, zvoliť optimálnu kombináciu funkcií (okrem vykurovania a ohrevu vody zvládnu niektoré zariadenia aj vetranie, chladenie či spoluprácu so solárnym zariadením)… Jednoducho toho, čo by ste mali brať do úvahy, je viac než dosť. Preto je dobré vybrať si tepelné čerpadlo od firmy, ktorá k nemu ponúka aj užitočné služby – počnúc návrhom riešenia optimálneho pre konkrétne podmienky, cez zostavenie ponuky, ktorá zahŕňa aj súvisiace náklady a harmonogram všetkých prác, až po uvedenie TČ do prevádzky, poskytnutie servisu a zabezpečenie havarijnej služby. 

Trendom je kompaktnosť

Zdá sa vám to príliš komplikované? Potom vás možno poteší trend v tejto oblasti –zjednodušovanie a spájanie. Napríklad pri TČ vzduch/voda sa namiesto splitových jednotiek začínajú používať kompaktné monobloky. Pri systéme split je tepelné čerpadlo rozdelené na dve navzájom prepojené jednotky – vonkajšiu a vnútornú. Vo vonkajšej, ktorá sa inštaluje do bezprostrednej blízkosti domu, dochádza k odoberaniu tepelnej energie zo vzduchu. Vnútorná jednotka, ktorá je obvykle umiestnená v technickej miestnosti, obsahuje výmenník, v ktorom sa odovzdáva energia na ohrev vykurovacej vody alebo prípravu teplej vody. Pri tepelnom čerpadle typu monoblok sú všetky komponenty súčasťou jedného zariadenia, netreba teda inštalovať dve jednotky. Niektoré typy sú určené na umiestnenie v exteriéri, iné v interiéri. Vnútorné tepelné čerpadlo vzduch/voda je potom s vonkajším prostredím spojené cez obvodovú stenu prieduchmi. 

Ďalším zjednodušením sú zariadenia typu all-inclusive, teda tepelné čerpadlo, zásobník teplej vody, riadené vetranie s rekuperáciou a chladenie interiéru v jednom. Nemusíte sa tak komplikovane rozhodovať pre niekoľko rôznych zariadení a vyčleniť pre ne primerane veľkú technickú miestnosť. V jednom bloku s celkom praktickými rozmermi sú spojené štyri funkcie. Takáto inovácia bola možná najmä vďaka tomu, že sa hlučnosť celého zariadenia podarilo znížiť na úroveň porovnateľnú s modernou chladničkou.

Ako šetrí energiou tepelné čerpadlo

Tepelné čerpadlo (TČ) je zariadenie, ktoré dokáže odobrať teplo z vonkajšieho prostredia s pomerne nízkou teplotou (zo vzduchu, zeme alebo z vody) a odovzdať ho vykurovacej vode s omnoho vyššou teplotou. Umožňuje to využitie závislosti zmeny tlaku a teploty v kvapalinách. I keď vám možno teória veľa nehovorí, z praxe ju určite poznáte – na rovnakom princípe, len s obráteným využitím tepla, totiž fungujú chladničky. 

Na zvýšenie tlaku v kvapaline sa využíva kompresor, ktorý je hlavným komponentom tepelného čerpadla. Kompresor stlačí pary pracovnej látky, pričom s rastúcim tlakom zároveň narastá ich teplota na približne 70 °C. Vo výmenníku tepla potom pary skondenzujú na kvapalinu, pričom odovzdajú kondenzačné teplo vykurovacej vode. Po prechode cez expanzný ventil sa pracovná látka ochladí až na – 10 °C a vo výparníku sa od okolitého prostredia ohreje na bod varu, teda približne na –3 °C. V kompresore sa pary opäť stlačia a dej sa opakuje. Na pohon kompresora sa síce využíva elektrická energia, no na 1 kWh príkonu, teda použitej elektrickej energie, sa dá vyrobiť až 5-násobok tepelnej energie, ktorá sa využije na kúrenie alebo prípravu teplej vody.

Všeobecne pritom možno povedať, že tepelné čerpadlo je ideálne do nízkoteplotných vykurovacích systémov, napríklad s podlahovým vykurovaním. Čím nižší je totiž rozdiel medzi teplotou zdroja tepla (napr. vonkajšieho vzduchu v zime) a teplotou ohrievanej vykurovacej vody, tým účinnejšie tepelné čerpadlo funguje. 

Tepelné čerpadlá využívajú najmä obnoviteľnú energiu z prírodných zdrojov – zo vzduchu, zeme, alebo z vody. Len asi 25 % energie je potrebné dodať vo forme elektrickej energie, o zvyšných 75 % sa postará príroda a tepelné čerpadlo.

Michal Kaľavský 
špecialista technickej podpory firmy STIEBEL ELTRON

Odborník radí 

Porovnávajte porovnateľné alebo Ako sa vyznať v koeficientoch

Je pochopiteľné, že človek hľadá zariadenie s najvyššou účinnosťou. Tá sa však pri odlišných podmienkach mení a výrobcovia ju zvyknú udávať rôznymi spôsobmi. Preto si treba dať pozor na to, aké parametre vlastne porovnávate. 

Koeficient výkonnosti COP (Coefficient Of Performance) alebo aj výkonové číslo udáva pomer medzi tepelným výkonom TČ a elektrickým príkonom. Napríklad, ak je pri príkone 1 kW tepelný výkon TČ 4 kW, má zariadenie COP 4. Dôležité však je porovnávať COP pri rovnakých podmienkach. To isté TČ môže mať napríklad v režime teplôt A7/W35 (teplota primárneho média 7 °C/teplota výstupnej vykurovacej vody 35 °C) COP 4,1, čo pôsobí lepšie, ako keby bolo uvedené COP 3,5 v režime A2/W35 alebo len 2,9 pri A2/W55.

Sezónny vykurovací súčiniteľ SCOP zohľadňuje geografickú polohu a priemerné hodnoty teplôt v danom regióne v priebehu celého roka. Ide teda o objektívnu hodnotu efektivity zariadenia v reálnej prevádzke.

Pri porovnávaní sa nespoliehajte ani na údaj o nominálnom výkone TČ. Zariadenie, ktoré má uvedený nominálny výkon 10 kW, môže mať pri reálnej prevádzke menší tepelný výkon ako zariadenie s údajom 7 kW. Stačí, ak prvý výrobca určil hodnotu výkonu pri +15 °C vstupného primárneho média a druhý výrobca pri teplote +2 °C.

Milan Mach 
technický špecialista značky Vaillant

Odborník radí
 
Ako zvýšiť úspornosť prevádzky

Z hľadiska celkovej spotreby energie v dome je najúspornejšia kombinácia viacerých zariadení: tepelné čerpadlo + solárne kolektory + centrálne riadené vetranie s rekuperáciou tepla. Optimálne je zároveň zvoliť na odovzdávanie tepla podlahové vykurovanie. Aj keď je vstupná investícia vyššia, takáto trojkombinácia zariadení má zásadný efekt. Vetranie s rekuperáciou odvedie z domu odpadový vzduch, ale nie teplo. Energia, ktorá už raz bola vložená do vykurovania a ktorá by sa pri klasickom vetraní stratila, sa tak získa späť. V zime sa len vďaka riadenému vetraniu s rekuperáciou tepla ušetrí viac ako 30 % energie. O ohrev vody sa zas po väčšiu časť roka postará solárne zariadenie. To sa oplatí najmä väčším, 4- až 6-členným domácnostiam s vyššími nárokmi na teplú vodu. Pri takejto kombinácii môžete ušetriť 60 až 70 % ročných nákladov na prípravu teplej vody. Úspora sa dosahuje hlavne v prechodnom období, keď je dostatok slnečného žiarenia. A aby sme nezabudli na to najdôležitejšie, úspory na vykurovaní sa pri tepelných čerpadlách pohybujú okolo 70 % a viac (v porovnaní s priamym elektrickým vykurovaním).

tepelné čerpadlo
Viessmann

Splitové tepelné čerpadlo vzduch/voda Viessmann Vitocal 200-S

Je rozdelené na vnútornú a vonkajšiu jednotku, ktorá je s prehľadom najtichším zariadením svojho druhu (v nočnom režime sa hlučnosť kompresora a ventilátora ešte zníži). Inverterový kompresor umožňuje optimálne prispôsobenie výkonu potrebe tepla a chladu v dome, vďaka čomu sa v každej situácii dosiahne vysoká účinnosť (COP až 5,0 pri A7/W35). V ponuke sú aj tzv. AC verzie, teda reverzibilné zariadenia, ktoré môžete využiť na vykurovanie aj chladenie. www.viessmann.sk

tepelné čerpadlo
Stiebel-Eltron

Kompaktné tepelné čerpadlo vzduch/voda HPA-O 8 CS Plus

Kompaktné zariadenie typu monoblok od firmy STIEBEL ELTRON je určené na inštaláciu v exteriéri, vďaka čomu ušetríte priestor v dome. Zabezpečuje vykurovanie a chladenie (vykurovací výkon 8,5 kW pri A2/W35), pričom inverterová technológia (plynulé riadenie otáčok kompresora) optimálne prispôsobuje vykurovací výkon. Výhodou je tiež nízka prevádzková hlučnosť a možnosť napojenia na domácu inteligentnú sieť a ovládania cez smartfón. www.stiebel-eltron.sk

tepelné čerpadlo
Vaillant Group Slovakia

Vnútorné tepelné čerpadlo Vaillant recoCOMPACT exclusive

Dokáže zabezpečiť komfortné vykurovanie, v lete chladenie a po celý rok prípravu teplej vody i centrálne riadené vetranie s rekuperáciou tepla. Je kombináciou vnútorného tepelného čerpadla vzduch/voda, zásobníka teplej vody (225 l) a centrálnej vetracej jednotky. Nízke prevádzkové náklady zaručuje vysoká účinnosť zariadenia (A++/A+++, vykurovací výkon 3, 5 a 7 kW). Inštaluje sa s prieduchmi cez obvodovú stenu rodinného domu. www.vaillant.sk

Pripravila: Erika Kuhnová

Odborná spolupráca: Michal Kaľavský a Milan Mach

Foto: Archív firiem

Zdroj: časopis Môj dom