Tepelná čerpadla jsou stále žádanější

Podle odhadů je v ČR vybaven tepelným čerpadlem zhruba každý desátý nově postavený rodinný dům. Na jednu stranu je to dobrý výsledek, ale v porovnání se zeměmi, kde je tato technologie rozvinutá, zaostáváme. Ve Švýcarsku se instaluje tepelné čerpadlo do 60 % nových rodinných domů, ve Švédsku dokonce do 90 %. Ve Švédsku jsou tepelná čerpadla nainstalována již celkem ve třiceti procentech z téměř dvou milionů rodinných domů. V novostavbě v podstatě jiný zdroj tepla nenajdete, pouze v pěti procentech nových objektů se topí například biomasou.

Jde o trendy

Vysvětlovat princip fingování tepelného čerpadla by bylo jako nosit dříví do lesa. Začneme proto novými trendy, které se v této oblasti objevily.
Díky potřebám zákazníků a projektantů a stálému tlaku marketingových i vývojových oddělení konkurenčních výrobců se i v oblasti tepelných čerpadel objevují změny, novinky a inovace. Hledají se noví dodavatelé kvalitních komponentů, jejichž zařazení do systému umožní použít čerpadlo i tam, kde to dříve nebylo bez dalších úprav možné. Příkladem budiž tepelné čerpadlo, jehož voda na výstupu z kotle dosahuje teploty okolo 65 °C. To většinou umožňuje použít stávající instalace v místnostech bez nutnosti další rekonstrukce.

Hledají se další úspory a řešení pro nízkoenergetické domy. V těchto případech je vhodné uvažovat s vytápěním i o rekuperaci tepla. Nízkoenergetické domy, které mají tepelnou ztrátu 2,5 kW nebo dokonce nižší, nejsou pro instalaci klasických tepelných čerpadel vhodné.

Ale protože trh musí pružně reagovat na nejrůznější přání zákazníků, bylo vyvinuto tepelné čerpadlo i pro malometrážní byty, které se stalo velmi oblíbeným systémem vytápění i v letních chatách nebo jiných celoročně neobývaných domech.

Jde o čerpadlo vzduchové, které je schopno vytápět malé byty o rozloze asi 40 m² nebo se s úspěchem používá tam, kde má posílit topení přímotopy. Jeho instalace je velmi rychlá a jednoduchá, přesně tak, jak to dnešní doba žádá. Nejsou třeba žádné velké stavební úpravy. Jedinou podmínkou je vzdálenost mezi vnitřní a vnější jednotkou, která by měla být minimálně 17 metrů. Zmíněné použití v chatách má sloužit k zimnímu temperování objektů, tedy k tomu, aby teplota byla udržována např. na 10 °C.

Pokud budeme uvažovat o systémech vytápění s rekuperací tepla, tak se od tepelných čerpadel vzdalujeme tématicky k jiným systémům. Na trhu již je tepelné čerpadlo, které má také vestavěnou rekuperační jednotku. Hodí se pro domy s tepelnou ztrátou 4,5–5 kW. Tepelný oběh zde funguje A tak, že z referenční místnosti, jíž je chodba, koupelna nebo kuchyň, je vzduch odsáván do výměníku čerpadla. Tam je teplo předáváno do primárního okruhu. Primární okruh teplo rovnou využívá – tak je tomu v zimních měsících – nebo ho ukládá do země.

Dalším výrazným trendem a přáním investorů a projektantů je možnost využívat za horka tepelné čerpadlo jako klimatizační jednotku. I tuto možnost komfortu výrobci nabízejí.

Za vším je cena

Koncem minulého století se věštila největší budoucnost vytápění plynem. Bylo levné, ekologické, snadno regulovatelné a díky dotacím i dobře dostupné. Dlouhodobý vývoj cen energií ale ukázal, že tento způsob vytápění rozhodně není tím nejlepším řešením. Jenom za poslední několik let totiž vzrostla cena zemního plynu o celých 40 %.

Stávající návrhy systému vytápění proto preferují jak tepelné čerpadlo, tak i kotle na biomasu. To jsou v současné době nejperspektivnější zdroje tepla pro rodinné domy. Oproti těmto kotlům je ale vytápění tepelným čerpadlem plně automatické a není potřeba se o zdroj tepla během roku nijak starat a zajišťovat palivo.

Hlavním důvodem pro koupi tepelného čerpadla jsou úspory na provozu domu. Peníze, které zaplatíte za tepelné čerpadlo, se při současných cenách energií rychle vrátí zpět na dosažených úsporách. Pokud financujete dům o ploše 150 m² hypotékou, zvýší instalace tepelného čerpadla měsíční splátku hypotéky přibližně o 1200 korun, ale zároveň sníží platby za energie o 2500 korun. Díky tomu lze v ideálním případě ušetřit za rok přibližně 16 000 korun.

Ceny tepelných čerpadel se za posledních 10 let výrazně snížily. Hlavním důvodem ale není snižování ceny samotného čerpadla, ale snižování potřebného výkonu. Před 10 lety měl běžný rodinný dům tepelnou ztrátu minimálně 18 kW. V současnosti je to 10 kW. Díky tomu jsou používána menší tepelná čerpadla a jejich cena je výrazně nižší.

U běžných domů vyjde pořízení tepelného čerpadla o 200 až 250 tisíc dráže než v případě plynového vytápění. Čerpadlo dokáže ročně ušetřit 20 až 30 tisíc na provozu domu. Při započítání růstu cen energií je jeho návratnost 7–9 let. Pokud se na pořízení tepelného čerpadla podíváme jako na investici, tak z vložených 200 000 korun se získá ročně díky úsporám přibližně 25 000 korun zisku, což představuje skvělou investici s vysokým úrokem přesahujícím 12 %.

Tepelná čerpadla nejčastěji odebírají teplo ze země nebo ze vzduchu. Na první pohled se může zdát, že výhodnější bude vzduchové čerpadlo, protože při jeho zapojení odpadnou nákladné zemní práce a instalace bude levnější. Odpověď však není tak jednoduchá: samotné vzduchové čerpadlo je totiž mnohem složitější a dražší, navíc v našich klimatických podmínkách má i vyšší provozní náklady než čerpadla odebírající teplo ze země.

Pro vytápění rodinných domů se proto obvykle doporučuje použít tepelné čerpadlo s odběrem tepla z plošného kolektoru zakopaného v zahradě. Pokud je pozemek malý nebo je obtížné provést výkopy, pak odborníci doporučují použít vrt nebo systém vzduch/voda. Praxe totiž ukázala, že pořizovací náklady čerpadla se zemním kolektorem jsou stejné nebo nižší než u kvalitních vzduchových čerpadel a provozní náklady jsou stejně nízké jako u systémů s vrtem. Některá vzduchová čerpadla navíc trpí dalšími neduhy, jako je hlučnost, kratší životnost nebo problémy s poklesem výkonu při teplotách pod nulou. Pokud se investor rozhodne pro zemní čerpadlo, určitě se vyplatí předimenzovat venkovní výměníky.

Pokud se místo 400 m plošného kolektoru dá do země 500 m, nebude to o mnoho dražší, ale tepelné čerpadlo bude ze země získávat více energie a jeho provoz bude levnější.

Kompresor a regulace

Životnost tepelného čerpadla je dána především životností kompresoru, která je závislá hlavně na počtu startů. To lze ovlivnit akumulací tepla a správným dimenzováním výkonu čerpadla (čerpadlo s vyšším výkonem častěji spíná a kompresor dříve odejde). Důležitá je i kvalitní regulace, která nenechá kompresor běžet v nevhodných podmínkách a minimalizuje počet jeho startů.

Z výše uvedeného vyplývá, že záleží nejen na kvalitě kompresoru, ale hlavně na použité regulaci a způsobu zapojení kotelny. U kvalitních čerpadel odebírajících teplo ze země je ověřená životnost kompresoru až 20 let. Pak lze provést generální opravu chladicího okruhu a provozovat zařízení dál. Životnost zemních kolektorů (vrtů) je v řádu desítek let.

U čerpadel vzduch/voda je životnost kompresoru kratší, a to o 20 až 30 % než u zemních čerpadel. Je to způsobeno jeho větším výkonem v porovnání se „zemním“ čerpadlem, a tím i častějším spínáním. Navíc je chladicí okruh provozován v teplotním rozsahu až 55 °C (v zimě –25 °C, v létě 30 °C), což životnosti komponentů neprospívá. Reverzace chladicího okruhu používaná pro rozmrazování výparníků nebo pro klimatizaci v letním období kompresor také zatěžuje a snižuje jeho životnost.

Novou možnost šetrného přístupu ke kompresoru představuje čerpadlo se zabudovaným inverterem, který umožňuje čerpadlu fungovat jen na takový výkon, který je v daném okamžiku třeba, a sníží počet cyklů zapnutí a vypnutí se kompresoru.

Na co si dát pozor

Na začátku je třeba si dát pozor na odbornost projektantů topných systémů. Řečeno poněkud drsnějším způsobem: „Diletant taky zapojí tepelné čerpadlo. Ale jako plynovou kotelnu.“ V čem je rozdíl? Tepelné čerpadlo rozděluje svůj výkon v rámci pečlivě propracovaného časového rozvrhu mezi jednotlivé tepelné komodity. V rámci efektivity vždy do zásobníku na pozdější časy a k překlenutí teplotních a potřebových špiček.

Například rodinný dům o tepelné ztrátě 15 kW spotřebuje ještě 2 kW na ohřev teplé užitkové vody a dalších 5 kW na udržování vyhřívaného bazénu. Tato potřeba však jistě není v jednom okamžiku a maximální. Teoretik bez znalostí a zkušeností by mohl k takovému domu navrhnout čerpadlo o výkonu 22 kW, odborník bude vědět, že všechno potřebné utáhne tepelné čerpadlo s výkonem 11 kW.

Při montáži je nejčastější chybou v podstatě totéž – kutilské experimentování. Odborníci a projektanti se nejčastěji shodují v tom, že k chybám v provozu dochází ve chvíli, kdy montér nerespektuje předložené schéma. U větších projektů pak může dojít k chybám, které vzniknou špatnou volbou subdodavatele. Levná firma, dodávající např. levný systém měření a regulace, většinou provozu tepelných čerpadel a v konečném důsledku ani investorovi nijak neprospěje.

Je řada obchodních fíglů, na které lze při koupi tepelného čerpadla naletět. Zde jsou uvedeny příklady z prospektů některých dodavatelů tepelných čerpadel.

-Oblíbenou činností některých dodavatelů je vydávání zařízení určených primárně pro chlazení za tepelné čerpadlo. Tato zařízení jsou dimenzována na chlazení a topení je u nich vedlejším efektem. Používají se v jižních zemích pro klimatizaci a přitápění v zimě (což u nich znamená 5 až 10 stupňů nad nulou a se zimními podmínkami střední Evropy se to nedá srovnávat). V porovnání se skutečnými tepelnými čerpadly mají tyto chladicí jednotky vysokou spotřebu elektrické energie a jsou výrazně hlučnější.

- „Životnost tepelného čerpadla je 30 let“ – toto je oblíbené tvrzení některých prodejců tepelných čerpadel, obvykle se snažících prodat nějaký podřadný výrobek. Drtivá většina světových výrobců tepelných čerpadel ani takto dlouhou dobu nefunguje. Zkušenost ze Švédska, kde se tepelná čerpadla masově používají více než 35 let, říká, že obvyklá životnost kompresorů je 20 let u zemních čerpadel a 15 let u vzduchových.

- U tepelných čerpadel je velký cenový rozdíl mezi jednotlivými výkonovými stupni. Proto se někteří dodavatelé snaží opticky zvýšit výkon prodávaných tepelných čerpadel. Jak? Nejlépe uváděním technických parametrů tepelných čerpadel při výhodnějších podmínkách a označováním výkonové řady maximálním výkonem zařízení. Výrobce například udává výkon tepelného čerpadla vzduch/voda 15 kW při 10 °C venkovní teploty. Jenže pro vytápění je důležité, jaké parametry má zařízení při teplotách okolo 2 až 4 °C, což jsou průměrné teploty v topném období. Toto čerpadlo má při venkovní teplotě 0 °C výkon jen 8 kW. Opticky si tedy kupujete čerpadlo o výkonu 15 kW, prakticky je jeho reálný využitelný výkon poloviční.

- Veškeré potrubí na primární straně tepelného čerpadla musí být tepelně izolováno. Tato izolace ale musí zabraňovat i průchodu vlhkosti, aby nenamrzalo potrubí. Výroba takových izolací je několikanásobně dražší než izolace z běžných materiálů. To samozřejmě některé firmy svádí k používání levných, ale technologicky nevhodných materiálů.

-Záruky na tepelná čerpadla jsou různé, obvykle od dvou do pěti let. Nejhorší porucha, která může přijít, je rozbitý kompresor. Výrobci kompresorů dávají na své výrobky záruku jeden rok. To znamená, že pokud vám dodavatel slibuje záruku delší, bude muset případný servis hradit ze svých peněz. Je podezřelé, když dodavatel slibuje delší záruku, než je doba fungování jeho firmy.

- Pečlivě je nutné zkontrolovat, co je součástí záruky. Zda jde jen o bezplatnou výměnu vadného dílu, nebo zda záruka kryje i náklady na jeho výměnu. U některých poruch mohou být náklady na výměnu vyšší než cena vadného dílu. Ideální řešení je záruka krytá smlouvou s pojišťovnou, která vám náklady na servis uhradí, i když třeba dodavatel tepelného čerpadla mezitím zkrachuje.

- Ohřívat teplou užitkovou vodu v bojleru není u tepelných čerpadel úplně jednoduché. Proto někteří dodavatelé tvrdí, že se to nevyplatí a že je lepší klasický elektrický bojler. Hlavním důvodem pro tato tvrzení je ale ve většině případů skutečnost, že jednoduchý regulátor jejich tepelného čerpadla neumí vodu ohřívat nezávisle na topném systému. Ohřev TUV představuje v rodinném domě 15–25 % spotřeby tepla, a proto má smysl ji tepelným čerpadlem ohřívat.

- Regulace je naprosto zásadním komponentem, který určuje, zda koupené tepelné čerpadlo bude pracovat úsporně, nebo ne. Kvalitní regulace není levná záležitost, takže část dodavatelů se snaží prodat pod názvem regulace obyčejný termostat, který neumí z hlediska topného systému nic jiného než udržovat v nějaké nádrži konstantní teplotu. Jedinou správnou volbou je specializovaný ekvitermní regulátor určený pro tepelná čerpadla, který umožňuje regulovat tepelné čerpadlo přímo bez trojcestného směšovacího ventilu.

(rkp)

Komerční příloha