Ako vybrať tepelné čerpadlo pre rodinný dom
Počas výstavby rodinného domu je jednou z priorít správny výber systému pre zásobovanie teplom, pretože takéto rozhodnutie priamo ovplyvňuje požiadavku na potrebu energií v domácnosti. Domy je povinné stavať tak, aby vyhovovali požiadavkám na energetickú triedu A0 (mimoriadne úsporná) – malo by teda ísť o budovy s takmer nulovou potrebou energie. Jedným z riešení, ako túto energetickú kategóriu dosiahnuť, je využitie tepelného čerpadla ako zdroja tepla. Ako vybrať tepelné čerpadlo?
Samozrejme, tepelné čerpadlo sa oplatí zaobstarať nielen pri novostavbách, ale aj pri rekonštrukcii a výmene zdroja tepla, ak je existujúci vykurovací systém vhodný na jeho využitie. Vstupné náklady sú síce vyššie, no počiatočné investície sa vrátia v podobe nízkych prevádzkových nákladov. Ako vybrať tepelné čerpadlo pre rodinný dom?
Aké tepelné čerpadlo je vhodné pre rodinný dom
V súčasnosti si domácnosti vyberajú hlavne z troch základných typov tepelných čerpadiel. V závislosti od toho, z akého prostredia čerpajú energiu potrebnú na svoju činnosť, rozlišujeme tepelné čerpadlá vzduch – voda, zem – voda a voda – voda.
Tepelné čerpadlo vzduch – voda
Jednoznačne najobľúbenejším v našich zemepisných šírkach je tepelné čerpadlo vzduch – voda, ktoré získava teplo z okolitého vzduchu. Jeho inštalácia je totiž nenáročná, cena prijateľná, prevádzkové náklady nízke a účinnosť vysoká. Vzhľadom na to, že vo veľmi chladných mesiacoch jeho výkon klesá, je potrebná kombinácia so záložným zdrojom tepla, napríklad elektrickým prietokovým ohrevom. O efektívnej prevádzke tohto druhu čerpadla je možné hovoriť, ak vonkajšia teplota neklesne pod -15 °C.
Tepelné čerpadlo zem – voda
Druhým najobľúbenejším typom sú tepelné čerpadlá zem – voda, ktoré čerpajú teplo z pôdy prostredníctvom plošných zemných kolektorov alebo hlbinných zemných vrtov s priemernou hĺbkou 100 – 130 m. Plošné zemné kolektory sa vždy inštalujú do nezamŕzajúcej hĺbky konkrétnej oblasti, v ktorej sa stavba nachádza. Účinnosť týchto čerpadiel je veľmi vysoká a prevádzkové náklady nízke, pričom v ich prospech hrá hlavne teplotná stabilita prostredia, z ktorého teplo odoberajú.
Tepelné čerpadlo voda – voda
Tepelné čerpadlá typu voda – voda sa využívajú najmenej. Táto skutočnosť je daná potrebou čerpať teplo z vodného zdroja, ktorým je buď rieka, alebo podzemná voda – čo sú v porovnaní so vzduchom a pôdou najmenej dostupné zdroje energie. Ak k nim však máte prístup, potom sa ich rozhodne oplatí využiť. Tepelné čerpadlá typu voda – voda patria podobne ako zem – voda k vysoko účinným a majú nízke prevádzkové náklady, zároveň je však potrebné počítať s vyššími nákladmi na ich servis, respektíve údržbu.
Tip: Pomocou online konfigurátora môžete jednoducho zistiť, aké tepelné čerpadlo je pre vás vhodné. Získate aj orientačnú cenu zariadenia a materiálu potrebného na jeho inštaláciu.
Požiadavky tepelných čerpadiel na priestor
Keďže sú vnútorné jednotky čerpadiel vzhľadom na rozmery priestorovo nenáročné, estetické a väčšinou tiché, nie je problém nájsť im v dome vhodné miesto. Nevyžaduje sa žiadny sklad na palivo ani špeciálna technická miestnosť, je ale nutné zvážiť vonkajšie dispozície domu.
Preto by ste ešte pred kúpou mali premyslieť, kam čerpadlo umiestnite – obvykle sa inštaluje v blízkosti domu. Nie je náročné na priestor, no v závislosti od konkrétneho modelu býva zdrojom väčšieho alebo menšieho hluku, čo vám alebo vašim susedom môže spôsobovať určitý „akustický“ diskomfort. Z uvedeného dôvodu je pri výbere tohto druhu čerpadla potrebné sledovať rozmery aj decibely.
Tepelné čerpadlo zem – voda vyžaduje pozemok s dostatočnou rozlohou na umiestnenie plošných kolektorov alebo realizáciu hĺbkových vrtov (pozor, nestačí mať dostatočnú plochu na inštaláciu, ale aj dobrý prístup na pozemok, aby sa naň dostali stroje nevyhnutné na vykonanie prác). Treba tiež počítať s tým, že je nutné vyhnúť sa inštalácii kolektorov na miestach, kde sa v budúcnosti plánujú výkopové práce (napríklad kvôli stavbe bazéna). V tomto ohľade sú na tom lepšie vrty, ktoré zaberajú menej priestoru, ich realizácia je však finančne nákladnejšia.
Podobne ako tepelné čerpadlo zem – voda je na tom aj čerpadlo voda – voda, ktoré odoberá teplo z podzemnej vody. V blízkosti domu sa vykopú dve studne hlboké napríklad 12 metrov, pričom by od seba mali byť vzdialené aspoň 5 metrov.
Ako vybrať tepelné čerpadlo?
Pri výbere tepelného čerpadla pre rodinný dom by ste mali zvážiť niekoľko faktorov. Ktoré to sú?
1. Typ tepelného čerpadla
Typ tepelného čerpadla má vplyv na investičné náklady, účinnosť a samotnú prevádzku zariadenia. Základné rozdiely:
- Tepelné čerpadlo vzduch – voda. Predstavuje najnižšie vstupné náklady a vyššiu flexibilitu, no jeho nevýhodou je vonkajšia jednotka (umiestnenie, hlučnosť) a nižšia účinnosť prevádzky počas výrazných mrazov.
- Tepelné čerpadlo zem – voda. Rátajte s vyššími výdavkami (približne dvojnásobnými) na vybudovanie zemného výmenníka tepla. Časovo náročnejšia je aj inštalácia zemného výmenníka v porovnaní s typom vzduch – voda. V niektorých prípadoch môže byť navyše limitovaná, napríklad rekonštrukciou či obmedzenou plochou pozemku. Výhodou systému je rovnaká účinnosť počas celého roka.
- Tepelné čerpadlo voda – voda. Investície na vybudovanie studní sú v porovnaní so zemným výmenníkom menšie. Pozitívom je stabilná teplota a tým aj stabilná účinnosť zariadenia. Zavedenie tohto druhu čerpadla je zriedkavejšie, keďže musí byť k dispozícii vodný zdroj a na inštaláciu môže byť nutné povolenie od príslušných úradov.
2. Výkon tepelného čerpadla
Výkon tepelného čerpadla sa dimenzuje na základe tepelného príkonu podľa príslušnej normy (STN). Musí pokrývať tepelné straty objektu, ktoré určuje projektant. Ak má čerpadlo slúžiť i na prípravu teplej vody, aj to musí byť v rámci jeho výkonu zohľadnené.
Optimálny výkon by mal byť stanovený na základe projektu, aby tepelné čerpadlo nebolo poddimenzované ani predimenzované. Takéto prípady totiž vedú k nehospodárnej prevádzke zdroja.
Prehľad výkonov tepelných čerpadiel (TČ):
| Typ domu | Tepelná strata | Odporúčaný výkon TČ |
| Novostavba (bungalov, 100 – 120 m2) | nízka (A0) | 3 – 6 kW |
| Moderný poschodový dom (150 – 200 m2) | stredná | 6 – 9 kW |
| Starší zateplený dom (rekonštrukcia) | stredne vysoká | 9 – 12 kW |
| Veľký nezateplený dom/dvojgeneračný dom | vysoká | 14 kW a viac |
3. Výkonový koeficient tepelného čerpadla (efektivita)
Výkonový koeficient tepelného čerpadla je definovaný bezrozmerným číslom COP (Coefficient of Performance). Táto hodnota určuje, koľko kW tepla vyrobíte z jedného kW elektriny.
Príklad: Ak má čerpadlo COP = 4, znamená to, že z 1 kW elektriny vygeneruje 4 kW tepla (1 kW zaplatíte, 3 kW máte zo vzduchu či zeme zadarmo).
Číslo COP však určuje okamžitú efektivitu tepelného čerpadla, ktorá závisí od okolitej teploty výmenníka tepla. Pri type vzduch – voda sa odvíja od vonkajšej teploty. Výrobca môže uviesť COP = 5 (pri vonkajších +7 °C), ale v prípade -10 °C môže COP klesnúť na 2,2. Preto COP slúži skôr na porovnanie zariadení pri rovnakých testovacích podmienkach.
Pri voľbe tepelného čerpadla sledujte hlavne hodnotu SCOP (Seasonal Coefficient of Performance), ktorá uvádza priemernú hodnotu počas roka, keďže okolité teploty kolíšu.
Vo všeobecnosti platí: čím vyššie SCOP, tým lepšie tepelné čerpadlo. Respektíve, čím vyššie SCOP, tým viac tepla vyprodukuje čerpadlo z rovnakého množstva elektriny. Odporúčajú sa tepelné čerpadlá s hodnotou SCOP 3 a viac.
4. Typ vykurovacej sústavy
Tepelné čerpadlá sú prednostne používané ako zdroje tepla pre nízkoteplotné vykurovanie (podlahové, stropné, stenové). Takého zariadenia majú výstupnú teplotu vykurovacej vody do 55 °C.
Pri vykurovaní radiátormi je nutné zadovážiť vysokoteplotné čerpadlo s výstupnou teplotou vody 65 – 75 °C.
5. Hlučnosť
Ak si kladiete otázku, ako vybrať tepelné čerpadlo pre rodinný dom, určite by ste sa mali zamerať aj na jeho hlučnosť. Tá sa uvádza veličinou akustický výkon Lw (dB). Čím je hodnota nižšia, tým je jednotka tichšia. Tento parameter treba brať do úvahy najmä v prípade vonkajšej jednotky a jej lokalizácie blízko domu či v radovej zástavbe domov. Hlučnosť však vie výrazne ovplyvniť konkrétne umiestnenie vonkajšej jednotky. Ak sa bude nachádzať na voľnom priestranstve, vnímanie hluku bude nižšie, ako keď by bola medzi budovami alebo v rohu.
Tepelný komfort a funkcia tepelných čerpadiel
Na to, aby ste zaistili správny návrh tepelného čerpadla, a tým aj tepelný komfort vo vašom dome, potrebujete poznať celkovú potrebu tepla na vykurovanie. Tá sa určuje výpočtom na základe tepelných strát objektu a vplývajú na ňu viaceré faktory (tepelnotechnické vlastnosti konštrukcií, orientácia stavby, obostavaný objem a výpočtové hodnoty, ktoré priamo súvisia s geografickou polohou domu).
Treba tiež brať ohľad na to, aké funkcie má tepelné čerpadlo spĺňať, pretože okrem vykurovania a prípravy teplej vody ho môžete využiť aj na chladenie objektu v letných mesiacoch. Ďalej je vhodné zamyslieť sa nad možnou kombináciou s inými systémami (solárne kolektory, fotovoltika, kotly) a pri výbere čerpadla si všímať jeho kompatibilitu, respektíve pripravenosť na prepojenie s nimi.
Vo všeobecnosti dobre funguje prepojenie s fotovoltickým systémom, keďže tepelné čerpadlo pracuje vďaka elektrickej energii. Čo sa doplnkového zdroja tepla týka, je výhodnou kombináciou napríklad čerpadlo plus zdroj tepla na tuhé palivo (krb, kotol), ktorý je optimálne využívať pri výrazných mrazoch, kedy práve tepelné čerpadlá typu vzduch – voda dosahujú nižšie hodnoty COP.
Aké tepelné čerpadlo je optimálne pre váš dom? Poraďte sa s odborníkmi
Tepelné čerpadlá sú vhodným zdrojom tepla pri novostavbách aj rekonštrukciách rodinných domov. Potreby domácností sú však rozdielne, rovnako tak podmienky na inštaláciu týchto bezemisných zariadení – posúdiť východiskový stav by preto mali odborníci. Správny výber je základom pre to, aby ste si zaistili nielen tepelný a užívateľský komfort, ale aj pre to, aby ste mohli využívať plný potenciál tepelného čerpadla pri čo najpriaznivejších prevádzkových nákladoch. Ak si chcete zabezpečiť aj čo najnižšie vstupné náklady, skúste využiť štátnu dotáciu – ale pozor, je nutné zvoliť taký model čerpadla, na ktorý je možné takýto príspevok získať.
Najčastejšie otázky o tepelných čerpadlách pre rodinný dom
1. Koľko miesta potrebuje tepelné čerpadlo? Veľkosť vnútornej jednotky je porovnateľná s domácou chladničkou, a to aj v prípade, že má zabudovaný ohrievač teplej vody (200 l). Približné rozmery sú 600 × 600 × 1 800 mm. Pri type vzduch – voda je potrebné počítať aj s miestom na vonkajšiu jednotku. Systémy zem – voda vyžadujú väčší pozemok alebo vrty.
2. Je tepelné čerpadlo hlučné? Moderné tepelné čerpadlá sú relatívne tiché. Pozor si treba dať predovšetkým pri umiestnení vonkajšej jednotky. Hlučnosť sa udáva veličinou akustický výkon Lw (dB). Čím je táto hodnota nižšia, tým je jednotka tichšia. K najtichším na trhu sa radia napríklad tepelné čerpadlá Vitocal s hodnotou 35 dB(A) vo vzdialenosti 4 m.
3. Čo všetko treba zvážiť pri výbere tepelného čerpadla? Odporúča sa vziať do úvahy potrebu tepla na vykurovanie a prípravu teplej vody, dostupný priestor, hlučnosť, kompatibilitu s existujúcim systémom a možnosť získania dotácie.
4. Môžem pripojiť tepelné čerpadlo k existujúcim radiátorom? Áno, pre takúto inštaláciu sú k dispozícii vysokoteplotné tepelné čerpadlá, ktorých výstupná teplota vykurovacej vody sa pohybuje v rozmedzí 60 – 75 °C.
5. Aké tepelné čerpadlo je najlepšie pre novostavbu? Záleží na type projektu. Najčastejšie sa inštaluje čerpadlo vzduch – voda v kombinácii s teplovodným podlahovým vykurovaním. Tepelné čerpadlá zem – voda sa používajú skôr pre rozsiahlejšie systémy a, samozrejme, musia byť splnené vhodné podmienky na realizáciu zemného výmenníka tepla.
6. Aké tepelné čerpadlo zvoliť pri rekonštrukcii staršieho domu? Pri rekonštrukcii výber závisí od existujúceho vykurovania. Často sa volí vzduch – voda alebo hybridné riešenie s kotlom.
7. Aké tepelné čerpadlo je lepšie: vzduch – voda alebo zem – voda? Vzduch –voda je lacnejšie a jednoduchšie na inštaláciu. Zem –voda má vyššiu účinnosť a stabilnejší výkon, ale vyššie vstupné náklady.
8. Aký je rozdiel medzi monoblokovým a splitovým tepelným čerpadlom? Monoblok má celý systém v jednej jednotke, splitový systém je rozdelený na vnútornú a vonkajšiu časť. Split ponúka väčšiu flexibilitu, monoblok jednoduchšiu inštaláciu.
9. Aké tepelné čerpadlo funguje najlepšie v chladnom podnebí? Najlepšie výsledky dosahuje tepelné čerpadlo zem –voda, ktoré využíva stabilnú teplotu pôdy a nie je závislé od vonkajšieho vzduchu.
10. Koľko stojí tepelné čerpadlo vrátane inštalácie? Orientačná cena činí približne 4 000 € až 15 000 € podľa typu a rozsahu inštalácie.
11. Aká je návratnosť investície do tepelného čerpadla? Návratnosť je zvyčajne 5 až 10 rokov v závislosti od cien energií, typu prevádzky a získanej dotácie.
12. Aké sú prevádzkové náklady na tepelné čerpadlo? Záleží na mnohých faktoroch, ako je napríklad veľkosť domu, požadovaná vnútorná teplota či vonkajšie podmienky. Pre jednoduchý dom sa v prípade vykurovania a prípravy teplej vody náklady na elektrickú energiu (potrebnú na chod tepelného čerpadla) pohybujú v rozmedzí 35 – 55 eur mesačne.
13. V čom spočíva údržba a servis tepelného čerpadla? Bežná údržba je potrebná. Zariadenie treba udržiavať čisté (zachovávať vonkajšiu jednotku čistú od prachu, lístia a pod.), dôležitá je i pravidelná kontrola tlaku v systéme. Túto časť hravo zvládne samotný užívateľ. Odborný servis je odporúčaný na ročnej báze – podľa záručných podmienok. Pozostáva z viacerých činností, ako je kontrola chladiva, elektrického pripojenia a zabezpečovacích zariadení, čistenie filtrov a podobne.
14. Oplatí sa tepelné čerpadlo aj bez dotácie? Áno, aj bez dotácie sa investícia vráti, hoci jej návratnosť je dlhšia. Dotácia výrazne znižuje vstupné náklady.
15. Funguje tepelné čerpadlo v zime pri nízkych teplotách? Aj pri nízkych teplotách dokáže tepelné čerpadlo získavať teplo z okolia. Pri extrémnych mrazoch však môže byť potrebný doplnkový zdroj tepla.
16. Aká je spotreba elektriny pri tepelnom čerpadle? Spotreba elektriny závisí od efektivity čerpadla a veľkosti domu. V priemere je 3 – 5× nižšia než pri elektrickom vykurovaní.
17. Aké tepelné čerpadlo je vhodné aj na chladenie domu? Na chladenie domu je vhodné tepelné čerpadlo vzduch –voda aj zem –voda, ktoré umožňujú reverzný chod a aktívne alebo pasívne chladenie.
18. Aké tepelné čerpadlo je možné využiť v kombinácii s existujúcim plynovým kotlom? Záleží na type vykurovacej sústavy. Na kombináciu s existujúcim plynovým kotlom sa najčastejšie používa tepelné čerpadlo vzduch – voda. V každom prípade je výber čerpadla potrebné riešiť s projektantom.
19. Ako dlho vydrží tepelné čerpadlo? Životnosť tepelného čerpadla je približne 15 až 25 rokov v závislosti od jeho kvality a údržby.