Vykurovanie domu tepelným čerpadlom

Súčasný trh ponúka viacero možností, ktorými sa dá domácnosti zaistiť potrebné teplo. Jednou z nich je vykurovanie domu tepelným čerpadlom. Táto alternatíva láka používateľov čoraz viac, a to predovšetkým vďaka nízkym prevádzkovým nákladom a ekologickosti zariadenia.

Tepelné čerpadlá predstavujú moderný spôsob vykurovania. Spracovávajú bezplatné teplo z vonkajšieho prostredia a na svoju činnosť spotrebujú len minimum elektrickej energie. Obsluhujú sa jednoducho, dajú sa kombinovať s inými vykurovacími systémami, je možné používať ich aj na chladenie a inštalovať v rôznych lokalitách a podmienkach. V nasledujúcich riadkoch sa dočítate, aké sú ich výhody a nevýhody a napríklad aj to, s akými nepravdivými tvrdeniami o týchto zariadeniach sa dá často stretnúť.

Vykurovanie domu tepelným čerpadlom: výhody a nevýhody

Medzi hlavné výhody tepelných čerpadiel patria:

1. Nízke náklady na vykurovanie – a to hlavne preto, že na svoju prevádzku využívajú obnoviteľné zdroje energie a nie zemný plyn či fosílne palivá, ktoré sú na energetickom trhu čoraz drahšie. S týmto bodom súvisí aj to, že nedochádza k ročnému kolísaniu cien energií, pretože energia odoberaná zo vzduchu alebo zo zeme, prípadne z podzemných vôd, nie je spoplatnená. Jediné, za čo pri tepelných čerpadlách platíme, je elektrina potrebná na pohon zariadenia. A tej stačí málo.
2. Prevádzka tepelných čerpadiel je nenáročná z hľadiska údržby a obsluhy. Po úvodnom nastavení odborníkom už tepelné čerpadlá pracujú samostatne. Navyše je možné ovládať ich na diaľku pomocou internetového rozhrania alebo mobilnej aplikácie.
3. Ekologickosť prevádzky. Tepelné čerpadlá sú nezávislé od fosílnych palív a aktívne prispievajú k znižovaniu emisií CO₂.
4. Kompatibilita s klasickým vykurovaním pomocou vykurovacích telies, s podlahovým, stenovým aj stropným vykurovaním.
5. Kombinovateľnosť s inými systémami, ako sú napríklad elektrokotly, fotovoltika, plynové kondenzačné kotly.
6. Typová rozmanitosť. V ponuke je viac typov, čo umožňuje výber optimálneho čerpadla do rôznych podmienok (klíma, terén, vlastnosti budovy, teplotné požiadavky a pod.).
7. Tepelný komfort v zime aj v lete. Tepelné čerpadlo nielenže umožňuje vykurovať dom alebo zabezpečovať teplú úžitkovú vodu, ale v teplých mesiacoch je možné používať ho aj na chladenie domácnosti pomocou vykurovacej sústavy, napríklad podlahového vykurovania.

Aj tepelné čerpadlá majú tak ako všetky ostatné zariadenia svoje nevýhody. No je ich podstatne menej ako výhod a niektoré sa viažu iba na konkrétne typy alebo modely čerpadiel.

Medzi nevýhody tepelných čerpadiel je možné zaradiť:

1. Vyššie obstarávacie náklady. Závisí to od toho, aké funkcie má tepelné čerpadlo plniť, ďalej od kvality a konštrukčného vyhotovenia čerpadla. Vyššie náklady sú, samozrejme, spojené hlavne s tepelnými čerpadlami typu zem – voda a voda – voda (vzhľadom na realizáciu vrtov, umiestňovanie plošných kolektorov do zeme alebo výkop studní). Pri porovnávaní nákladov na tepelné čerpadlá a iné vykurovacie zariadenia je však potrebné brať do úvahy celkové investičné náklady, ktoré nemusia byť v konečnom dôsledku až také vysoké, ako by sa mohlo na prvý pohľad zdať. Pri tepelných čerpadlách napríklad odpadajú náklady na plynovú prípojku, na stavbu komína, skladu na palivo alebo na technickú miestnosť a pod. Vždy sa odporúča porovnávať celkové náklady na stavbu domu s jedným a stavbu domu s druhým zariadením.
2. Hlučnosť čerpadla typu vzduch – voda. Všeobecne sú tepelné čerpadlá tohto typu považované za hlučnejšie zariadenia, ktoré môžu hlavne v hustejších zástavbách pôsobiť rušivo nielen na samotných obyvateľov, ale aj na susedov. Treba však povedať, že na trhu už sú aj obzvlášť tiché modely.
3. Teplotné limity prevádzky čerpadla typu vzduch – voda. Nie sú vhodné do oblastí, kde teploty klesajú pod –20 °C.
4. Stavebné obmedzenia na pozemku pri používaní čerpadla typu zem – voda a voda – voda. Na miestach, kde sú plošné kolektory (studne, vrty), nie je možné ďalej stavať (napríklad bazén).
5. Úradné povolenie pri používaní čerpadla typu voda – voda. Vzhľadom na to, že ako zdroj energie využíva energiu podzemnej vody, potrebujete na prevádzku zariadenia povolenie od vodoprávneho úradu.

Vykurovanie domu tepelným čerpadlom a efektivita

Základnou požiadavkou na efektívne vykurovanie pomocou tepelných čerpadiel je čo najnižší teplotný rozdiel medzi vstupujúcou a vystupujúcou teplotou v systéme tepelného čerpadla. Platí, že čím viac chceme dosiahnuť vyššiu účinnosť systému, tým nižšiu výstupnú teplotu potrebujeme vo vykurovacom systéme.

Efektívnejšia inštalácia preferuje:

• nízkoteplotný vykurovací systém oproti vysokoteplotnému,
• plošné vykurovanie oproti konvenčnému,
• čo najmenšie zmeny teplôt v interiéri počas dňa,
• ekvitermickú reguláciu (regulácia vykurovania na základe vonkajšej teploty),
• oddelenie okruhu na prípravu teplej vody od vykurovacieho okruhu.

Účinnosť tepelného čerpadla určuje tzv. výkonové číslo COP (Coefficient of Performance), ktoré predstavuje pomer odovzdaného tepla k odoberanému elektrickému príkonu. Čím vyššia hodnota COP, tým účinnejšie tepelné čerpadlo. Najúčinnejšie čerpadlá mávajú hodnotu COP okolo 5 (ide o bezrozmernú jednotku). Táto hodnota sa uvádza pri rozdielnych teplotách, preto je potrebné všímať si počas výberu čerpadla, pri akých teplotných podmienkach sa COP uvádza.

Kombinovanie tepelných čerpadiel s inými zariadeniami

Tepelné čerpadlá môžeme veľmi dobre kombinovať s inými vykurovacími alebo klimatizačnými zariadeniami v domácnostiach. V rámci vykurovacích zariadení pracujú tepelné čerpadlá najefektívnejšie v spolupráci s podlahovým, stenovým alebo stropným vykurovaním, pretože sú to plošné a nízkoteplotné vykurovacie systémy. Oproti klasickému vykurovaniu vykurovacími telesami je podlahové vykurovanie v súčinnosti s tepelným čerpadlom účinnejšie až o 20 %.

Tepelné čerpadlá môžeme používať aj spolu s klasickými vykurovacími telesami. V takom prípade je však výhodnejšie použiť hybridné tepelné čerpadlá, ktoré sa skladajú z tepelného čerpadla typu vzduch – voda a z kondenzačného kotla. Pri takomto druhu čerpadla sa dá prepínať medzi jednotlivými prevádzkami – kotlom a tepelným čerpadlom – alebo môžu obe fungovať naraz (prípadne kombinácia oboch zdrojov v systéme).

Na prípravu teplej vody môže byť výhodné používať v súčinnosti s tepelným čerpadlom solárne zariadenia, ktoré tepelné čerpadlá odľahčia od prípravy teplej vody v letnom režime. Čerpadlo sa potom používa len na vykurovanie, čím sa znižujú jeho prevádzkové náklady a predlžuje jeho životnosť.

Tepelné čerpadlo je samo osebe možné použiť na chladenie miestností v teplých letných mesiacoch. Ovládať ním však môžete aj vetracie (rekuperačné) zariadenie. Tým vznikne jeden vykurovací a ventilačný systém, obsluhovaný jednou reguláciou.

Tepelné čerpadlo je možné prepojiť aj s fotovoltickým systémom, ktorý sa postará o to, že elektrickú energiu potrebnú na chod čerpadla budete získavať bezplatne zo slnečného žiarenia.

Na záver: Uvedené na správnu mieru

Už aj vy ste určite počuli o tepelných čerpadlách informácie, ktoré môžu právom vzbudzovať obavy, či do tohto zariadenia investovať. Na záver si teda zhrnieme najčastejšie (ne)pravdy, s ktorými sa dá v súvislosti s tepelnými čerpadlami stretnúť:

• Je to nová a v praxi neoverená technológia. Pravda je taká, že história tepelných čerpadiel sa píše už vyše sto rokov, nejde teda o žiadnu novinku. Na Slovensku sa tepelné čerpadlá používajú už pár desiatok rokov. O neoverenej technológii v praxi teda nemôže byť reči.
• Samotné na vykúrenie domu nestačí. To záleží na tom, aké tepelné čerpadlo použijeme a ako bude navrhnutá vykurovacia sústava. Tepelné čerpadlo typu zem – voda môže samostatne vykurovať dom po celý rok, dokonca aj za silných mrazov. Tepelné čerpadlo vzduch – voda zase dokáže pracovať až do teploty –20 °C. Na dosiahnutie čo najefektívnejšej celoročnej prevádzky sa tepelné čerpadlá obvykle kombinujú s inými zariadeniami, napríklad s elektrickými kotlami.
• Nezaistia nízke náklady na vykurovanie. Náklady závisia od celkového riešenia vykurovania domu. Nesprávne navrhnutá sústava bude mať, samozrejme, negatívny vplyv na prevádzkové náklady. Preto je dôležité, aby ste návrh vykurovacej sústavy zverili do rúk odborníka. Tým si zaistíte, že potenciál tepelného čerpadla bude využitý naplno a že zároveň budú nízke prevádzkové náklady.
• Má krátku životnosť. Tak ako pri iných technológiách, aj pri tepelných čerpadlách platí, že všetko závisí od konkrétneho zariadenia, jeho odbornej inštalácie a správneho používania. Životnosť kvalitných tepelných čerpadiel sa pohybuje na úrovni 20 a viac rokov.