Tepelné čerpadlá na vykurovanie domu – cena, príncíp, diskusia

Tepelné čerpadlá sa stali akousi mantrou ekologického vykurovania domov. Aby ste však vedeli, či sa vám skutočne investícia do nich vyplatí, mali by ste vedieť, ako fungujú, aké druhy čerpadiel sú dostupné a aké sú ich nevýhody.

Vedeli ste napr., že „účinnosť“ tepelného čerpadla je až niekoľko stovák percent? To, že prvé tepelné čerpadlo s uzavretým okruhom skonštruoval Slovák Aurel Stodola v roku 1928 alebo fakt, že vykuruje Ženevskú radnicu až dodnes? A že tepelné čerpadlá vedia okrem vykurovania aj chladiť?

Ako funguje tepelné čerpadlo

Tepelné čerpadlo nie je kotol

Mnoho ľudí hľadí na tepelné čerpadlo ako na vykurovacie zariadenie, podobné plynovému kotlu. Tento pohľad ale nie je správny, pretože princíp fungovania je úplne odlišný. Tepelné čerpadlo totiž energiu nepremieňa (z plynu alebo elektriny na teplo) ale iba ju presúva z bodu A do bodu B.

V prírode je bežné, že teplo z teplejších predmetov sa presúva do chladnejších (tzv. tepelná výmena), prípadne sa uvoľňuje sálaním do okolitého vzduchu. Tento proces prebieha tým rýchlejšie, čím je rozdiel teploty väčší – predstavte si napr. situáciu, keď horúcu polievku vyložíte v zime na okno, aby sa schladila. Ako sa bude chladiť, rýchlosť prenosu tepla sa bude spomaľovať a keď sa teploty vyrovnajú, tepelná výmena sa úplne zastaví.

Bolo by ale možné polievku ohriať získaním tepla zo studeného vzduchu? Práve tento proces je doménou tepelných čepradiel. Pracujú totiž tak, že okolitému vzduchu (alebo inému médiu) odoberú teplo a presunú ho na žiadané miesto (v našej situácii do polievky, v skutočnej praxi do interiéru rodinného domu či budovy). Vzduch, ktorému teplo odoberieme sa tým pádom ešte viac ochladí a nezáleží na tom, akú mal dosiaľ teplotu.

Príkladom je klimatizácia a chladnička

S tepelným čerpadlom sa stretávate denne a možno ste o tom dosiaľ ani netušili. Každý z nás ho má v doma, konkrétne v kuchyni. Áno, mám na mysli chladničku. Tá totiž nie je ničím iným, než tepelným čerpadlom, ktoré presúva teplo z uzavretého priestoru, kde sú uskladnené potraviny, do priestoru vonkajšieho.

Ďalším príkladom je klimatizácia. Tie sú už dnes všade, pokiaľ ju nemáte nainštalovanú doma, v práci ani v aute, určite do kontaktu s ňou prídete akonáhle vás v júli či v auguste oveje príjemne studený vzduch za dverami vášho obľúbeného supermarketu. Klimatizácia nie je nič iné ako tepelné čerpadlo vzduch – vzduch. Vonkajšia jednotka klimatizácie sa vzhľadom nelíši od vonkajšej jednotky tepelného čerpadla vzduch – voda.

Princíp tepelného čerpadla

Ako je to všetko teda možné? Ako vieme „oklamať“ prírodu a presúvať teplo odkiaľ chceme a kam chceme? Tajomstvom sú zákony termodynamiky. Tie pracujú nielen s teplotou teplonosného média v systéme tepelného čerpadla, ale taktiež s jeho tlakom a s teplotami jeho varu (vyparovania) a kondenzácie. Keď sa kvapalina vyparuje, odoberá okolitému prostrediu teplo. Určite ste si všimli, že keď vyjdete zo sprchy, tak je vám zima, pokým ste mokrí. Môžu za to práve kvapky vody na vašej pokožke, ktoré sa pomaly odparujú a využívajú na to vaše telesné teplo.

Tak funguje napríklad už spomínaná chladnička či klimatizácia – kompresor ženie chladiace médium cez kondenzátor (zvlnená trubička s mriežkou na vonkajšej zadnej strane chladničky), na ktorého konci je úzka trubička (kapilára), ktorá ústi do výparníka s veľkým objemom. V kondenzátore sa zvyšuje tlak a chladiace médium sa zahrieva, kondenzátor cez mriežku odovzdáva teplo do okolia chladničky. Na konci kapiláry, ktorá ústi do veľkého výparníka dochádza k prudkému poklesu tlaku, vďaka ktorému rapídne klesne bod varu a médium sa začne vyparovať, čím odoberá teplo výparníku – ten sa tým spôsobom ochladzuje a ochladzuje aj vnútorný priestor chladničky. Médium ďalej putuje znovu do kondenzátora a celý proces sa opakuje.

Princíp tepelného čerpadla je rovnaký, akurát kondenzátor (tj. „teplá“ strana) ústi do vodného tepelného výmenníka, ktorý je priamo napojený na vykurovací systém. Na „studenej“ strane, kde sa teplo odoberá, môže byť tepelný kolektor alebo vonkajšia jednotka (podľa typu čerpadla).

Typy tepelných čerpadiel

V základe možno rozdeliť tepelné čerpadlá podľa prostredia, v ktorom pracujú. Prvým v názve je vždy prostredie, z ktorého sa teplo získava a druhé je prostredie, kam sa teplo odovzdáva. Existujú aj špeciálne tepelné čerpadlá na iný, než elektrický pohon (plynové, solárne, absorpčné). Tie sa však na vykurovanie rodinných domov, resp. v našich klimatických podmienkach nevyužívajú, preto sa im nebudem venovať.

Tepelné čerpadlo vzduch – vzduch

Je to v podstate každá klimatizácia – mnohé z nich totiž dokážu pracovať obrátene a vnútorný priestor ohrievať. Klimatizácia sa väčšinou skladá z vonkajšej jednotky, ktorá vyžaruje teplo do okolia, resp. ho získava z okolia, a z vnútornej, ktorá vykonáva opačnú činnosť v interiéri. Jedna vonkajšia jednotka dokáže obslúžiť aj viacero vnútorných. Klimatizácia sa používa predovšetkým na chladenie v lete a v zimných obdobiach na prihrievanie.

Tepelné čerpadlo vzduch vzduch si však získava pomaly, ale isto obľubu aj pri stavbe nízkoenergetických domov. V takom prípade môžu byť súčasťou jednotiek tzv. riadeného vetrania, ktoré umožňujú často aj rekuperáciu tepla (tj. spätné získavanie tepla z odsávaného vzduchu). Tento systém však vyžaduje inštaláciu rozmerných potrubných systémov na vedenie vzduchu, preto sa uplatňuje iba v novostavbách.

Princíp klimatizácii im neumožňuje poskytnúť rovnomerné vykurovanie obzvlášť pre domy s viacerými miestnosťami tak, ako klasický teplovodný systém a nedosahujú ani takú účinnosť ako napr. systémy vzduch – voda. Niektorí odborníci preto neradi vidia, keď sa označujú bežné klimatizácie pojmom „tepelné čerpadlo“.

Tepelné čerpadlo vzduch – voda

Takéto tepelné čerpadlo získava teplo zo vzduchu okolo domu a odovzdáva ho cez tepelný výmenník teplovodnému systému vykurovania. Je najmenej finančné nákladné a najmenej náročné na inštaláciu, nakoľko okrem tepelného výmenníka obsahuje iba vonkajšiu jednotku, ktorá vyzerá ako vonkajšia jednotka klimatizácie. Okrem nízkej účinnosti (stále je však vyššia, než pri vykurovaní plynom) tohto riešenia je jeho veľkou nevýhodou aj kolísajúca vonkajšia teplota, od ktorej je účinnosť priamo závislá. To môže byť problém pri tuhých zimách.

Ďalšou nevýhodou je mierna hlučnosť vonkajšej jednotky, takže by ste ju nemali inštalovať pod okná spální. Nižšia účinnosť v zime sa dá riešiť tzv. bivalentným vykurovaním, kedy je použitý na prihrievanie vykurovacej vody sekundárny zdroj tepla – tým môže byť napr. plynový či elektrický kotol.

Tepelné čerpadlo voda – voda

Voda je zdroj tepla s najvyšším tepelným potenciálom. Musí byť však dostupná v dostatočnom množstve a dobrej kvalite – nemala by obsahovať nečistoty. Tepelné čerpadlo voda – voda dokáže dodávať teplo aj v obdobiach extrémnej zimy, v prípade, že vodu čerpáte z podzemnej studne.

Vodu totiž môžete čerpať z dvoch zdrojov:

»» Veľká vodná plocha – jazerá a rybníky sú veľmi výdatným zdrojom vody. Problémom ale je ich vyššia teplotná závislosť na okolitej teplote – v zime sa ochladzujú a zamŕzajú, v lete zasa ohrievajú od slnečného žiarenia. Navyše, nie každý je lord, gróf alebo slovenský oligarcha aby mal za svojím domom (sídlom) súkromný rybník. A nie, záhradné jazierko pre tepelné čerpadlo skutočne nestačí.

»» Podzemná studňa – voda z podzemnej studne nezamŕza. Na prevádzku tepelného čerpadla však potrebujete studne dve – jednu čerpaciu, z ktorej sa bude voda čerpať a druhú vsakovaciu, do ktorej sa bude ochladená voda, ktorej bolo odobraté teplo odvádzať. Tieto by mali byť umiestnené za sebou podľa smeru prúdenia vody. Pre tepelný výkon 10 kW je nutná výdatnosť čerpacej studne 50 – 100 l za minútu. Ak jedna studňa nestačí, je možné urobiť aj viacero vrtov, s tým však stúpa aj cena.

Nayvše, parametre vody sa časom môžu meniť, takže je nutné ich priebežne sledovať. Z dôvodu ochrany vodného okruhu pred nečistotami sa doň zaraďujú filtre, v prípade vody veľmi zlej kvality sa zvykne pred tepelné čerpadlo predradiť ďalší tepelný výmenník, ktorý ochráni jeho okruh. Ten však spôsobuje tepelné straty a tým znižuje účinnosť systému. Kladie aj zvýšené nároky na výkon čerpadiel čerpajúcich vodu zo studne. Zo zložitosti systému vyplývajú aj vyššie nároky na údržbu, ako pri čerpadlách vzduch – voda a zem – voda.

Tepelné čerpadlo zem – voda

Tieto čerpajú teplo priamo zo zeme v okolí domu, resp. stavby a to jedným z dvoch možných spôsobov:

»» Plošné zemné kolektory – Sú tvorené plastovými hadicami uloženými do slučiek v hĺbke 1 – 2 m na pozemku okolo domu. Výmenu tepla medzi zemou a tepelným čerpadlom zaisťuje nemrznúca zmes, ktorá cirkuluje v okruhu tvorenom týmito hadicami. Najvyšší tepelný výkon v tomto prípade poskytnú hlinité pôdy, ktoré zadržiavajú vodu – je to cca. 40 W / m², pričom suché piesčité pôdy môžu dosahovať iba hodnotu 10 W / m². V praxi sa osvedčil jednoduchý vzorec, že zemný kolektor by mal mať plochu cca. 2 – 3-krát vyššiu, než je obytná plocha domu.

Pre 10 kW čerpadlo a priemerný odoberaný výkon 25 W / m² je potrebná plocha cca. 400 m², čo rozhode nie je málo. Aj to je dôvod, prečo sa tepelné čerpadlá s plošnými zemnými kolektormi zriedka využívajú na vykurovanie väčších budov. Ich výhodou je relatívne jednoduchá realizácia, až o 30 % vyššia účinnosť v porovnaní s čerpadlami vzduch – voda a nízke vstupné náklady. Nevýhodou je, že zaberajú veľkú plochu na pozemku, pre ich inštaláciu sú nutné rozsiahle výkopové práce, ktoré je vhodné realizovať už pri stavbe domu. Na polohu plošných zemných kolektorov je potrebné myslieť aj pri ďalších stavbách na pozemku (bazén, garáž).

»» Suchý vrt – Obsahuje potrubie v tvare písmena U, cez ktoré sa chladivo vedie až na dno a následne sa druou vetvou vracia nahor. Pri tejto ceste sa ohrieva – kvapalina je v uzavretom systéme a neprichádza do styku so zeminou. Tieto vrty mávajú hĺbku 50 – 250 m, pričom výkon na 1 m je približne 50 W. Výhodou tohto riešenia je stabilný výkon aj pri nízkych teplotách, nižšia spotreba elektriny, než pri vzduchových tepelných čerpadlách a bezúdržbovosť riešenia. Nevýhodou je nutnosť vyššej investície a možné legislatívne komplikácie spojené s povolením na zriadenie vrtu.

Účinnosť a COP

V úvode som spomenul, že teoretická „účinnosť“ tepelného čerpadla môže dosiahnuť niekoľko stovák percent. Nie, tepelné čerpadlo nie je žiadne perpetum mobile. Táto účinnosť, ktorú som zámerne dal do úvodzoviek nám totiž vyjde, ak dáme do pomeru vynaloženú elektrickú energiu a získané teplo. Keďže však elektrinu na teplo priamo nepremieňame ale pomocou nej ho iba presúvame, účinnosť nemôžeme vyjadriť takýmto jednoduchým pomerom.

Z toho dôvodu sa pre posudzovanie účinnosti tepelných čerpadiel zaviedol parameter COP, čo je skratka anglického výrazu Coefficient Of Performance, teda po našom doslova koeficient účinnosti – v praxi sa zaužíval výraz vykurovaní faktor. Toto číslo je bezrozmerné, tj. nemá jednotku, nakoľko ide o pomer jeho tepelného výkonu a spotreby el. energie. Čím je toto číslo vyššie, tým je čerpadlo účinnejšie a jeho prevádzka je tým pádom lacnejšia. Bežne sa pohybuje medzi 2,5 a 5; avšak mení sa podľa podmienok, v ktorých čerpadlo pracuje.

Príklad výpočtu COP tepelného čerpadla:

• tepelný výkon: 15 kW
• elektrický príkon: 5 kW
• COP (vykurovací faktor): 15 / 5 = 3

Porovnanie dvoch tepelných čerpadiel:

• vykurovací faktor čerpadla 1: 3
• vykurovací faktor čerpadla 2: 4,5

Platí, že 4,5 > 3, takže čerpadlo 2 má o tretinu vyššiu účinnosť, jeho prevádzka tak bude o tretinu lacnejšia, ale pozor! Porovnávať musíte COP pre rovnaké pracovné podmienky, pretože pri bežnej prevádzke môže vykurovací faktor pokojne kolísať medzi hodnotami 1,5 – 7.

Pre rôzne druhy tepelných čerpadiel sa udávajú rôzne podmienky pre meranie COP, pre typ vzduch – voda sa udáva COP pri teplote vzduchu 2 °C a teplote vody na výstupe do sekundárneho okruhu 35 °C, podobne pre čerpadlá zem – voda je to 0 °C a 35 °C a pre čerpadlá voda – voda je to 10 °C a 35 °C.

Typický zápis COP môže vyzerať takto:

• COP pri 0°C/35°C je 4,5 podľa EN 14 511

EN 14 511 je norma, ktorá určuje metodiku pre meranie COP pri tepelných čerpadlách. Ak výrobca udáva meranie na základe tejto normy, máte akú-takú záruku, že si hodnoty „nevycucal“ z prsta. Pozor na staršiu, už neplatnú normu EN 255, ktorá používa inú metodiku a nezapočítava príkon pomocných súčastí ako napr. obehové čerpadlá, chladiace ventilátory a pod. Vždy porovnávajte vykurovací faktor iba podľa aktuálne platnej normy EN 14 511.

Účinnosť tepelných čerpadiel je pri nižších teplotách výstupnej vody vyššia. Je možné ju zvýšiť tiež tzv. ekvitermnou reguláciou, ktorá berie do úvahy aj vonkajšiu teplotu. Jednoducho povedané – keď je vonku teplejšie, ohrieva vykurovaciu vodu na nižšiu teplotu tak, aby čerpadlo dosahovalo stále vysokú účinnosť.

Okrem vykurovacieho faktora COP sa pre meranie účinnosti tepelných čerpadiel používa aj tzv. sezónny vykurovaní faktor – skratka SCOP. Je počítaný podľa normy EN 14 825 a berie do úvahy tiež klimatické dáta pre rôzne podnebné pásma s rôznym počtom vykurovacích hodín:

Hodnota SCOP je, rovnako ako COP uvedená na energetickom štítku stroja. Pri SCOP sa ale do úvahy berie i predpokladaná tepelná strata budovy, ktorú si však výrobcovia volia „od oka“, keďže každá budova je iná. Z uvedeného teda vyplýva že hodnoty COP aj SCOP sú len orientačné a je potrebné dimenzovať výkon tepelného čerpadla podľa konkrétnych podmienok použitia (typ stavby, predpokladané tepelné straty, počet obyvateľov, počet obytných miestností, atď.).

Vykurovanie, príprava teplej vody a chladenie tepelným čerpadlom

Vykurovacie telesá

Maximálna teplota výstupu vykurovacej vody z bežného tepelného čerpadla sa pohybuje cca. na úrovni 55 – 65 °C. Je to o dosť menej, než pri bežnom vykurovaní kotlom, ktorý dodá pokojne aj 80 °C. Ideálnym vykurovacím telesom pre použitie s tepelným čerpadlom je systém teplovodného podlahového vykurovania. Obvykle si vystačí s teplotou iba 35 – 40 °C, keďže teplo vyžaruje cez omnoho väčšiu plochu, než radiátor.

Môže sa teda tepelné čerpadlo použiť aj v kombinácii s radiátormi? Môže, avšak malo by ísť o moderné tzv. nízkoteplotné radiátory s väčšou vykurovacou plochou. Tieto majú nižší teplotný spád (rozdiel medzi vstupnou a výstupnou teplotou), a obvykle si vystačia so vstupnou teplotou na úrovni 45 °C. Myslite však aj na už spomínanú účinnosť tepelného čerpadla, teda vykurovací faktor. Ten je najlepší pri nižších teplotách okolo 35 °C a práve tie sú ideálne pre podlahové kúrenie.

Ak z nejakého dôvodu nechcete alebo nemôžete vymeniť radiátory za nízkoteplotné, existuje riešenie i pre vašu situáciu. Sú ním vysokoteplotné tepelné čerpadlá, ktoré využívajú napr. špeciálny vysokoteplotný kompresor a vylepšené výmenníky tepla – čerpadlo od výrobcu Gorenje s  max. teplotou 65 °C alebo kaskádový systém s viacerými kompresormi a rozličnými druhmi chladiva – tepelné čerpadlo Daikin Altherma s max. teplotou 80 °C. Tieto dokážu vykurovaciu vodu ohriať na teplotu vhodnú pre staršie vykurovacie systémy, ktorých srdcom bol pôvodne kotol, takže nebudete musieť vymeniť ani jeden radiátor, ani inštalovať podlahové kúrenie.

Príprava teplej úžitkovej vody

Tepelné čerpadlo na vykuroavanie domu môže mať aj výstup pre zásobník teplej vody. Existujú však aj modely určené výhradne pre ohrev teplej úžitkovej vody.

Chladenie tepelným čepradlom

Najbežnejší spôsob chladenia aký poznáme je už spomínaná klimatizácia. Tá má však viacero nevýhod. Tou najhoršou je, že na rozptýlenie chladu je potrebné ofukovať výparník, ktorý má malé rozmery silným prúdom vzduchu, keďže ten je chladený na veľmi nízku teplotu cca. 6 °C. To je nepríjemné pre mnoho ľudí a mnohí aj spomedzi tých fyzicky odolnejších sa už stretli s nepríjemnými následkami v podobe zápalu horných dýchacích ciest.

Nízka tepota spôsobuje kondenzáciu vodnej pary na výparníku, pretože sa nachádza pod tzv. rosným bodom okolia. Vo vnútornej klimatizačnej jednotke je kondenzát odvádzaný von plastovou rúrkou. Kondenzáciou vlhkosti sa ale vzduch v miestnosti vysúša. Suchý vzduch škodí zdraviu – vysúša pokožku, sliznice a spôsobuje kašeľ, zhoršuje astmu a dráždi oči. Ďalšou nevýhodou je nerovnomerné chladenie, čo je problém, najmä ak máte v dome viacero menších miestností. Vďaka týmto nevýhodám dosahuje chladenie klimatizáciou účinnosť iba cca. 20 % účinnosti chladenia tepelným čerpadlom a chladiacimi panelmi.

Chladenie tepelným čerpadlom môže prebiehať v dvoch režimoch:

»» Pasívne chladenie – Tento režim je možné využiť s tepelnými čerpadlami typu zem – voda a voda – voda. Funguje tak, že kompresor na tepelnom čerpadle je vypnutý a samotný stroj nijako nemodifikuje teplotu. Voda prúdi cez chladiace panely v strope či v stene a vo výmenníku tepelného čerpadla odovzdáva teplo chladnému chladiacemu médiu, ktoré prúdi cez zem, prípadne vode pri systéme voda – voda. Takéto chladenie je menej účinné ako aktívny režim, avšak je energeticky minimálne náročné, keďže v chode sú v podstate iba obehové čerpadlá. Môžete použiť aj systém podlahového kúrenia, avšak chladný vzduch sa drží pri zemi, na rozdiel od teplého, ktorý je redší a stúpa hore. Chladenie je potom ešte menej efektívne. Teplota panelov pri tomto spôsobe chladenia nedosiahne úroveň rosného bodu, takže sa niet čoho obávať.

»» Aktívne chladenie – V tomto režime pracuje tepelné čerpadlo v obrátenom cykle, tj. z kvapaliny pretekajúcej chladiacimi panelmi odoberá teplo a odovzdáva ho vzduchu, zemi alebo vode v studni. Aktívne chladenie je možné so všetkými druhmi tepelných čerpadiel, konkrétny model však musí tento režim podporovať. Teplota a vlhkosť sú snímané senzormi a systém ich stráži, aby teplota neklesla pod rosný bod, pri ktorom by sa začal tvoriť kondenzát. V bežných obytných miestnostiach sa panely chladia na cca 18 °C.

Stropné alebo stenové chladenie vychladí miestnosť rovnomernejšie a účinnejšie vďaka veľkej ploche, po ktorej je panel rozptýlený. Steny a strop totiž dobre akumulujú teplo a keď sa raz miestnosť vyhreje, je veľký problém múry vychladiť iba fúkaním studeného vzduchu z klimatizácie. Keďže pri stropnom chladení neprúdi vzduch, nevíria sa prachové a peľové častice, čo je priaznivejšie pre alergikov. Pri stropnom chladení však nedochádza k výmene vzduchu, je preto nutné pravidelne vetrať. Teplo odobraté z miestnosti môžete znovu využiť a ohriať ním teplú úžitkovú vodu, prípadne bazén.

Ak nemôžete nainštalovať do obydlia chladiace panely, môžu vám s chladením pomôcť jednotky fan coil. Vyzerajú podobne, ako malé ploché radiátory a obsahujú tepelný výmenník s ventilátorom, ktorý rozháňa chladný vzduch do miestnosti. Nerobí to však až tak agresívne, ako klimatizácia. Keďže sa v nich tvorí kondenzát, musí byť zabezpečený aj jeho odvod.  

Ohrev vody v bazéne

Pre ohrev vody v bazéne sa vyrábajú špeciálne tepelné čerpadlá vzduch – voda. Veľkosťou a vzhľadom sú takmer identické s vonkajšími jednotkami klimatizácie a ich cena začína niekde na úrovni 600 EUR. Niektoré umožňujú vodu v bazéne aj ochladiť. Pri voľbe tepelného čerpadla na ohrev vody v bazéne však myslite na to, že ide o veľkú vodnú plochu, ktorá sa pri znížení okolitej teploty rýchlo ochladzuje. Ohrievanie bez zakrytia je často zbytočným plýtvaním energiou a solárna plachta alebo lacný solárny ohrev často urobia rovnakú službu za zlomok ceny.

Tepelné čerpadlo vzduch – vzduch v zime

Tepelné čerpadlá zem – voda a voda – voda so zimnou prevádzkou nemávajú problém. Okolo najrozšírenejších čerpadiel vzduch – vzduch však kolujú v súvislosti so zimnou prevádzkou rôzne mýty. Jedným z nich je, že čerpadlo pod 5 °C nefunguje. Nie je to pravda, kvalitné stroje od renomovaných výrobcov zvládajú prevádzku až do teplôt -25 °C. Samozrejme, tým, že čerpadlo pracuje v zhoršených podmienkach má aj nižšiu účinnosť a môže vám pripadať o niečo hlučnejšie, keďže jeho kompresor pracuje častejšie na plný výkon.

S nižšou účinnosťou idú ruka v ruke aj vyššie náklady, moderné čerpadlá však napríklad pri teplote vzduchu -15 °C spotrebúvajú stále polovicu energie, ktorú by spotreboval elektrický kotol. Tiež koluje mýtus, že vonkajšia jednotka môže v zime zamrznúť, keďže v jej výparníku počas prevádzky kondenzuje voda. S týmto problémom sa výrobcovia popasovali vylepšeným systémom odvodu kondenzátu a okrem toho, čerpadlá vzduch – vduch sú vybavene tiež automatickým odmrazovacím systémom. Ten funguje tak, že na krátku chvíľu otočí pracovný cyklus a vonkajší výparník sa ohreje – ľad sa rozmrazí bez toho, aby sa to prejavilo na interiérovej teplote.

Obavy, že s tepelným čerpadlom v zime v dome zmrznete, takisto nie sú na mieste. Je však možné, že váš dom alebo teplá úžitková voda nebudú vyhriate na úplne komfortnú teplotu. V takých prípadoch sa osvedčila už skôr spomínaná bivalentná konfigurácia vykurovacieho systému. Pri nej vám s prihrievaním pomôže kotol na plyn, elektrinu, či pevné palivo. Tepelné čerpadlá sú testované a úspešne dlhodobo funkčné aj v mnohých severských krajinách.

Cena tepelného čerpadla a návratnosť investície

Cenu ťažko konkretizovať vzhľadom na obrovské množstvo značiek, modelov a typov tepelných čerpadiel. Čisto pre ilustráciu, napr. tepelné čerpadlo vzduch – voda značky IVT s maximálnym tepelným výkonom 7 kW kúpite za cenu cca 7500 EUR. V nej je zahrnutý aj nerezový zásobník na 190 l vody, expanzná nádoba a prídavný elektrický kotol na prikurovanie. Výrobcovia ale vyžadujú aj odbornú montáž pre prípadnú možnosť uplatnenia záruky, jej cena však v uvedenej sume zahrnutá nie je. Najnižšia teoretická návratnosť pri dobre navrhnutom vykurovacom systéme, ktorého srdcom je tepelné čerpadlo, je 5 rokov.

Pri porovnávaní cien musíte vykurovací systém brať ako komplexnú investíciu. Pri čerpadlách typu voda – voda je nutné do ceny započítať aj realizáciu studní, pri čerpadle zem – voda musíte zasa brať do úvahy cenu výkopových prác alebo suchého vrtu. Taktiež pri vykurovaní plynom berte do úvahy zriadenie plynovej prípojky a stavbu vhodného komína.

Dotácie

Slovenská inovačná a energetická agentúra prostredníctvom operačného programu Kvalita životného prostredia poskytuje v rámci projektu Zelená domácnostiam dotácie na kúpu a montáž tepelných čerpadiel. Preplatia vám 370 EUR za každý 1 kW výkonu čerpadla, najviac však 3700 EUR.

Dotácie sú poskytované rodinným domom a okrem technických podmienok týkajúcich sa účinnosti čerpadla, ktoré nájdete na webstránke Zelená domácnostiam, je tu aj podmienka, že v rodinných domoch „nesmie inštaláciou tepelného čerpadla prísť k odpojeniu domácnosti od systému centralizovaného zásobovania teplom (CZT) alebo k výraznému zhoršeniu parametrov systému CZT“. Takže ak máte dom napojený na centrálnu kotolňu na sídlisku, máte, žiaľ, smolu.

Dotácie sú poskytované iba na skutočné oprávnené výdavky, ktorými sú:

Oplatí sa viac tepelné čerpadlo alebo kotol?

V prvom rade by ste nemali zabúdať na fakt, že presne nadimenzovaný a tým pádom ekonomicky najvýhodnejší vykurovací systém vám dokáže navrhnúť len skúsený projektant, ktorý sa zaoberá vykurovacími systémami. Ten vám tiež dokáže spočítať ekonomické náklady a návratnosť pre váš konkrétny rodinný dom, resp. jeho projekt. Každý dom má totiž iné rozmiestnenie miestností, iný počet obyvateľov a inú úroveň tepelných strát.

Najnižšou vstupnou investíciou sú čerpadlá vzduch – voda, sú však cca. o 30 % energeticky náročnejšie, než ďalšie typy. Čerpadlá voda – voda a zem – voda pracujú s vyššou účinnosťou aj v tuhých mrazoch, musíte ale brať do úvahy aj dodatočné náklady spojené s ich inštaláciou (studne, výkopové práce pre plošný kolektor či suchý vrt). Ak už máte v dome komín a plynovú prípojku, bude pre vás mať možno lepšiu návratnosť plynový kotol, resp. jeho najúčinnejšia verzia – kondenzačný kotol. Niektoré nízkoenergetické domy si vystačia s dobre navrhnutým elektrickým podlahovým vykurovaním.

Nezabúdajte ani na spomenuté štátne dotácie, ktoré taktiež nie sú malé a môžu vám urýchliť návratnosť investície. Tepelné čerpadlá by ste nemali brať ako jediné možné riešenie ekologického vykurovania domácnosti. V súčanosti sa začínajú drať do popredia aj iné obnoviteľné zdroje energie ako solárne kolektory, fotovoltické panely, veterné turbíny a kotly na biomasu. Na všetky uvedené spôsoby získavania energie je taktiež poskytovaná štátna dotácia v stovkách až tisíckach eur.

Autor článku

---

---

Publikované dňa: 07.03.2024
Posledná aktualizácia: 07.03.2024