Tepelná čerpadla. Rady, tipy, informace. Rady, tipy, informace

Tepelná čerpadla Rady, tipy, informace Rady, tipy, informace

Obsah

Tepelná čerpadla

1

Co je tepelné čerpadlo? Je pro náš dům tepelné čerpadlo vhodným řešením? Instalace tepelného čerpadla v rámci rekonstrukce Co musíme vědět, než vybereme tepelné čerpadlo? Jaký výkon nám bude stačit? Volba topného faktoru

2 3 3 4 4 6

Typy tepelných čerpadel

8

Tepelná čerpadla vzduch / voda Tepelná čerpadla vzduch / vzduch Tepelná čerpadla země / voda Hloubkové zemní vrty Plošné zemní kolektory Další možnosti využití zemního tepla Tepelná čerpadla voda / voda

9 10 11 11 12 13 15

Doplňkové zdroje vytápění

16

Volba způsobu vytápění

17

Výše úspor energie

18

Investiční a provozní náklady Zvýhodněná distribuční sazba pro tepelná čerpadla

19 21

Životnost tepelného čerpadla

22

Značka kvality tepelných čerpadel

23

Statistika tepelných čerpadel

27

Tepelná čerpadla mají co nabídnout

30

Slovníček základních pojmů

31

Tepelná čerpadla

Tepelná čerpadla

Tepelná čerpadla Úspory energií, které potřebujeme pro komfortní bydlení, zůstávají stále v centru našeho zájmu. Ze všech oblastí nás nejvíce láká využívání alternativních zdrojů energie. Důvody jsou především ekonomické – voda, země, slunce i vítr jsou a i nadále budou zdarma, na rozdíl od jiných zdrojů energie. Jaké možnosti alternativní zdroje přinášejí do našich domovů? Poměrně běžně se již setkáváme se solárními kolektory i s fotovoltaikou. Největší reálný přínos, navíc se značným potenciálem do budoucnosti, však mají tepelná čerpadla. V porovnání s klasickými zdroji tepla, například kotli na tuhá paliva nebo zemní plyn, šetří primární energetické zdroje a přímo či nepřímo snižují tvorbu škodlivých emisí. Rozhodnutí o pořízení tepelného čerpadla přináší nejen ekonomické výhody, ale je také velkým

Rady, tipy, informace

přínosem pro zlepšení našeho životního prostředí. První tepelná čerpadla byla v České republice instalována před dvaceti lety. Tehdy se jim věnovala hrstka nadšenců a o masovějším rozšíření se vedly spíše teoretické diskuse. I když základní princip zůstává shodný, v průběhu dvou desetiletí prošla tepelná čerpadla vývojem. Na první pohled zaznamenáme modernější vzhled, nejvíce nás však budou zajímat rozdíly ve výši úspor. Také v tomto směru můžeme být s nejnovějšími typy spokojeni, protože mají až o čtvrtinu nižší spotřebu elektřiny nezbytné k jejich provozu.

1

Tepelná čerpadla

Co je tepelné čerpadlo? Tepelné čerpadlo je zařízení, které je schopné odebrat z okolí vytápěného domu tepelnou energii obsaženou ve vodě, zemi nebo vzduchu a přečerpat ji na vyšší teplotní hladinu, která je použitelná k vytápění a ohřevu teplé vody nebo vody v bazénu. Pro toto přečerpání je potřeba dodat tepelnému čerpadlu malé množství elektřiny pro pohon kompresoru, který spolu s dalšími prvky zabezpečuje jeho správný chod. V chladicím okruhu tepelného čerpadla cirkuluje pracovní médium – chladivo, které cyklicky mění své skupenství. Chladivo v plynném stavu je stlačeno kompresorem, čímž dojde k jeho zahřátí. Poté putuje do kondenzátoru, kde odevzdá teplo, a vlivem ochlazení kondenzuje (zkapalní). Následně projde expanzním ventilem do výparníku. Zde chladivo v důsledku snížení tlaku změní své skupenství zpět na plynné a celý cyklus se může opakovat. Spotřeba elektřiny na pohon kompresoru je výrazně nižší než pro přímé vytápění, takže dochází k výrazné úspoře.

Princip tepelného čerpadla

2

Tepelná čerpadla

Tepelná čerpadla

Je pro náš dům tepelné čerpadlo vhodným řešením? Pojem tepelná čerpadla máme nejčastěji spojený s vytápěním pasivních nebo nízkoenergetických domů. To je však jeden z velmi častých omylů, které již od počátku staví využití tepelných čerpadel do nesprávné pozice. Hned úvodem je proto třeba uvést, že použití tepelných čerpadel je nejvýhodnější tam, kde je spotřeba energie na vytápění a ohřev teplé vody vyšší. Pro nízkoenergetické a pasivní domy je charakteristický opak – velmi nízké náklady na energii. Investice do tepelného čerpadla je u nich proto zbytečná, neboť při malé spotřebě jsou i úspory nízké a ekonomická návratnost příliš dlouhá.

Instalace tepelného čerpadla v rámci rekonstrukce Další významnou kategorií, kde tepelná čerpadla dokáží přinést výrazné úspory, jsou rekonstrukce starších objektů. V těchto případech je nutné odborné posouzení, zda by topný systém v domě vyhovoval podmínkám pro provoz tepelného čerpadla, případně jaké další náklady by úpravou stávajícího topného systému vznikly. Častým problémem bývá, že jsou v těchto domech instalovány kotle na pevná paliva nebo plyn, které jsou projektovány na vyšší teplotu. Pro tepelné čerpadlo je vhodný topný systém, který pracuje s topnou vodou o teplotě do 55 °C. Součástí rekonstrukce však často bývá výměna oken, případně zateplení objektu omezující potřebu tepla Rady, tipy, informace

Tepelné čerpadlo představuje úsporné a pohodlné řešení vytápění a ohřevu užitkové vody v celém rodinném domě.

pro vytápění, což se projeví snížením potřebné teplotní úrovně topné vody. Původní topný systém je pak vhodný pro instalaci tepelného čerpadla i ve své původní podobě. Posouzení každého konkrétního případu je ale vždy jistější ponechat na projektantovi nebo odborníkovi z oboru vytápění.

3

Tepelná čerpadla

V mnoha případech lze tedy tepelná čerpadla do stávajícího objektu instalovat – o tom hovoří i čísla. V současnosti je až 35 % tepelných čerpadel instalováno právě v rámci rekonstrukce domu.

Co musíme vědět, než vybereme tepelné čerpadlo? V první řadě je nutné si ověřit, zda by v případě našeho domu bylo využití tepelného čerpadla možné a výhodné. Přitom vycházíme z tepelných ztrát objektu. U novostaveb jsou tyto informace součástí projektové dokumentace, obtížnější situace ale může nastat v případě rekonstrukce staršího domu. Pokud nemáme potřebné údaje k dispozici, můžeme se obrátit na specializované společnosti, které na základě projektové dokumentace (půdorys, řez objektem, struktura stavebních konstrukcí – obálka budovy a otvorové výplně) tepelné ztráty vypočítají. V dalším kroku bude následovat výběr vhodného tepelného čerpadla – na výběr máme zařízení s různým výkonem, topným faktorem a řešením podle zdroje energie.

Nerozhodujte se pouze podle ceny! Při porovnávání nabídek různých prodejců tepelných čerpadel bychom neměli za hlavní kritérium výběru nikdy považovat cenu. Pořizujeme si je na mnoho let a prioritu by proto vždy měla mít kvalita a provozní úspory. Důležité je během výběru porovnávat, co vše je v koncové ceně zahrnuto, případně jaké další služby dodavatelská společnost zajišťuje – například návrh, projekt, servis, kontakty s příslušnými úřady a podobně.

4

Jaký výkon nám bude stačit? Výkon tepelného čerpadla volíme na základě vlastností domu. Výchozím údajem pro stanovení jeho optimální hodnoty je výpočet tepelných ztrát (potřeba tepla) domu, jejichž výše se mění s venkovní teplotou. Projektanti otopných systémů počítají tepelné ztráty podle stanovených hodnot jednotlivých oblastí (například Brno spadá do výpočtové oblasti −12 °C, ale Žďár už do výpočtové oblasti −15 °C). Totožný rodinný dům tak může mít v jiné oblasti jiné tepelné ztráty, z čehož vyplývá i potřeba jinak výkonného tepelného čerpadla. Z vypočtených tepelných ztrát vychází předpokládaná spotřeba energie, která závisí nejen na hygienických předpisech, ale i na požadavku investora na vnitřní teplotu v objektu. Je nutné si uvědomit, že při zvýšení teploty v interiéru o každý jeden stupeň se zvýší spotřeba energie Tepelná čerpadla

Tepelná čerpadla

Jak určit optimální výkon? Pro stanovení optimálního výkonu tepelného čerpadla musíme znát tepelné ztráty domu a celkovou roční spotřebu tepla v kWh. Chceme-li tepelné čerpadlo používat pro ohřev teplé vody, je třeba spočítat její roční spotřebu v litrech a množství tepla potřebné pro její ohřev v kWh. Orientační výpočet můžete získat pomocí energetických kalkulaček Ohřev vody a Tepelné ztráty na stránce www.energetickyporadce.cz/kalkulacky-energie.

až o 6 %. Je třeba zohlednit také skutečnost, zda bude tepelné čerpadlo ohřívat i vodu či vytápět venkovní nebo vnitřní bazén. V závislosti na jeho typu, na tepelně izolačních vlastnostech domu a dalších podmínkách je tepelný výkon čerpadla zpravidla navržen na 60 až 100 % tepelných ztrát domu (s ohledem na podmínky pro uplatnění distribuční sazby – viz kapitolu Zvýhodněná distribuční sazba pro tepelná čerpadla). Zbylou část zajišťujeme doplňkovým zdrojem tepla. Tepelná čerpadla by měla dimenzovat zkušená osoba s příslušnou praxí v instalacích tepelných čerpadel nebo projektant vytápění. Stanovit správný výkon je opravdu důležité, abychom neplatili zbytečně. Musíme si uvědomit, že zatímco u plynového kotle může volba vyššího výkonu znamenat zhruba o 10 000 korun vyšší pořizovací náklady, v případě tepelných čerpadel je cenový rozdíl systémů o výkonu 8 kW a 15 kW až 100 000 korun! U tepelných čerpadel se starší technologií kompresorů docházelo při dimenzování nad optimální výkon k častějšímu spínání, což se projevilo v podobě jejich kratší životnosti a nižší efektivity provozu. V současné době se používají invertorové kompresory, které zajišťují delší životnost a lepší účinnost. Předimenzované tepelné čerpadlo bude vzhledem k vyšší spotřebě energie pro svůj pohon dosahovat menších energetických úspor než optimálně navržené, navíc i jeho pořizovací cena bude vyšší. Naopak, pokud bude výkon nastaven správně, případně zvolíme-li výkonově mírně poddimenzované tepelné čerpadlo, bude pracovat v opRady, tipy, informace

5

Tepelná čerpadla

3/4

1/4

Topný faktor (Coefficient of Performance, COP) je poměr množství energie, kterou tepelné čerpadlo získá, ku energii, kterou spotřebuje pro svůj provoz.

Kde hledat více informací? V Centru energetického poradenství PRE vám odborní poradci bezplatně poskytnou rady či konzultaci k problematice tepelných čerpadel. Navštivte nás osobně v Jungmannově ulici 28 v Praze 1 nebo se podívejte na www.energetickyporadce.cz, kde jsou uvedeny i všechny potřebné kontakty. Seznam dodavatelů tepelných čerpadel a odborných instalačních firem naleznete na stránkách Asociace pro využití tepelných čerpadel www.avtc.cz.

6

timálním plynulém režimu s minimem spínacích cyklů. Poskytne nám přitom jak požadovanou teplotu v domě, tak i teplotu vody, případně kapacitu doplní druhý zdroj. Pokud i tento zdroj bude vybrán a nastaven na optimální provoz, jeho provozní spotřeba nás o výsledné úspory nepřipraví.

Volba topného faktoru Při výběru tepelného čerpadla je důležitým kritériem znalost topného faktoru. Jeho hodnota vyjadřuje, s jakou účinností tepelné čerpadlo pracuje. Platí, že čím vyšší topný faktor je, tím je provoz daného tepelného čerpadla efektivnější. Co si pod touto hodnotou můžeme představit? Topný faktor 3 například znamená, že tepelné čerpadlo vyprodukuje třikrát více energie, než odebere z elektrické sítě. Jinými slovy, z 1 kWh elektřiny dodané tepelnému čerpadlu za stanovených podmínek „vyrobí“ 3 kWh energie tepelné. Tento poměr závisí na systému tepelného čerpadla, jeho kvalitě a požadované teplotě topné vody. V současnosti se lze u tepelných čerpadel běžně setkat s topným faktorem 2,5 až 5. Tepelná čerpadla

Tepelná čerpadla

Prohlédněte si funkční exponát tepelného čerpadla v Centru energetického poradenství PRE.

Než začneme vybírat

Pro porovnání jednotlivých systémů tepelných čerpadel jsou stanovena následující hodnotící kritéria: z Systém země / voda má při teplotě v primárním okruhu 0 °C a topné vodě o teplotě 35 °C topný faktor až 5, ale i topný faktor 4 patří stále mezi velmi efektivní. z Systém vzduch / voda může při teplotě venkovního vzduchu 2 °C a teplotě topné vody 35 °C dosahovat až topného faktoru 4. z Systém voda / voda nabízí při teplotě spodní vody 10 °C a teplotě topné vody 35 °C topný faktor až 6, ale realizace a provoz jsou zatím spojeny s řadou úskalí, ohrožujících správnou funkčnost. Rady, tipy, informace

Než se pustíte do výběru tepelného čerpadla, je nutné znát několik základních skutečností, které projektantovi poslouží ke správnému návrhu nejen samotného tepelného čerpadla, ale i celé otopné soustavy objektu: z tepelné ztráty objektu z tepelný spád stávající či plánované otopné soustavy z bude-li pomocí tepelného čerpadla ohřívána i užitková voda nebo bazén z jaké nízkopotenciální teplo bude pro tepelné čerpadlo využíváno (charakter pozemku, klimatické podmínky)

7


Typy tepelných čerpadel Všechna tepelná čerpadla fungují na stejném principu. Někde odebírají energii v podobě tepla a jinde ji vydávají. Pro svůj provoz sice potřebují elektřinu, ale větší podíl výsledně dodávané energie je z přírody. Každé čerpadlo je jinak účinné a účinnost se mění podle podmínek, v nichž čerpadlo pracuje. Rozdíl mezi jednotlivými typy čerpadel je v tom, odkud berou energii a v jaké podobě ji odevzdávají. Všechna čerpadla mají v názvu uveden systém, podle něhož pracují, a to v podobě element / element. Podle čeho zvolit typ tepelného čerpadla? Výběr zpravidla vychází z dispozice pozemku a jeho možností. Při rozhodování musíme zohlednit i náklady na instalaci – zemní vrty, případně položení plošných kolektorů. U tepelných čerpadel vzduch / voda tyto náklady odpadají.

8

Kdy je nejvhodnější doba pro instalaci? Instalace tepelného čerpadla je možná v podstatě kdykoliv. Optimální je doba od jara do podzimu, kdy je možné odstavit stávající systém vytápění z provozu. Ani v zimním období však nejsou montáže tepelných čerpadel žádnou výjimkou.

Tepelné čerpadlo vzduch / voda získává tepelnou energii ze vzduchu nasávaného v okolí domu a předává ji topné vodě v nízkoteplotním otopném systému. Teplo může být zároveň využíváno také pro předehřátí teplé vody.

Tepelná čerpadla


Tepelná čerpadla vzduch / voda V České republice jsou pro tepelná čerpadla vzduch / voda ideální klimatické podmínky vzhledem k průměrné teplotě vzduchu během topné sezóny kolem 4 °C. Tento typ tepelných čerpadel dokáže zároveň úsporně pracovat i při venkovní teplotě −20 °C, avšak zpravidla za současné podpory bivalentního topného zdroje, který plynule dorovnává ztrátu výkonu tepelného čerpadla vlivem klesajících teplot. Některá tepelná čerpadla vzduch / voda se však již bez bivalentního zdroje obejdou (takzvaný monovalentní systém). Vzduch je navíc jako zdroj tepla nejdostupnější a z ekologického hlediska nejvýhodnější. Vzduchová tepelná čerpadla prošla v posledních letech prudkým vývojem. Výsledkem je delší životnost, která je dnes téměř srovnatelná s životností čerpadel odebírajících teplo ze země. Z toho vyplývá i jejich rostoucí obliba. U kvalitních vzduchových čerpadel se již také nemusíte obávat vyšší hlučnosti, se kterou se dříve tento typ často potýkal. Pod pojmem hluk si ale každý z nás představí něco trochu jiného, proto je důležité, abyste si jeho úroveň před rozhodnutím ověřili osobně – na vlastní uši. Rozdíly jsou opravdu značné – některé vzduchové čerpadlo je zřetelně slyšitelné na vzdálenost několika desítek metrů, jiné neslyšíte z metrové blízkosti.

chové čerpadlo vyřadit z provozu, nebo hledat mnohdy komplikované řešení omezující šíření hluku. Rozlišujeme v zásadě dvě základní provedení tepelných čerpadel vzduch / voda: z Splitové jednotky sestávající zpravidla ze dvou částí – venkovní, umístěné vně objektu, která obsahuje ventilátor a výparník, a k ní připojené vnitřní jednotky, jejíž hlavní částí je kompresor a příslušenství pro distribuci získané tepelné energie do topného systému. z Kompaktní jednotky, které v jedné skříni mají celé tepelné čerpadlo a stačí je prakticky jen připojit k topnému systému. Existují v provedení jak pro

Splitové jednotky se skládají z vnitřní části (vlevo) s kompresorem a systémem pro distribuci ohřáté vody a vnější ventilační části (vpravo) s výparníkem.

Dobrý prodejce by s předvedením reálné instalace neměl mít žádný problém. Hladiny hlučnosti stanoví a především hlídá hygienická norma. Je zcela zbytečné se svou nedůsledností před nákupem dostat do situace, kdy si váš soused pozve hygienika na změření úrovně hlučnosti, kterou jej vaše vzduchové čerpadlo omezuje na jeho pozemku, a měření potvrdí překročení hygienické normy. Ve většině případů pak neexistuje jiné řešení, než vaše nové vzduRady, tipy, informace

9


venkovní, tak pro vnitřní instalaci. Jejich předností je, že byly naplněny chladivem, odzkoušeny a zapečetěny již ve výrobním závodě a odpadá tak nutnost zprovoznění chladivového okruhu v místě instalace. Toto řešení je možné nalézt v nabídce zkušených renomovaných výrobců kvalitních tepelných čerpadel. Požadavky na instalaci tepelného čerpadla vzduch / voda: z prostor pro umístění venkovní jednotky u splitového provedení nebo venkovního kompaktního tepelného čerpadla, betonový základ pod venkovní jednotku z technická místnost pro vnitřní kompaktní tepelné čerpadlo (zpravidla vyhovuje i garáž) z vhodné umístění vůči světovým stranám Výhody tepelného čerpadla vzduch / voda oproti jiným systémům: z nižší pořizovací cena a relativně rychlá návratnost investice z možný celoroční provoz s efektivním využitím pro ohřev vody v domě i v bazénu

z snadná montáž z vybrané typy tepelných čerpadel jsou schopny pracovat až do venkovní teploty −25 °C z snadné odstranění poruch Nevýhody tepelného čerpadla vzduch / voda: z topný výkon závisí na proměnlivé venkovní teplotě vzduchu z výběr je nutné přizpůsobit požadované úrovni hlučnosti z problém s umístěním venkovní jednotky na balkóně, fasádě či střeše památkově chráněných objektů i běžných budov v památkově chráněných zónách (dochází k narušení architektonického rázu)

Tepelná čerpadla vzduch / vzduch Jedná se v podstatě o klimatizační jednotky, které pracují na stejném principu jako tepelná čerpadla vzduch / voda, jen s tím rozdílem, že tepelný výkon se předává vnitřnímu vzduchu objektu. Nejsou tedy napojeny na klasická otopná tělesa – radiátory nebo podlahové systémy. Jde o teplovzdušné vytápění pomocí ventilačních jednotek umístěných na stěnách, na stropě nebo na podlaze místnosti. Tímto typem tepelných čerpadel se nejčastěji vytápějí rodinné domy, bytové jednotky, velké výrobní haly, průmyslové provozy, sklady, sportovní haly a supermarkety. Požadavky na instalaci tepelného čerpadla vzduch / vzduch: z minimální (prostup zdí) z prostor pro venkovní a vnitřní jednotku

Některá tepelná čerpadla umí již v základním provedení reverzovat (otočit svůj chod) a tím jednoduše odebírat teplo z vašeho domu a předávat ho do země, vzduchu nebo vody – tedy chladit. Navíc s přibližně polovičními provozními náklady ve srovnání s klasickou klimatizací.

10

Tepelná čerpadla


Výhody tepelného čerpadla vzduch / vzduch oproti jiným systémům: z jednoduchá a rychlá instalace z nízké investiční náklady z doplňková funkce klimatizace (čištění vzduchu, ionizace) z čistý a bezobslužný provoz Nevýhody tepelného čerpadla vzduch / vzduch: z hlučnost z problémy s provozem při nízkých venkovních teplotách z prakticky trvalé proudění vzduchu ve vytápěném prostoru

z neslouží k ohřevu teplé vody z možnost zvýšeného víření prachu v interiéru z problém s umístěním venkovní jednotky na balkóně, fasádě či střeše památkově chráněných objektů i běžných budov v památkově chráněných zónách (dochází k narušení architektonického rázu)

Tepelná čerpadla země / voda Teplo obsažené v zemské kůře je získáváno pomocí kolektoru (respektive sondy), ze kterého je pomocí teplonosné nemrznoucí kapaliny přenášeno do systému tepelného čerpadla.

Hloubkové zemní vrty Odběr tepla ze země pomocí vrtu je výkonostně výhodnější než řešení s využitím plošného kolektoru. Vrt je během roku teplotně stabilnější, neboť sondy tepelného čerpadla lze pomocí vrtných zařízení umístit do hloubky až několika desítek metrů. Obvyklá hloubka se pohybuje v rozmezí od 70 do 140 m. Můžeme mít i několik mělčích vrtů. Výkon tepelného čerpadla země / voda je závislý na složení

Tepelné čerpadlo země / voda využívající pro získávání energie zemní vrt patří z hlediska provozních parametrů k nejvýhodnějším, pořizovací náklady na něj jsou však kvůli náročným zemním pracím, které vyžadují speciální techniku, ze všech typů nejvyšší. Rady, tipy, informace

11


půdy, v praxi proto bývá instalace podmíněna několika zkušebními vrty. Požadavky na instalaci tepelného čerpadla země / voda (hloubkový vrt): z hloubkový (vertikální) zemní kolektor tepelného čerpadla z povolení vycházející z platné legislativy Výhody tepelného čerpadla země / voda oproti jiným systémům: z stálejší výkon v porovnání se systémem vzduch / voda z bezhlučnost z nenarušuje vzhled okolí domu

Nevýhody tepelného čerpadla země / voda (hloubkový vrt) oproti jiným systémům: z vysoké pořizovací náklady (cena se navyšuje o zemní práce)

Plošné zemní kolektory Další možností je využití zemních kolektorů, které se obvykle instalují do nezámrzné hloubky 1,2 až 1,5 m. V této hloubce je země dostatečně teplá (přibližně 8 až 12 °C) pro hospodárný provoz tepelného čerpadla. Nezbytnou podmínkou pro plošné zemní kolektory je nutné mít k dispozici dostatečně velký pozemek pro položení potrubního systému. Podle standardu je potřeba využít přibližně dvakrát až třikrát větší plochu pro položení zemních kolektorů, než je plocha vytápěná tepelným čerpadlem.

Tepelné čerpadlo země / voda – zemní plošné kolektory

12

Tepelná čerpadla


Povrch země nad kolektory není možné kvůli kořenovému systému stromů a keřů běžně osázet a využívat jako zahradu, není možné mít na něm například bazén, altán nebo pojezdovou cestu, které by bránily průniku slunečního záření a dešťové vody do půdy. Proto je důležité s pokládkou zemních plošných kolektorů počítat ideálně již při projektování domu, v každém případě pak při řešení zahrady. Požadavky na instalaci tepelného čerpadla země / voda (plošný kolektor): z plošný (horizontální) zemní kolektor tepelného čerpadla z dostatečná plocha pozemku z povolení vycházející z platné legislativy (povolení vycházející ze zákona o nakládání s vodami, stavební povolení a povolení Českého báňského úřadu) Výhody tepelného čerpadla země / voda oproti jiným systémům: z stálejší výkon v porovnání se systémem vzduch / voda z bezhlučnost z nenarušuje vzhled okolí domu

Tepelné čerpadlo systému země / voda

Pro koaxiální sondy postačí vrty s hloubkou do 40 m, musí jich ale být několik

Nevýhody tepelného čerpadla země / voda (plošný kolektor) oproti jiným systémům: z vysoké pořizovací náklady (cena se navyšuje o zemní práce) z vysoké nároky na plochu pro umístění plošného zemního kolektoru tepelného čerpadla z vliv plošného kolektoru na vegetaci na povrchu, pokud je systém poddimenzován (ochlazuje půdu a rostliny)

Další možnosti využití zemního tepla Koaxiální sondy V poslední době se provádějí rovněž takzvané „šikmé vrty“, které vycházejí z jedné společné šachty a sahají až do hloubky 40 m. Jejich výhodou je použití „lehčí mechanizace“ a tím pádem menší devastace terénu ve srovnání s klasickými vrty. Jsou vhodné v oblastech s omezenými Rady, tipy, informace

13


kládání s vodami, stavební povolení a povolení Českého báňského úřadu) Výhody koaxiálních sond: z použití v oblastech s horšími prostorovými podmínkami a omezenou hloubkou vrtání z všechny vrty jsou svedeny do jednoho místa z redukce zemních prací díky centrálnímu bodu vrtání z nehrozí poškození povrchu díky lehčí konstrukci vrtné techniky Nevýhody koaxiálních sond: z potřeba místa pro šachtu s rozdělovačem

Spirálové sondy Tento systém představuje optimální volbu, pokud je k dispozici pouze pozemek s malou plochou nebo z důvodu ochrany spodní vody či jiných geologických aspektů není možné provést vrty. Jedná se o svinuté plastové trubky, které se ukládají do vrtů hloubky 5 m. Pro běžný rodinný dům je jich potřeba přibližně deset až dvanáct podle místních geologických podmínek. Požadavky na instalaci spirálových sond: z pozemek z mechanizace pro zemní práce z postupné napojování sond na primární okruh Instalace spirálových sond se neobejde bez plošně rozsáhlých zemních prací. Toto řešení volíme zejména v případě, že máme malý pozemek.

prostorovými podmínkami a hloubkou vrtání. Požadavky na instalaci koaxiálních sond: z prostor pro umístění šachty s rozdělovačem z povolení vycházející z platné legislativy (povolení vycházející ze zákona o na-

14

Výhody spirálových sond: z stačí podstatně menší pozemek než u plošných kolektorů z méně nákladné povolování a pokládka z instalace pomocí jednoduché techniky se spirálovým vrtákem z použití jak u novostaveb, tak při renovaci starých budov Nevýhody spirálových sond: z nutnost zemních prací z místo pro instalaci sond z poměrně velké množství sond potřebných pro získávání energie pro rodinný dům Tepelná čerpadla


Energetické piloty V lokalitách, kde je s ohledem na malou únosnost půdy nutné pro zakládání staveb zřizovat piloty, je efektivní do těchto těles vložit potrubní vedení, které slouží k odebírání tepla ze země pro vytápění domu, nebo teplo z objektu odvádí v případě jeho chlazení. Tento způsob se využívá převážně u rozsáhlých staveb s velkým počtem základových pilot. Výhodou tohoto řešení je, že zde nevznikají nároky další prostor. Požadavky na instalaci energetických pilot: z stávající základové piloty Výhody energetických pilot: z není třeba dodatečné místo – potrubí lze instalovat do stávajících základových pilot z optimální v kombinaci s plošným vytápěním a chlazením z vysoká pružnost potrubí – jednoduchá pokládka i při nízkých teplotách z velmi dlouhá životnost při vysokém provozním zatížení

Energetická pilota s potrubím pro teplovodnou kapalinu

Nevýhody energetických pilot: z nehodí se pro rodinné domy z potřeba velkého počtu energetických pilot

Spirálová sonda

Tepelná čerpadla voda / voda Tepelná čerpadla tohoto typu získávají energii z podzemní vody. Ta je z čerpací studny přivedena do výparníku tepelného čerpadla, kde předá část své tepelné energie a ochlazená je vracena do druhé, vsakovací studny. Pro rodinný dům je potřeba přečerpat přibližně 1 800 litrů za hodinu, voda musí mít předepsané chemické složení a její teplota by neměla klesnout pod 7 °C.

Tepelné čerpadlo voda / voda využívající systém dvou studní je poměrně náročné na složení a průtok vody. Rady, tipy, informace

15


Splnit všechny tři uvedené podmínky bývá v našich geologických podmínkách problém. Lokality vhodné pro tento systém jsou velmi omezené kvůli jeho náročnosti na množství i kvalitu spodní vody, jejíž využití tepelným čerpadlem musí být navíc povoleno příslušným vodohospodářským úřadem. Energii je možné získat i z povrchové vody (vodní nádrž, rybník). Plošné kolektory se umisťují alespoň dva metry pod hladinou. Na 1 kW topného výkonu tepelného čerpadla je zapotřebí přibližně 35 m2 plošných kolektorů.

Požadavky na instalaci tepelného čerpadla voda / voda: z dvě speciální studny (sací a vsakovací) vzdálené od sebe alespoň 10 až 15 metrů z vhodné chemické složení čerpané vody z dostatečný průtok vody ověřený několikatýdenní čerpací zkouškou z posouzení směru toku spodní vody, aby nedošlo k takzvanému zkratování jejího průtoku z povolení vycházející z platné legislativy (povolení vycházející ze zákona o nakládání s vodami, stavební povolení a povolení Českého báňského úřadu) Výhody tepelného čerpadla voda / voda: z konstantní výkon z stabilní topný faktor s ohledem na stálou teplotu zdroje vody (přibližně 8 °C) z bezhlučnost Nevýhody tepelného čerpadla voda / voda: z složité technické řešení z závislost na dostatečném množství podzemní vody z nebezpečí vyčerpání studny z přísné požadavky na primární zdroj (chemické složení, teplota a průtok) z vyšší nároky na údržbu z v případě neodborného provedení hrozí narušení ekologické rovnováhy podzemních vod z přídavné čerpací práce na dopravu vody

Doplňkové zdroje vytápění K tepelnému čerpadlu vždy pořizujeme doplňkový zdroj tepla – bivalentní zdroj. Je určen pro dorovnávání výkonu pro vytápění a ohřev vody. Nejčastějším doplňkovým zdrojem tepla je elektrokotel nebo elektrická patrona vnořená do zásobníku topné vody. Některé typy tepelných čerpadel již mají elektrickou

16

Tepelná čerpadla


patronu zabudovanou, v ostatních případech se instaluje samostatně. Pokud se instalaci tepelného čerpadla rozhodneme provést v rámci rekonstrukce a dům byl dosud vytápěn plynovým kotlem, lze jej používat i nadále – jako doplňkové vytápění. Jak výkonný doplňkový zdroj bychom měli zvolit, záleží především na vlastnostech tepelného čerpadla a zvolené teplotě bivalence (venkovní teplota, do které je zvolené tepelné čerpadlo schopné pokrýt veškerou spotřebu tepla pro vytápění). Poklesne-li venkovní teplota pod tuto hodnotu plynule nastupuje přitápění bivalentním zdrojem (v případě bivalentně paralelního provozu), nebo bivalentní zdroj plně nahradí tepelné čerpadlo (v případě bivalentně alternativního provozu). Bivalentní zdroj může být nadimenzován tak, aby v případě potřeby pokryl spotřebu vytápěného objektu. V posledních letech na českém trhu přibylo prodejců, kteří jako tepelná čerpadla nabízejí zařízení, která jsou ve skutečnosti primárně určena pro chlazení vzduchu v letních měsících. Tyto klimatizační jednotky je sice možné přepnout do vytápěcího režimu, jejich schopnosti v tomto směru jsou však omezené. Často nedokáží pokrýt rozhodující díl spotřeby tepla a teplé vody, což má za následek nárůst spotřeby elektřiny či plynu doplňkovým zdrojem. Při správné volbě tepelného čerpadla je ale možné počítat s jeho provozem do podstatně nižších teplot, až −25 °C. Takto nízké teploty se v našich klimatických podmínkách vyskytují spíše výjimečně, takže kromě těchto extrémních situací je tepelné čerpadlo v provozu téměř nepřetržitě a doplňkový zdroj využíváme zcela minimálně. Zásadní Rady, tipy, informace

Pro zajištění dostatku tepla je třeba tepelné čerpadlo doplnit konvenčním zdrojem, například elektrokotlem či elektrickou patronou. Úsporu provozních nákladů lze dále snížit například využitím solárních kolektorů. Optimální funkci celého systému zajistí nízkoteplotní otopná soustava.

podmínkou však je, aby bylo tepelné čerpadlo správně dimenzované.

Volba způsobu vytápění Největší úsporu elektřiny můžeme očekávat u tepelných čerpadel, která budou pracovat s co nejnižší teplotou topného média (vody v otopné soustavě). Za horní hranici je považována teplota 60 °C. Ve stávajících objektech jsou stále nejčastěji

17


používaným způsobem vytápění soustavy s otopnými tělesy (radiátory) – ať již „žebrovými“, nebo deskovými. V tomto případě je projektanty vytápění doporučován poměr mezi teplotou vstupní a výstupní vody (teplotní spád) maximálně 55 / 45 °C. Teplota se ale blíží zmíněné horní hranici, proto při tomto typu vytápění není možné dosáhnout maximální efektivity provozu tepelného čerpadla. Nejlepší výsledky tepelné čerpadlo vykazuje ve spojení s nízkoteplotními typy vytápění. Typickým představitelem této skupiny je podlahové nebo stěnové vytápění, pro které je zcela dostatečná teplota vody v otopném systému 35 °C, což je pro tepelné čerpadlo optimální. Teplotní spád

se u otopných těles a podlahového topení během topné sezóny pohybuje v rozmezí 10 až 15 %, v případě podlahového topení však bude tepelné čerpadlo díky nižší teplotě topné vody pracovat v optimálním režimu. Převedeno na úspory – tepelné čerpadlo v kombinaci s nízkoteplotní otopnou soustavou spotřebuje o 10 až 20 % méně elektřiny. Projektanti v některých případech navrhují kombinaci obou způsobů vytápění – otopných těles i podlahového topení. Nejčastějším důvodem je domněnka, že pořizovací náklady na podlahové vytápění jsou výrazně vyšší než u otopných těles, rozdíl ale není výrazný – někdy může být podlahové vytápění dokonce levnější než nízkoteplotní velkoplošná otopná tělesa. Nevýhodou této kombinace je, že vylučuje dosažení maximálních výhod provozu tepelného čerpadla plynoucích z nízkoteplotního režimu podlahového nebo stěnového vytápění.

Výše úspor energie Hlavním důvodem, proč uvažujeme o pořízení tepelného čerpadla, jsou očekávané úspory. Obecně platí, že čím více energie dům spotřebuje, tím více se tepelné čerpadlo vyplatí, protože teplo dokáže získávat velmi levně a efektivně. O to rychlejší je i návratnost počáteční investice.

Správně zvolené a instalované tepelné čerpadlo dokáže dům zásobit teplem a pokrýt i spotřebu teplé vody. Roční provozní náklady na vytápění se po jeho instalaci sníží o 30 až 60 % (viz graf Porovnání provozních nákladů na vytápění) ve srovnání s využitím zemního plynu nebo přímotopného či akumulačního vytápění. Během léta lze některá tepelná čerpadla, nazývaná „reverzibilní“, použí-

Jak zajistit vysoce ekonomický provoz? z Základem pro maximálně úsporný provoz tepelného čerpadla je bezchybný, profesionální návrh celého systému a vhodně zvolený výkon. z Zásadní je správné a pečlivé provedení instalace. z Významnou roli hraje typ topného systému – maximálně úsporný provoz zajistí nízkoteplotní otopná soustava. z Snažte se vyvarovat zbytečných kombinací a složitých technických řešení.

18

Tepelná čerpadla


Porovnání provozních nákladů na vytápění

Roční náklady na vytápění [Kč]

70 000 60 000 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 0 Akumulační (akumulační nádrž)

Přímotopné (elektrokotel)

Tepelné čerpadlo

Zemní plyn (nízkoteplotní kotel)

Uvedená kalkulace provozních nákladů pro jednotlivé druhy vytápění je provedena pro příslušné sazby a v cenách energií, které jsou platné v roce 2012.

vat pro chlazení místností, avšak pouze ve spojení s podlahovým, stěnovým nebo stropním systémem. Otopná tělesa (radiátory) nelze použít, kondenzovala by na nich vzdušná vlhkost. Tepelné čerpadlo ke své činnosti potřebuje elektřinu. Jeho spotřeba a topný faktor jsou důležité zejména proto, že je v provozu prakticky nepřetržitě. I tak se ale tepelná čerpadla chovají k naší peněžence velice šetrně. Kvalitní tepelná čerpadla na českém trhu zpravidla dodávají dvě třetiny získaného tepla zdarma a jednu třetinu své spotřeby tepla zaplatíme v podobě elektřiny, kterou tepelné čerpadlo vyžaduje pro svůj provoz. Ožehavým tématem je návratnost investice do tepelného čerpadla. Vzhledem k tomu, že je úzce závislá na aktuálních cenách energií, je obtížné ji přesněji určit. Odhadovat, kde se budou ceny pohybovat třeba za pět let, by si v současnosti netroufli ani mnozí analytici. Tedy alespoň orientačně: Budeme-li vycházet z dostupných prognóz, můžeme o navrácení prostředků vložených do nákupu Rady, tipy, informace

tepelného čerpadla hovořit zhruba po sedmi letech (viz graf Porovnání návratnosti investičních a provozních nákladů topných systémů).

Investiční a provozní náklady Pro porovnání investičních a provozních nákladů jsme zvolili čtyřčlennou domácnost, která obývá rodinný dům 5+1 s užitnou plochou 150 m2 postavený po roce 2008. Tato domácnost na vytápění ročně spotřebuje přibližně 80 GJ. Sledujeme-li provozní náklady nejčastějších druhů teplovodního vytápění (viz graf Porovnání provozních nákladů na vytápění), jednoznačně nejnižší částku zaznamenáme u tepelného čerpadla. Pokud však

19


budeme brát v úvahu i pořizovací náklady na jednotlivé systémy, situace se značně zkomplikuje.

například rozhodujeme-li se mezi pořízením elektrokotle a tepelného čerpadla vzduch / voda, je z grafu vidět, že rozdíl mezi cenami těchto systémů se při investici do tepelného čerpadla vrátí za 6,4 roku.

Graf Porovnání návratnosti investičních a provozních nákladů topných systémů znázorňuje návratnosti investice do různých systémů vytápění. Z oblasti tepelných čerpadel jsou zvoleny nejčastěji používané typy, a to vzduch / voda a země / voda. V grafu jsou zohledněny náklady na pořízení i zprovoznění celého systému (včetně kotle, zásobníku na vodu do otopné soustavy, montážních prací, případně vrtů, vyvložkování komínu a podobně) a provozní náklady vycházející z příslušné distribuční sazby pro daný druh vytápění. Průniky jednotlivých křivek značí návratnost investice oproti levnějšímu systému –

Porovnání návratnosti investičních a provozních nákladů topných systémů 1 800 000

Investiční a provozní náklady [Kč]

1 600 000

tepelné čerpadlo vzduch/voda tepelné čerpadlo země/voda elektrokotel zemní plyn

1 400 000 1 200 000 1 000 000 800 000

12,6

8,7

600 000

9,2

6,4

400 000 200 000 0

20

0

2

4

6

8

10 12 14 16 Délka provozu [roky]

18

20

22

24

Tepelná čerpadla


Zvýhodněná distribuční sazba pro tepelná čerpadla Domácnosti, které vytápějí pomocí tepelného čerpadla, mohou využít ekonomicky zvýhodněnou sazbu Komfort TČ 22, D56d. Nízký tarif po dobu 22 hodin denně zaručí levnější elektřinu pro veškerou spotřebu domácnosti. Pro podnikatele je určena sazba Aktiv TČ 22, C56d.

Postup zřízení sazby TČ 22 u společnosti Pražská energetika, a. s. 1. Doporučujeme návštěvu revizního technika kvůli zjištění technických možností připojení odběrného místa. Kontakt na revizní techniky naleznete na stránkách www.pre.cz.

3. Po obdržení žádosti s kladným vyjádřením PRE lze začít s úpravou odběrného místa po technické stránce.

2. Vyplníte formulář Žádost o připojení z distribuční sítě PREdistribuce, a. s., na hladině NN a zašlete jej buď poštou na adresu Pražská energetika, a. s., obchod s maloodběrateli elektřiny, Na Hroudě 1492/4, 100 05 Praha 10, nebo jej předáte osobně na přepážce některého z našich zákaznických center. V případě, že se jedná o změnu v objektu s hodnotou hlavního jističe do 3 × 25 A, je možné tuto žádost vyřídit i telefonicky na naší zákaznické lince 840 550 055, nebo přes formulář na webu www.pre.cz. Pro přiznání sazby TČ 22 je nutné předložit posouzení tepelných ztrát objektu. V případě, že jím nedisponujete, lze je získat v Centru energetického poradenství PRE po předložení potřebné dokumentace.

4. Při své druhé návštěvě provede revizní technik kontrolu a v případě potřeby zajistí technickou způsobilost odběrného místa. Následně vystaví formulář s žádostí o uzavření smlouvy, který je platný po dobu dalších tří měsíců. 5. Navštivte jedno z našich zákaznických center, kde s vámi bude uzavřena obchodní smlouva a dohodnutý termín návštěvy technika PRE, který namontuje měřicí zařízení.

Domácnost zaplatí v nízkém tarifu 2,436* Kč/kWh, ve vysokém tarifu za 2,942* Kč/kWh. Zvýhodněná sazba Komfort TČ 22, D56d** bude zákazníkovi přiznána, pokud: z věrohodným způsobem prokáže, že pro vytápění objektu je řádně instalován a používán systém s tepelným čerpadlem, z tepelný výkon tepelného čerpadla kryje minimálně 60 % tepelných ztrát vytápěného objektu, z odběratel zajistí technické blokování topných elektrických spotřebičů kromě pohonu kompresoru tepelného čerpadla v době platnosti vysokého tarifu. * Ceny jsou platné v roce 2012 a jsou uvedeny včetně DPH. ** Kompletní podmínky pro uplatnění distribuční sazby D56d naleznete na webu www.pre.cz.


21


Podnikatel zaplatí v nízkém tarifu 2,259* Kč/kWh, ve vysokém tarifu 2,679* Kč/kWh. Zvýhodněná sazba Aktiv TČ 22, C56d** bude zákazníkovi přiznána, pokud: z věrohodným způsobem prokáže, že pro vytápění objektu je řádně instalován a používán systém s tepelným čerpadlem, z tepelný výkon tepelného čerpadla kryje minimálně 60 % tepelných ztrát vytápěného objektu, z odběratel zajistí technické blokování topných elektrických spotřebičů kromě pohonu kompresoru tepelného čerpadla v době platnosti vysokého tarifu, z vytápěcí soustava s tepelným čerpadlem bude napájena samostatným přívodem a měřena samostatným měřicím zařízením. * Ceny jsou platné v roce 2012 a jsou uvedeny bez DPH. ** Kompletní podmínky pro uplatnění distribuční sazby C56d naleznete na webu www.pre.cz.

Životnost tepelného čerpadla Životnost tepelného čerpadla je dána především životností kompresoru. Ta závisí především na počtu jeho sepnutí, který lze ovlivnit akumulací tepla

22

a správným dimenzováním výkonu tepelného čerpadla. Čím vyšší je jeho výkon, tím častěji se kompresor spíná a rychleji se opotřebuje.

Tepelná čerpadla


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 tepelného čerpadla, ale také na jeho regulaci a použití akumulačních zásobníků. U kvalitních výrobků je životnost kompresoru dvacet i více let. Po této době lze sice provést generální opravu chladicího okruhu a provozovat systém dál, ale zařízení bude morálně a technicky zastaralé. Lze očekávat, že další vývoj tepelných čerpadel posune tuto oblast výrazně vpřed. Životnost zemních kolektorů (vrtů) se pohybuje v řádu desítek let. Můžeme nějakým způsobem životnost a bezporuchový chod tepelného čerpadla ovlivnit? Důležitým předpokladem mnohaletého provozu s minimem poruch je v každém případě nákup kvalitního zařízení od renomovaného výrobce. Nízká kvalita některých výrobků může mít za následek zcela zásadní problémy znemožňující funkci tepelného čerpadla, a to již po třech či čtyřech sezónách. Při dodržení všech podmínek správného výběru, nákupu, instalace a provozu nevyžadují tepelná čerpadla prakticky žádnou údržbu, a to ani v zimních měsících. Ve standardních podmínkách se lze běžně setkat se zařízeními, která pracují deset i více let bez jakékoliv závady.

Značka kvality tepelných čerpadel Značka kvality EHPA – štítek kvality pro tepelná čerpadla – má historický základ v činnosti sdružení tepelných čerpadel Německa, Rakouska a Švýcarska, kde vznikla potřeba vytvořit společný soubor požadavků pomáhajících zajistit kvalitu tepelných čerpadel a souvisejících výrobků a služeb (označení kvality D-A-CH pro německy mluvící země). Může být přiznána tepelným čerpadlům pro vytápění s elektrickým pohonem, s ohřevem nebo bez ohřevu teplé vody, s tepelným výkonem do 100 kW, která tepelnou energii odebírají ze vzduchu, země nebo vody. Značka kvality, založená

Nepodceňujte profesionální instalaci! Stejně jako v řadě jiných oblastí, také u tepelných čerpadel platí, že kromě kvalitní značky je zásadní podmínkou dlouhé životnosti také profesionální instalace. Dobrý prodejce by měl sám od sebe doporučit realizační firmu, se kterou často spolupracuje a na jejíž práci má dobré reference. Chtějte vidět certifikát, případně jiný doklad o zaškolení pracovníků montážní firmy na instalaci vámi vybraného typu tepelného čerpadla.


23


na požadovaných kritériích, může úspěšně napomoci dalšímu rozvoji rostoucího trhu tepelných čerpadel a to zejména tím, že: z Poskytuje ochranu spotřebiteli, že označený výrobek má garantované kvalitativní parametry a má zajištěny stále propracovanější dlouhodobé výhody. z Poskytuje přesvědčivé argumenty (institucionální a finanční) všem institucím usilujícím o čerpání státních příspěvků. z Podporuje současnou koncepci tepelných čerpadel jako energeticky efektivních, spolehlivých a vysoce kvalitních výrobků.

z vzduch / voda (A2/W35) – 3,1 z přímé odpařování / voda (E4/W35) – 4,3 c) potvrzení přípustné hladiny akustického výkonu, d) existence prodeje a distribuce, plánování, servisu a provozních dokumentů v místním jazyce země, kde je tepelné čerpadlo distribuováno, e) existence fungující sítě péče o zákazníka v oblasti servisu, která umožňuje 24hodinovou reakční dobu na řešení stížnosti spotřebitelů, f) dvouletá plná záruka, která musí obsahovat prohlášení o tom, že na tepelné čerpadlo budou náhradní díly k dispozici po dobu nejméně deseti let. Průběžně aktualizovaný seznam certifikovaných tepelných čerpadel, označených pro trh v České republice značkou kvality EHPA, je k dispozici na stránkách www.avtc.cz.

z Napomáhá chránit trh tepelných čerpadel před cenovou konkurencí způsobenou nízkou kvalitou. z Podporuje zařazení tepelných čerpadel mezi inovační technologie pro získávání obnovitelného vnějšího tepla šetrného k životnímu prostředí. Aby bylo možné tepelnému čerpadlu přidělit značku kvality EHPA, musí splňovat kritéria testu EHPA a jeho distributor musí zajistit definovanou úroveň služeb. Z klíčových požadavků jsou to: a) shoda všech hlavních komponentů a soulad s mezinárodními a vnitrostátními předpisy a nařízeními (CE), b) minimální hodnota topného faktoru (COP) definovaná pro jednotlivé systémy takto: z solanka / voda (B0/W35) – 4,3 z voda / voda (W10/W35) – 5,1

24

Tepelná čerpadla

Tepelné ztráty

Využijte výpočtovou aplikaci na posouzení účinnosti zateplení objektu a výměny oken v Centru energetického poradenství PRE: • výpočet tepelných ztrát objektu • intuitivní ovládání i pro naprosté laiky • poradenství zaměřené na výměnu oken a zateplení objektu • výpočet nákladů na rekonstrukci objektu a návratnosti investic • vyhodnocení ročních úspor

Centrum energetického poradenství PRE Jungmannova 747/28, Praha 1 Otevírací doba: Po – Pá 10.00 – 18.00 www.energetickyporadce.cz www.facebook.com/energetickyporadce

Poradenský web

• Úspory energie a hospodárné využití elektřiny • Obnovitelné zdroje • Interaktivní komunikační nástroje • Výpočtové aplikace • Tipy a rady pro výběr, provoz a recyklaci spotřebičů • Elektronický katalog elektrotepelných zařízení za zvýhodněné ceny • Aplikace zásuvky ve světě • Spotřebitelské testy

www.energetickyporadce.cz


Může tepelné čerpadlo nabídnout ještě více? I když nám tepelné čerpadlo přináší skutečně výrazné úspory při vytápění a ohřevu teplé vody, nabízí se otázka, zda bychom nemohli ušetřit ještě více. Je například možné kombinovat je se solárními kolektory – dalším obnovitelným zdrojem levné energie pro ohřev teplé vody. Po technické stránce jde o spolehlivé řešení, ale z ekonomického hlediska je tato kombinace méně výhodná než vytápění a ohřev vody jen pomocí tepelného čerpadla. Energeticky úsporné řešení ohřevu teplé vody ale pomůže zajistit i speciální zásobník teplé vody, který má v sobě integrované malé tepelné čerpadlo. Pracuje na principu získávání tepla z odpadního vzduchu, podobně jako větrání s rekuperací. Tuto energii celoročně využívá k velmi levnému ohřívání teplé vody. Hlavní tepelné čerpadlo může být díky tomu mimo topnou sezónu vypnuto, což prodlužuje jeho životnost. Jiné typy ventilačních tepelných čerpadel lze využít pro řízené větrání s rekuperací.

Statistika tepelných čerpadel Ministerstvo průmyslu a obchodu provedlo na počátku roku ; pravidelné statistické šetření, na jehož základě je možné zpřesnit odhad o dodávkách a instalacích tepelných čerpadel v roce 2010. Z dostupných informací

vyplývá, že v průběhu roku 2010 bylo na český trh dodáno dohromady 6 564 tepelných čerpadel o celkovém výkonu přibližně 82 MW.

Dodávka tepelných čerpadel na trh podle typu Vzduch/voda Země/voda Vzduch/vzduch Voda/voda Jiné

27


Dodávka tepelných čerpadel na trh v roce 2010 podle typu Typ tepelného čerpadla

Počet

Podíl [%]

Vzduch / voda Země / voda Vzduch / vzduch Voda / voda Jiné Celkem

3 009 1 536 118 53 10 4 726

63,67 32,50 2,50 1,12 0,21 100,00

Tepelný výkon [kW] 37 352 19 346 621 1 625 17 58 961

Podíl [%] 63,35 32,81 1,05 2,76 0,03 100,00

Průměrný výkon [kW] 12,4 12,6 5,3 30,7 1,7 12,5

Zdroj: MPO, Tepelná čerpadla v roce 2010, Výsledky statistického zjišťování

Na základě informací hlavních distribučních společností (ČEZ Distribuce, a. s., Pražská energetika, a. s., E.ON Distribuce, a. s., ostatní společnosti nesledovány) a výsledků staršího šetření Státní energetické inspekce lze sledovat orientační vývoj počtu odběratelů v sazbách pro

tepelná čerpadla. Počty odběratelů v těchto sazbách však neodpovídají skutečnému počtu instalovaných tepelných čerpadel. Domácnosti je provozují také v sazbách D45/46 (přímotopné vytápění). To platí i pro firmy, u kterých se počet instalovaných tepelných čerpadel také zvýšil. Řada těchto odběrných míst je osazena více tepelnými čerpadly, větší firmy však sazby C55/56 nevyužívají.

Hrubý vývoj počtu tepelných čerpadel Počet odběrných míst využívajících některý z tarifů pro tepelná čerpadla

26 000 24 000 20 000 18 000 16 000 14 000 12 000 10 000 8 000 6 000 4 000 2 000 0

28

Firmy Domácnosti

22 000

2002

2003

2004

2005

2006 Rok

2007

2008

2009

2010


Počet odběrných míst využívajících některý z tarifů pro tepelná čerpadla Rok Firmy Domácnosti

2002 161 2 541

2003 227 3 449

2004 414 5 312

2005 551 6 795

2006 710 9 095

2007 834 11 257

2008 947 14 199

2009 1 077 17 793

2010 1 259 23 496


Skutečně instalovaná tepelná čerpadla podle sektoru Sektor Domácnosti Státní správa, obecní a městská zařízení, nekomerční sféra, školství, zdravotnictví, sociální služby, bazény, sportoviště a podobně Podnikatelský sektor, energetika, průmysl, zemědělství, obchod, služby a podobně Celkem

Počet celkem 4 180

Instalovaný tepelný výkon [kW] 47 869

Průměrný tepelný výkon [kW] 11,5

214

4 059

19,0

333

7 033

21,2

4 726

58 961

12,5


29


Tepelná čerpadla mají co nabídnout Na domácí spotřebě energie se z téměř 85 % podílí vytápění a ohřev vody. Hledání řešení, které by vyhovovalo současným požadavkům, otevírá dveře tepelným čerpadlům. Důvodem je také obecně větší zájem o zachování kvality životního prostředí.

Jaká je budoucnost tepelných čerpadel s ohledem na konkrétní podmínky České republiky? Stačí, když si odpovíme na základní otázku, co nás při hledání zdroje vytápění našeho domova nejvíce zajímá. Protože centrem našeho zájmu nadále zůstávají nízké náklady, úspora energie a energetická nezávislost, nemusíme se o budoucnost tepelných čerpadel obávat.

Podle spotřebitelských průzkumů z roku 2010 byla u nás vybavena tepelným čerpadlem každá desátá novostavba, což je v porovnání s ostatními státy Evropské unie stále poměrně malé množství. Na základě těchto údajů lze očekávat, že domů vytápěných tímto způsobem bude postupně přibývat. Nahrávají tomu i ceny tepelných čerpadel, které v posledních letech výrazně klesly, což zvýšilo dostupnost těchto zařízení.

Podle čeho vybírat realizační firmu? K výraznému zájmu o tepelná čerpadla kromě narůstajících cen energií a obecného zájmu o životní prostředí přispěly i dotační programy, především Zelená úsporám. Na trhu se však vzápětí objevila řada „podnikatelů“, kteří se touto oblastí nikdy dříve nezabývali a jejichž cílem bylo především využít výhodných možností státní podpory. Do České republiky začali dovážet výrobky, které v některých případech nesplňují ani zcela standardní požadavky na provoz tepelných čerpadel. Protože se často jedná o malé společnosti, bývá problém s dodržením záručních podmínek a často i s komunikací s prodávajícím. I zde platí obvyklé rady: Prověřte si dodavatele v obchodním rejstříku. Zkontrolujte jeho internetové stránky, stejně jako web dovozce nebo výrobce tepelného čerpadla, nejedná-li se o stejnou firmu. Ověřte si, zda se informace o parametrech a zárukách nerozcházejí s tím, co tvrdí dodavatel. Velmi dobrým vodítkem pro správný výběr jsou například informace poskytované Asociací pro využití tepelných čerpadel, která na svých internetových stránkách www.avtc.cz uvádí seznam ověřených montážních firem. Důvěryhodný dodavatel vás také bez problémů seznámí s referencemi.

30


Slovníček základních pojmů Bivalentní bod Venkovní teplota, při které tepelné čerpadlo pokrývá tepelnou spotřebu vytápěného domu. Při dalším poklesu teploty pod teplotu bivalence je spuštěn bivalentní topný zdroj. Teplota bivalence je závislá na topném výkonu tepelného čerpadla a teplotě topné vody. Bivalentní topný zdroj Přídavný zdroj elektrické energie, který je nezbytný jako záloha k pokrytí dnů, kdy je funkce tepelného čerpadla nedostačující. Spíná například při poruše tepelného čerpadla nebo při velkých mrazech (po dosažení určeného bivalentního bodu) a podobně. Ekvitermní regulace Ekvitermní regulace upravuje teplotu topné vody vstupující do otopného systému v závislosti na teplotě venkovní. V případě tepelných čerpadel je tento způsob regulace důležitější než u jiných zdrojů tepla, protože čím nižší je teplota topné vody, tím vyjde provoz tepelného čerpadla levněji. Příklad: Když je venku −15 °C, regulace pouští do domu topnou vodu o teplotě například 50 °C. Pokud je ale venku +10 °C, regulace udržuje teplotu topné vody jen na 30 °C, čímž znatelně snižuje množství elektřiny, kterou tepelné čerpadlo spotřebuje pro svůj provoz. Expanzní ventil Nachází se mezi kondenzátorem a výparníkem. Slouží ke snižování kondenzačního tlaku na odpařovací tlak odpovídající výparné teplotě. Hlubinný vrt Má obvykle hloubku mezi 50 a 150 m a průměr 130 až 220 mm. Na 1 kW výkonu tepelného čerpadla je potřeba, v závislosti na geologických podmínkách, 12 až 18 m hloubky vrtu.

Pro správný nákup z Oslovte renomované firmy. z Tepelné čerpadlo si nechte dodat jako komplet – včetně projektu, instalace, uvedení do provozu a servisní smlouvy. z Poptávku zadejte u více firem a nedejte se zlákat první „výhodnou“ nabídkou. z Důležitou součástí tepelného čerpadla je kvalitní regulace – nikoliv obyčejný termostat. Požadujte ekvitermní regulátor určený pro tepelná čerpadla. z Než se definitivně rozhodnete, věnujte čas prohlídce již zprovozněných tepelných čerpadel. Sledujte, jak instalace vypadá po dlouhodobém provozu, zeptejte se majitele, jak probíhal záruční servis, vyzkoušejte si ovládání regulace, poslechněte si, zda je zařízení hlučné.

Invertorový kompresor Rotační kompresor, jehož otáčky je možné plynule řídit a tím regulovat okamžitý výkon kompresoru a celého systému. Kompresor Stroj určený ke stlačování (kompresi) plynů a par, které má za následek mimo jiné jejich ohřev.

31


Kondenzátor Výměník tepla tepelného čerpadla, v němž je teplo odevzdáváno při kondenzaci par chladiva.

Topné období Počet dní v roce, kdy je třeba budovy vytápět. Určuje se podle oblastí a průměrné teploty. V České republice má délku okolo 230 dnů.

Nezámrzná hloubka Taková hloubka pod povrchem země, od které nedochází ani během nejchladnějšího období roku k promrzání zeminy. V zeměpisných šířkách České republiky je za nezámrznou hloubku považována úroveň 80 až 140 cm pod povrchem v závislosti na druhu zeminy.

Topný faktor (zkratka COP) Zkratka COP pochází z anglického slovního spojení „Coefficient of Performance“. Topný faktor je základním parametrem vyjadřujícím „účinnost“ tepelného čerpadla. Je to poměr mezi vyrobeným teplem a spotřebovanou elektrickou energií. Čím vyšší topný faktor, tím je provoz zařízení levnější. Topný faktor se u tepelného čerpadla mění podle podmínek, ve kterých pracuje. Totéž zařízení může mít jednou topný faktor 5 a při jiných podmínkách třeba jen 2. Proto srovnávejte topné faktory vždy při stejných teplotních podmínkách. Hodnota COP je uváděna výrobcem systému a ověřována předepsanými zkouškami. Pro jednotlivé typy tepelných čerpadel je třeba jejich COP měřit při splnění těchto teplotních podmínek: z země / voda: solanka 0 °C / topná voda 35 °C, z vzduch / voda: venkovní vzduch 2 °C / topná voda 35 °C, z voda / voda: studniční voda 10 °C / topná voda 35 °C. Příklad: Tepelné čerpadlo má výkon 12 kW a elektrický příkon 3 kW. Topný faktor je tedy roven 4 (12 / 3 = 4).

Nízkopotenciální teplo Nachází se všude kolem nás – je obsažené ve vzduchu, zemi a vodě jako důsledek dopadajícího slunečního záření a tepelné energie zemského jádra (geotermální aktivity). Není využitelné běžným způsobem, lze je ale získávat pomocí tepelných čerpadel. Označení typu tepelného čerpadla První slovo vyjadřuje, odkud tepelné čerpadlo bere energii (vzduch, země, voda), druhé slovo označuje, jak je energie odevzdávána do objektu (voda, vzduch). Označení vzduch / voda tedy znamená odběr tepla ze vzduchu a ohřev vody v topném systému.

32

Primární zdroje energie Jako zdroj energie pro tepelná čerpadla slouží nízkopotenciální teplo obsažené ve vzduchu, vodě a zemi. Prostřednictvím tepelného čerpadla lze toto teplo efektivně využít pro vytápění a ohřev vody.

Tepelné ztráty Tepelné ztráty vytápěného prostoru jsou součtem tepelných ztrát prostupem tepla a tepelných ztrát větráním. Tepelná ztráta prostupem tepla je množství tepla, které prochází konstrukcí v důsledku rozdílných teplot na její vnitřní a vnější straně. Tepelná ztráta větráním, neboli výměnou vzduchu, je způsobena potřebou zajistit určitou minimální výměnu vzduchu v daném prostoru.

Režim odtávání Je regulační proces sloužící k odstranění jinovatky a ledu na výparníku tepelného čerpadla vzduch / voda přívodem tepla.

Výparník Výměník tepla tepelného čerpadla, v němž je odpařováním pracovního média (při nízké teplotě a tlaku) teplo odebíráno tepelnému zdroji.

Využijte slevy

Nakupujte přímo v Centru energetického poradenství PRE

Centrum energetického poradenství PRE Jungmannova 747/28 (palác TeTa), Praha 1 Otevírací doba: Po – Pá 10.00 – 18.00 tel.: 840 550 055, e-mail: [email protected] www.energetickyporadce.cz www.facebook.com/energetickyporadce

Uvedené publikace a řadu dalších si můžete zdarma vyzvednout v Centru energetického poradenství PRE nebo stáhnout na www.energetickyporadce.cz.

Výpočetní technika

Okna

× âäèáÖÕ ÂäÓÝæÛÕÝ ÝÞÛßÓæÛìÓÕj Ó èbæäVàjß

Rady a tipy na úspory


Tepelné izolac

e

Rady, tipy, info

rmace

OB-1 23.8.2012 10:53:10

Publikaci Tepelná čerpadla – rady, tipy, informace vydala pro své zákazníky Pražská energetika, a. s. Na Hroudě 1492/4, 100 05 Praha 10 Zákaznická linka PRE: 840 550 055 Centrum energetického poradenství PRE Jungmannova 747/28 (Palác TeTa), Praha 1 www.pre.cz, www.energetickyporadce.cz www.facebook.com/energetickyporadce Texty: Centrum energetického poradenství PRE, Net Press Media Obrázky: PRE, Net Press Media, IVT, REHAU, Stiebel Eltron Grafické zpracování: Net Press Media Vyšlo v Praze v říjnu 2012

Tepelná čerpadla. Rady, tipy, informace. Rady, tipy, informace

Recommend Documents