Ekologické bydlení s tepelným čerpadlem

Technologie obnovitelných zdrojů se postupně dostává do programu stavebních firem – zákazníci ji žádají. Zájem o životní prostředí roste, stejně jako obliba alternativních zdrojů. Teplo lze získávat nejen ze slunečního záření, větru nebo pohybové energie vody, ale také ze vzduchu, povrchové nebo podzemní vody a přirozeně také ze země – z geotermálních vrtů nebo horizontálních kolektorů. Nejlépe si v tomto směru vede Švédsko, kde je podle statistik více než 90 % domů vybaveno tepelnými čerpadly. Je nepopiratelné, že se jedná o čistou energii, jejíž používání je k životnímu prostředí velmi šetrné a provozní náklady jsou nízké.

Češi chtějí spořit

Ekonomická návratnost je častým tématem debatních kroužků na téma tepelná čerpadla. Ceny energií v posledních letech výrazně rostou a jedinou obranou proti vysokým platbám za plyn nebo elektřinu je snížení závislosti na monopolních dodavatelích. Tepelné čerpadlo je příležitostí, jak tohoto cíle dosáhnout. Využívají energii, která je zadarmo. Stačí postavit zařízení, které ji ze země vyčerpá a převede na teplo použitelné pro vytápění domů nebo ohřívání vody.

Peníze, které zaplatíte za tepelné čerpadlo, se při současných cenách energií rychle vrátí na dosažených úsporách zpět – tvrdí téměř všichni zástupci firem, kteří čerpadla prodávají, a není důvod jim nevěřit. Radí, jak provést výběr optimálního čerpadla, jak správně postupovat, a na co si dát největší pozor. Také v tomto případě je dobré radám naslouchat a neimprovizovat. Většina firem má propracovaný systém instalace a údržby, nabízí poradenství a pozáruční servis. Musí mít k dispozici nejen vyškolený tým, ale také materiály, jež podrobně seznamují s funkcí tepelných čerpadel. Prospěšné jsou názorné ukázky přímo v sídle firmy nebo v obchodě. Je třeba přesvědčit se o úspornosti takovýchto zařízení na vlastní oči, poslechnout si jejich běžný provoz a posoudit hlučnost tepelného čerpadla. Zajímat nás bude také design a všechny další možnosti úsporného vytápění.

Princip je jednoduchý

V zásadě se pracuje pouze se soustavou hadic nebo trubek, které bývají uloženy v zemi, a koluje v nich vhodné médium – většinou líh – jež má nízkou teplotu tuhnutí. V domě jsou pak kolektory napojeny na výměníkovou stanici – vlastní tepelné čerpadlo. V tomto zařízení dochází k předávání energie vyčerpané ze země do dalšího média, z něhož je teplo přímo využíváno. V praxi to znamená, že stlačováním a roztahováním plynu umí tepelné čerpadlo dosáhnout teploty až 65 °C . Umožní tak odnímat teplo okolnímu prostředí a převádět ho pomocí vhodného média na vyšší teplotní hladinu. K tomu je samozřejmě nutná ještě doplňková energie, která pohání kompresor, jež zmíněný plyn stlačuje. Takto spotřebovaná provozní elektřina je jen zlomkem toho, co by bylo třeba na vytápění. Spotřebitel dostává prakticky využitelné teplo, které se může předávat tam, kde je žádáno. Tedy na vytápění obytných nebo administrativních budov, ohřev teplé užitkové vody nebo na provoz celých aquaparků.

Tepelná čerpadla lze rozdělit do několika skupin, podle toho odkud teplo čerpají. Ta, která berou energii ze země nebo ze vzduchu patří k nejběžnějším. Technologicky složitější a tudíž méně běžné je čerpání energie z povrchové nebo spodní vody. Tepelná čerpadla, která jsou napájená z geotermálních vrtů jsou investičně nejnáročnější, horizontální kolektory jsou naopak několikanásobně levnější. Důležitým faktorem je spotřeba tepla v domě. Jednoznačnou motivací pro instalaci tepelných čerpadel nemusí být podle názoru uživatelů nutně finanční úspora, ale také zvýšení komfortu, třeba přidáním vyhřívaného bazénu nebo celkové zvýšení teploty v bytě.

Dimenzování tepelných čerpadel

Vytápěcí systém se většinou nenavrhuje tak, aby čerpadlo krylo celý potřebný topný výkon při nejnižší (výpočtové) teplotě venkovního vzduchu (monovalentní provedení), protože by bylo zbytečně velké a investičně nákladné. Optimální je podle zástupců firem řešení bivalentního vytápěcího systému, kdy se čerpadlo navrhuje tak, aby samo krylo topný výkon jen do určité venkovní teploty a při nižších teplotách mu pomáhá další zdroj tepla, například elektrokotel. Protože období s nízkými teplotami, kdy je zapotřebí větší topný výkon, než dává tepelné čerpadlo je poměrně krátké, podílí se druhý zdroj na celkové spotřebě tepla pro vytápění zpravidla méně než deseti procenty. Takto řešeným systémem se podle odborníků dosáhne optimálního poměru mezi pořizovacími a provozními náklady a může se ušetřit až 65 % placené elektrické energie na vytápění. Při bivalentním řešení je tepelné čerpadlo dimenzováno zpravidla na 60 až 90 % potřebného topného výkonu.

Na co si dát pozor

Zástupci firem upozorňují, že technické parametry tepelných čerpadel by měly být porovnávány při stejných podmínkách. Jedná-li se o kompaktní venkovní provedení, mělo by být v příkonu elektrické energie počítáno i s ohřevem kompresoru a jímky pro odvod kondenzátu (při odtávání výparníku). Není důležitý topný faktor samotného tepelného čerpadla, ale topný faktor celého systému v průběhu topné sezóny. Odborníci doporučují tepelné čerpadlo s kvalitními komponenty (spirálový kompresor, nerezový deskový výměník, pro venkovní provedení – použití koroziodolných materiálů). Za nezbytné považují zjištění parametrů tepelného čerpadla při venkovních teplotách –15 °C, –20 °C nebo při –25 °C. Ověření vybavenosti tepelného čerpadla – co všechno ještě budeme k instalaci tepelného čerpadla potřebovat (regulace celé otopné soustavy, zásobník pro teplou užitkovou vodu, akumulační nádrž, zprovoznění tepelného čerpadla atd.). Za mírnou nevýhodu lze považovat hluk, který vydávají ventilátory, beroucí teplo ze vzduchu. Je-li ovšem tepelné čerpadlo kvalitní, je ventilátor dostatečně odhlučněný.

Zdroj a foto: IVT tepelná čerpadla, www.cepadla-ivt.cz