Tepelná čerpadla – levné, čisté a bezstarostné teplo

PROČ?

Energie ze země, vody či vzduchu je teoreticky zdarma a bez omezení. Instalací tepelného čerpadla, které je napojeno na podlahové vytápění nebo velkoplošné radiátory, klesá energetická náročnost domu až o 60 %.

KDE?

Všude tam, kde je potřeba objekt vytápět, je solidně zateplen a přes léto je potřeba ohřívat teplou užitkovou vodu. Tepelné čerpadlo je ideální i pro objekty, kde je cílem co největší míra energetické nezávislosti.

To je možné v případě kvalitní projektové přípravy, dobře provedené realizaci a například v kombinaci s malou fotovoltaickou elektrárnou.

JAK?

Princip tepelného čerpadla je jednoduchý - tepelné čerpadlo odnímá teplo z okolí vytápěného objektu (vzduchu, země nebo vody) a převádí ho na vyšší teplotní hladinu použitelnou pro vytápění a ohřev teplé vody.

Převod tepla na vyšší teplotní hladinu je možný díky stlačení par chladiva v kompresoru, při kterém dojde k jeho zahřátí. Je to stejný princip, jako když pumpičkou foukáte kolo. Vzduch i pumpička se při stlačování vzduchu výrazně zahřejí.

Tepelné čerpadlo dokáže tohoto principu skvěle využít a získat tak zdarma teplo z okolí. Samozřejmě, pro optimální provoz i v zimním období je výhodnější využít jak primární zdroj energie zemi (vodu) a pouze, pokud není jiná možnost, využít vzduch.

Pro instalace doporučujeme tepelná čerpadla společnosti    IVT - kvalitní dodavatel tepelných čerpadel

Na co si dát při plánování nového domu s tepelným čerpadlem pozor?

  • Rozhodněte se pro tepelné čerpadlo již v začátku úvahy o stavbě rodinného domu. Nebudete muset platit některé věci dvakrát (například projekt topení)
  • Důvěřujte tepelnému čerpadlu. Není nutné se jistit plynovou přípojkou, nebo kamny na dřevo pro případ „že by to nefungovalo“. Úsporu do plynové přípojky investujte do kvalitnějšího tepelného čerpadla.
  • Nekombinujte tepelné čerpadlo se solárními kolektory, nevyplatí se to.
  • Nepropojujte krb, nebo kamna na dřevo s topným systémem. Správné propojení krbu s teplovodní vložkou a tepelného čerpadla je drahé a málokdo v něm bude topit tak často, aby se to vyplatilo. Krb s vložkou nemá smysl pořizovat ani jako záložní řešení, protože když nejde elektřina, teplovodní krbovou vložkou se topit nedá!
  • Vyberte si podlahové vytápění pro celý dům. Zásadním způsobem snížíte spotřebu elektřiny tepelného čerpadla a je to velmi komfortní. Většina majitelů tepelných čerpadel má v domě pouze podlahové topení a jsou s ním velmi spokojeni.
  • Zeptejte se na možnost kombinace s malou fotovoltaickou elektrárnou. Už 3 – 9 panelů (výkon 750 W až 2 kW) vám výrazně sníží spotřebu energie z distribuční sítě

Tepelné čerpadlo vzduch / voda

vzduch

Tepelné čerpadlo vzduch/voda, odebírá teplo z venkovního vzduchu.

Vzduch je nasáván přímo do tepelného čerpadla a získané teplo je použito pro ohřev vody v topném systému nebo v zásobníku teplé vody. Tepelná čerpadla vzduch/voda se dělí na split systémy, u kterých je venkovní jednotka propojena s vnitřní jednotkou přímo pomocí potrubí s chladivem a na monoblokové systémy, kdy je chladivo pouze ve venkovní jednotce a propojení je provedeno potrubím s topnou vodou. Tepelná čerpadla vzduch/voda jsou obvykle umístěna vně objektu, ale některé typy je možné instalovat i uvnitř objektu a přívod vzduchu zajistit otvory ve zdech

 

Výhody:

  • Tepelná čerpadla vzduch/voda mají nízké v porovnání s elektrickým nebo plynovým topením nízké provozní náklady
  • Vzduchová tepelná čerpadla se instalují jednoduše a rychle, s minimálními nároky na prostor
  • Tepelná čerpadla vzduch/voda mají nižší investiční náklady než tepelná čerpadla s vrty
  • Systém vzduch/voda je velmi vhodný pro vytápění sezonních bazénů

Nevýhody:

  • Tepelná čerpadla vzduch/voda mají v průměru o 30 % vyšší provozní náklady než systémy země/voda.
  • Při nízkých venkovních teplotách mají tepelná čerpadla vzduch/voda snížený výkon a sníženou výstupní teplotu topné vody.
  • Díky vyššímu namáhání kompresoru mají tepelná čerpadla odebírající teplo ze vzduchu kratší životnost, než tepelná čerpadla odebírající teplo ze země nebo vody.
  • U splitových jednotek je často nutné platit každoroční revize chladiva

Kam se hodí? Tepelná čerpadla vzduch/voda dosahují nejlepších úspor, pokud jsou napojena na nízkoteplotní podlahové vytápění. Nedoporučujeme je používat v horských oblastech, kde velkou část roku pracují s výrazně zhoršeným topným faktorem Pokud hrozí riziko, že tepelné čerpadlo vzduch/voda bude obtěžovat svým hlukem vás nebo vaše sousedy, volte technické provedení se zakrytými ventilátory, které je mnohem tišší než běžná tepelná čerpadla vzduch/voda u kterých jsou ventilátory viditelné.

Novinka roku 2014 – IVT AIR X

  • Vynikající topné faktory COP 5,1 (7/35) a COP 4,1 (2/35)
  • Nejvyšší naměřený průměrný roční topný faktor SCOP 4,84
  • Bez povinných placených prohlídek chladícího okruhu
  • S jistotou záruky 5 + 10 let, šetřící vaše peníze za servis

Tepelné čerpadlo země / voda

Tepelné čerpadlo odebírající teplo z plochy zahrady, geotermálního vrtu nebo vodní plochy (např. rybník).

Typ tepelného čerpadla s plošným kolektorem

kolektor Pod povrchem zahrady jsou uloženy plastové hadice naplněné nemrznoucí směsí, která přenáší teplo mezi zemí a tepelným čerpadlem. Při výběru plochy pro plošný kolektor je v prvé řadě nutné vyloučit plochy, kde plánujete jakoukoliv výstavbu (bazén, garáž, atd.). Rovněž je nutno posoudit kvalitu zeminy. Komplikace mohou nastat v místech, kde je zemina s velkými kameny, skála či naopak písek. Z důvodů snadného odvzdušnění je výhodné, aby kolektor byl uložen v rovině nebo mírně z kopce (směrem od kotelny). V opačném případě je nutno instalovat na nejvyšších místech odvzdušnění.

Výhody:

  • Tepelné čerpadlo s plošným kolektorem má nízké investiční náklady, které jsou skoro stejné jako u tepelných čerpadel odebírajících teplo ze vzduchu
  • Spotřeba elektřiny je přibližně o 30 % nižší, než u tepelných čerpadel odebírajících teplo ze vzduchu
  • Systém země/voda s plošným kolektorem, lze instalovat v porovnání s vrty velmi rychle a bez velkého papírování

Nevýhody:

  • Systém země/voda s plošným kolektorem vyžaduje dostatečně velký pozemek, obvykle 200 až 400 m2.
  • Zemina musí umožňovat provedení výkopů do potřebné hloubky
  • Rozmístění případných dalších staveb (bazén, garáž), je nutné znát předem, aby se jim plošný kolektor mohl vyhnout

Kam se hodí? Tepelná čerpadla země/voda s plošnými zemními kolektory jsou nejlepší variantu pro běžné rodinné domy, které mají k dispozici vhodný pozemek. Tento typ se snažíme doporučovat všem zákazníkům. Ze všech typů tepelných čerpadel mají nejlepší poměr cena / výkon.

Typ tepelného čerpadla s geotermálním vrtem

1

Tepelné čerpadlo odebírající teplo z hloubky pod povrchem zahrady. Ve vrtu o průměru 12 až 16 cm je uložena plastová sonda naplněná nemrznoucí směsí, která přenáší teplo mezi zemí a tepelným čerpadlem. Podle potřeby se provádí jeden nebo více vrtů o hloubce 80 až 150 m. Tepelná čerpadla s vrty mají nejnižší nároky na prostor uvnitř i vně domu. Vrty pro tepelná čerpadla jsou prováděny specializovanými firmami, které obvykle zajistí i vyřízení potřebných povolení. Zkušené vrtné firmy vybavené moderní technikou, dokážou vyvrtat vrty bez poškození zahrady a tak je možné instalovat tepelná čerpadla s vrty i u stávajících objektů.

Výhody:

  • Tepelné čerpadlo s vrty má stabilní výkon a vysoký topný faktor i při extrémně nízkých venkovních teplotách
  • Spotřeba elektřiny je přibližně o 30 % nižší, než u tepelných čerpadel odebírajících teplo ze vzduchu
  • Díky malým nárokům na prostor lze tepelné čerpadlo s vrtem realizovat u většiny objektů
  • Vrt je možné využít pro levné chlazení domu v letním období (pasivní chlazení, při kterém se využívá pouze vrt a nikoliv tepelné čerpadlo)

Nevýhody:

  • Vyšší investiční náklady na pořízení vrtu
  • Nutnost vyřízení stavebního povolení

Kam se hodí? Tepelná čerpadla s vrty se nejlépe hodí do oblastí s tvrdým podložím. Naopak v oblastech, kde se nachází do velké hloubky písky a štěrky, je vrtání obtížnější. U novostaveb, které mají jen velmi malý pozemek, lze vrty pro tepelné čerpadlo provést už před stavbou pod základovou deskou. U stávajících staveb je to optimální řešení v případě, že je velmi málo prostoru kolem domu a není možné vybudovat z jakéhokoli důvodu plošný kolektor.

Typ tepelného čerpadla s kolektorem položeným ve vodní ploše (např. rybníku)

3333

Tepelné čerpadlo odebírající teplo z vodní plochy. Na dně rybníka, řeky nebo jiné vodní plochy jsou uloženy plastové hadice naplněné nemrznoucí směsí, která přenáší teplo mezi vodou a tepelným čerpadlem. Pokud nemáte poblíž domu vodní plochu, můžete jí nově vybudovat a na budoucí dno rovnou uložit kolektor.

Výhody:

–         Nízké náklady na vybudování kolektoru. Velmi nízké provozní náklady.

Nevýhody:

–         Vhodné pouze pro objekty ležící v těsné blízkosti vodní plochy. V případě, že není rybník vaším majetkem, je nutné získání povolení od správce povodí.

Tepelné čerpadlo voda / voda

2

Tepelné čerpadlo odebírající teplo ze spodní nebo z geotermální vody. Voda je obvykle čerpána ze studny do výměníku tepelného čerpadla a následně vrácena zpět do země.

Tepelná čerpadla voda/voda lze využít i pro využití odpadního tepla v technologických procesech.

Výhody:

  • Systémy voda/voda dosahují nejvyšších topných faktorů
  • Nižší investiční náklady v porovnání s tepelnými čerpadly s vrty
  • Využití místních energetických zdrojů, kdy tepelné čerpadlo voda/voda rekuperuje energii z výrobních procesů, nebo využívá geotermální vodu

Nevýhody:

  • Využití je možné pouze v lokalitách s dostatkem spodní vody, nebo vhodným zdrojem technologické či geotermální vody
  • Tepelná čerpadla voda/voda, ve většině případů pracují s otevřeným systémem, který vyžaduje pravidelnou údržbu filtrů a výměníků
  • Vyšší náklady na servis a vyšší náklady na provoz

Kam se hodí? Tepelná čerpadla voda/voda je vhodné instalovat ve větších komerčních nebo obecních objektech, kde lze zajistit bezproblémový pravidelný dozor a údržbu celého systému. V rodinných domech je vhodné používat tepelná čerpadla voda/voda pouze v těch lokalitách, kde se v dostatečném množství vyskytuje opravdu kvalitní a snadno dostupná spodní voda. Oblastí v České a Slovenské republice, které to splňují, není příliš mnoho.

Tepelné čerpadlo vzduch / vzduch

Tepelné čerpadlo odebírající teplo z venkovního vzduchu. Vzduch je nasáván do venkovní jednotky tepelného čerpadla, kde je z něj získáno teplo a to je následně použito pro ohřev vzduchu uvnitř vytápěné budovy. Pokud má tepelné čerpadlo jednu vnitřní jednotku, funguje podobně jako sálavý zdroj tepla, například krb. Vytápí jednu místnost, ale teplo se přirozeně šíří po celém domě. Díky tomu, že toto tepelné čerpadlo ohřívá vzduch v místnosti přímo, bez prostřednictví topného systému, dosahuje za příznivých venkovních teplot výrazně lepších topných faktorů než klasická tepelná čerpadla vzduch/voda a země/voda.

Výhody:

  • Systémy vzduch/vzduch se vyznačují jednoduchou a velmi rychlou instalací
  • Tepelná čerpadla vzduch/vzduch mají velmi nízké investiční náklady
  • Kromě topení, má tepelné čerpadlo i funkci klimatizace (chlazení) a odvlhčování
  • Některé typy těchto čerpadel dokáží vyčistit vzduch uvnitř místnosti od alergenů, virů a dalších škodlivin.

Nevýhody:

  • Tepelné čerpadlo vzduch/vzduch má obvykle pouze jednu vnitřní jednotku
  • Systém vzduch/vzduch není vhodný do domů a bytů s větším počtem malých místností
  • Tímto tepelným čerpadlem není možné ohřívat teplou vodu
  • Při nízkých teplotách klesá topný faktor a tím rostou náklady na vytápění

Kam se hodí? Tepelné čerpadlo vzduch/vzduch je ideální pro doplnění domů a bytů vytápěných elektrickými přímotopy nebo elektrokotli. Toto tepelné čerpadlo dokáže u elektricky vytápěných domů snížit zásadním způsobem provozní náklady a to bez složitých stavebních úprav a vysokých investic. Druhou oblastí, kde se tepelná čerpadla vzduch/vzduch velmi dobře uplatní, jsou chaty a chalupy. V těchto objektech tepelné čerpadlo slouží pro temperaci v době kdy je objekt prázdný a pro vytápění, když je objekt využíván. Často se tepelná čerpadla systému vzduch/vzduch využívají pro temperaci a vytápění garáží, dílen, zimních zahrad, restaurací…

FAQ

Které tepelné čerpadlo je nejúspornější?

Z principu tepelného čerpadla tedy vyplývá, že čím je menší rozdíl mezi teplotou ze které energii získáváme a teplotou potřebnou pro vytápění, tím levněji tepelné čerpadlo topí. Prakticky to znamená, že nejnižší provozní náklady bude mít tepelné čerpadlo země/voda připojené k podlahovému topení a nejvyšší tepelné čerpadlo vzduch/voda připojené k radiátorům.  

Co je to topný faktor?

Jak je tepelné čerpadlo efektivní (úsporné) ukazuje topný faktor, což je poměr mezi vyrobeným teplem a spotřebovanou elektrickou energií. Čím vyšší topný faktor, tím je provoz tepelného čerpadla levnější.    Různé typy tepelných čerpadel mají různé topné faktory, protože velmi záleží na zdroji, ze kterého tepelné čerpadlo získává energii. Topný faktor tepelného čerpadla země/voda je během celého roku vysoký. I při mrazech dosahuje hodnot až 4,8 (0/35 = teplota, která jde ze země/teplota v topném okruhu). Topný faktor tepelného čerpadla vzduch/voda během roku značně kolísá podle venkovní teploty. Při 10oC nad nulou, může dosahovat stejně vysokých hodnot jako tepelná čerpadla země/voda, ale při nižších teplotách klesá na hodnoty 2,9(při -7oC) nebo 2 (při -15oC).

Dokáže tepelné čerpadlo vytopit celý dům?

Samozřejmě. Záleží však na dobrém projektu a kvalitním provedení. Pokud je výkon tepelného čerpadla stejný, jako tepelná ztráta domu a topný systém je nízkoteplotní, tepelné čerpadlo bez problému dokáže vytopit celý dům samo. Z ekonomických a technických důvodů se ale tepelná čerpadla obvykle navrhují v rozmezí 70 až 85 % potřebného výkonu kotelny s tím, že zbytek topného výkonu pokryje jiný zdroj tepla. Pořízení menšího tepelného čerpadla je totiž levnější a spotřeba energie u dotopového kotle (což může být například bivalentní zdroj – spirála – přímo v tepelném čerpadle) je velice malá.

Jaká životnost tepelného čerpadla?

Životnost tepelného čerpadla je dána především životností kompresoru, která je závislá hlavně na počtu startů kompresoru. To lze ovlivnit akumulací tepla a správným dimenzováním výkonu čerpadla (čerpadlo s vyšším výkonem častěji spíná a kompresor dříve odejde). Důležitá je i kvalitní regulace, která nenechá kompresor běžet v nevhodných podmínkách a minimalizuje počet startů kompresoru. Z výše uvedeného vyplývá, že záleží nejen na kvalitě kompresoru, ale hlavně na použité regulaci a způsobu zapojení kotelny. U kvalitních tepelných čerpadel odebírajících teplo ze země je ověřená životnost kompresoru více než 20 let. Pak lze provést generální opravu chladícího okruhu a provozovat zařízení dál. Životnost zemních kolektorů (vrtů) je v řádu desítek let. U tepelných čerpadel vzduch / voda je životnost kompresoru kratší a to o 20 až 30 % než u zemních čerpadel. Je to způsobeno jeho větším výkonem v porovnání se „zemním“ čerpadlem a tím i častějším spínáním. Navíc je chladicí okruh provozován v obrovském teplotním rozsahu až 55°C (v zimě –25°, v létě 30°C), což životnosti komponentů neprospívá. Reverzace chladicího okruhu používaná pro rozmrazování výparníků nebo pro klimatizaci v letním období kompresor také zatěžuje a snižuje jeho životnost.

Nehrozí nebezpečí zamrazení pozemku v případě zemního kolektoru?

Tepelné čerpadlo s plošným kolektorem odebírá ze země „pod sebou“ přibližně 2 % energie. Zbývajících 98 % odebere z vrstvy zeminy „nad sebou“, kde je akumulovaná solární energie ze slunce. Plošný kolektor je tak v podstatě rozměrný sluneční kolektor, doplněný o obrovský „hliněný“ akumulátor tepla s ročním cyklem nabíjení a vybíjení. Plošný kolektor za rok odebere pro potřeby tepelného čerpadla jen asi 2,5 % z toho, co ze slunce během roku získá. Dobře provedený plošný kolektor se tedy nemůže ani v dlouhodobém horizontu energeticky vyčerpat, protože během léta vždy s bohatou rezervou regeneruje. V jarním a letním období je energie dodávaná ze slunce tak vysoká, že kolektor rychle regeneruje a tepelné čerpadlo současně může dodávat teplo pro ohřev teplé vody nebo třeba pro bazén.

Faktem ale je, že pokud je zemní kolektor špatně navržen nebo proveden, může podchladit půdu nad sebou a ovlivnit růst vegetace. U správně navrženého kolektoru rozloženého v zahradě do velké plochy k výraznému vychlazování země nedochází a na vegetaci nemá kolektor žádný vliv.

Je možné mít nad zemním kolektorem zahradu nebo dům?

Zahrada, zahradní domek, pergola či nadzemní bazén nejsou v žádném případě problém. Co se týká staveb s pevnými základy, tak těm se musí plošný kolektor vyhnout.

Jak se projektuje a pokládá zemní kolektor?

Při výběru plochy pro plošný kolektor je v prvé řadě nutné vyloučit plochy, kde se v budoucnu plánuje jakákoliv výstavba (bazén, garáž, atd.). Rovněž je nutno zvážit, zda bude možné v zemině jednoduše provádět výkopy. Komplikace mohou nastat v místech, kde je zemina s velkými kameny, skála či naopak písek. V případě velmi nepříznivých geologických podmínek, by mohla cena za provedení zemního kolektoru přesáhnout i cenu vrtů. Hadice se nesmí pokládat pod objekt nebo je vést podél základů. Médium v hadici může mít pod nulovou teplotu a v případě namrznutí ledu na hadici může dojít k porušení stavebních konstrukcí, které jsou v blízkosti hadice. Z důvodů snadného odvzdušnění je výhodné, aby kolektor byl uložen v rovině nebo mírně z kopce (směrem od kotelny). V opačném případě je nutno instalovat na nejvyšších místech odvzdušnění.

Potrubí se pokládá do výkopů o rozteči 100 cm. V případě potřeby lze rozteč zmenšit na 80 cm. Hadice je uložena ve výkopu hlubokém 1,2 až 1,5 m. Šířka výkopu je libovolná a je závislá na charakteru zeminy a způsobu provedení výkopu. Většinou je postačující šířka 0,3 m. Zhotovení kolektoru je možno provést i kompletní skrývkou zeminy a následným zahrnutím. Tato technologie však není příliš vhodná díky vyšší ceně a používá se obvykle pouze v případech, kdy je kolektor umístěn pod navážkou. V případě, že zemina je kamenitá, obsypává se hadice pískem, aby nedošlo k jejímu poškození. Nad hadici doporučujeme před zasypáním položit signální folii nebo kabel (pro tzv. vypískání).

Dá se vrtat geotermální vrt do skalního podloží?

Ano, samozřejmě, do skály se vrtá velice dobře, protože vrt se nezasypává a není nutné ho pažit. Kvalitní vrtná souprava může ve skále odvrtat 90 – 120 m vrtů za den. Komplikované vrtání je v lokalitách s písky, štěrky, nebo v oblastech kde se střídají měkké a tvrdé vrstvy podloží.

Jaká je hlučnost tepelného čerpadla vzduch / voda? Nebudu rušit sousedy či svoje vlastní klidné spaní?

V kvalitě a ceně vzduchových tepelných čerpadel jsou obrovské rozdíly. Jednou z příčin je i řešení odhlučnění. Čím je odhlučnění kvalitnější, tím je čerpadlo dražší. Snížení hluku je v zásadě možné třemi způsoby:

  • zvětšení výparníku, čímž dojde ke snížení rychlosti proudícího vzduchu (zdraží to tepelné čerpadlo)
  • instalace plechových zákrytů směřujících hluk k zemi (zdraží to tepelné čerpadlo)
  • používání kvalitních ventilátorů (zdraží to tepelné čerpadlo)

Z tohoto důvodu nikdy nemůže být levné tepelné čerpadlo tiché, i když to mnozí dodavatelé o svých výrobcích tvrdí. Chtějte vidět (a hlavně slyšet) vámi vybrané čerpadlo na referenční stavbě v chodu. Příklad z praxe: Levné tepelné čerpadlo A má hladinu akustického tlaku v 1 metru od zařízení 63 dB(A). Jiné, kvalitní, tepelné čerpadlo obdobného výkonu má hladinu akustického tlaku v 1 metru od zařízení 50 dB(A). Kolik kvalitních čerpadel by muselo stát vedle sebe, aby hlučela stejně jako jedno levné čerpadlo? I když to zní neuvěřitelně, správná odpověď je 20 kusů. Vždy tedy hledejte ve technických listech hladinu akustického tlaku.

Je pro Vás tepelné čerpadlo zajímavým řešením pro vytápění?

Pokud ano, doporučujeme vyplnit náš „poptávkový formulář“ a následně se Vám ozveme.