O principu fungování tepelných čerpadel má většina lidí už alespoň mlhavou představu. Aby tyto představy nabyly konkrétnější podoby, navštívili jsme jeden rodinný dům, kde mají s tepelným čerpadlem bohaté zkušenosti.

Když jsem stál před rodinným domem pana Františka a čekal, až pan domácí otevře, byl jsem docela promrzlý. Naštěstí bylo moje drkotání zubů záhy přehlušeno vysvobozujícím cvaknutím dveřního zámku. Není divu, že ze všeho nejdřív mě zajímalo, jaká teplota panuje v domě. Ne snad, že bych tepelným čerpadlům nevěřil, ale není nad osobní zkušenost.

V tomto případě bylo zřejmé, že v domě pana Františka je opravdu příjemné teplo. Vzpomněl jsem si přitom na úsměvnou příhodu, která se traduje o tom, jak dům s instalovaným tepelným čerpadlem přebírala nejmenovaná státní instituce. Úředník, který byl tenkrát hluboce přesvědčen o tom, že tepelná čerpadla jsou podvod, pronesl památnou větu: „Teď, když už jsme podepsali převzetí domu, nám můžete říct pravdu. Kam jste schovali ten kotel?"

Charakteristika domu

Rodinný dům, který jsme navštívili, je dvoupodlažní a celkové výměra obytné plochy činí 240 m². Vzhledem k tomu, že ho pan František obývá pouze s manželkou (děti už jsou z domu), stačí jim nádrž na TUV o objemu 160 litrů. Navíc jim vyhovuje, že se o provoz tepelného čerpadla vůbec nemusejí starat, protože vše je nastaveno automaticky.

Místo nafty vzduch

Pan František v domě původně topil naftou, ale to bylo v době, kdy nafta stála dvě koruny. Naftový kotel spotřeboval kolem 3 000 litrů paliva za rok, takže nebyl problém žít v teple za pár korun. Jenomže pak ceny paliv i energií začaly stoupat. A to byl důvod, proč si pro svůj dům vybral tepelné čerpadlo vzduch/voda.

Náklady na vytápění má dnes oproti minulosti zhruba čtvrtinové. Podle pana Františka je ale stanovení nákladů na vytápění často zavádějící. Pokud někdo například tvrdí, že protopí 5 000 Kč, tak velmi záleží za jakých podmínek. Vezměte si například člověka, kte­rý doma udržuje teplotu 18 °C, chodí ve svetru a nevětrá. Když je v domě pana Františka teplota 23 °C, manželka mu už říká, že se tu začíná točit zima. Přitom mají často otevřené okno, protože mají rádi čerstvý vzduch, takže spotřeba v prvním a druhém případě je těžko srovnatelná.

Tepelné čerpadlo LG

Tepelné čerpadlo vzduch/voda (AWHP = Air to Water Heat Pump) využívá teplo obsažené v ovzduší k ohřevu vody. Skládá se z venkovní a vnitřní jednotky (hydroboxu) s ovládáním. Ve vnitřní jednotce je deskový výměník, jehož prostřednictvím je předáváno teplo získané tepelným čerpadlem ze vzduchu topné vodě. Ohřátá voda slouží k vytápění budovy, v ideálním případě pomocí podlahového topení. Použít lze ale také moderní ra­diátory, fan coily apod. Tepelné čerpadlo je nejvhodnější instalovat do nového objektu a přizpůsobit mu návrh celého topného systému a systému ohřevu TUV. Je ale možno ho instalovat i jako další zdroj tepla stávajícího topného systému objektu, případně jím úplně nahradit stá­vající kotel. Základní sestavu lze rozšiřovat. Je možno přidat akumulační nádobu nebo zá­sobník teplé užitkové vody, případně i se slunečním kolektorem. K ohřívání TUV pak může být využito buď tepelné čerpadlo, nebo solární ohřev. Vše je řízeno elektronikou tepelného čerpadla. Therma V funguje v rozmezí venkovních teplot od -20 do 30 ˚C. Teplota topné vody přitom může dosahovat až 55 ˚C. Pro případ extrémně nízkých venkovních teplot není třeba pořizovat další, tzv. bivalentní zdroj tepla. Vnitřní jednotka je standardně vybavena dostatečně výkonným elektrickým dohřevem. Tepelné čerpadlo Therma V funguje i v obráceném režimu. V případě potřeby jím tedy lze vodu v letním období naopak chladit. Therma V se vyrábí ve čtyřech výkonech od 9 do 16 kW, čímž je předurčena hlavně pro vytápění rodinných domů a větších bytů. Na tepelné čerpadlo lze sjednat sazbu na odběr elektřiny v celém objektu ve vý­hodných tarifech D 55d a D 56d. V kombinaci s vysokou účinností tepelného čerpadla je v současné době tento zdroj vytápění jeden z nejlevnějších.

Topí i chladí

Původně bylo teplo distribuováno pomocí klasických radiátorů, posléze je nahradily fan coily - konvektory, které obsahují výměník tepla na horkou vodu. Jsou opatřeny ventilátory, takže pracují na systému vynucené konvekce. Díky tomu mohou pracovat v nízkoteplotním režimu (40 °C), protože ventilátor se postará o to, aby bylo tepla v každé místnosti dostatek. Pomocí fan coilů je možno navíc v létě chladit. Kdyby si pan František dnes stavěl nový dům, zůstal by u tepelného čerpadla, ale nainstaloval by podlahové topení a na chlazení v létě by použil stropní chladicí panely.

Připouští ale, že někomu podlahové topení nevyhovuje, a v tom případě doporučuje již zmiňované fan coily, protože topí i chladí. Kritici fan coilů namítají, že jejich ventilátory jsou hlučné a že víří prach. Podle pana Františka však prach zachytí filtry a hlučnost dnešních fan coi­lů se při nejnižších otáčkách pohybuje okolo 28 dbA, což nemůže nikomu vadit ani v ložnici. Navíc zařízení pracuje tak, že se samo zapne jen na krátkou chvíli při poklesu teploty v místnosti.

Více článků z rubriky STAVBA na www.dumabyt.cz.

Život s čerpadly

Pan František má s tepelnými čerpadly letité zkušenosti. První čerpadlo mu firma nainstalovala už v roce 1993 a vydrželo mu až do roku 2007, potom se rozhodl pro novější typ, konkrétně čerpadlo LG Therma V16 systému vzduch/voda. Výhodou tohoto typu čerpadla je, že má pokročilou automatiku, na kterou můžete napojit například bojler nebo solární kolektor. Pan František tvrdí, že za celou dobu, co tepelné čerpadlo má, nikdy nepotřeboval žádný jiný zdroj tepla. V raných dobách, kdy s čerpadlem začínal, elektrické přímotopy měl, ale protože je nikdy nepoužil, tak se jich zbavil.

Mozek čerpadla

Hlavní řídicí jednotka, která tvoří mozek čerpadla, kontroluje teplotu pro topný okruh a nastavuje se podle požadované teploty. Automatika sleduje teplotu v boj­leru, vodu předehřívá pomocí tepelného čerpadla, popřípadě v souladu s nastavenou teplotou vodu v bojleru dohřeje spi­rálou. Jednou za čas (podle naprogramování) se voda v bojleru takzvaně přehřeje, tj. ohřeje se na vyšší teplotu, aby byly zničeny případné zárodky legionely či jiných chorob.

Navíc, pokud by byla nějaká extrémní zima a čerpadlo takzvaně nestíhalo, tak má toto tepelné čerpadlo vlastní spirálu a funguje jako přímotop.

Doladění podle požadavku majitele

V letním období, kdy by bylo naopak potřeba chladit, jednotka spouští chlazení - vždy podle nastavených parametrů.

Řídicí jednotku vám naprogramuje firma, která vám tepelné čerpadlo instaluje. Po určité době provozu se obvykle systém doladí podle požadavku uživatele.

Topný faktor

Základním parametrem ukazujícím „účin­nost" tepelného čerpadla je takzvaný topný faktor (COP). Je to poměr mezi vyrobeným teplem a spotřebovanou elektrickou energií. Čím vyšší topný faktor, tím je provoz zařízení levnější. Toto číslo se však může velmi lišit v závislosti na venkovních podmínkách a na požadované teplotě topné vody. U jednoho a toho samého čerpadla tak můžete naměřit topný faktor dosahující hodnot 5 a více (pokud bude venku teplo a výstupní teplota vody bude nastavena na nízkou), a vzápětí na to může nabývat topný faktor hodnot jen mezi 1,6 až 2 (při venkovní teplotě hluboko pod bodem mrazu a nastavení výstupné teploty vody na vysoké hodnoty).

Proto při porovnávání jednotlivých tepelných čerpadel z hlediska efektivnosti jejich provozu věnujte pozornost podmínkám, při kterých byl topný faktor naměřen. Obecně platí, že čím vyšší je teplota okolního prostředí a čím nižší je výstupní teplota vody používané k ohřevu TUV a k topení, tím vyšší topný faktor získáme.

Bazén pod střechou

Součástí domu pana Františka je bazén. Ten je ohříván samostatným tepelným čerpadlem, obdobným jako je v domě, až na to, že místo fan coilu je připojena vzduchotechnická jednotka pro větrání bazénu a výměník pro ohřev bazénové vody. Majitel se netají tím, že bazén o rozměrech 6 x 4 m, hloubce 1,5 m a obsahu cca 30 m³ vody spotřebuje víc energie než celý dům. Voda je celoročně ohřívána tepelným čerpadlem většinou na teplotu 30 °C, protože bazén je hojně využíván malými vnuky pana Františka. Pokud je venkovní teplota 10 °C, tak se teploty 30 °C docílit nepodaří, ale na 24 °C se voda v bazénu bez problémů ohřeje pokaždé.

Raději víc než méně

Dům i bazén pan František používá to­tožná čerpadla LG Therma V16 systému vzduch/voda o výkonu 16 kW. Záměrně zvolil vyšší výkon, než bylo ve skutečnosti potřeba. Prý by stačil poloviční, tedy 8 kW, ale vzhledem k velkému vý­měníku by se voda ohřívala poměrně dlouho.

Pan František totiž nemá rád věci „na doraz", a proto systém předimenzoval. To se však nijak neprojeví na ceně provozu, protože jde o invertor, který si vezme jen tolik energie, kolik spotřebuje. Takže pokud běží hodinu, ne­bo pět hodin, spotřeba bude pořád stejná. Podle majitele jsou nejefektivnější 12 kW čerpadla. Je to způsobeno optimální velikostí kompresoru a optimálností jeho otáček.

Revize a údržba

Jednou za rok je potřeba zkontrolovat stav chladiva v čerpadle a vyčistit výměník venkovní jednotky. To by však měl uživatel v souladu s vyhláškou a normami nechat na odborné firmě.

Pořizovací náklady

Tepelné čerpadlo LG systému vzduch/voda o výkonu 16 kW stojí 188 000 Kč bez DPH. Daň pro tepelné čerpadlo určené pro rodinný dům dnes činí 9 procent. Cena rozvodů v měděné trubce stála pana Františka asi 10 000 Kč s tím, že využil rozvody teplé vody pro původní radiátory. Rozvody jsou zcela identické jako např. pro kotel, až na to, že místo kotle je tepelné čerpadlo. Součástí systému vzduch/voda je samozřejmě venkovní jednotka, kterou umístil majitel na zahradě za dřevěnou laťovou ohrádkou. To má výhodu, že venkovní jednotka neruší vzhled zahrady ani fasády domu.

text: Adam Krejčík, foto: archiv

Poslat Messengerem

09.01.2014 | Stavba