Co je tepelné čerpadlo

Pracuje na principu obráceného Carnotova cyklu (přímý Carnotův cyklus se užívá u tepelných motorů). Chladivo v plynném stavu je stlačeno kompresorem a poté vpuštěno do kondenzátoru. Zde odevzdá své skupenské teplo. Zkondenzované chladivo projde expanzní tryskou do výparníku, kde skupenské teplo (při nižším tlaku a teplotě) přijme a odpaří se. Poté opět pokračuje do kompresoru a cyklus se opakuje.

Jednou z charakteristik práce tepelného čerpadla je topný faktor. Ten ukazuje účinnost tepelného čerpadla poměrem vyrobeného tepla k spotřebované energii.

Charakteristikou tepelných čerpadel je jejich relativně omezený výkon, pokud mají zároveň zůstat ekonomická. Ještě před několika lety byla drtivá většina novostaveb energeticky až dvakrát náročnější na vytápění. S příchodem nových materiálů, zateplovacích technologií, úspornějších systémů hospodaření s teplem a především nástupem nízkoenergetických staveb dnes potřebují budovy ke svému provozu mnohem méně tepla než v minulosti. Technologie současných tepelných čerpadel sice zůstává od jejich objevu takřka stejná (princip je znám přes sto let), ale je možné navrhovat mnohem menší a levnější zařízení, jež dokážou běžný dům bez problémů zásobit. Navíc se stoupajícími cenami alternativních zdrojů energie role těchto zařízení díky znatelné návratnosti investic roste. Obecně platí, že čím nižší energetické nároky na vytápění stavba má a čím jsou vytápěné prostory menší, tím je návratnost investice do finančně nákladnějších otopných soustav delší.

Dnes je tepelným čerpadlem vybavena takřka každá desátá novostavba.

Proč tepelné čerpadlo

  • Tepelné čerpadlo ušetří ročně v rodinném domě až 40.000 Kč oproti běžným zdrojům tepla dle velikosti vytápěné plochy
  • Návratnost investice se pohybuje od 2 do 6 let
  • Se zvyšujícími cenami el. energie se bude návratnost zkracovat
  • Možnost získat levnější (nízký) tarif na elektrickou energii v celé domácnosti

Druhy tepelných čerpadel

Tepelné čerpadlo se označuje dvojslovem, kde první slovo (před lomítkem) znamená zdroj, odkud se energie čerpá a druhé slovo označuje teplosměnné médium

Teplo je ze země do vody předáváno obíhající nemrznoucí kapalinou o nízké teplotě varu. Ta v plynném stavu sbírá teplo v potrubí uloženém do vrtu nebo do kolektoru pod povrchem země. V okruhu je zařazen kompresor pro dosažení požadované vysoké teploty.

Cyklus: v plastové trubce, několik set metrů dlouhé (zemním kolektoru), teče velmi chladná nemrznoucí kapalina, která se průchodem zemí ohřívá (v nezámrzné hloubce je stálá teplota cca 4 °C). Odtud putuje do prvního výměníku, kde předá teplotu plynnému médiu v okruhu kompresoru, kde se plyn stlačí, tím se výrazně zahřeje a ve druhém výměníku předá topné vodě onen tepelný přírůstek.

Odebírat nízkopotenciální energii ze země můžeme pomocí horizontálního plošného kolektoru, nebo z vertikálního vrtu.

Na 1 kW výkonu tepelného čerpadla potřebujete cca 12 m vrtu. Běžná hloubka jednoho vrtu je 100-150 m. Pokud je třeba pro tepelné čerpadlo zajistit více energie, odnímá se teplo z více vrtů.

Obecně lze říci, že na 1 kW výkonu tepelného čerpadla potřebujete cca 30 m2 pozemku.

Cena od cca 130 tis. topný výkon od cca 7 kW

U vrtu je třeba počítat s jeho regenerací, jinak může dojít k jeho vyčerpání a zamrznutí. Poté již zpravidla není vrt možné používat.

Teplo je odebíráno ze vzduchu přes výparník tepelného čerpadla, přes který proudí venkovní vzduch. Výhodou tohoto zařízení jsou nízké pořizovací náklady a nenáročná instalace. Základ vychází z tepelného čerpadla vzduch/vzduch tedy klasické klimatizace. Systém je doplněn o takzvaný Hydrobox, který převádí teplo do topné vody. Nevýhodou je závislost topného faktoru na teplotě vzduchu. V dnešní době tato zařízení efektivně pracují do -15 °C. Při nižších teplotách je v Hydroboxu instalován malý elektrokotel, který pomáhá tepelnému čerpadlu dosáhnout požadované teploty vody. Momentálně je tento způsob vytápění budov považován spolu s kondenzačními plynovými kotly za nejekonomičtější.
Získává teplo z vody, nejčastěji studny. Je potřeba mít dvě studny čerpací a vsakovací. Voda se převádí z jedné studny do druhé přes výparník. Tento způsob se u nás v podstatě nepoužívá vzhledem k jeho náročnosti na podmínky a údržbu. Může dojít k vyčerpání studny.
Jako zdroj vytápění nutno brát s rezervou, tyto systémy jsou většinou konstruovány především jako klimatizace, která ale v zimě může pracovat obráceně, tedy jako tepelné čerpadlo. Hodí se zejména na přitápění v období jara a podzimu.

Co je nutné pro návrh tepelného čerpadla

Návrh tepelného čerpadla zpracujeme nezávazně a zdarma.

Potřebujeme znát:

  • tepelnou ztrátu objektu
  • zda budete tepelným čerpadlem ohřívat teplou užitkovou vodu

  • systém vytápění (podlahové topení, radiátory nebo obojí)

    • možnost dalších zdrojů energie (solární systém)
    • nezastavěná plocha pozemku pro instalaci kolektoru (v případě tepelného čerpadla země/voda)

Jak vybrat tepelné čerpadlo

Investice do tepelného čerpadla je dlouhodobá záležitost vzhledem k jeho životnosti, která se pohybuje v rozmezí 15 – 20 let. Je nutné, aby nám po tuto dobu čerpadlo bezproblémově sloužilo a hlavně nám skutečně šetřilo náklady na vytápění. Je dobré nakupovat u firem s dobrými referencemi, s funkčním servisem, a které nabízejí značková čerpadla s dostatečnou podporou při dodávkách náhradních dílů. Závada se projeví zpravidla v zimě, kdy potřebujete topit a bez dostatečného servisního zázemí prodejce se vám tepelná pohoda zpět nevrátí.

Tepelné čerpadla dnes již instaluje a vyrábí spousta společností, ale je nutné si uvědomit, že hlavní důvod k pořízení tepelného čerpadla není topit, ale levně a efektivně topit. Takoví prodejci sice nabízejí dobré ceny, ale vesměs se jedná o čerpadla se špatným topným faktorem (COP), kdy se tento údaj jen uvádí, ale skutečnost je jiná. Při teplotách pod bodem mrazu se zařízení chovají jako předražené elektrické topení. Přestože počáteční investice do kvalitnějšího tepelného čerpadla bude vyšší, myslete na to, jaké úspory Vám tepelné čerpadlo přinese do budoucna, přestože budete díky lepší ceně náchylní uvěřit různým neopodstatněným argumentům.

Základním kritériem pro výběr tepelného čerpadla je tedy topný faktor (COP). Tuto hodnotu by měl uvádět každý seriózní výrobce při různých venkovních teplotách a především pod 0°C. Topný faktor je ukazatelem energetické účinnosti. Tato hodnota představuje poměr mezi vyprodukovaným teplem dodaným do topného systému a množstvím elektřiny, spotřebované elektrickým pohonem tepelného čerpadla – kompresorem. Dá se tedy říci, že čím vyšší je číslo udávající hodnotu topného faktoru, tím vyšší je účinnost tepelného čerpadla. Sledujte pak zejména hodnoty při teplotách pod nulou.

Současná tepelná čerpadla s moderní technologií dosahují celoroční topný faktor (COP) až 4,5. To znamená, že 1 kW vložený vyrobí více než 4 kW na výstupu.

Dalším argumentem pro pořízení tepelného čerpadla je, že se jedná o velmi účinný systém, díky kterému vytopíte svůj dům až pětkrát efektivněji, než jak toho jsou schopné klasické topné systémy založené na spalování pevných paliv či spotřebě elektřiny. Využitím venkovního vzduchu dochází nejen k výrazné úspoře energie, ale i k vytvoření stabilního a příjemného prostředí. Tepelná čerpadla jsou také méně náročná na údržbu, takže se snižují i provozní náklady. Úspory se také zvyšují díky využití moderních technologií.

Pod pojmem vysokoteplotní tepelné čerpadlo se ukrývá systém dvojitého tepelného čerpadla. Tento systém odebírá tepelnou energii z venkovního vzduchu. Vyrobené teplo se pak předává do otopné soustavy nebo slouží pro ohřev teplé užitkové vody.

První z obou tepelných čerpadel je umístěné ve venkovní jednotce a slouží jako zdroj středně vysokých teplot pro druhé z čerpadel, které je umístěné ve vnitřní jednotce. Toto čerpadlo je pak schopné ohřát vodu až na 80°C. Výhodou je, že této vysoké teploty je dosaženo na principu termodynamiky kompresorového okruhu, a to bez pomoci dodatečného přímého elektrického ohřevu. Úspor je dosaženo také díky tomu, že obě tepelná čerpadla jsou založena na invertorové technologii.

A jak tento proces probíhá? Nejdříve musí venkovní jednotka extrahovat teplo z okolního vzduchu, které se poté přes chladivo přenese do vnitřní jednotky. Ta toto teplo přijme a pomocí chladícího média poté opět zvýší jeho teplotu. Z chladiva se později přenáší teplo do vodního okruhu. Tento systém tepelného čerpadla využívá jedinečné řešení v podobě kaskádových kompresorů, díky čemuž je možné dosáhnout teploty až 80°C.

Vysokoteplotní tepelné čerpadlo představuje ideální řešení pro domy, které prochází modernizací. Ještě nedávno byla energeticky úsporná tepelná čerpadla kvůli nízké teplotě vody využívaná pouze pro novostavby či pro instalace s podlahovým topením. Vysokoteplotní tepelné čerpadlo lze využívat nejen pro vytápění, ale také k ohřevu teplé užitkové vody. Jistě také velmi oceníte velmi tichý a úsporný provoz tepelného čerpadla.

Díky tepelnému čerpadlu se můžete vždy spolehnout na to, že i při nízkých venkovních teplotách budete mít k dispozici topnou vodu, která bude mít teplotu 80°C, a to i bez dodatečného elektrického vytápění. Tím rovněž ušetříte na energiích. Další výhodou je i snadná integrace stávajících radiátorů do nového systému vytápění.

Kotlíková dotace

Co je to Kotlíková dotace?

Dotace Ministerstva životního prostředí v rámci Operačního programu Životní prostředí 2014–2020 navazuje na Operační program Životní prostředí 2007–2013, kde budou moci peníze z evropských fondů využít přímo občané.

K čemu je dotace určena?

Dotace jsou určeny na výměnu starých neekologických kotlů na tuhá paliva za moderní nízkoemisní kotle na biomasu, uhlí nebo jejich kombinaci, za tepelné čerpadlo, plynový kotel, nebo solární systém. Pokud tedy využíváte kotel na tuhá paliva jako hlavní zdroj tepla a uvažujete o jeho výměně, právě teď je ta nejvhodnější doba.

Jak velkou dotaci mohu získat?

Dotace je možno použít na pořízení nového zdroje tepla včetně nákladů na jeho instalaci, související stavební práce, rekonstrukce otopné soustavy včetně nezbytné regulace a měření, úpravy spalinových cest, finančně méně náročná opatření na snížení energetické náročnosti budovy i služby energetického specialisty. Maximální náklady, ze kterých bude dotace hrazena: 150 000 Kč (tj. maximální výše dotace je 127 500 Kč při maximálním procentu dotace 85 %).

Standardně 80 % způsobilých výdajů + 5 % se navyšuje v obcích, jež jsou označeny jako prioritní území. Obecně vzato jde o všechny ty, ve kterých dochází k trvalému překročení alespoň jednoho z imisních limitů (emise, které se dostanou do styku s životním prostředím).

Seznam obcí, ve kterých je výše dotace navýšena o 5 procentních bodů

Jak je výše dotace spočtena?

Výše dotace je odstupňována podle typu zdroje- na nový uhelný zdroj je dotace nejnižší, na kotel pouze na biomasu a tepelné čerpadlo je dotace nejvyšší – až 80 % – 85 % uznatelných nákladů dle podpory v jednotlivých krajích a obcích.

Kdo bude dotace poskytovat?

Dotace budou občanům poskytovat kraje. Podmínky pro získání dotace se mohou kraj od kraje měnit. Před zahájením podání žádosti o dotaci, doporučujeme získat veškeré informace na krajských pracovištích.

Jaké tepelné čerpadlo je podporované?

Zařazení tepelných čerpadel do programu je podmíněno splněním Směrnice o Ekodesignu a musí být zapsaná v seznamu podporovaných zdrojů:

http://www.opzp.cz/dokumenty/187-seznam-registrovanych-vyrobku?verze=1

Tepelná čerpadla mohou být nainstalována pouze kvalifikovanými firmami s platným osvědčením. V opačném případě nebude dotace uznána.

Nejčastější dotazy na Ministerstvo životního prostředí

Příjem žádostí odstartoval už v 10 krajích a ve všech je o dotace obrovský zájem. V Královéhradeckém i Zlínském kraji už 1. kolo dotací zájemci vyčerpali. Lidé se v souvislosti s kotlíkovými dotacemi Ministerstva životního prostředí nejčastěji ptají na tzv. mikroenergetická opatření, na způsob proplácení dotace, přehled doporučených výrobků či zda mohou vyměnit stará kamna nebo zdroj na elektřinu.

Ministerstvo životního prostředí získalo v Evropské komisi do roku 2020 celkem 9 miliard korun na výměnu až 100 tisíc kotlů v domácnostech po celé ČR. V předem stanoveném harmonogramu je vyhlášení 3 výzev pro kraje vždy po dvou letech, kdy následně kraje jako administrátoři dotací vyhlásí výzvy pro občany. Ministerstvo ale již dříve avizovalo, že bude-li ze stran žadatelů o dotace zájem, prostředky na další nové kotle uvolní dříve než po dvou letech.

Podmínky pro získání dotace se v každém kraji mírně liší. Kraje si mohly po svém zvolit, jakým způsobem budou od zájemců přijímat žádosti nebo třeba zda rozdělí peníze najednou nebo ve více kolech. Celou částku najednou rozděluje např. Vysočina nebo Liberecký kraj, Zlínský kraj a mnoho dalších peníze od MŽP rozděluje postupně v několika kolech.

Zobrazit podmínky