Tepelné čerpadlo je třeba pečlivě vybírat

Ďábel je skryt ve slově „vyplatí“. Někdo chce co největší nezávislost na zemním plynu, jiný sleduje přes kalkulačku dosažení maximální energetické soběstačnosti.

Pokud bychom sledovali první přístup, bude mu vyhovovat podstatně větší množina objektů než v případě druhé cesty.

Přesto bych řekl, že tepelné čerpadlo se může vyplatit prakticky kdykoliv, pokud jeho instalaci předchází seriózní analýza spotřeby elektrické energie, potažmo plynu spojené s vytápěním objektu. Podtrhuji, že analýza je nezávislá na výpočtech dodavatele čerpadla, pokud takovou zákazník vůbec obdrží.

Proto jako Česká komora autorizovaných inženýrů a techniků činných ve výstavbě doporučujeme, aby zájemci o tepelné čerpadlo oslovovali autorizované osoby nebo aspoň zkušené profesionály. Tepelné čerpadlo není houska na krámě. Vždy by měly o jeho výběru rozhodovat podmínky konkrétního objektu, a nikoliv výkon a další vlastnosti jakéhokoliv typu tepelného čerpadla.

Máme-li starší nezateplený dům s původními okny a staršími vysokoteplotními radiátory, bude efektivita investice do tepelných čerpadel velmi nízká.

Vytápění většiny domů na vesnici bylo postaveno tak, že do topné soustavy se musí posílat voda nebo kapalina s teplotou 70 až 90 stupňů. To však tepelná čerpadla nedokážou zajistit. Ta nejlepší dokážou ohřát vodu na 55 až 70 stupňů.

Nejprve je potřeba vědět, kolik tepla vlastně potřebuji. Zájemci o tepelné čerpadlo by si měli udělat analýzu chování domácnosti, tedy kolik zde žije osob, jaká je spotřeba teplé vody, na jaké teploty chceme dům vytápět, jaký je stávající topný systém, zda jsou zde vysokoteplotní radiátory, nebo jen podlahové vytápění, a v neposlední řadě, jakou tepelnou ztrátu rodinný dům má, tedy jak je stavba zateplená, jak kvalitní jsou okna a podobně.

V případě, kdy výkon tepelného čerpadla převyšuje skutečné potřeby nemovitosti. V první řadě je třeba stanovit skutečnou minimální potřebu tepla. Většina rodinných domů vznikla před nějakou dobou a je možné, že u nich proběhla dílčí rekonstrukce, která mohla zlepšit kvalitu obvodového pláště.

Jde například o zateplení některých částí fasády či střechy nebo výměnu oken. Podobná rekonstrukce může výpočtově snížit stávající potřebu tepla. Totéž platí i pro způsob přípravy teplé vody. Je nutné si uvědomit, že veškeré tepelnětechnické výpočty jsou prováděné na zimní výpočtový extrém, který ovšem nemusí za celé zimní období nastat, a zároveň se při výpočtu dle platných českých norem neuvažuje s vnitřními tepelnými zisky.

V úvahu je třeba vzít i to, že při prvotním návrhu zdroje tepla se každý projektant jistí a zdroj většinou předimenzuje. Při každé další výměně zdroje tepla pak dochází, většinou s ohledem na výkonové řady výrobců kotlů, na jeho další předimenzování. Pak se z tepelného čerpadla coby zdroje energie stává spíše spotřebič.

A při současné ceně elektřiny může jít o opravdu značné částky i na úrovni desítek tisíc korun, o něž může vlastník během topné sezony přijít.

Pořízení tepelného čerpadla má vliv na celou otopnou soustavu. Tepelná čerpadla většinou pracují s nižší teplotou než většina otopných systémů s plynovým kotlem jako hlavním zdrojem tepla.

V praxi to znamená, že vytápěcí těleso bude schopno zajistit požadované parametry vnitřního prostředí maximálně do venkovní teploty asi dva stupně Celsia. Poté bude nutné teplotu přiváděné topné vody zvyšovat jiným topným zdrojem.

Nicméně toto hrozí jen v případě, pokud na stávající topný systém založený na plynovém kotli nebo elektrokotli bezmyšlenkovitě napojíme pouze standardní tepelné čerpadlo vzduch-kapalina.

Jde o takzvanou bivalenci. V praxi to znamená, že v objektu je více zdrojů tepla, které je možné využívat v závislosti na využívání domu, venkovních klimatických podmínkách, dostupnosti a ceně paliva.

Další faktor představuje technická spolehlivost hlavního zdroje tepla. Je nutné si uvědomit, že každý zdroj tepla má specifika spočívající v rychlosti náběhu, teplotách topné kapaliny, regulaci výkonu atd. Tomu je třeba přizpůsobit i regulaci otopné soustavy, aby při využívání několika zdrojů tepla najednou nedošlo k její nestabilitě.

V případě použití čerpadel vzduch-kapalina mohou být bivalentním zdrojem tepla elektrokotel či topné patrony, stávající kotel na zemní plyn či jiné palivo nebo běžná krbová vložka.

Zde bych se možná vrátil k samotné podstatě tepelných čerpadel. Jejich tepelný výkon i teplota topné kapaliny jsou ovlivňovány teplotou venkovního vzduchu. V letním období pak mohou být nastaveny na teplotní parametry, které umožní ohřev teplé vody přes deskový výměník, tedy bojler, bez dodatečného zdroje tepla.

V zimním a přechodném období bohužel tepelné čerpadlo není schopné svými parametry výstupní topné vody plně zajistit ohřev teplé vody, a je proto nutné použít bivalentní vysokoteplotní zdroj tepla a tepelným čerpadlem teplou vodu pouze předehřát.

Na prvním místě bych doporučil snížení teplotního standardu, který máme v Česku opravdu vysoko. Stačí snížení teploty vody o 5 až 10 stupňů a vnitřních prostor o 2 či 3 stupně, aby to zákazník rychle poznal na účtech za energie. Návratnost investice netkví v samotném tepelném čerpadlu, nýbrž v tom, jak ho svým chováním nutíme fungovat.

Ke spojení fotovoltaických článků a tepelného čerpadla jsem poněkud skeptický, protože se oba tyto systémy časově nepotkávají. Nejvyšší účinnost fotovoltaických článků je v letních měsících za slunečného dne, kdy je potřeba tepla, které produkuje tepelné čerpadlo, velmi nízká.

Naopak v hlavní sezoně tepelného čerpadla je produkce elektřiny u fotovoltaických článků nízká. V letním období je potřeba tepla pouze pro přípravu teplé vody, kterou lze připravovat ze slunce efektivněji spíš než přes tepelné čerpadlo.

Spojení fotovoltaiky a tepelného čerpadla má smysl pouze tehdy, pokud je tepelné čerpadlo využíváno jako chladicí jednotka. Ale na tento režim používání tepelného čerpadla musí být v domě připravený systém chlazení.

Kombinace tepelného čerpadla a fotovoltaických článků bude mít reálný význam, až budeme umět vyrobenou elektrickou energii efektivně skladovat a přenést její spotřebu z léta do zimních měsíců.

Z tohoto hlediska osobně fandím vodíkovým technologiím, které nebudou vodík používat jako palivo, ale především jako akumulátor energie. V tomto případě vyrobený „zelený vodík“ v létě budeme moci při použití „palivových“ článků využít jako zdroj elektrické energie a při jeho chlazení můžeme odpadní teplo využít pro vytápění objektu a přípravu teplé vody. Potom kombinace tepelného čerpadla s fotovoltaikou dává smysl.

Lidé uvěří prodejci a neporadí se se skutečným odborníkem. Uzavřou smlouvu na instalaci tepelného čerpadla a teprve potom řeší projekt, tedy to, co vlastně v domě potřebují.

Kdo chce hledat úspory ve vytápění, měl by se nejprve obrátit na autorizované osoby z oboru technického zařízení budov, které se specializují na řešení vytápění v rodinných domech. Nejprve by se mělo řešit zateplení, pak teprve zdroj tepla.

Pokud lidé dům nejprve zateplí, budou potřebovat mnohem méně výkonné tepelné čerpadlo. Hlavně nepanikařit, že zítra je již pozdě.

Tepelný výkon tepelného čerpadla vzduch-kapalina klesá s venkovní teplotou, kdy je zase použit vyšší tepelný výkon pro krytí tepelných ztrát. Větší tepelný výkon čerpadla znamená i větší hluk, větší investice apod.

Nicméně s určitou hodnotou teploty venkovního vzduchu je nutné si uvědomit, že četnost hodin v průběhu kalendářního roku, kdy tyto teploty nastanou, se mění. Kritických hodin s venkovní teplotou nižší než například –8 ˚C nastanou desítky v roce.

Proto doporučuji, aby tepelné čerpadlo bylo dimenzováno na nižší výpočtový tepelný výkon, než je výkon maximálně potřebný pro zimní extrém.

Rozdíl potřebného tepelného výkonu pokryje bivalentní zdroj. Ten sice bude mít vyšší provozní náklady na produkci 1 kWh tepla než tepelné čerpadlo, celková investice však bude výrazně nižší, než kdyby bylo tepelné čerpadlo dimenzováno na maximální tepelný výkon zdroje.