Minulost, současnost a trendy tepelných čerpadel

K důležitým evropským cílům patří snižování emisí CO₂, což znamená odklon od fosilních paliv a využívání obnovitelných zdrojů energie. Motivace je zřejmá – globální oteplování a dosažení vyšší energetické nezávislosti na jiných zemích. A ty, jejichž ekologické cítění není právě nejsilnější, má usměrnit legislativa. Ta totiž upřednostňuje ekologická řešení.

U nás patří k důležitým nástrojům ve stavebnictví energetická certifikace budov, při níž musí aktuálně všechny novostavby splňovat podmínky energetické třídy A0. „I v našich končinách přitom praxe ukazuje, že stále častější volbou jsou při vytápění a přípravě teplé vody právě tepelná čerpadla. Jde o ekologické řešení, které efektivně přeměňuje nízkopotenciální energii z okolního prostředí ve využitelnou energii s vysokým potenciálem. Kromě tepla na vytápění přitom dokážou tato zařízení zabezpečit i chlazení v letních měsících a při kombinaci se zásobníkem i ohřev pitné vody,“ přibližuje Ing. David Šafránek z firmy Stiebel Eltron. Obliba tepelných čerpadel však podle něj prudce roste nejen díky těmto funkcím. „Jejich největší výhodou je to, že jen maximálně 25 % tepla pro dům nakoupíte ve formě elektřiny, zbývajících 75 % získáte zadarmo a zároveň ekologicky, ať už z vnějšího vzduchu, z podzemní vody, nebo ze země. Tepelná čerpadla tedy snižují emise CO₂ a nabízejí úplnou energetickou nezávislost na fosilních palivech.“

COP (z anglického Coefficient Of Performance) je tzv. vytápěcí faktor, který je ukazatelem účinnosti tepelného čerpadla.

Není to nový vynález

Tepelné čerpadlo není vynálezem současnosti. Jeho princip, na němž fungují i chladničky, je známý už více než 100 let. Na vytápění budovy ho poprvé použili ve Švýcarsku, a to už v roce 1928 (mimochodem, toto zařízení funguje dodnes). Rozsáhlejší využívání tepelných čerpadel na vytápění však přišlo až s ropnou krizí a zvýšením cen energií v 80. letech minulého století. Po prudkém nárůstu následoval opět pokles zájmu, který znovu oživilo další zdražování energií koncem minulého století, a pod výrazný nárůst počtu instalací po roce 2000 se podepsal i větší zájem o vliv našeho jednání na životní prostředí.

Zdroj: STIEBEL ELTRON

Země, voda, nebo vzduch?

Průkopníky ve využívání tepelných čerpadel byli u nás hlavně majitelé prvních pasivních domů. A není to tak dávno. Architekti a technici tehdy upřednostňovali systémy, které získávaly nízkopotenciální energii hlavně ze země nebo z vody. Důvod byl jednoduchý – stabilita zdroje tepla. Teplota v jisté hloubce pod zemí se totiž v průběhu roku příliš nemění, stejně jako ani teplota spodní vody. Tato stabilita přitom přináší i stabilitu v účinnosti zařízení, jelikož ta závisí právě na rozdílu teplot na vstupu a na výstupu, tedy na aktuální teplotě prostředí, ze kterého se teplo odebírá, a požadované teplotě například vytápěcí vody.

Systémy vzduch – voda se tehdy považovaly za málo účinné a hlavně nespolehlivé, jelikož při velmi nízkých vnějších teplotách prakticky nefungovaly. A jaká je současnost? Dnes tepelná čerpadla typu
vzduch – voda jednoznačně dominují, a to nejen na našem trhu. „Představují přibližně 95 % instalací,“ upřesňuje zástupce firmy Stiebel Eltron. Důvod je jednoduchý – jejich instalace na rozdíl od tepelných čerpadel typu zem – voda nebo voda – voda nevyžaduje náročné stavební úpravy. Budování zemních kolektorů nebo vrtání studní, pomocí nichž se teplo z okolí odčerpává, je totiž nákladné, a tak čas zase jednou potvrdil, že cena je až na prvním místě. Výhodou systémů, které získávají teplo z okolního vzduchu, byla totiž od začátku právě příznivější cena, která souvisí s jednodušší instalací. O zbytek se potom postarali vývojáři, díky nimž dnešní tepelná čerpadla vzduch – voda dokážou spolehlivě pracovat
i při vnějších teplotách pod -20 °C (či nad +30 °C) a dosahují COP i více
než 5.

Zdroj: STIEBEL ELTRON

Monoblokové tepelné čerpadlo vzduch – voda HPA-O 8 CS Plus v kombinaci s hydraulickým modulem HSBB 180 je určené pro rodinné domy s rozlohou do 200 m², ve kterých zabezpečí vytápění, chlazení i ohřev vody. Tepelné čerpadlo určené na vnější instalaci má minimální hlučnost, kterou lze ještě více snížit režimem Silentmode, a díky inverterové technologii dosahuje vysoké účinnosti. Hydraulický modul obsahuje 178l zásobník teplé vody, ekvitermickou regulaci, elektrokotel 8,8 kW a přepínání vytápění/příprava teplé vody. www.stiebel-eltron.cz

Jaké jsou trendy?

Dnes se tepelná čerpadla využívají nejen na vytápění a přípravu teplé vody, ale i na chlazení. V současnosti přitom převládá konstrukce vzduch – voda a systém split s vestavěným zásobníkem ohřáté pitné vody. Trendem se však stává kompaktní monoblokové vyhotovení. Co to znamená? Zatímco u systému split jsou vnější a vnitřní jednotka propojené potrubím s chladivem, u monobloku jsou všechny komponenty chladicího systému součástí jednoho „bloku“, vyrobeného a smontovaného jako jeden celek v továrně.

„Při jeho instalaci tedy není potřebný odborník na chlazení, jako je tomu u dělené (splitové) konstrukce, ale jen topenář. Tento celek je součástí vnější jednotky a je hermeticky uzavřený, celý chladicí okruh přitom prochází zkouškou těsnosti už ve výrobě a nedolaďuje ho na místě instalace odborník na chlazení. Tím se úplně vyloučí riziko úniku chladiva v interiéru,“ vysvětluje David Šafránek. „Další výhodou monobloků, hlavně těch inverterových, je minimální hlučnost a vysoká účinnost,“ dodává.

Klimatizační jednotka Bosch Climate 5000i, vhodná pro chlazení i vytápění, cena od 18 700 Kč (bez DPH), bosch-klimatizace.cz Zdroj: Bosch

Různé nové modely tepelných čerpadel vzduch – voda se zaměřují i na jednoduché využití při rekonstrukcích, při nichž je specifickým požadavkem vysoká teplota vytápěcí vody. Zařízení, která dokážou efektivně zabezpečit teplotu vytápěcí vody až do 75 °C, a to při vnější teplotě až -20 °C, tak lze použít i ve starších vytápěcích soustavách s radiátory. Trendem, který souvisí nejen s ekologií, je vývoj chladiv, která méně škodí životnímu prostředí. K výrazným trendům patří i připojení systémů online na jednodušší kontrolu a ovládání zařízení na dálku přes aplikaci.

Odborník radí

S užíváním klimatizace v létě se ještě i v současnosti pojí mnoho mýtů. Jedním z nich je její škodlivost na naše zdraví, což je ve skutečnosti způsobené jen v případech špatné manipulace. Jaké jsou zásady pro zdravé používání klimatizace, jsme se zeptali Ing. Roberta Bicka, specialisty na tepelná čerpadla a klimatizace Bosch.

Klimatizace neboli tepelné čerpadlo vzduch/vzduch nám sice poskytuje zvýšený komfort bydlení v horkých nebo naopak chladných dnech, ale zároveň je také nutné hledět i na své zdraví. Je třeba si uvědomit, že klimatizační jednotkou cirkuluje vzduch, který dýcháme. Proto je třeba dbát na jeho kvalitu. Klimatizace je pochopitelně vybavena filtry vzduchu, které ji primárně chrání před prachem. Dále pak může být vybavena „bio filtry“ pro eliminaci bakterií, virů a plísní, ale i aktivní ochranou v podobě plasmaklastrového ionizátoru. Ten využívá působení kladných a záporných iontů k vysoce účinnému odstranění nežádoucích látek ze vzduchu. Jelikož taková zařízení nepracují jako tzv. „black box“, je třeba dbát i na jejich pravidelnou údržbu. To znamená především pravidelně čistit prachové filtry. Důležitá je i pravidelná výměna dodatečných filtrů (bio a lapače pachů). Kromě filtrů je také vhodné i odborné čištění obou jednotek a jejich celková údržba.

Připravila: Erika Kuhnová, redakčně upravila Lucia Blažiová

Foto:  Stiebel Eltron, Bosch

Zdroj: Časopis HOME