Teplo, které se nevyčerpá
02.07.2005
Přestavba starého domu je nákladná a musí předpokládat užívání na dobu dalších několika desetiletí. Proto je vhodné uvažovat o vyšší investici na vytápění s levným provozem. Peníze se vrátí do deseti let, a pak je dům na zdražování energií téměř nezávislý.
Jestliže máte vyřešeno dostatečné zateplení a utěsnění domu (spolu s výměnou oken), můžete uvažovat o vhodném vytápění a větrání. Doporučuji prověřit všechny možnosti vašeho pozemku pro umístění tepelného čerpadla podle článku „Bude zima, bude mráz“: dostatečná plocha parcely pro položení zemních kolektorů, vydatnost starší studny, případně se s odborníky poradit o předpokládaném výkonu čerpadla a potřebné hloubce vrtu (každý metr představuje asi tisíc korun). Čerpadlo vzduch-voda si ponechejte až jako poslední možnost; ve velkých mrazech klesá výkon, navíc má jeho kompresor kratší životnost než u ostatních typů čerpadel, umístěných uvnitř domu (vliv venkovních teplot a nečistot ve vzduchu).
Co je tepelné čerpadlo
Princip tepelného čerpadla je podobný principu chladniček - odebíráním tepla potravinám vlastně chladnička vytápí místnost. Tepelné čerpadlo odebírá teplotu vnějšímu prostředí a vytápí celý dům.
Teplo získané z vnějšího prostředí se ve výparníku (v prvním výměníku) předává teplonosné látce (médiu), která koluje v uzavřeném okruhu čerpadla. V kompresoru stlačené médium zvyšuje svou teplotu, tu předává topné vodě v kondenzátoru, fungujícím jako druhý výměník. Ochlazené médium pak pokračuje do expanzního ventilu, kde se roztahuje a je připravené pro další přijímání tepla.
Provoz čerpadla zajišťuje elektrická energie, ale za každou kWh elektřiny odebranou ze sítě získáte zdarma 3 až 5 (někdy i více) kWh tepla pro svůj dům. Tomuto poměru se říká topný faktor ε tč . Čím vyšší je, tím účinnější a úspornější má čerpadlo provoz. Ekonomika provozu závisí především na dvou teplotách: na teplotě prostředí, ze kterého teplo odebíráme, a teplotě vody v topném systému. Jejich rozdíl by měl být vždy co nejmenší.
Teplotu vnějšího prostředí neovlivníme, jen podle možností vybereme to nejvhodnější prostředí. Velmi příznivého faktoru ( ε tč = 5) dosahují čerpadla voda-voda. Ve studnách hlubokých od 5 do 15 m je celoročně téměř konstantní teplota 8 až 12 °C (podmínkou je umístění čerpadla v místnosti, kde nemrzne). Také zemina ve větších hloubkách má stálou teplotu a čerpadla země-voda tedy dosahují celoročně stabilních výkonů ( ε tč = 4). Naproti tomu vzduch přes zimu dosahuje vysokých záporných hodnot. Čerpadlo vzduch-voda dokáže pracovat až do teploty –20 °C, ale s úměrně klesajícím výkonem.
Zcela zásadním způsobem však můžeme ovlivnit teplotu topné vody volbou systému vytápění. Pro tepelné čerpadlo je nejvýhodnější systém s nízkou teplotou topné vody. V běžných radiátorech je zapotřebí voda vyšší než 50 °C, zatímco podlahové nebo stěnové topení využívá vodu zahřátou jen na 35 – 40 °C. P oužitím podlahového topení místo radiátorů se spotřeba energie na pohon čerpadla může snížit až o 25 %. Například kombinací s podlahovým topením se čerpadla voda-voda mohou dostat až na hodnotu topného faktoru ε tč = 6.
Při rekonstrukci domu většinou můžeme dobře využít i starších teplovodních systémů ústředního vytápění. Bývaly většinou naddimenzované, nebo dimenzované na dům ještě bez zateplení a mívají dostatečně silné trubky (potřebné pro nízkoteplotní systémy). Stačí pak nahradit staré radiátory za velkoplošné, které vytápějí vodou s nižší teplotou.
Možné kombinace
Zateplený a utěsněný dům potřebuje kvalitní větrání. Jestliže nechcete přicházet o téměř polovinu tepla větráním okny, budete zřejmě uvažovat o nuceném větrání s rekuperací. Rekuperační výměníky lze s tepelnými čerpadly velmi dobře kombinovat (viz předcházející článek o rekuperaci), případně je možné zvolit speciální tepelné čerpadlo, které odebírá teplo přímo ze vzduchotechnického potrubí a kombinuje ho s teplem získaným z vnějšího prostředí.
V případě, že se pro vzduchotechniku rozhodnete, můžete její rozvody využívat také pro klimatizaci, a pomocí tepelného čerpadla vzduch v domě přes léto ochlazovat.
Velmi důležité je správně dimenzovat výkon čerpadla, aby jeho provoz byl optimálně využitý. Jen po několik dnů v roce je totiž tak chladno, aby kotel musel pracovat na plný výkon. Většinou se tedy dimenzuje jen na 75% výkon, a v těch několika dnech mu pomáhá přitápět druhý zdroj, například elektrokotel (bivalentní provoz). Méně často se čerpadlo využívá jako jediný zdroj tepla (monovalentní provoz), spíše u čerpadel, kde je výkon méně závislý na počasí, tedy země-voda nebo voda-voda.
Protože topný výkon tepelného čerpadla není vždy totožný s okamžitou potřebu, pro bezproblémový provoz se využívá kombinace s akumulačním zásobníkem tepla. Dosáhne se optimálního stavu, sníží se počet startů kompresoru a čerpadlo pracuje celoročně velmi výkonně, s vysokým topným faktorem.
Je tepelné čerpadlo drahé?
Vysoká investice je hlavním důvodem, proč mnoho stavebníků tepelné čerpadlo odmítá. U novostaveb s minimálními tepelnými ztrátami je možné zvolit i jiný zdroj, méně nákladný, pokud se vhodně kombinuje se systémem vytápění (teplovzdušné s větráním s rekuperací). Pro starší domy je však tepelné čerpadlo jediným vhodným zdrojem tepla s dostatečně vysokým výkonem, který odpovídá současným ekonomickým i ekologickým požadavkům. Vysoká investice, navíc většinou zaplacená v produktivním věku, se brzy vrátí, a pro budoucnost (důchodový věk) znamená obrovské úspory. V tabulce můžete porovnat pořizovací a provozní náklady některých zdrojů tepla v perspektivě patnácti let. V yplývá z ní, že oproti plynovému nebo elektrickému topení je součet investičních a provozních nákladů u tepelného čerpadla minimálně o 420 000 až 480 000 korun nižší. Dokážete si určitě představit, co všechno byste si za tolik peněz pořídili. Ve Švédsku je nejméně 90 % nových rodinných domů vybaveno tepelnými čerpadly, která za rok uspoří více elektrické energie, než by byl schopný vyrobit náš Temelín při plném výkonu (tepelná čerpadla se osvědčila i v lokalitách, kde teploty v zimě klesají až na –35°C). Z hlediska velmi omezených zásob neobnovitelných zdrojů energie to určitě není zanedbatelný fakt.
Autor: Věra Konečná, Stavíme domov
Obrazové materiály: firma Telepná čerpadla IVT a achriv Stavíme domov
Článek byl zobrazen 17399 krát.
Diskuze k článku
Nenalezen žádný záznam
Kontextová reklama
Schody na zakázku od českého výrobce
Trepp-art vám nabízí dřevěné a ocelové schody a schodiště na zakázku. Máme za sebou téměř 20 let zkušeností a tisíce realizací po celé Evropě. Digitální zaměření po celé ČR je zdarma.TERRAN – barevný svět střech
Když se dokonalá směs barev a tvarů smíchá s téměř staletými výrobními zkušenostmi a technologiemi, vznikne nadčasový a moderní střešní systém. Naše společnost, která působí na trhu už několik generací, se vyznačuje neustálou snahou o inovaci a rozvoj našich služeb.Dřevěné šperky a bytové dekorace
Výrobky ze dřeva - dřevěné šperky, módní a bytové doplňky, velikonoční a vánočná dekorace. Široká nabídka produktů přímo od českého výrobce.Tepelná čerpadla Mach – Chameleon
Vysoce výkonná česká tepelná čerpadla Mach Chameleon. Servis a vzdálená správa přímo od výrobce s dlouholetou tradicí. Vývoj, výroba, instalace a servis tepelných čerpadel.
Další články na téma Alternativní a ekologické tepelné zdroje
Topení uhlím může být ekologické a levné
Návratem k topení uhlím řeší mnohé domácnosti stále zvyšování cen elektřiny a zemního plynu. Ministerstvo životního prostředí však chce přimět lidi k topení ekologičtějšímu. Podle jeho představ by se v kamnech mělo topit čím dál méně. Pro mnoho domácností je však uhlí nejlevnější variantou, a proto jím topí dále.
Olejové radiátory – jak fungují, kam se hodí a jaké jsou jejich výhody?
Vytápění je jedním z nejdůležitějších hledisek při zařizování bydlení. Bez tepla to nejde a je třeba se rozhodnout, co pro vás bude tím nejlepším řešením. Pokud se však chcete spolehnout na elektřinu a potřebujete vytopit například jen určité místnosti, zkuste olejový radiátor. Jeho nesporné výhody určitě oceníte.
Moderní vytápění pro váš dům
Doba je ve znamení růstu cen energií, čehož využívají výrobci kotlů, tepelných čerpadel a kolektorů k úplným „závodům“ v úsporách. Stavebník, který chce ekologicky a ekonomicky topit, se však již nikde nedozví, že žádný z těchto výrobků nefunguje sám o sobě. Naopak musí být vhodně začleněn do celého topení. Jen tak lze plně využít jejich vlastnosti.
Sálavé chlazení stropem, které lze využít i pro vytápění
Systém chlazení stropem Univenta DELGADO je moderní a energeticky úsporný způsob chlazení budov, který zároveň nabízí architektonicky čisté řešení. Jak funguje chlazení s výkonem až 70 W/m2, které lze zároveň využít pro vytápění?
Tepelná čerpadla a jejich spojení s fotovoltaickým systémem
V současné době jsou velmi dotačně podporované systémy, kdy je tepelné čerpadlo spojené s fotovoltaickou elektrárnou. Je otázkou, zda takové spojení je vhodné či ne?
Ohřev vody Sluncem – fototermicky nebo fotovoltaicky?
Využití energie Slunce k přímému ohřevu vody je u nás už skoro tradiční záležitostí. I když se zatím nemůžeme počtem instalací v poměru k počtu budov srovnávat např. s Rakouskem. Ztrátu momentálně mírně dotahujeme díky pobídce z programu Zelená úsporám.
Tepelná čerpadla – energie ze vzduchu, země i vody
Energie zadarmo je snem každého. Zabezpečit to beze zbytku při současném stavu techniky není reálné. Všude kolem nás však existuje tzv. „volná energie“, a již dnes máme řadu komerčních technických zařízení, které nám umožňují levně ji získávat a následně využívat.
Chcete topit levně, ekologicky a bez námahy?
Stavíte nebo opravujete rodinný dům? Chcete topit levně a neničit životní prostředí? Pak právě pro vás jsou určená tepelná čerpadla. Tepelná čerpadla jsou zařízení sloužící k vytápění rodinných domů, bytových domů či průmyslových objektů, stejně jako obecně známé plynové či elektrické kotle nebo kotle na tuhá paliva. Čím se však odlišují tepelná čerpadla od ostatních dříve uvedených zdrojů tepla?