Tepelné čerpadlá a ich benefity

Časy, kedy sa tepelné čerpadlá využívali len zriedkakedy najmä kvôli svojej technickej náročnosti, sú už preč. Dnešná doba z tepelných čerpadiel spravila dostupný a efektívny zdroj získavania energie z prostredia okolo nás. 

Ak ste sa už rozhodli pre tepelné čerpadlo, nezabúdajte, že sa v tomto prípade šetriť nevypláca. Ak ale teda šetriť, tak na správnom mieste. Napríklad celoslovenský projekt Zelená domácnostiam II. Vám umožňuje získať príspevok na inštaláciu zariadení na využívanie obnoviteľných zdrojov energie. S výberom tepelného čerpadla, s ktorým budete spokojní, Vám radi pomôžeme.

Čo je to tepelné čerpadlo 

Tepelné čerpadlo je zariadenie, ktoré využíva obnoviteľnú energiu, ktorá sa získava zo vzduchu, podzemnej vody alebo zeme. Takýmto spôsobom znižuje emisie CO2, spotrebu fosílnych palív a je oveľa ekonomicky výhodnejšie ako sú tradičné tepelné zdroje. Zjednodušene povedané, tepelné čerpadlo je stroj, ktorý čerpá teplo z miesta s nižšou teplotou na miesto s vyššou teplotou, vynaložením vonkajšej práce, pričom cieľom jeho použitia je vykurovanie miesta s vyššou teplotou. Tepelné čerpadlo patrí do skupiny chladiacich zariadení. Alebo ešte aj takto: Tepelné čerpadlo je teda cyklicky pracujúci tepelný stroj, ktorým za pomoci vhodnej zmeny tlaku média vieme riadiť jeho odparovanie a kondenzáciu, čo nám umožňuje prenášať energiu z miesta s nižšou teplotou na miesto s vyššou teplotou.

Vedeli ste, že práve rodákovi z Liptovského Mikuláša vd’ačíme za tepelné čerpadlo? Áno, nevymýšľame si, je to tak. Aurel Stodola má na svedomí skonštruovanie prvého tepelného čerpadla na svete. Dokonca, práve toto zariadenie už od roku 1928 vykuruje radnicu v Ženeve. Je teda jasné, že sa nejedná o vynález súčasnej doby, ale ide o objav, ktorý je známy už desiatky rokov.

Prvé moderné tepelné čerpadlo u nás je vodné čerpadlo nachádzajúce sa v Bojniciach – Hlbokom. To uviedli do prevádzky v roku 1992. Dnes je podľa odhadov v krajine zhruba poldruha tisíca tepelných čerpadiel.

Na akom princípe funguje tepelné čerpadlo

Aby sme porozumeli, na akom princípe funguje tepelné čerpadlo, najprv si musíme objasniť, že ide vlastne o aplikáciu dvoch prírodných javov, a to konkrétne zmena teploty premeny skupenstva a tepelné správanie sa látok pri zmene skupenstva. 

Pre všetky látky platí, že kvapalný stav (skupenstvo) je energeticky vyšší ako pevný, a plynný stav je vyšší ako kvapalný. Z uvedeného vyplýva, ak látka prechádza z kvapalného stavu do plynného, musíme jej dodať energiu (voda bude vrieť, len ak jej dodáme energiu – teplo; resp. ak začneme ohrievať kocku ľadu, najprv sa dopracujeme k vode ako kvapaline, až následne k pare), a naopak, ak látka prechádza zo stavu plynného do kvapalného, energiu odovzdáva (v technickej praxi sú tieto energie označované ako kondenzačné a výparné teplo).

 

Čo tvorí tepelné čerpadlo?

Základom tepelného čerpadla je uzatvorený okruh naplnený chladivom. Tepelné čerpadlo tvoria štyri základné časti:

1. Výparník: do výparníka sa privádza okolitým vzduchom nízko potenciálne teplo. Privedené teplo spôsobuje vyparovanie chladiva, pary chladiva sa stávajú nositeľom tepelnej energie a tú prenášajú do kompresora. Vzduch, ktorého prúdenie cez výparník zaisťuje axiálny ventilátor alebo ventilátory, sa pritom ochladí. Vzduchová cesta predstavuje primárny okruh TČ.
2. Kompresor: nasáva pary z výparníka, stláča ich a vytláča do kondenzátora. Práca na pohon kompresora sa premení na teplo, ktoré sa pripočíta k teplu privedenému do výparníka.
3. Kondenzátor: energia privedená do kondenzátora parami chladiva z výparníka a kompresora sa prenáša do cirkulujúceho vykurovacieho média (sekundárny okruh TČ). Preneseným teplom sa vykurovacie médium ohrieva.
4. Škrtiaci ventil: kvapalné chladivo, ktoré skondenzovalo v kondenzátore pri vyššom (kondenzačnom) tlaku, sa vstrekuje do výparníka, aby sa tu opäť vyparilo pri nižšom (vyparovanom) tlaku.

Typy tepelných čerpadiel

Vzhľadom k zdroju, z ktorého je teplo odoberané, poznáme 5 typov tepelných čerpadiel, a to:

• vzduch – voda
• vzduch – vzduch,
• zem – voda,
• voda – voda,
• vzduch – voda a soľanka

Medzi najobvyklejší typ patrí vzduch – voda. Tento typ funguje tak, že ventilátor aktívne čerpá okolitý vzduch a prenáša ho do výmenníka tepla (výparníka) nainštalovaného v tepelnom čerpadle. To cirkuluje chladivo, ktoré mení jeho stav agregácie aj pri nízkej teplote a odparuje sa. Na zvýšenie výparov chladiaceho prostriedku na úroveň, ktorá sa môže použiť na ohrev pitnej vody, je komprimovaná pomocou kompresora. Párve tento typ čerpadla ponúka možnosti inštalácie v exteriéri aj interiéri.

Aké sú hlavné typy tepelných čerpadiel vzduch – voda?

• MONOBLOK – je tepelné čerpadlo, ktoré má uzavretý chladivový okruh a ten sa nachádza iba vo vonkajšej jednotke. Prepojenie medzi vonkajšou a vnútornou časťou tepelného čerpadla je pomocou potrubia s vykurovacou vodou.
• SPLIT – chladiaci okruh tepelného čerpadla sa inštaluje a plní chladivom až v mieste inštalácie. Prepojenie medzi vonkajšou a vnútornou časťou tepelného čerpadla je pomocou chladivového potrubia.

Cena tepelného čerpadla

Tak ako pri ostatných produktoch, aj cena tepelného čerpadla je závislá od viacerých faktorov, a to konkrétne:

• od typu,
• od výkonu,
• od značky.

Medzi najčastejšie typy tepelných čerpadiel patrí typ vzduch – voda a vzduch – vzduch. A zo skúsenosti vieme povedať, že čo sa týka najpreferovanejších značiek pri týchto konkrétnych tepelných čerpadlách, patrí určite Daikin, Samsung a Mitsubishi. Tepelné čerpadlá spomínaných značiek predstavujú vysokú kvalitu a požadovaný efekt.

Aké sú prevádzkové náklady na tepelné čerpadlo?

Prevádzkové náklady sa líšia v závislosti od:

• od veľkosti vykurovacej plochy (rozloha domu),
• od výkonu tepelného čerpadla,
• od počtu obyvateľov domácnosti.

Okrem nákladov, ktoré sa Vám v porovnaní s bežným vykurovacím zariadením zmenšia až dvojnásobne, má tepelné čerpadlo aj iné výhody:

• žiadne revízie plynového kotla,
• žiadne revízie komína,
• nie je potrebná plynová prípojka

Pre vyčíslenie bližších prevádzkových nákladov nás neváhajte kontaktovať. Naši odborníci Vám radi vypracujú cenovú ponuku, ale Vám aj radi poradia pri výbere správneho tepelného čerpadla pre Vašu domácnosť.

Mesačné náklady na prevádzku tepelného čerpadla

Cena tepelných čerpadiel sa na našom trhu pri type vzduch – voda pohybuje v cenovej relácií okolo 5 000 – 6 000 eur. Aj keď sa nájdu lacnejšie zdroje ako napríklad elektrické kotle, náklady na spotrebu elektrickej energie tepelného čerpadla vzduch – voda hovoria za všetko. Po nákladoch na vykurovanie veľkú položku v spotrebe energie tvoria náklady na ohrev teplej úžitkovej vody.

Skúsenosti dokazujú, že náklady na vykurovanie tepelným čerpadlom sú v prípade rodinného domu na hodnote okolo 450 eur ročne, čo je asi tretina oproti kondenzačnému plynovému kotlu. Môžeme však povedať, že napriek vstupným dvojnásobným nákladom za tepelné čerpadlo, sa Vám táto investícia vráti v podobe úspornejšej a ekologickej prevádzky.

Návratnosť je pri takejto investícii šesť až jedenásť rokov. Ale keďže ceny energií postupne rastú, doba návratnosti má tendenciu sa skracovať.

Na čo si dávať pozor pri výbere tepelného čerpadla?

Pri kúpe tepelného čerpadla by ste sa mali pozerať na efektivitu na tzv. COP faktor v režime vykurovania a na koeficient energetickej účinnosti EER v režime chladenia. COP udáva koľko tepla je čerpadlo schopné vyrobiť z dodanej elektrickej energie. COP 3 znamená, že pri príkone 1 KW, čerpadlo vyprodukuje 3 KW tepelnej energie. K jednému KW elektrickej energie sa pridajú ďalšie 2 KW z prírody.

SCOP faktor je zas sezónny koeficient v režime vykurovania, čo znamená, ked’ máme SCOP 5, tak z 1000 kWh elektrickej energie získame 5000 kWh tepelnej energie. Pre porovnanie, pri tomto type vykurovania zaplatíme 5 x menej ako pri vykurovaní bežným elektrickým ohrievačom.

Pri EER nemôžeme spotrebovanú energiu do výroby chladu započítať, pretože sa táto energia použila na presunutie tepelnej energie z vnútorného prostredia do výparníka vo vonkajšej jednotke.

Tepelné čerpadlo predstavuje tok tepelnej energie, čiže sa teplo nevyrába, ale len presúva z jedného miesta na druhé za pomoci elektrickej energie. Viac o spotrebe elektriny pri vykurovaní tepelným čerpadlom sa dočítate tu.

Tepelné čerpadlo na vykurovanie domu a ohrev TÚV

Tepelné čerpadlo využijete počas celého roka. V zime ho dokážete využiť na kúrenie a cez leto na chladenie. Toto riešenie je vhodné najmä pre nízkoenergetické a pasívne domy. V tomto prípade vykurovania môžeme hovoriť o nízkoteplotnom spôsobe vykurovania, preto je vhodné, hlavne, ak sa rozhodujete pre podlahové vykurovanie.

Výhody tepelného čerpadla

Použitie vzduchového tepelného čerpadla ponúka množstvo výhod. Medzi najdôležitejšie patria:

• Zdroj tepla je k dispozícii bezplatne a kedykoľvek počas dňa.
• Možnosť rošírenia vďaka kaskádovitému zapojeniu.
• Vhodný pre novostavbu, ako aj modernizáciu.
• Možná je následná inštalácia.
• Jednoduché využitie pre chladenie v letnom období.
• Nízke prevádzkové náklady v porovnaní s elektrickým alebo plynovým vykurovaním.
• Bezúdržbové a bezpracné vykurovanie v porovnaní s kotlami na drevo alebo uhlie.

Tak ako pri väčšine zdrojov vykurovania, aj tepelné čerpadlo má svoje nevýhody. Pozrime sa aj na ne:

Nevýhody

• Možné problémy s hlučnosťou vonkajšej jednotky.
• Znížený výkon a výstupná teplota vykurovacej vody pri nízkych vonkajších teplotách.
• U niektorých SPLIT systémov môžu byť povinné ročné revízie chladiaceho okruhu.

Koľko usporím s tepelným čerpadlom?

Mnoho majiteľov nových príbytkov či domov pred rekonštrukciou stojí pred dilemou, ktorý vykurovací systém je preňho najlepší a zároveň aj najvýhodnejší.

Na to, aby sme mali dosiahli korektné porovnania jednotlivých druhov vykurovacích systémov, si najprv musíme stanoviť základné kritéria, na základe ktorých ich porovnáme. Medzi ne patria:

• Náklady vykurovacieho systému – výška nákladov na inštaláciu vykurovacieho systému závisí od rozpočtu, koľko sme ochotní do toho investovať, pretože treba myslieť na to, že cena uvádzaná v prehľade nemusí zahŕňať všetky náklady súvisiace s príslušným vykurovacím systémom.
• Predpoklady na inštaláciu vykurovacieho systému – d’alším kritériom je bezpochyby aj dostatok miesta, ked’že mnoho takýchto systémov si vyžaduje dostatočný priestor na umiestnenie. Tiež treba myslieť aj na predpoklady budovy, v ktorej sa bude zariadenie inštalovať. Okrem plynovej prípojky môže byť nevyhnutný aj sklad na palivo.
• Vplyv jednotlivých technológií na životné prostredie – v dobe, kedy sa otázka klimatických podmienok a životného prostredia rieši na každodennom poriadku, kladie sa na to dôraz aj pri vykurovacích technológiach. Ide najmä o spaliny, ktoré sa šíria do prostredia napríklad pri spaľovaní, ale aj používané suroviny. Zatiaľ čo fosílne palivá sú v zemi len v obmedzenej miere, solárna energia je napríklad takmer nevyčerpateľná.
• Stabilita vykurovacieho systému – pri inštalácii vykurovacieho zariadenia sa myslí na to, že bude fungovať 15 – 20 rokov. Preto by mala byť investícia do tohto zariadenia aj investíciou do budúcnosti.

Porovnanie nákladov tradičných spôsobov vykurovania

1. Plynový vykurovací systém

Medzi najrozšírenejšie spôsoby vykurovania patrí vykurovanie zemným plynom. Vďaka spaľovaciemu efektu, pri ktorom sa spätne získava teplo zo spalín, využíva až 98 % energie zo spaľovaných palív. Okrem toho plynové vykurovacie zariadenie vďaka svojej kompaktnej konštrukcii nájde svoje miesto takmer kdekoľvek. Vykurovací systém s kondenzačným kotlom na plyn pre rodinný dom si viete zabezpečiť už od 2 000€. Z hľadiska vplyvu na životné prostredie tento druh vykurovacieho systému spotrebúva fosílny zemný plyn. Bioplyn z obnoviteľných energií však poskytuje ekologickú alternatívu. Vďaka efektívnej a priestorovo úspornej technike, ako aj možnosti využívať aj regeneratívne palivá, bude vykurovanie plynom ešte dlho patriť k najviac používaným vykurovacím systémom.

2. Vykurovanie drevom

Za najstaršie palivo, s ktorým ľudstvo pracuje od nepamäti, môžeme jednoznačne považovať drevo. Vďaka efektívnej technike s vysokým stupňom účinnosti fungujú tieto vykurovacie systémy dokonca plnoautomaticky. Keďže sa používajú zlisované drevené piliny – pelety, moderné vykurovacie systémy na drevo nevyžadujú ani ručné plnenie. Ceny sa líšia v závislostí od toho, akú techniku si zvolíte, či budete používať spomínané peletky alebo kusové drevo. Také zariadenie vás vyjde od 3 000€. V prípade peliet je tá cena vyššia a pohybuje sa okolo 10 000€.

Nevýhodou pri tomto type môžu byť náklady a dostatok času na manuálne vkladanie kusového dreva do kotla, alebo dostatočné miesto na skladovanie peliet. Z hľadiska vplyvu na životné prostredie sú na tom vykurovacie systémy na drevo veľmi dobre, keďže majú ekvivalent CO₂ 200 až 400 kilogramov na kilowatthodinu a ku skleníkovému efektu prispievajú len mierne. Okrem toho pracujú s obnoviteľnými surovinami, čo im pridáva tiež na atraktivite.

3. Vykurovanie elektrickou energiou

Elektrický vykurovací systém vyrába energiu na vykurovanie pomocou malých zásobníkov alebo prietokových ohrievačov vždy na tom mieste, na ktorom je teplo potrebné. Investícia do elektrické vykurovacieho systému v rodinnom dome sa pohybuje približne od 2 500€. Ceny vykurovania elektrinou však závisia od druhu elektrického vykurovacieho systému, regiónu, výrobcu a poskytovateľa služieb a predstavujú tak len hrubý odhad nákladov.

4. Vykurovanie tepelným čerpadlom

Už vyššie sme spomenuli, že medzi najfrekventovanejší typ tepelného čerpadla patrí vzduch – voda. Ten funguje tak, že odoberá energiu priamo z vonkajšieho vzduchu a získané teplo využíva pre ohrev vody vo vykurovacom systéme alebo zásobníku teplej vody. Tepelné čerpadlá vzduch – voda sú najlepšou voľbou pre rodinné domy, ktoré nemajú k dispozícii pozemok pre tepelné čerpadlo s plošným kolektorom. Tepelné čerpadlo využíva regeneratívne energie zo zeme podľa typu, a to bud’ z vody, alebo vzduchu na vykurovanie a prípravu teplej vody v moderných budovách a domoch. V protiklade s ostatnými systémami uvedenými v porovnaní vykurovacích systémov funguje tepelné čerpadlo nie spaľovaním, ale s komplikovaným technickým procesom. Ceny tohto vykurovacieho zariadenia sa pohybujú od 6 000€, avšak v rámci celoslovenského projektu Zelená domácnostiam môžete ušetriť až 3 400€. Viac o dotáciach sa dočítate tu.

Z hľadiska vplyvu na životné prostredie sú na tom tepelné čerpadlá primárne dobre, čo ukazuje aj porovnanie tepelného čerpadla verzus vykurovanie elektrinou alebo aj porovnanie plynového vykurovania verzus tepelné čerpadlo. Veľkú časť energie na vykurovanie a prípravu teplej vody odoberajú tieto systémy z obnoviteľných zdrojov. Ak berieme do úvahy stále narastajúce požiadavky na energeticky úsporné budovy, ktoré sú napr. zakotvené vo vyhláške o šetrení energiou, budú tepelné čerpadlá v budúcnosti zohrávať čoraz väčšiu úlohu.

Okrem vyššie vymenovaných existujú aj  zdroje, do ktorých môžeme zaradiť palivové články, hybridné vykurovanie, solárnu techniku, blokovú kogeneračnú jednotku a vykurovanie olejom.  

Tak čo, dali sme Vám dosť dôvodov na to, prečo si vybrať práve tepelné čerpadlo?

V prípade záujmu a akýchkoľvek otázok sme tu pre vás na telefónnom čísle 0905 200 236.