Zavádzanie tepelných čerpadiel zažíva na Slovensku boom. Pre koho sú však vhodným riešením? V článku sa budeme venovať možnostiam optimalizácie taríf pre tepelné čerpadlá (TČ), podmienkam, ktoré je potrebné zvážiť pri ich výbere, a celkovej ekonomickej výhodnosti tohto riešenia.
Rastúci Záujem o Tepelné Čerpadlá
Záujem o tepelné čerpadlá na Slovensku rastie. Primárnym dôvodom je cena energií, ktorá je vysoká a doslova nepredvídateľná. Druhým dôvodom je neustále sa zvyšujúce environmentálne povedomie obyvateľov a znižovanie energetickej náročnosti budov. Stále viac ľudí sa zaujíma o svoju uhlíkovú stopu a o to, ako ich energetické správanie vplýva na životné prostredie. V oboch prípadoch je tepelné čerpadlo ideálnou voľbou.
Tepelné čerpadlá využívajú neobmedzený zdroj energie z okolitého prostredia, čím znižujú emisie oxidu uhličitého a ponúkajú energetickú nezávislosť od fosílnych palív. Vhodným technickým riešením kombinujúcim viac typov obnoviteľných zdrojov energie je možné dokonca navrhnúť a využívať zdroj tepla a chladu s nulovou uhlíkovou stopou. Typickým príkladom je spojenie tepelného čerpadla, fotovoltaiky a napríklad virtuálnej batérie. Vlastnú elektrinu vyrobenú fotovoltaickým systémom viete využiť v lete na prípravu teplej vody a chladenie, prebytok elektriny viete poslať do virtuálnej batérie a v zime spotrebovať na vykurovanie. Naviazanosť na ďalšie obnoviteľné zdroje síce nie je podmienka pre inštaláciu tepelného čerpadla, je to však výhoda.
Všestrannosť a Využitie Tepelných Čerpadiel
Tepelné čerpadlo je zariadenie, ktoré dokáže kúriť, ohrievať vodu, ale aj chladiť. Kompaktné tepelné čerpadlá hravo zvládnu všetky tieto funkcie v jednom systéme. Výnimočná je tiež ich schopnosť využiť nízkopotenciálnu energiu okolia práve vďaka pracovným látkam, ktoré sú dnes neškodné pre životné prostredie.
Nezanedbateľnou výhodou tepelného čerpadla je jeho všestrannosť. Využiť ho môžeme na vykurovanie a prípravu teplej vody tak pri novostavbách a rekonštrukciách rodinných domov, ako aj pri väčších objektoch. Tepelné čerpadlá dnešnej doby ponúkajú riešenia, ktoré vyhovujú akejkoľvek stavebnej situácii a veľkosť či vek budovy nehrá pri výbere zriadenia žiadnu úlohu. V závislosti od požadovaného výkonu je dnes možné buď použiť jedno tepelné čerpadlo s požadovaným výkonom, alebo použiť tzv. kaskádové zapojenie jednotlivých tepelných čerpadiel.
Prečítajte si tiež: Výber správnej tarify pre tepelné čerpadlo
Inštalácia Tepelného Čerpadla v Starších Nehnuteľnostiach
Pri starších nehnuteľnostiach odporúčame najskôr rozsiahlejšiu rekonštrukciu ešte pred samotnou inštaláciou tepelného čerpadla. Tepelná izolácia stavby a výmena okien rozhodne pomôžu aj kondícii stavby a výrazne eliminujú tepelné straty. Vďaka rekonštrukcii zameranej na zníženie energetickej náročnosti dosiahnete to, že budete potrebovať tepelné čerpadlo s nižším výkonom. Samotné čerpadlo viete napojiť aj na existujúci rozvod kúrenia, tak ako štandardný kotol. Na trhu sú vysokoteplotné tepelné čerpadlá zvládajúce i radiátorové vykurovanie s vyššími teplotnými spádmi, tu sa ale vždy treba poradiť s odborným inštalatérom. Stále však platí, že tepelné čerpadlá dosahujú optimálne výsledky predovšetkým pri nízkoteplotnom podlahovom alebo stenovom vykurovaní. Samotná inštalácia zariadenia v rekonštruovanom dome následne so sebou prináša úsporu prevádzkových nákladov, plusom je aj nárok na nižšiu dvojpásmovú sadzbu elektrickej energie v pomere 20 h nízka tarifa 2 hodiny vyššia tarifa. Výberom vhodného typu tepelného čerpadla viete okrem vykurovania či ohrevu vody eliminovať aj prípadné nedostatky pôvodnej stavby, akými sú vlhkosť, nerovnomerné rozloženie teplôt a podobne. Pri rekonštrukcii navyše viete čerpať dotáciu z projektov Zelená domácnostiam a Obnov dom.
Typy Tepelných Čerpadiel a Ich Výber
Existujú tri typy tepelných čerpadiel, ktoré sa líšia podľa toho, z akého zdroja odoberajú teplo. Pri type vzduch-voda je primárnym zdrojom energie vonkajší okolitý vzduch. Získanú energiu využíva pre ohrev vody vo vykurovacom systéme. Jediným obmedzením môže byť oblasť s veľmi nízkymi teplotami. Klimatické podmienky na Slovensku však tomuto typu tepelného čerpadla vyhovujú, o čom svedčí aj fakt, že je najpredávanejším a aj najflexibilnejším typom. Aj investične sú tieto tepelné čerpadlá najvýhodnejšie. Ďalším typom je tepelné čerpadlo zem-voda, ktoré prečerpáva tepelnú energiu zo zeme do vykurovacieho systému. Aby sme mohli čerpať energiu zo zeme, potrebujeme hĺbkový vrt alebo zemný plošný kolektor. Napríklad pri novostavbe s tepelnou stratou 5 kW a rozlohou cca 120 m2, potrebujeme 100 metrov hlboký vrt, alebo plochu pozemku na umiestnenie plošného kolektora s rozlohou 250 m2. Tepelné čerpadlá tohto typu majú nižšie prevádzkové náklady na prípravu teplej vody, kúrenie a chladenie, avšak stavebná pripravenosť je finančne náročnejšia. Z dlhodobého hľadiska s ohľadom na ďalšie generácie je to však veľmi múdre riešenie. Tretím typom je tepelné čerpadlo voda-voda, ktoré využíva tepelnú energiu z vodného zdroja. Môže ním byť napríklad studňa alebo potok, rieka, rybník či jazero. Tento typ tepelného čerpadla má najnižšie prevádzkové náklady, avšak je dôležité mať podzemnú vodu dobrej kvality a výdatnosti, na Slovensku je to predovšetkým v blízkosti veľkých vodných tokov. Pri type voda-voda potrebujete minimálny prietok vody 0,3 m3 /h na 1 kW tepelnej straty nehnuteľnosti a rozbor vody. Tvrdá a veľmi mineralizovaná voda môže prevádzkové náklady navýšiť.
Pri výbere tepelného čerpadla je vždy nevyhnutné využiť služby odborníka na projektovanie, kvalitného inštalatéra, ale i výrobcu garantujúceho kvalitný produkt, služby a servis.
Doba Inštalácie a Možné Nedostatky
Kvalitná firma stihne inštaláciu za 1-2 dni za dodržania všetkých podmienok pre montáž zariadenia a pre jeho uvedenie do prevádzky. Z hľadiska príprav sú časovo náročné zemné práce v prípade typu tepelného čerpadla zem-voda, prípadne úprava vstupnej vody alebo vody vo vykurovacom systéme.
Možnou nevýhodou, alebo špecifikom, na ktoré je potrebné prihliadať, je rozmrazovanie výparníka. Teplota pracovného média je pod bodom mrazu, preto môže pri určitých podmienkach vznikať na výparníku ľad. Vtedy sa spustí automatický proces odmrazovania, kedy je potrebné vzniknutú vodu odviesť. Nesprávne naprojektované tepelné čerpadlo môže touto situáciou užívateľa prekvapiť. Profesionálni projektanti však s týmto počítajú a užívateľ danú situáciu ani nepostrehne. Pri tepelnom čerpadle je potrebné počítať s určitou hlučnosťou, podobne ako pri štandardnom plynovom kotle. Hlavným zdrojom hluku je kompresor a v prípade tepelného čerpadla vzduch-voda ventilátor. V priebehu hodiny ním totiž prejde 4 až 5-tisíc m³ vzduchu (vzťahuje sa na 10 kW výkonu). Kľúčové je preto uprednostniť také tepelné čerpadlo, ktoré má kvalitný ventilátor. Hluk výrazne eliminuje správny pomer medzi veľkosťou výparníka a otáčkami ventilátora. Väčšia plocha výparníka umožňuje použitie väčšieho ventilátora, ktorý si pri nižších otáčkach dokáže zachovať potrebný objemový prietok vzduchu a tak emituje menšie množstvo hluku do okolitého prostredia. Výrobcovia kvalitných, moderných tepelných čerpadiel dbajú na nízku hlučnosť aj použitím nízkootáčkových ventilátorov s antivibračnými prvkami.
Prečítajte si tiež: Využitie tepelných čerpadiel
Návratnosť Investície a Životnosť
Faktorov vplývajúcich na výpočet návratnosti je viac. Je totiž rozdiel, či nahrádzate tepelným čerpadlom kotol na kusové drevo, ktoré ste mali doteraz „zadarmo“, alebo nahrádzate plynový či elektrický kotol. Rovnako aj konkrétny typ tepelného čerpadla má zásadný vplyv na návratnosť. Kým typ vzduch-voda je najlacnejší, návratnosť drahšieho typu zem-voda býva väčšinou vďaka optimálnym teplotám vstupu nižšia. A taktiež nielen pri tepelných čerpadlách platí, že energetické správanie, teda spôsob, akým energiu využívame, je najdôležitejším faktorom stanovenia návratnosti. Ak budeme kúriť pri otvorených „vetračkách“, návratnosť bude podstatne vyššia, ako pri správnom spôsobe kúrenia a vetrania. Aby sme však dali aspoň čiastočnú odpoveď na otázku, pri určitej miere zovšeobecnenia možno uvažovať s návratnosťou tepelných čerpadiel pri investícii na úrovni 1 000,- €/kW a podlahovom vykurovaní oproti elektrickému kotlu nasledovne: návratnosť investície do tepelného čerpadla typu vzduch-voda je 5 - 8 rokov. Pri type zem-voda hovoríme zvyčajne o období 5 - 6 rokov a investícia do tepelného čerpadla typu voda-voda sa vráti za 4 - 6 rokov. Určite je však najvhodnejšie stanoviť návratnosť odborníkom, ktorý posúdi všetky vstupné faktory.
V prevádzke existujú tepelné čerpadlá, ktoré sú staršie ako 25 rokov. Viac než dvadsaťročné sledovanie týchto systémov v rodinných domoch a priemyselných aplikáciách ukazuje, že pri dobre nainštalovanom tepelnom čerpadle a pravidelnom servisovaní dosahuje životnosť kompresora 50-tisíc až 80-tisíc prevádzkových hodín, čo je viac ako 20 rokov prevádzky.
Tarify pre Tepelné Čerpadlá: D2 vs. D5/D6
Ak ste sa rozhodli pre tepelné čerpadlo počas stavby a pôvodný projekt s ním nerátal, je potrebné zvážiť zmenu tarify. Pôvodne ste mali tarifu D2, ale pre TČ sa odporúča zvážiť tarify D5 alebo D6.
Analýza Tarify D2
Tarifa D2 je určená pre jednotarifné odberné miesta s väčším odberom, ktorých ročná spotreba elektriny je väčšia ako 1 851 kWh.
Výhody Tarify D2
- Jednoduchosť a prehľadnosť.
- Nižšie fixné poplatky v porovnaní s dvojtarifnými sadzbami.
Nevýhody Tarify D2
- Vyššia cena za kWh v porovnaní s nízkou tarifou v sadzbách D5/D6.
Analýza Tarify D5/D6
Tarifa D5 je dvojpásmová sadzba pre odberné miesta s elektrickým priamovýhrevným vykurovaním. Doba platnosti NT je minimálne 20 hodín denne s blokovaním priamovýhrevných elektrických spotrebičov v čase VT. Pásmo nízkej tarify sa poskytuje minimálne 20 hodín denne. Platí, čím vyššia spotreba elektriny v DD5 v NT, tým vyššie sú úspory voči DD2.
Prečítajte si tiež: Výhody Tepelných Čerpadiel Austria Email
Výhody Tarify D5/D6
- Nižšia cena za kWh počas nízkej tarify (NT).
- Možnosť využitia NT na akumuláciu tepla.
Nevýhody Tarify D5/D6
- Vyššie fixné poplatky.
- Nutnosť inštalácie HDO (hromadné diaľkové ovládanie) a príslušných stykačov.
- Obmedzenie spotreby počas vysokej tarify (VT).
Technická Realizácia a Smart Home
Pri D5/6 je prevádzkovateľ povinný zariadenia od nejakej spotreby prevádzkovať len na nízkej tarife (napr. D3 nemá tak výhodné ceny ale ešte nie si povinný zapínať definované zariadenia len v tomto čase, je to samozrejme výhodné). No a k technickej realizácii keďže HDO je len signál treba od neho niečo ovládať a teda bude vstupom do nejakého Smart Home systému a ten systém v danom čase pripojí cez výstupy konkrétne zariadenia, alebo potom cez stykače, ktoré sa montujú do rozvadzaca. Tie by si mal zrejme na tepelko, rekuperáciu, klimatizácie, dajme tomu závlahové čerpadlo atď. Ide o to či v rozvádzači je vôbec miesto na takúto úpravu a ďalší problém je že stykače dosť kúria a teda by mohol byť problém pri výpočte oteplenia.
Odporúčania pre Výber Tarify
- Sledujte Spotrebu: Prvý rok - dva si nechajte D2 a pravidelne odpisujte elektromer. Čím častejšie ho budete odpisovať, tým lepší prehľad o spotrebe počas jednotlivých období budete mať. Je na to aj dobrá appka Odpočty meračov.
- Kalkulácia: Po druhom roku vykurovacej sezóny budete už celkom poznať svoju spotrebu a už ti postačí len kalkulačka alebo excel na to, aby si zistil, ktorá tarifa je pre teba najlepšia.
- Zvážte FVE: Zamyslite sa nad FVE a prebytky dávať do kúrenia… Usetris nie volbou sadzby (aj tak je to jedno), ale skor napr. instalaciou FVE a kurenim len pocas "dna" (noc prezijes akumulaciou) alebo dobrou virtualnou bateriou. Ak baterka, tak prepanelovat a optimalizovat FVE na jesenno-zimnu prevadzku (ak sa da).
Ekonomická Výhodnosť Tarify D5
Spotreba 5 000 kWhe je približne hranica, od ktorej sadzba DD5 začína byť ekonomicky zaujímavejšia ako DD2. Tepelné čerpadlo výhodnosť sadzby DD5 pri výrobe tepla zníži, pretože spotrebuje približne 3x menej elektriny. Dôležitým je tiež pomer ceny tepla z plynu a elektriny. Mal by sa perspektívne blížiť ku hodnote 2. Na Slovensku sa pohybuje okolo hodnoty 3. To znamená, že ak TČ má byť ekonomické, jeho energetická efektívnosť musí byť významne nad hodnotou 3, inak sa nedá preukázať ekonomická výhodnosť tepelného čerpadla.
Faktory Ovplyvňujúce Výber Tepelného Čerpadla
Pomer Ceny Tepla z Plynu a Elektriny
Vzťah ceny tepla z plynu a elektriny vplýva na ekonomiku tepelného čerpadla. Pomer ceny tepla z plynu a elektriny je dôležitý pre posudzovanie hospodárnosti výroby tepla elektrickým kotlom (EK), plynovým kotlom (PK) a tepelným čerpadlom (TČ). Najatraktívnejší trh na tepelné čerpadlá je severných krajinách s pomerom ceny tepla z elektrina plynu pod hodnotou 1.
Motivácia pre Výber Tepelného Čerpadla
Čo motivuje k výberu tepelného čerpadla napriek pomeru ceny tepla z plynu a elektriny:
- Ak na pozemok nie je privedený plyn.
- Zavedenie plynu je drahé a vyžaduje si čas.
- Ak sa chceme vyhnúť závislosti na plyne.
- Ak uprednostňujeme ekologické riešenia.
- Ak chceme posunúť budovu do vyššej energetickej triedy až do A0.
- Ak chceme nielen vykurovať, ale aj chladiť aktívne i pasívne.
- Ak chceme nízkoteplotne sálavo vykurovať a chladiť.
- Ak máme inštalované fotovoltaické panely a akumuláciu elektriny.
- Ak chceme využívať nárazovú lacnejšiu elektrinu z OZE.
- Ak chceme byť sebestační a nezávislí od zvyšujúcich sa fixných sadzieb.
- Ak chceme znížiť prevádzkové náklady (potenciál vo zvýšení prenájmov z fixných nákladov).
- Ak chceme zvýšiť trhovú hodnotu domu alebo lepšie zhodnotiť peniaze v banke.
- Dotácie a dlhodobá ekonomická výhodnosť zhodnotenia vložených peňazí.
Čo Nemotivuje k Výberu Tepelného Čerpadla
Vysoký pomer ceny tepla z elektriny a plynu, výrazne vyšší ako 2,5.
Analýza Pomeru Ceny Tepla na Slovensku
Pomer ceny tepla z elektriny voči teplu z plynu na Slovensku platí pre:
- VT elektriny v sadzbe DD5 je v rokoch 2016 -2023 nad hodnotou 3, čo znamená, že SPF TČ musí byť podstatne vyšší ako 3, aby sa mohli vypočítať ekonomické prínosy TČ.
- NT elektriny v sadzbe DD5 je v rokoch 2020 -2023 na hodnote 3, čo znamená, že SPF TČ musí byť vyšší ako hodnota 3, aby sa mohli vypočítať ekonomické prínosy TČ.
- Elektrina v sadzbe DD2 je v rokoch 2020 -2023 nad hodnotou 3, čo znamená, že SPF TČ musí byť vyšší ako hodnota 3, aby sa mohli vypočítať ekonomické prínosy TČ.
Nie sú započítané fixné poplatky pre domácnosti, ktoré by pozíciu sadzby DD2 s nižšími fixnými poplatkami voči DD5 s vyššími fixnými poplatkami mierne zlepšili.
Výhodnosť Sadzby DD5 pre Vykurovanie Tepelnými Čerpadlami
Z predchádzajúcich výsledkov vyplýva, že DD5 sa oplatí (záleží od veľkosti ističa) pri 25A pri spotrebe 5000 kWhe a viac. Výsledky sa môžu líšiť podľa cenníkov dodávateľov elektriny. Do výpočtu môžu vstupovať aj HDO časy, v ktorých sa mnohé domácnosti nezvyknú obmedzovať a tak podiel vysokej tarify môže byť rôzny. Väčšinou sa odblokuje bojler, tepelné čerpadlo, .., ale obvykle sa nečaká na NT na vysávanie, pranie, umývanie riadov, pozeranie televízora, žehlenie, klimatizovanie, atď. Platí, čím vyššia spotreba elektriny v DD5 v NT, tým vyššie sú úspory voči DD2. Existuje hranica spotreby elektriny, od ktorej bude sadzba DD5 ekonomická voči DD2. Hranica je daná vyššou fixnou sadzbou pre DD5. Úsporami s využitím nižšej sadzby variabilnej zložky v DD5 sa najskôr vykompenzujú vyššie fixné náklady a až potom ďalšou spotrebou elektriny v DD5 sa dosahujú úspory voči DD2.
Tepelné čerpadlo výhodnosť sadzby DD5 pri výrobe tepla 5000 kWht zníži, pretože spotrebuje približne 3x menej elektriny. V číslach to znamená zníženie úspory s cca 50 €/rok pri elektrickom vykurovaní na 8 €/rok pri vykurovaní tepelným čerpadlom. Výhodnosť sadzby DD5 tepelné čerpadlo pri výrobe tepla 10000 kWht zníži tiež, keďže spotrebuje 3x menej elektriny. V číslach to znamená zníženie úspory z cca 140 €/rok pri elektrickom vykurovaní v roku 2023 na cca 50 €/rok pri vykurovaní tepelným čerpadlom. Úspory vo výške 50 €/rok alebo 750 € za 15 rokov sú nízke v porovnaní s cenou inštalovaného split TČ vzduch/voda v hodnote nad 10 000 €.