Tepelné čerpadlá sa stávajú čoraz populárnejšou voľbou pre vykurovanie a chladenie domácností a budov. Využívajú teplo z okolitého prostredia - vzduchu, vody alebo zeme - a premieňajú ho na využiteľnú energiu pre vykurovanie, chladenie a ohrev teplej úžitkovej vody (TUV). Vďaka ich schopnosti efektívne využívať obnoviteľné zdroje energie, tepelné čerpadlá predstavujú ekologicky priaznivú alternatívu k tradičným vykurovacím systémom. Tento článok poskytuje komplexný prehľad o nákladoch a prevádzke tepelných čerpadiel, vrátane rôznych typov, faktorov ovplyvňujúcich účinnosť a nákladov, ako aj porovnania s inými vykurovacími systémami.
Typy Tepelných Čerpadiel a Ich Charakteristika
Podľa prevádzkového režimu rozlišujeme niekoľko typov tepelných čerpadiel:
- Tepelné čerpadlá voda-voda: Tieto čerpadlá využívajú teplo z vodného zdroja, ako je studňa alebo podzemná voda. Sú najefektívnejšie, s koeficientom výkonu (COP) medzi 5,2 a 6,2. Ak máte k dispozícii vlastný zdroj vody, tento systém je ideálnou voľbou.
- Tepelné čerpadlá zem-voda: Využívajú teplo z pôdy prostredníctvom rozsiahlych potrubných rozvodov uložených v zemi. Na rozvody potrubí potrebujete dostatočne veľkú plochu pozemku, ktorá je asi 2x väčšia ako vykurovacia plocha budovy. COP sa pohybuje medzi 4,4 a 5.
- Tepelné čerpadlá vzduch-voda: Extrahujú teplo zo vzduchu. Sú najbežnejšou voľbou, pretože nevyžadujú vodný zdroj ani rozsiahle pozemky. Pre tepelné čerpadlá vzduch-voda sa COP pohybuje medzi 3,4 a 4. Dôležité sú poveternostné podmienky, pretože čerpadlá môžu pracovať na priemernej teplote, ktorá sa môže pohybovať medzi -20 ° C a +35 ° C.
- Tepelné čerpadlá vzduch-vzduch: Sú veľmi podobné klimatizáciám a dajú sa použiť na chladenie aj ohrev vzduchu. Extrahuje teplo zo vzduchu a dokáže pracovať aj pri teplotách až do -25 °C.
Výkonové Číslo (COP) a Sezónny Vykurovací Faktor (SCOP)
Základným parametrom, ktorý ukazuje účinnosť tepelného čerpadla, je výkonové číslo COP (Coefficient of Performance). Je to pomer medzi vyrobeným teplom a spotrebovanou elektrickou energiou. Čím vyššie je výkonové číslo, tým efektívnejšie je tepelné čerpadlo. Napríklad, ak má tepelné čerpadlo COP 4, znamená to, že na 1 kWh spotrebovanej elektrickej energie vyprodukuje 4 kWh tepla.
SCOP (Sezónny vykurovací faktor) udáva priemernú ročnú účinnosť zariadenia. Je to pomer medzi vyprodukovaným teplom a spotrebovanou elektrinou. Hodnota SCOP 4 znamená, že za 1 kWh zaplatenej elektriny dostanete 4 kWh tepla.
Faktory Ovplyvňujúce Náklady na Prevádzku Tepelného Čerpadla
Náklady na prevádzku tepelného čerpadla ovplyvňuje niekoľko faktorov:
Prečítajte si tiež: Skúsenosti s tepelnými čerpadlami
- Typ tepelného čerpadla: Rôzne typy tepelných čerpadiel majú rôzne COP a SCOP, čo priamo ovplyvňuje spotrebu elektrickej energie.
- Klimatické podmienky: Tepelné čerpadlá vzduch-voda majú vyššiu spotrebu v mrazoch, keď teplota vzduchu klesá pod -7 °C.
- Tepelná izolácia budovy: Inštalácia tepelného čerpadla do nezatepleného domu s vysokými tepelnými stratami nezníži potrebu tepla budovy.
- Vykurovací systém: Tepelné čerpadlá majú vyššiu účinnosť pri nižších teplotách, takže sú ideálne kombinované s podlahovým kúrením.
- Použitie dvojpásmovej tarify (DD6): Dodávatelia elektriny ponúkajú špeciálne sadzby, ktoré rozdeľujú deň na vysokú a nízku tarifu.
- Kombinácia s fotovoltikou (PV): Elektrinu pre pohon kompresora si vyrobíte priamo zo slnka. Prebytky energie sa ukladajú do teplej vody v zásobníku alebo do podlahového kúrenia.
- Požadovaná teplota v interiéri: Užívateľ spravidla požaduje pre komfort bývania teplotu 22 °C - 23 °C. Norma však pre výpočet tepelných strát objektu počíta s teplotou 20 °C. Jeden stupeň tepelnej pohody nad rámec vypočítanej hodnoty vyžaduje cca 6 % energie navyše.
Náklady na Tepelné Čerpadlá
Ceny tepelných čerpadiel sa môžu výrazne líšiť v závislosti od typu, kvality a účinnosti. Cena systému tepelných čerpadiel voda-voda alebo zem-voda je najvyššia a pohybuje sa od 10 000 do 15 000 eur bez investícií do rozvodov, podlahového alebo radiátorového kúrenia. Tepelné čerpadlo vzduch-voda je lacnejšie, za dodávku a montáž tepelného čerpadla s priemerným výkonom 8 kW, ktoré postačuje na dobre izolovaný rodinný dom, si pripravte čiastku od 6 000 EUR.
Príklad Nákladov na Vykurovanie Rodinného Domu
Vezmime si dobre izolovaný rodinný dom s obytnou plochou 180 m2 a priemernou ročnou spotrebou energie 55 kWh/m2. Takýto dom potrebuje na vykurovanie 9 900 kWh. Cena kWh za vykurovací olej sa pohybuje okolo 0,10 EUR/kW/h, takže za kúrenie by ste zaplatili 990 EUR. Plyn je 0,07 EUR/kWh, takže za kúrenie by ste zaplatili 693 EUR. Náklady na tepelné čerpadlo sú 0,04 EUR/kWh, takže za vykurovanie by ste zaplatili 396 EUR. Vypočítali sme teda, že investícia vo výške 6 000 EUR by sa mohla vrátiť za 9 - 17 rokov, ak by sa menil vykurovací systém, pri novom systéme ešte skôr.
Porovnanie s Inými Vykurovacími Systémami
Tepelné čerpadlá sú v súčasnosti najviac využívané v novostavbách rodinných domov, ale aj v rekonštruovaných objektoch, menších prevádzkach a pre bazény. V týchto inštaláciách predstavujú hlavný zdroj energie pre vykurovanie a ohrev TUV. Existujú aj iné možnosti vykurovania, ako napríklad plynový kotol (je potrebná plyn. prípojka), elektrický kotol, krbová vložka, kotol na drevo, kotol na uhlie, solárny systém.
Porovnanie Nákladov na Rôzne Typy Vykurovania
Pre ilustráciu reálnych nákladov uvažujeme o bežnom rodinnom dome s vykurovanou plochou 120 m², ktorého celková ročná potreba tepla na vykurovanie a ohrev vody je 20 000 kWh. Dáta jasne ukazujú, že tepelné čerpadlo má o 27 % nižšie náklady ako plyn. V porovnaní s elektrickým kotlom sú náklady tepelného čerpadla nižšie až o 70 %.
Tepelné Čerpadlo vs. Elektrokotol: Príklad
Do domu potrebujeme dostať 16 kW tepla. Elektrokotol spotrebuje 16 kW elektriny, aby mohol dodať 16 kW tepla. Tepelné čerpadlo s COP 4 spotrebuje len 4 kW energie, aby mohlo dodať 16 kW tepla. Zatiaľ čo elektrokotol má účinnosť 99 % (1 kWh elektriny = 1 kWh tepla), tepelné čerpadlo má účinnosť stovky percent.
Prečítajte si tiež: Využitie tepelných čerpadiel
Faktory, Ktoré Je Potrebné Zvážiť Pred Investíciou do Tepelného Čerpadla
Pred investíciou do tepelného čerpadla je potrebné zvážiť niekoľko dôležitých faktorov:
- Tepelné straty objektu: Výkon tepelného čerpadla závisí od tepelných strát objektu a tie závisia aj od oblasti, kde sa daný objekt nachádza.
- Požadovaná teplota vykurovania: Na akú teplotu chceme objekt vykurovať.
- Ohrev TUV: Či sa uvažuje s ohrevom TUV a pre koľko osôb.
- Ohrev bazéna: Či sa uvažuje aj s ohrevom bazéna.
- Typ vykurovacieho systému: Pri porovnávaní cien tepelných čerpadiel je potrebné v prvom rade porovnať ich technické parametre pre vlastný vykurovací systém. Iné parametere tepelného čerpadla sú, keď vykurujeme objekt radiátormi, kde je požadovaná teplota vykurovacej vody 55 °C a iné parametre vykazuje tepelné čerpadlo, keď vykurujeme objekt podlahovým vykurovaním, kde je požadovaná teplota vykurovacej vody 35 °C.
Životnosť a Údržba Tepelného Čerpadla
Životnosť tepelného čerpadla je daná predovšetkým životnosťou kompresora, ktorá je závislá predovšetkým od počtu štartov kompresora. Toto je možné ovplyvniť správnym návrhom tepelného čerpadla a systému vykurovania. V tomto prípade majú výhodu frekvenčne riadené tepelné čerpadlá, ktoré regulujú otáčky kompresora poďla potreby, čím sa predlžuje jeho životnosť. Pri našich súčasných modeloch môžete očakávať životnosť 20-25 rokov prevádzky, kým bude potrebná výmena.
Pravidelný ročný servis je dôležitý pre udržanie záruky a zabezpečenie optimálneho výkonu tepelného čerpadla.
Dotácie a Podpora
Investície do tepelných čerpadiel sú často podporované štátnymi dotáciami a programami. Na Slovensku je možné získať dotáciu z projektu Zelená domácnostiam. Môžete získať návratnosť až 25 % investície! Zníženie emisií a nákladov na energiu z vykurovania pomocou moderného systému vykurovania v kombinácii so zateplením domu môže byť podporené z projektu Obnov dom.
Zásobník Vody alebo Akumulátor Tepla
Zásobník vody alebo akumulátor tepla umožňuje efektívnejšie vykurovanie budovy, pretože v ňom môžete akumulovať prebytočné teplo, keď vykurovacie zariadenie nie je v prevádzke. Tisíclitrový zásobník ohriaty na 80 °C dokáže podlahovým kúrením samostatne vykurovať celú obytnú budovu ďalších šesť hodín.
Prečítajte si tiež: Výhody Tepelných Čerpadiel Austria Email
Ako Zvoliť Správnu Veľkosť Nádrže?
Presnú veľkosť vypočítava odborník, ale je nepísané pravidlo, že je potrebných asi 55 litrov na kW menovitého výkonu tepelného čerpadla alebo iného vykurovacieho zariadenia.
Typy Zásobníkov
- Zásobník na vodu bez výmenníka
- Zásobník na vodu s výmenníkom, ktorý je možné kombinovať so solárnymi panelmi
- Zásobník na teplo s dvoma výmenníkmi, ku ktorým je možné pripojiť niekoľko rôznych vykurovacích zariadení
- Zásobník tepla môže mať aj vlastný vstavaný ohrievač, ktorý funguje podobne ako ohrievač vody.
Umiestnenie Vonkajšej Jednotky
Vonkajšia jednotka tepelného čerpadla má byť umiestnená pri stene objektu, aby nedochádzalo k nadmernému ofukovaniu vonkajším vzduchom, prípadne zaviatiu snehom. Ďalej je potrebné dbať na dodržanie hladiny hluku, vzhľadom k susednému pozemku - domu.
Výber Správneho Tepelného Čerpadla
Pri výbere tepelného čerpadla je dôležité zvážiť niekoľko faktorov, ako sú:
- Typ budovy: Novostavba alebo rekonštruovaný objekt.
- Tepelná izolácia: Kvalitná tepelná izolácia znižuje tepelné straty a zvyšuje účinnosť tepelného čerpadla.
- Vykurovací systém: Podlahové kúrenie, radiátory alebo kombinácia oboch.
- Klimatické podmienky: Teplotné rozdiely v danej lokalite.
- Dostupný priestor: Pre umiestnenie vonkajšej a vnútornej jednotky.
- Rozpočet: Počiatočné investičné náklady a dlhodobé prevádzkové náklady.
Tepelné Čerpadlo: Ekonomický Nezmysel?
Aj keď je pravda, že počiatočné náklady na tepelné čerpadlo môžu byť vyššie, dlhodobé úspory na energiách a dotácie môžu túto investíciu zatraktívniť. Je dôležité zvážiť všetky faktory a porovnať ich s inými vykurovacími systémami.
Alternatívny Pohľad na Náklady
Pri prepočítaní všetkých nákladov, ktoré si vyžaduje zriadenie a prevádzka tepelného čerpadla, je potrebné zvážiť aj stratenú príležitosť. Ak by ste namiesto investície do tepelného čerpadla investovali peniaze inam, aký by bol váš zisk po 15 rokoch?
Napríklad, ak by ste ušetrili 20 000 EUR tým, že by ste nekúpili tepelné čerpadlo a investovali by ste ich s priemerným ročným výnosom 7 %, po 15 rokoch by ste mali na investičnom účte 41 851 EUR.