Jednou z možností, která splňuje uvedené požadavky, je vytápění tepelným čerpadlem.
Obrácená lednička
Tepelné čerpadlo je technické zařízení, které odebírá tepelnou energii o určité teplotě okolnímu prostředí a zvyšuje tuto teplotu na vyšší využitelnou hladinu. Známým příkladem je chladnička, která odebírá teplo vloženému obsahu a odvádí jej v podobě teplého vzduchu výměníkem, umístěným většinou na její zadní straně.
Při použití tepelného čerpadla pro rodinný dům je získaná tepelná energie většinou předávána vodě, která je dále používána k vytápění, ohřevu užitkové vody, ohřevu vody v bazénu a k dalším účelům. Podle zdroje využívaného tepla jsou používána tepelná čerpadla typu země-voda, která odebírají teplo z hlubinného vrtu o hloubce 50 až 100 m, nebo z plošného kolektoru, t.j. ze systému trubek uložených v zemině v nezámrzné hloubce. Dalším možným typem jsou čerpadla vzduch-voda, která odebírají teplo okolnímu vzduchu, a tepelná čerpadla voda-voda, odebírající teplo z vodního toku nebo z rybníku. Pro teplovzdušné vytápění jsou používána i tepelná čerpadla typu vzduch-vzduch.
Topný faktor
Pohonnou jednotkou tepelného čerpadla je malý kompresor, poháněný elektrickou energií. Tyto kompresory jsou v současnosti většinou rotační, které jsou oproti pístovým výhodnější. Množství získané tepelné energie je mnohem vyšší než energie ze sítě odebraná. Poměr mezi získaným množstvím energie a množstvím energie odebrané se nazývá topný faktor. Výše topného faktoru závisí na teplotě ochlazovaného prostředí a na požadované výstupní teplotě.
Pro jednotlivé druhy tepelných čerpadel a požadovanou výstupní teplotu je možno uvažovat s topným faktorem:
Typ tepelného čerpadla | Topný faktor při rozdílné teplotě výstupní vody | ||
35 °C | 50 °C | 60 °C | |
země-voda | 4,2 | 2,9 | 2,2 |
voda-voda | 5,1 | 3,9 | 2,9 |
vzduch-voda | 3,5 | 2,4 | 0 |
vzduch-vzduch | 3,5 | 3,5 | 3,5 |
Pozn. čerpadla s rotačním kompresorem
Z uvedeného přehledu vyplývá výhodnost tepelných čerpadel země-voda a voda-voda pro podlahové vytápění, které potřebuje k vytápění objektu teplotu kolem 35 °C.
Výkon – důležitý pojem
Dalším důležitým pojmem je výkon tepelného čerpadla. Výkon tepelného zdroje by měl pokrýt potřebu tepla pro vytápění i při nejnižší venkovní teplotě. Doba trvání nejnižších teplot je však v průběhu topného období poměrně krátká a trvá pouze několik dní. Po zbývající dobu by byl výkon tepelného čerpadla nevyužíván a pořizovací náklady by byly vyšší. Proto jsou tepelná čerpadla konstruována pouze na část maximálního potřebného výkonu a zbývající výkon je pokrýván z jiného zdroje, nejčastěji z elektrokotle.
Ze spotřeby elektřiny a z nákladů na odebranou elektrickou energii však není nutno mít obavy. Jednak z toho důvodu, že doba extrémně nízkých teplot bývá velmi krátká, a spotřeba se proto nijak významně neprojeví. Zejména však z toho důvodu, že na provoz tepelných čerpadel je poskytována výhodnější sazba na odběr elektřiny, a to po dobu 22 hodin denně. Je tak možno za tuto zvýhodněnou sazbu provozovat i ostatní elektrické spotřebiče v domácnosti a oproti běžné sazbě snížit náklady na elektřinu.
Výhodou tepelných čerpadel je i to, že nepotřebují žádnou obsluhu a dodávají teplo trvale. Jejich provoz je řízen instalovanou automatikou, která reguluje jejich chod v závislosti na nastavené vnitřní teplotě a na teplotě venkovní.
Dotace trochu pomůže
Další významnou pobídkou pro instalace tepelných čerpadel jsou státní dotace poskytované v rámci programu "Zelená úsporám", připraveného Ministerstvem životního prostředí ČR. Podle tohoto programu je možno, při splnění podmínek programu, získat na instalaci tepelného čerpadla země-voda nebo voda-voda pro rodinný dům 30 % nákladů, maximálně však 75.000 Kč, a na instalaci tepelného čerpadla vzduch-voda rovněž 30 % nákladů, maximálně však 50.000 Kč.
Nevýhodou tepelných čerpadel jsou poměrně vysoké pořizovací náklady, a to i přes uváděnou možnost získání dotací. Provozem tepelného čerpadla sice získáme 3krát až 4krát více energie, než jsme odebrali ze sítě, ceny elektřiny se ale stále zvyšují, takže v budoucnu může být používání tepelných čerpadel méně výhodné.
Podrobnější informace o využívání tepelných čerpadel je možno získat u Energetických konzultačních a informačních středisek (EKIS), která jsou zřízena v každém kraji, o možnostech dotací pak na Krajských pracovištích Státního fondu životního prostředí, která jsou rovněž v každém kraji.
Jedním ze středisek EKIS je i Energy Centre České Budějovice, kde můžete získat kvalifikované odpovědi na dotazy nejen z oblasti tepelných čerpadel a dotací, ale i další informace o zateplování budov, využívání obnovitelných energetických zdrojů a o možnostech úspor energie. Máte-li dotaz z této oblasti, pak neváhejte a napište ho do odborné poradny TvujDum.cz.
-ECČB-Foto: Nibe