Partnermi portálu Energie pre Vás sú:

↵ Späť na zoznam článkov

Tepelné čerpadlá

Využívanie tepelného čerpadla patrí medzi najefektívnejšie formy vykurovania. Celoročný vykurovací faktor (SPF), pomer vyprodukovaného tepla a dodanej elektrickej energie, dosahuje hodnoty 3 a viac, v čom mu nedokáže konkurovať žiaden klasický spôsob vykurovania. Ak by sme porovnávali efektivitu vykurovacích telies, tak pokiaľ drevosplyňujúce kotly môžu dosahovať 85%, kondenzačné plynové kotly 95% a elektrokotly 99%, tak tepelné čerpadlo až 300% a viac! Samozrejme ani tepelné čerpadlo nevie vyrobiť viac energie ako mu je dodané, ono však využíva aj teplo okolitého prostredia, čo ostatné systémy nedokážu. Z toho vyplýva, že pri vykurovaní tepelným čerpadlom platíme len za 1/3 - 1/4 tepla, zatiaľ čo 2/3 - 3/4 tepla je energia zeme, vody alebo vzduchu, ktorá je zadarmo pre všetkých.

Môžeme hovoriť o 4 základných fázach fungovania tepelného čerpadla:

1. Odobraté teplo z okolia (zem, voda, vzduch) ohrieva špeciálnu kvapalinu, ktorá sa odparuje (vyparovanie);
2. Pary sú stlačené kompresorom, čím sa navýši ich teplota (kompresia);
3. Horúce pary odovzdajú teplo, ktoré sa prenesie do zásobníka, radiátora alebo podlahového kúrenia a zároveň sa opätovne premieňajú na kvapalinu (kondenzácia);
4. Dochádza k znižovaniu tlaku kvapaliny (expanzia).

Samotné tepelné čerpadlo funguje akoby „chladnička naopak“, keď prijíma energiu vo forme tepla z okolitého prostredia a prenáša ho do uzavretého priestoru našich obydlí či priemyselných budov. Chladnička zasa odoberá teplo zo svojho vnútorného priestoru a odovzdáva ho do miestnosti.

Hoci ide o jeden z najšetrnejších spôsobov vykurovania a prípravy teplej vody, aj tepelné čerpadlo spotrebúva elektrickú energiu na pohon kompresora a obehového čerpadla. Takže pokiaľ samotný systém neemituje žiadne CO₂, záleží na type elektrárne, aký zdroj používa na výrobu elektrickej energie (jadro, uhlie, plyn, voda). Tepelné čerpadlo však neprodukuje spaliny ani popol, a teda celkovo znižuje ekologickú záťaž. Na pohon celého systému možno využiť aj zemný plyn, no jeho spaľovaním už dochádza k produkcii uhlíka.

Čerpadlo

Samotná prevádzka je v podstate bezobslužná a výkon tepelného čerpadla je riadený automatickou reguláciou v závislosti od vonkajšej a vnútornej teploty. Keďže tento systém odoberá energiu okolitého prostredia, prispieva k znižovaniu potreby dovážať palivá zo zahraničia a tým zvyšuje energetickú bezpečnosť Slovenska.

Na podporu využívania tepelných čerpadiel je tiež stanovená výhodnejšia sadzba DD6 na odber elektriny. Čo znamená, že tepelné čerpadlo môže pracovať v čase nízkej tarify (2x11h denne) a v časoch vysokej tarify (2x1h denne) bude automaticky odpojené Vašou distribučnou spoločnosťou cez HDO systém (hromadné diaľkové ovládanie). Rovnako ako pri elektrických vykurovacích sústavách sa netreba obávať, že by ste premrzli, keďže teplota obydlia by nemala za 1h poklesnúť o viac ako 1°C.

Zostava: Tepelné čerpadlo (vzduch/voda) + radiátor

Existujú tri základné druhy tepelných čerpadiel:

1. Zem/voda - kedy sú kolektory prijímajúce teplo zeme inštalované buď horizontálne alebo vertikálne.
   1. V  prípade plošných kolektorov je potrebné využiť asi 50 – 400 m² plochy (v závislosti od požadovaného výkonu) na ich uloženie do hĺbky asi 1 až 2 metrov, čo si vyžiada dodatočné financie na terénne úpravy. Špeciálny rýľovač vytvorí ryhu o šírke 15 cm, do ktorej sa umiestni potrubie kolektora. Cena terénnych úprav je približne 6€/m potrubia. Hoci na tejto časti pozemku nemožno stavať, kvôli prístupu slnečného žiarenia a dažďovej vody, výsadba nízkej vegetácie nie je obmedzená. Korene stromov by však mohli daný systém poškodiť. Celoročný vykurovací faktor sa môže pohybovať okolo hodnoty 4. Optimálne sú regióny s väčším počtom slnečných dní na južnom Slovensku.
      
      
   2. Hlbinné kolektory sú umiestnené do podzemných vrtov v dĺžke asi 50 – 150 m. Táto forma je investične náročnejšia, keďže 1 m hĺbkového vrtu Vás vyjde na cca 50 EUR a navyše vyžaduje stavebné povolenie. Na uskutočnenie vrtov je ideálna pevná pôda, nie pieskové a štrkové podložie. Na druhej strane, v týchto hĺbkach je teplota počas roka stabilná a teda nie je závislá od počasia. Preto sú prevádzkové náklady skutočne nízke (Celoročný vykurovací faktor 4 - 5). Horizontálne tepelné čerpadlá sa inštalujú skôr v chladnejších oblastiach, resp. na zastavaných miestach.
      
      
   V oboch prípadoch však treba brať do úvahy fakt, že neustálym premŕzaním pôdy sa znižuje účinnosť tepelného čerpadla, a preto je vhodné v určitých obdobiach umožniť pôde jej regeneráciu.
2. Voda/voda – je skutočne efektívnym spôsobom vykurovania, ak máte k dispozícii stabilnú teplotu podzemnej vody aspoň 7°C (Celoročný vykurovací faktor sa pohybuje na úrovni 4  5). Vyžaduje vyhĺbenie dvoch studní (5 – 20 m), čoho základnou podmienkou je existencia výdatného zdroja vody a jej vhodné chemické zloženie brániace zanášaniu výmenníka. Tým pádom je nutný pravidelný dozor zariadenia. Cena studničných vrtov je približne 100€/m. Výhodou sú určite nízke prevádzkové náklady čiže výrazné úspory pre Vašu peňaženku. Avšak nie je vôbec jednoduché nájsť lokalitu s požadovanými prírodnými podmienkami, ideálnym je v tomto smere Žitný ostrov.
   
   
3. Vzduch/voda – prvotná investícia je najnižšia, keďže ho stačí namontovať bez ďalších zásahov do pozemku, z tohto dôvodu je aj najobľúbenejším druhom tepelného čerpadla. Na druhej strane jeho účinnosť sa znižuje s chladnejším počasím. Hoci pracuje aj pri mínusových teplotách, na zabezpečenie teplotnej pohody je už nutný výkon záložného zdroja. Najčastejšie ide o kotol (plynový, elektrický alebo na tuhé palivá), čím sa prevádzka predražuje. Tento typ tepelného čerpadla dosahuje celoročný vykurovací faktor okolo hodnoty 3. Jeho nevýhodou môže byť hlučnosť, ktorá síce nemusí byť výrazná, no v noci by mohla obťažovať.
   
   

Tepelné čerpadlá je vhodné kombinovať s podlahovým kúrením a zásobníkom, čím sa dosahuje ich vyššia účinnosť a zároveň ich možno využiť aj na prípravu teplej vody. Tiež sa odporúčajú skôr do nízko energetických až pasívnych domov, keďže stačí zaobstarať tepelné čerpadlo s nižším výkonom a teda aj menšími vstupnými nákladmi. Pre každý prípad sa oplatí mať ešte záložný zdroj vykurovania, ktorým pokryjete aj vyššie nároky pri extrémoch počasia. Ďalšou výhodou tohto systému je možnosť chladenia čím nahrádza aj klimatickú jednotku.

Zostava: tepelné čerpadlo (vzduch/voda), akumulačná nádrž a rúrky podlahového kúrenia

Vstupná investícia pri kúpe tepelného čerpadla nie je zanedbateľná. Len cena samotného tepelného čerpadla Vás vyjde na niekoľko tisíc EUR a samozrejme rastie s vyšším výkonom ako aj dodatočným príslušenstvom. Navyše treba rátať (až na typ vzduch/voda) s určitými terénnymi úpravami, ktoré sa tiež pohybujú v tisíckach EUR. Avšak pri ich správnom zapojení a užívaní sa ich výhodnosť prejaví na podstatne nižších prevádzkových nákladoch v porovnaní s klasickými formami vykurovania. Určitou finančnou úľavou by mali byť dotácie na kúpu tepelných čerpadiel, ktorých poskytovanie očakávame v druhej polovici roku 2015. Viac o dotáciách sa dozviete TU