Do akého domu sa hodí tepelné čerpadlo

Tepelné čerpadlá sú vnímané ako supermoderná technológia, no v skutočnosti sú tu s nami už dlho. Jedno z prvých bolo skonštruované pred 93 rokmi - presne v roku 1928 vo Švajčiarsku, na radnici v Ženeve. Funguje dodnes, pričom jeho autorom je Slovák Aurel Stodola.

Tepelné čerpadlá sa napriek svojej efektívnosti dostali do masovej pozornosti až v posledných desaťročiach, keď začali stúpať ceny energií. Zároveň sa začali hľadať úsporné technológie na produkciu elektriny a tepla, pričom dôraz sa začal dávať aj na obnoviteľné zdroje energie, ktoré neprispievajú ku globálnemu otepľovaniu.

Tepelné čerpadlo funguje tak, že z prostredia (vzduch, voda, zem) odoberá teplo, ktorým sa zohrieva kvapalina vo vykurovacom systéme a teplá voda. Princíp vychádza z fyzikálneho zákona, ktorý sa nazýva druhá veta termodynamická. Podľa nej tepelná energia prúdi z teplejšieho predmetu ku chladnejšiemu. Dá sa však skonštruovať zariadenie, ktoré tento tok obráti, pričom spotrebuje elektrickú energiu. A to je tepelné čerpadlo.

Ideál je zateplený dom s podlahovkou

Finančný efekt vykurovania tepelným čerpadlom sa oproti priamemu vykurovaniu elektrinou prejaví v tom, že tepelné čerpadlo vďaka ziskom prírodného tepla potrebuje oveľa menej elektriny ako keby ste kúrili priamo elektrinou. Na 1 kWh spotrebovanej elektriny vie tepelné čerpadlo vyrobiť 3 – 5 kWh tepla. Podľa toho sa udáva aj jeho tzv. výkonové číslo – ak čerpadlo vyrobí z 1 kWh elektriny 5 kWh tepla, má výkonové číslo 5.

Čím väčší je rozdiel teplôt medzi vonkajšou teplotou a teplotou vykurovania, tým je účinnosť nižšia. To znamená, že čerpadlo musí na dosiahnutie požadovanej teploty viac využívať elektrinu. V našich podmienkach však vie tepelné čerpadlo efektívne pracovať do teploty -25 stupňov Celzia.

A tým sa dostávame k tomu, komu sa tepelné čerpadlo oplatí – vhodné je v podstate do akéhokoľvek domu, ktorý je riadne zateplený a má kvalitné izolačné okná. Inak povedané, ktorý je energeticky efektívny.

Tepelné čerpadlá efektívnejšie pracujú s podlahovým kúrením ako s bežnými radiátormi. Práve preto, že v podlahovom kúrení je nižšia teplota vykurovacej kvapaliny, preto sa tu naplno môže prejaviť výhoda efektívnosť tepelného čerpadla – získavanie tepla z okolitej prírody.

Tepelné čerpadlo nedodáva do prírody žiadne ďalšie teplo okrem toho, ktoré vznikne v elektrárni pri výrobe elektriny, ktorú čerpadlo potrebuje k činnosti. Preto je to ideálna technológia do podmienok globálneho otepľovania.

Vzduch, voda, alebo zem?

Teplo čerpadlo získava zo vzduchu, vody a zeme. Najjednoduchšia je inštalácia systému vzduch-voda (získané teplo zo vzduchu zohreje vodu vo vykurovacom systéme). Vtedy sa pred dom položí jednotka vo veľkosti klimatizácie, ktorá sa prepojí s vnútornou jednotkou, v ktorej môže byť zároveň aj zásobník na teplú vodu.

Pri čerpadle typu voda-voda sa teplo odoberá z vody – je potrebný vrt. Podobný, ako keď sa vŕta studňa. Aj historické tepelné čerpadlo v Ženeve pracuje na tomto princípe, pričom teplo odoberá zo Ženevského jazera.

Čerpadlo typu zem-voda zas odoberá teplo zo zeme, čo znamená, že sa pod vrchnú časť pôdy položia plošné kolektory, ktoré odoberajú teplo.

Náklady a prínosy

Úvodná cena tepelného čerpadla je vysoká. Pohybuje sa okolo desaťtisíc eur, no existujú lacnejšie aj drahšie modely. S investíciou výrazne pomôže príspevok zo štátnych dotácií.

Program Zelená domácnostiam podporí  inštaláciu čerpadla mimo bratislavského kraja sumou do výšky 3400 eur. Regionálne obmedzenia nemá program Bývajte úsporne, v ktorom sa dá do projektu komplexného zateplenia domu zahrnúť aj výmena neefektívneho zdroja za tepelné čerpadlo. Maximálna výška príspevku je 8800 €.

Finančný prínos inštalácie tepelného čerpadla spočíva v znížení účtov za energie. Vyhriatie interiéru a zohriatie vody dobre zatepleného rodinného domu s vhodne navrhnutým kúrením stojí vďaka čerpadlu len niekoľko desiatok eur mesačne. Aj v zimných mesiacoch sa náklady môžu dostať pod 30 €/mesiac.