Tepelná čerpadla pro tepelnou pohodu a nejlevnější vytápění

Již v roce 1852 přišel Lord Kelvin na to, jak přenést tepelnou energii z chladnějšího prostředí do teplejšího, což je princip všech tepelných čerpadel.

Teprve však až v 50. letech minulého století, v souvislostí s „ropnou krizí“, při hledání alternativy pro vytápění v Evropě se začal tento způsob využívat, u nás však až v roce 1990, kdy se jako první začala sériově instalovat tepelná čerpadla zn. MARKUS dovážená ze Švédska, kde již v té době měli instalováno přes 500 000 tepelných čerpadel a u nás se s nimi teprve začínalo.

První tepelná čerpadla byla v provedení k čerpání tepelné energie ze země, buď s uložením jímacího potrubí horizontálně do nezámrzné hloubky, nebo do hlubinných vrtů hlubokých i více než 100 m. Související zemní nebo vrtné práce však prodražovaly instalace tepelných čerpadel, proto se hledalo jednodušší a levnější řešení pro naše klimatické podmínky.

V roce 2000 bylo u nás prvně instalováno tepelné čerpadlo zn. DIMPLEX, které odebíralo tepelnou energii ze vzduchu a bylo schopno provozu po celou topnou sezónu, což se tehdy zdálo neuvěřitelné! Ještě dnes, po více než 20. letech jsou tehdy instalovaná tepelná čerpadla v provozu.

Zhruba do roku 2007 byl u nás převažující systém instalovaných tepelných čerpadel země-voda, ale od tohoto roku, v návaznosti na zdokonalování systému vzduch-voda, převládá u nás tento systém. V současné době je u nás instalováno přes 200 000 tepelných čerpadel všech systémů, přičemž z 90% se dnes instalují tepelná čerpadla odebírající tepelnou energii za vzduchu.

Tolik něco z historie, ale jaká je budoucnost tepelných čerpadel? Je několik vážných důvodů, proč je mimořádně důležité tepelná čerpadla využívat. Především jsou to důvody ekologické, energetické a ekonomické. Vezměme to po pořádku:

Ekologie

Kvalitní tepelné čerpadlo dokáže zpravidla až 70% potřebné energie pro vytápění a ohřev teplé vody v domácnosti „posbírat“ z vnějšího prostředí. Ta je disposici „zadarmo“ a nemusí se tedy nic spalovat,  neprodukuje žádné zplodiny CO2 a jiných „skleníkových plynů“, které mají negativní vliv na oteplování ovzduší naší planety. Jedná se tedy o nejefektivnější zdroj obnovitelné energie. Není jiné efektivnější zařízení mezi obnovitelnými zdroji energie, které spolehlivě funguje, ať svítí slunce nebo je noc, ať fouká nebo nefouká vítr, ať je zima nebo mráz. Bojujeme-li proti oteplování Země, pak je to dokonalé řešení. Velká škoda, že na to pracovníci MŽP a Státního fondu životního prostředí zatím nepřišli a nepodporují jejich instalace stejně jako ve všech státech EU, lépe by se nám dařilo plnit závazky vyplývající z našich mezinárodních smluv, ke kterým jsme se zavázali.

Energetika

Na Zemi dopadá trvale obrovské množství nevyčerpatelné sluneční energie, která ohřívá zemský povrch, od něj ovzduší a vodní plochy. Tepelná čerpadla tuto energii dokáží s vysokou efektivitou přenést do jakýchkoliv objektů, které je potřeba vytápět (případně chladit), odkud se prostupem přes opláštění objektů (ve formě tepelných ztrát) vrátí opět tam, odkud jsme si tu tepelnou energii pouze „vypůjčili“. To je úžasná vlastnost, protože tuto energii jsme nemuseli vůbec vyrobit. Je něco lepšího?

Ekonomika

To zajímá samozřejmě každého, kdo se zamýšlí nad tím, má-li si tepelné čerpadlo pořídit. Z předchozího popisu je zřejmé, že vlastně z veškeré tepelné energie pro vytápění a ohřev vody nemusíme vůbec nakoupit až 70% potřebné energie, kterou máme zcela „zadarmo“, tedy nic nás nestojí, jen musíme dodat 30% energie pro pohon tepelného čerpadla. Tu si však můžeme buď nakoupit, nebo dokonce vyrobit na vlastní střeše vlastní fotovoltaickou elektrárnou a pak se blížíme k energetické soběstačnosti. Bez tepelného čerpadla by to však nešlo, nebo velmi obtížně.

Údaje uvedené výše však předpokládají, že se bude jednat o tepelné čerpadlo kvalitní, s ověřenými parametry. Jenže na našem trhu je velké množství tepelných čerpadel, od různých výrobců, v různých provedeních a systémech a s parametry, ve kterých se neodborník nemá šanci vyznat.

Právě pro to, aby se od sebe odlišila kvalitní tepelná čerpadla od těch „ostatních“, zavedli jsme u nás, ve spolupráci s Evropskou asociací tepelných čerpadel, již v roce 2009 přidělování mezinárodní prestižní značky kvality EHPA: European Quality Label for Heat Pumps, kterou může získat výrobce na každé tepelné čerpadlo, ovšem pokud splní poměrně náročná kritéria, kterými se prokáže v akreditované zkušebně minimální stanovená účinnost, hlučnost, dodávka náhradních dílů po dobu 10 let po ukončení výroby ověřovaného typu a zajištění pohotového servisu, ke kterému se žadatel zaváže. Pokud zájemce o tepelné čerpadlo vybírá podle této pomůcky, asi neudělá chybu, pokud mu tepelné čerpadlo instaluje zkušená a odborně vyškolená firma.

Na otázku, pro jaké objekty se tepelná čerpadla hodí je odpověď snadná:

Prakticky pro všechny, které mají vhodný teplovodní systém. U novostaveb nejčastěji podlahový, stropní, stěnový nebo i radiátorový, navržený na teplotu topné vody do 55°C, starší objekty s původní „samotížkou“ zpravidla rovněž s tepelnými čerpadly fungují, když se do systému vloží vhodné „oběhové“ čerpadlo. Využití tepelných čerpadel je dnes běžné i v bytových domech, školách, sportovních nebo komerčních objektech, dokonce i v kostelech nebo historických stavbách.

Pokud se týče výkonů tepelných čerpadel, pak ty jsou dnes běžně pro rodinné domy od 4 do 10 kW, ale i výkonnější, jedná-li se na příklad o větší dům s celoročně užívaným bazénem. Větší objekty potřebují výkony v řádech i stovek kW, ale i takové jsou dnes k disposici.

V posledních letech, s ohledem na zvyšující se počty horkých letních dnů, zvyšuje se zájem o využití tepelných čerpadel k chlazení vnitřních prostorů bez využití klimatizace, kterou s ohledem na cirkulaci chladného vzduchu ne každý snáší.

Závěrem ještě pár důležitých informací. V souladu s omezováním spalování fosilních paliv, včetně zemního plynu, je perspektivním řešením tepelné čerpadlo. Z hlediska zvyšování cen energií je bezkonkurenčně tepelné čerpadlo nejvýhodnější i přes vyšší pořizovací náklady, které se však na rozdíl od ostatních kotlů na cokoliv, dosaženými úsporami za dobu své životnosti, několikrát zaplatí. Důležitá je rovněž dnes aktuální situace, pokud se týče inflace, která ničí úspory. Tepelné čerpadlo naopak investované prostředky do jeho pořízení zhodnotí minimálně o 10% ročně a jak to vypadá, výhledově ještě mnohem víc. Otázka autora: „No nekupte to?“

Autor Ing. Josef Slováček, spoluzakladatel Evropské asociace tepelných čerpadel, zakladatel Asociace pro využití tepelných čerpadel ČR, předseda sekce OZE v Cechu topenářů a instalatérů ČR