Internetová poradna i-EKIS / odpověď

Posledních asi 20 let zaznamenáváme prudký růst počtu instalací jak fotovoltaických systémů, tak tepelných čerpadel. Jedná se o technický vývoj nových systémů, které dovedou šetřit zejména primární energii z neobnovitelných zdrojů (uhlí, plyn, ropa). Využívají totiž zejména obnovitelné zdroje primární energie – sluneční záření, energii vzduchu, vody i půdy.
Dnes je již na trhu nabídka široké škály různých tepelných čerpadel, a to jak malých (do bytu), tak středně velkých (do rodinných domů), nebo i větších s výkonem nad 20 kW (do bytových domů, provozoven apod.). Tepelné čerpadlo tak může být náhradou centrální kotelny v domě, kdy na vytápění a ohřevu vody ušetří celý bytový dům, nebo si mohou tepelná čerpadla pořizovat jednotlivé byty s instalací třeba na balkon. Jedná se zejména o menší čerpadla vzduch-voda. Náklady na vytápění se tím mohou snížit na méně než na polovinu a dále díky levné sazbě za elektrickou energii lze ušetřit i na ostatní spotřebě v domácnosti (vaření, praní, žehlení).
Při pořizování tepelného čerpadla se také musíme často rozhodnout, zda si pořídit levnější kompakt nebo naopak splitové (dělené) provedení. V prvním případě je topná voda potrubím vedena do tepelného čerpadla přes zeď domu. Naproti tomu dražší splitové provedení tepelného čerpadla může být někdy vhodnější, neboť ve venkovním prostředí je místo vody chladivo, které potrubí v mrazech neroztrhne.
Pokud jde o novou výstavbu, při které se instaluje nový zdroj tepla i nová otopná soustava, není pro zkušeného projektanta problém nalézt optimální řešení vazby mezi zdrojem tepla a otopnou soustavou. Poněkud složitější je to u rekonstrukcí, kde můžeme být omezeni i disponibilním prostorem nebo ochranou vzhledu budovy u památkově chráněných objektů, někdy i požadavky na odhlučnění stroje.
Návratnost celé investice bývá v rozmezí 5 až 10 let, jde také o to, jestli se započítává příspěvek z dotace nebo ne (kotlíkové dotace, nová zelená úsporám). Návratnost i životnost lze také ovlivnit tím, jak chytré řešení se zvolí, protože možností volby typů a kombinací zapojení TČ do systému je celá řada. Například lze výhodně propojit tepelné čerpadlo a aktivní solární systém do kombinovaného provozu.
V kombinovaném systému je solární systém využíván jako bivalentní zdroj k tepelnému čerpadlu s tím, že jeho hlavním úkolem je zvyšovat teplotu vstupního média do tepelného čerpadla v rozmezí 5 - 10°C. Tepelné čerpadlo je v tomto případě využito po celou topnou sezónu, a to i v době, kdy jeho tepelný výkon nestačí na plné pokrytí tepelných ztrát objektu. Společně s tepelným čerpadlem je v období nedostatečného tepelného výkonu v provozu i solární systém a oba tepelné zdroje pracují současně. Hlavním přínosem takto sestaveného kombinovaného systému je vysoká účinnost solárního systému, který pracuje s nižší teplotou, než je teplota vytápěcího systému.
Další možností je například použití tzv. ventilačního tepelného čerpadla. To odnímá teplo přímo ze vzduchu z vnitřního prostředí (tj. většinou přímo z bytu), převádí ho na vyšší teplotní hladinu a pak využívá pro ohřev teplé vody či vytápění. Ochlazený vzduch se vyfukuje ven a do bytu se přivádí čerstvý vzduch třeba okny. Tím je zajištěno, že byt je nejen vytápěn, ale i náležitě větrán.
Zajímavou kombinací jsou tzv. hybridní tepelná čerpadla. Hybridní tepelné čerpadlo v sobě spojuje výhody dvou zdrojů tepla. Jedná se o unikátní tepelný zdroj, který v sobě kombinuje přednosti kondenzačního kotle a efektivního tepelného čerpadla. Díky plynovému kondenzačnímu kotli dosahuje vysokých výkonů při velmi silných mrazech a díky tepelnému čerpadlu hospodárného provozu zase při mírnějších zimách. Zařízení volí vždy nejhospodárnější (kombinovaný) provoz s ohledem na zadané ceny elektřiny a plynu. Je ho možné provozovat se všemi typy radiátorů a podlahových vytápění.
Hybridní tepelná čerpadla tedy v sobě spojují dva rozdílné zdroje tepla, které navzájem spolupracují. Pracují na stejném principu, jako tepelná čerpadla s elektrokotlem, jen je místo elektřiny jako druhý zdroj tepla použit například plyn nebo topný olej. To se využívá zejména tehdy, když v místě není dostatečný příkon pro instalaci kotle elektrického a je sem již zaveden plyn. Provoz plynového kotle je nakonec výrazně levnější než provoz přímotopného elektrokotle.
Výhodné bývá nasazení hybridního TČ také v těch objektech, které nemají nízkoteplotní topný systém. Zde je základním zdrojem tepla tepelné čerpadlo, které v určitém rozmezí teplot pracuje společně s plynovým kotlem. V případě překročení limitních hodnot topné vody, kterou už tepelné čerpadlo není schopné zajistit, je objekt vytápěn pouze plynovým kotlem. Některá tepelná čerpadla mají funkci, která po zadání ceny elektřiny a plynu sama určí, od jaké teploty se již vyplatí vytápět plynem místo tepelného čerpadla.
Dnes se již nabízí mnoho variant, jak vytápět a jakým tepelným zdrojem. Každý systém je nejefektivnější při jiných provozních a vnějších podmínkách. Například plynový kondenzační kotel funguje efektivněji při mrazivém počasí nebo při ohřevu vody. Tepelné čerpadlo je zase efektivnější v mírných podmínkách, tedy v období od jara do podzimu, ale také při nižších výstupních teplotách. Dnes je však možné oba systémy propojit v jedno zařízení, které umí obojí. Výsledkem je velmi výkonné hybridní zařízení. Předpokladem zájmu o takový hybrid je ten, že musí poskytovat výhody jednotlivých zdrojů a přitom potlačovat jejich nevýhody. Například tím, že v nepříznivé provozní oblasti pro jeden zdroj má naopak druhý zdroj své pracovní optimum.
Kombinace tepelného čerpadla a plynového kotle vyžaduje i trochu složitější regulaci. Je totiž nutné zajistit, aby obě technologie pracovaly co nejúsporněji. Při instalaci je proto nutné zvolit, zda bude zařízení pracovat v tzv. ekonomickém nebo ekologickém režimu. Ekologický režim minimalizuje spotřebu primární energie (tedy elektřiny a plynu se vztahem k tvorbě emisí), v ekonomickém režimu pak zařízení pracuje s co nejnižšími provozními náklady.
Co se týče vlastní životnosti zařízení, u těch kvalitnějších se odhaduje na 25 let. U méně kvalitních přichází v úvahu výměna kompresoru asi po 15 letech provozu za modernější typ. Ovšem kromě nějakých složitějších systémů řízení se dá nahradit prakticky jakákoli část zařízení a stroj se tak dá udržovat i podstatně déle. Otázkou je spíše, jaké technologie vytápění a za jakou cenu budou na trhu za tuto dobu, a zda se v tomto kontextu oprava stroje ještě vyplatí. Je dobré mít také na paměti, že včas neřešená závada může životnost stroje výrazně zkrátit, a proto při vzniku problému je třeba povolat co nejdříve servisního specialistu.