Čo zvážiť pred obstaraním tepelného čerpadla
Cesta k správnemu výberu tepelného čerpadla vedie cez niekoľko kľúčových rozhodnutí. Najdôležitejšie informácie sme pre vás zhrnuli do prehľadného sprievodcu a doplnili ich o praktické rady.
Typ domu a spôsob vykurovania
Typ budovy: izolácia a typ radiátorov sú základ
Vo väčšine prípadov sú tepelné čerpadlá najvhodnejším riešením pre zateplené novostavby a staršie zrekonštruované domy. Pri starších budovách zohráva kľúčovú úlohu stav vykurovacej sústavy (radiátorov). Tepelné čerpadlo sa môže oplatiť aj vo veľkých nezateplených budovách, pokiaľ majú modernizovaný vykurovací systém a postačuje im teplota vykurovacej vody do 70 °C.
Vo všeobecnosti platí, že čím nižšiu teplotu vykurovacej vody musí tepelné čerpadlo pripravovať, tým lacnejšia je jeho prevádzka. Preto sa pri starších domoch odporúča najskôr zrekonštruovať vykurovaciu sústavu alebo zlepšiť zateplenie budovy.
Tepelné čerpadlá sú vhodné aj pre pasívne domy, kde okrem vykurovania zabezpečujú ohrev vody, a taktiež pre rekreačné objekty (chaty), kde je potrebné regulovať teplotu počas neprítomnosti a chrániť objekt pred zamrznutím.
Dôležitými parametrami sú aj podlahová plocha, členitosť budovy a spôsob rozvodu tepla. Väčšiu a členitejšiu budovu s nevhodne rozmiestnenými vykurovacími telesami je spravidla drahšie vykúriť.
Súčasný spôsob vykurovania: plyn, uhlie alebo elektrina
Ak je dom vykurovaný tuhými palivami alebo elektrinou a existujúca vykurovacia sústava pracuje s teplotou vody do 70 °C, prechod na tepelné čerpadlo dáva ekonomický zmysel.
Pri vykurovaní plynom závisí rozhodnutie viac od aktuálnych cien energií, požadovaného komfortu, energetickej nezávislosti a tolerancie voči dlhšej návratnosti investície, ktorá sa zvyčajne pohybuje približne medzi 5 až 8 rokmi.
Ak je tepelné čerpadlo hlavným zdrojom tepla, domácnosť môže využívať zvýhodnenú tarifu elektrickej energie pre celú spotrebu domácnosti, čo prináša dodatočné úspory.
Voľba typu tepelného čerpadla
Účinnosť tepelného čerpadla a vykurovací faktor
Návratnosť investície výrazne závisí od účinnosti zariadenia. Tá sa vyjadruje pomocou vykurovacieho faktora COP, ktorý udáva, koľkokrát viac tepla čerpadlo dodá oproti elektrickej energii potrebnej na jeho prevádzku.
Čím vyššia hodnota COP, tým vyššia účinnosť zariadenia. Dôležitý je aj sezónny vykurovací faktor SCOP, ktorý vyjadruje priemernú účinnosť počas celej vykurovacej sezóny.
Bežné hodnoty SCOP:
- vzduch-voda: približne 4 až 5,
- zem-voda: približne 4,5 až 5,5.
Príklad: COP 5 znamená, že prevádzkové náklady budú približne pätinové oproti elektrokotlu. Ak je elektrina približne dvojnásobne drahšia než plyn, vykurovanie tepelným čerpadlom môže byť približne o 60 % lacnejšie ako vykurovanie plynovým kotlom.
Využitie: vykurovanie, ohrev vody, chladenie a bazén
Tepelné čerpadlo možno okrem vykurovania využiť aj na ohrev teplej úžitkovej vody, prípadne na ohrev bazénovej vody a v lete aj na chladenie. Ak je požiadavkou viac funkcií než len samotné vykurovanie, tepelné čerpadlo bude pravdepodobne najekonomickejším riešením.
Treba však pamätať na to, že vyššie nároky na jeho využitie ovplyvňujú potrebný výkon zariadenia, od ktorého sa odvíja nielen obstarávacia cena, ale aj prevádzkové náklady. Projektovú prípravu preto netreba podceňovať.
Moderné invertorové tepelné čerpadlá dosahujú najvyššie úspory pri prevádzke v správnom pracovnom bode. Nevhodne zvolený typ tepelného čerpadla, či už poddimenzovaný alebo predimenzovaný, môže viesť k zbytočným nákladom a skráteniu jeho životnosti. Kompresor predimenzovaného tepelného čerpadla bude často taktovať (často sa zapínať a vypínať), zatiaľ čo kompresor poddimenzovaného tepelného čerpadla bude nadmerne zaťažovaný
Hlukové emisie
Každé tepelné čerpadlo počas prevádzky vydáva určitý hluk. Najčastejšie ho spôsobuje kompresor alebo ventilátor (pri tepelných čerpadlách vzduch-voda). STIEBEL ELTRON vyvíja mimoriadne tiché tepelné čerpadlá a ponúka vhodné riešenie pre každý typ stavby. Vďaka tomu môžete vy aj vaši susedia pokojne spať, aj keď tepelné čerpadlo pracuje naplno.
Hlukové limity podľa slovenskej legislatívy
Ochranu pred hlukom na Slovensku upravuje Vyhláška Ministerstva zdravotníctva SR č. 549/2007 Z. z., ktorá stanovuje prípustné hodnoty hluku vo vonkajšom aj vnútornom prostredí.
Referenčný časový interval je:
- deň: 6:00 – 18:00,
- večer: 18:00 – 22:00,
- noc: 22:00 – 6:00.
Chránený vonkajší priestor pri obytných budovách:
- denná a večerná doba: spravidla 45 až 50 dB(A) v závislosti od kategórie územia,
- nočná doba: spravidla 40 až 45 dB(A).
Chránený vnútorný priestor obytných budov:
- denná doba: spravidla 30 až 40 dB(A),
- nočná doba: spravidla 25 až 30 dB(A), v závislosti od kategórie vnútorného priestoru.
Pri návrhu a umiestnení tepelného čerpadla je preto dôležité zohľadniť nielen jeho výkon a účinnosť, ale aj prevádzkovú hlučnosť a vzdialenosť od obytných priestorov. Správne navrhnuté a odborne nainštalované tepelné čerpadlo spĺňa požiadavky slovenskej legislatívy a zabezpečuje komfortnú prevádzku bez nadmerného hluku.
Ďalšie faktory pri rozhodovaní
Kombinácia s inými vykurovacími systémami: maximálna efektivita
Tepelné čerpadlá možno jednoducho kombinovať s inými zdrojmi tepla, napríklad s plynovými kotlami alebo solárnymi kolektormi. Vďaka vhodnej kombinácii je možné optimalizovať výkon tepelného čerpadla a maximalizovať návratnosť celého systému.
Pri rekonštrukciách je možné vďaka bivalentnej prevádzke, teda prevádzke s druhým záložným zdrojom tepla, ušetriť na úpravách vykurovacej sústavy, najmä ak ide o vysokoteplotný systém vyžadujúci vykurovaciu vodu s teplotou približne 60 až 85 °C alebo viac.
Voľba vykurovacej sústavy: vplyv na účinnosť vykurovania až 30%
Tepelné čerpadlá pracujú najefektívnejšie pri využití nízkoteplotných vykurovacích systémov. Ideálnym riešením je podlahové, stropné alebo stenové vykurovanie.
Dotácie: zníženie obstarávacích nákladov
Na obstaranie tepelného čerpadla je často možné získať výhodné štátne dotácie. Pri jeho inštalácii spolu s doplnkovým ekologickým zdrojom energie, napríklad termickými solárnymi kolektormi alebo fotovoltickými panelmi, býva nárok na dotáciu spravidla vyšší.
Výkon zohráva dôležitú úlohu: zima nie je problém, pozor však na zbytočné predimenzovanie
Obstarávacia cena tepelného čerpadla býva vyššia pri výkonnejších modeloch. Preto nie je potrebné snažiť sa pokryť 100% tepelných strát za každých okolností.
Výkon potrebný počas niekoľkých málo extrémne mrazivých dní v roku, keď teplota klesne hlboko pod bod bivalencie a tepelné čerpadlo nedokáže samo pokryť tepelné straty objektu, je vhodnejšie zabezpečiť pomocou záložného (bivalentného) zdroja tepla, spravidla elektrokotla. Ten by mal byť štandardnou súčasťou každého systému s tepelným čerpadlom.
Optimálnym riešením býva voľba výkonu na úrovni približne 80 až 90% potreby objektu, pričom záložný zdroj pokrýva v priemere iba okolo 5% celkovej ročnej dodávky tepla.
Počet a správanie obyvateľov budovy: rozumné hospodárenie sa oplatí, no vhodné nastavenie teploty sa líši od iných systémov
Rovnako ako pri iných spôsoboch vykurovania a ohrevu vody, aj pri tepelnom čerpadle ovplyvňujú obstarávacie a prevádzkové náklady požadovaná vnútorná teplota, počet členov domácnosti a frekvencia sprchovania či kúpeľov.
Tu však podobnosť s inými systémami končí. Najnižšie celkové prevádzkové náklady dosahuje tepelné čerpadlo vtedy, keď je vykurovanie nastavené na stabilnú vnútornú teplotu, ktorá sa počas dňa výrazne nemení.
Rovnako je ideálne ponechať riadenie teploty v budove priamo na tepelnom čerpadle. Lokálne obmedzovanie teploty mimo nastavených okruhov môže viesť k tomu, že tepelné čerpadlo bude v konečnom dôsledku vykurovať viac, než je potrebné.
Osobné preferencie: investícia do komfortu a nezávislosti
Investícia do tepelného čerpadla je aj otázkou osobných preferencií. Závisí od toho, nakoľko si majiteľ nehnuteľnosti cení používateľský komfort v podobe jednoduchého diaľkového ovládania, bezúdržbovej prevádzky, možnosti chladenia počas leta, energetickej nezávislosti a ekologicky šetrného riešenia.
Cena elektriny: vplyv na prevádzkové náklady
Aby tepelné čerpadlá vyrobili teplo pre váš domov, využívajú energiu z okolitého prostredia. Na svoju prevádzku však potrebujú aj elektrickú energiu. Hoci jej spotrebujú relatívne málo, pretože vyprodukujú až päťkrát viac energie, než samy spotrebujú, cena elektriny je jedným z najdôležitejších faktorov ovplyvňujúcich ich ekonomickú návratnosť.
Vo všeobecnosti platí, že rast cien elektrickej energie predlžuje dobu návratnosti investície. Naopak, pri poklese cien elektriny sa návratnosť skracuje.
Dôležité je tiež zohľadniť možnosť využívania zvýhodnených dvojtarifných sadzieb elektrickej energie pre domácnosti s tepelným čerpadlom. Vďaka nim môžu majitelia odoberať lacnejšiu elektrinu aj pre ostatné spotrebiče v domácnosti.
Ak je budova vybavená vlastným alternatívnym zdrojom energie, najmä fotovoltickou elektrárňou, návratnosť investície do tepelného čerpadla sa ešte viac skracuje.
Finančná návratnosť tepelného čerpadla
Návratnosť investície do tepelného čerpadla vždy závisí od konkrétneho riešenia a konkrétnej nehnuteľnosti. Vo väčšine prípadov sa pohybuje v rozmedzí 5 až 8 rokov. Počiatočnú investíciu možno výrazne znížiť využitím dostupných dotačných programov. Životnosť kvalitného, správne nastaveného a pravidelne servisovaného tepelného čerpadla bežne presahuje 20 rokov.
Prevádzkové náklady: Aktuálne modelové výpočty prevádzkových nákladov, ktoré porovnávajú tepelné čerpadlá s elektrokotlami, plynovými kotlami a kotlami na tuhé palivá pre novostavby, rekonštruované domy postavené po roku 2000 aj staršie domy postavené pred rokom 2000.
Novostavba
Celkové ročné náklady domácnosti na vykurovanie, ohrev teplej vody a ostatnú spotrebu elektrickej energie
| Plocha (m2) | Tepelná strata (kW) | Spotreba tepla (kWh/rok) | Tepelné čerpadlo vzduch-voda | Tepelné čerpadlo zem-voda | Elektrokotol | Plynový kotol | Kotol na drevo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 | 2,6 | 9 591 | 37 465 Kč | 33 017 Kč | 61 452 Kč | 47 225 Kč | 43 821 Kč |
| 150 | 3,9 | 12 795 | 41 319 Kč | 35 517 Kč | 73 451 Kč | 52 358 Kč | 47 817 Kč |
| 200 | 5,2 | 15 998 | 46 090 Kč | 38 016 Kč | 85 446 Kč | 57 489 Kč | 51 812 Kč |
| 250 | 6,5 | 19 202 | 47 906 Kč | 40 515 Kč | 97 445 Kč | 62 622 Kč | 55 808 Kč |
Dom postavený po roku 2000
Celkové ročné náklady domácnosti na vykurovanie, ohrev teplej vody a ostatnú spotrebu elektrickej energie
| Plocha (m2) | Tepelná strata (kW) | Spotreba tepla (kWh/rok) | Tepelné čerpadlo vzduch-voda | Tepelné čerpadlo zem-voda | Elektrokotol | Plynový kotol | Kotol na uhlie | Kotol na drevo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 | 4,68 | 14 717 | 45 970 Kč | 37 782 Kč | 80 649 Kč | 55 437 Kč | 58 067 Kč | 50 214 Kč |
| 150 | 7,02 | 20 483 | 52 258 Kč | 42 580 Kč | 102 243 Kč | 64 674 Kč | 68 334 Kč | 57 405 Kč |
| 200 | 9,36 | 26 250 | 61 426 Kč | 47 380 Kč | 123 840 Kč | 73 913 Kč | 78 603 Kč | 64 597 Kč |
| 250 | 11,7 | 32 016 | 65 718 Kč | 52 178 Kč | 145 434 Kč | 83 150 Kč | 88 871 Kč | 71 788 Kč |
Dom postavený pred rokom 2000
Celkové ročné náklady domácnosti na vykurovanie, ohrev teplej vody a ostatnú spotrebu elektrickej energie
| Plocha (m2) | Tepelná ztráta (kW) | Spotřeba tepla (kWh/rok) | Tepelné čerpadlo vzduch-voda | Tepelné čerpadlo země-voda | Elektrokotel | Plynový kotel | Kotel na uhlí | Kotel na dřevo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 | 7,8 | 22 405 | 54 726 Kč | 45 512 Kč | 109 441 Kč | 67 753 Kč | 71 757 Kč | 59 802 Kč |
| 150 | 11,7 | 32 016 | 67 586 Kč | 54 081 Kč | 145 434 Kč | 83 150 Kč | 88 871 Kč | 71 788 Kč |
| 200 | 15,6 | 41 627 | 80 312 Kč | 62 651 Kč | 181 427 Kč | 98 546 Kč | 105 985 Kč | 83 775 Kč |
| 250 | 19,5 | 51 238 | 98 007 Kč | 72 335 Kč | 217 420 Kč | 113 943 Kč | 123 100 Kč | 95 761 Kč |
Predpoklady výpočtu
Lokalita: stredné Čechy, výpočtová oblasť −13 °C, priemerná vnútorná teplota interiéru +21 °C, denná spotreba teplej vody (TV) 150 litrov bez cirkulácie. Výška stropu 2,6 metra, prízemie + poschodie, budova typu kváder.
Novostavba:
Merná tepelná strata 10 W/m³, nízkoteplotný vykurovací systém, ekvitermná teplota vykurovacej sústavy 42/35 °C.
Dom postavený po roku 2000:
Merná tepelná strata 18 W/m³, radiátorový vykurovací systém, teplota radiátorov ekvitermne regulovaná so spádom 50/40 °C.
Dom postavený pred rokom 2000:
Merná tepelná strata 30 W/m³, radiátorový vykurovací systém, teplota radiátorov ekvitermne regulovaná so spádom 55/45 °C.
Cena elektriny:
Sadzba D57 (domácnosti s tepelným čerpadlom): 3,745 Kč/kWh
Sadzba D02: 5,916 Kč/kWh.
Cena plynu: 1,602 Kč/kWh.
Cena uhlia: 6 790 Kč/t.
Cena palivového dreva: 1 500 Kč/m³.
Výhrevnosť:
Hnedé uhlie: 1 t = 4 486 kWh
Palivové drevo: 1 m³ = 1 415 kWh.
Priemerná účinnosť kotla na uhlie/drevo: 85 %.