Tepelné čerpadlo vzduch-zdroj je nejméně problematické. Jak to funguje? K získávání tepla nepotřebuje žádnou externí instalaci. Okolní vzduch je nasáván uvnitř zařízení ventilátorem a přímo proudí přes výparník a odevzdává teplo pracovnímu médiu cirkulujícímu ve vnitřním okruhu čerpadla.

Při rozhodování o stavbě domu se dříve nebo později ve fázi stavby musíte rozhodnout - čím dům vytápět? Vzduchová tepelná čerpadla jsou v posledních letech stále populárnější. Co musíme vědět před výběrem tepelného čerpadla, jak připravit kotelnu na jeho realizaci, na jaké exekutivní záležitosti se vyplatí věnovat pozornost? Jak funguje vzduchové tepelné čerpadlo?

Vzduchové tepelné čerpadlo a standard energeticky úsporné konstrukce

Vzduchová tepelná čerpadla jsou řešením, které splňuje nové standardy energeticky úsporné výstavby a nové právní předpisy týkající se výběru zdroje tepla. Významné změny v tomto ohledu přinesly nové technické podmínky budov a jejich umístění, které vstoupily v platnost 1. ledna 2021. Tyto požadavky, zejména pokud jde o index neobnovitelné primární energie EP, nutí investory využívat energii co nejvíce z obnovitelných zdrojů v nově navrhovaných budovách. Při výběru tepelného čerpadla pro vytápění domu se nemusíme bát, že takové rozhodnutí bude zpochybněno ve fázi žádosti o stavební povolení, a to může být případ, kdy zvolíme kotel na ekohrášek na uhlí, elektrické vytápění nebo zemní plyn. Pak, abychom splnili požadavky na splnění indexu primární energie Ep, musíme v objektu dodatečně navrhnout instalaci, která umožňuje využití energie z obnovitelných zdrojů – solárních kolektorů, fotovoltaiky – nebo mechanického větrání s rekuperací tepla.

Vraťme se k tepelným čerpadlům a zamysleme se nad tím, proč se vytápění tepelným čerpadlem vyplatí? Podívejme se nejprve, jak vzduchové tepelné čerpadlo funguje.

Jak funguje vzduchové tepelné čerpadlo

Tepelné čerpadlo je často nazýváno ekologickým zařízením. Nevypouští totiž do prostředí žádné škodliviny a teplo, které využívá, je ve skutečnosti energií slunečního záření akumulované v zemi, vodě nebo vzduchu. Nedochází k degradaci prostředí, kde čerpadlo pracuje. Dosažení teploty topné vody v instalaci až na úrovni 60ºC je možné díky termodynamickým přeměnám chladiva v chladicím systému tepelného čerpadla, které probíhají díky použití výparníku, kompresoru, kondenzátoru a expanzního ventilu. . Tato cirkulace má svá omezení, proto v extrémních podmínkách, kdy je venku -20 nebo dokonce -25oC, bude provoz vzduchového tepelného čerpadla navíc podpořen vestav. elektrický ohřívač nebo špičkový zdroj tepla (toto téma rozvineme dále v článku).

Proč zvolit vzduchové tepelné čerpadlo?

Nejjednodušší na realizaci a zároveň nejméně nákladné je použití venkovního vzduchu jako spodního zdroje pro tepelné čerpadlo. Je k dispozici prakticky pro každou projektovou investici, proto je toto řešení nejoblíbenější v segmentu tepelných čerpadel. Instalace vzduchového tepelného čerpadla není příliš náročná, vyžaduje speciální podstavec, na kterém je vyroben vnější agregát tepelného čerpadla a speciální chladící potrubí je namontováno do vnitřní jednotky umístěné např. v kotelně. Díky tomu můžeme bez zásadních úprav instalace použít vzduchová tepelná čerpadla ve stávajících zařízeních, zejména mezi těmi - s radiátorovou instalací.

V současné době jsou na trhu vzduchová tepelná čerpadla, která si snadno poradí se získáním parametru topné vody 60ºC - zejména při nízkých teplotách venkovního vzduchu -25ºC.

Za zmínku stojí, že vzduch uvnitř domu lze využít i jako spodní zdroj - takové řešení se používá u zásobníků teplé užitkové vody se zabudovaným nízkopříkonovým tepelným čerpadlem (běžně známým jako teplá voda tepelná čerpadla). Je však třeba vzít v úvahu, že můžeme budovu výrazně ochladit a např. způsobit podtlak v místnostech.

U tepelných čerpadel vzduch-vzduch, tedy běžně označovaných jako klimatizace, můžeme pokojně využít vnitřní vzduch k vytápění místností, např. pomocí potrubní klimatizace, která nasává cirkulovaný vzduch, ohřívá ho a vypouští do pokojů.

Výhody výběru vzduchového tepelného čerpadla

Výběr tepelného čerpadla pro vytápění nově navrženého objektu přináší z pohledu projektanta zdravotechniky řadu výhod. Nejdůležitější z nich jsou jistě malé rozměry zařízení, díky kterým se tepelné čerpadlo spolu se zásobníkem užitkové vody vejde i do malé místnosti.Někteří výrobci nabízejí vnitřní jednotky s vestavěným zásobníkem, díky kterému získáme kompaktní zařízení.

Rozhodnutím pro vzduchové tepelné čerpadlo odpadají náklady na zhotovení kouřovodu, skladu paliva nebo dalšího příslušenství k instalaci. Investor, který se rozhodne vytápět dům tepelným čerpadlem, musí kromě technické místnosti pro vnitřní jednotku a zásobníku užitkové vody najít prostor pro externí jednotku. To se zase provádí na betonovém základu (pro ochranu jednotky před sněhem) nebo na speciálních montážních konzolách. Je důležité neumisťovat takovou jednotku v blízkosti oken a ložnic - při odmrazování mohou vydávat hluk přesahující 40 dB(A). Proto je nejlepší směřovat výstup vzduchu z tepelného čerpadla např. ze strany ulice, protože místnosti vyžadující ochranu proti hluku se na této straně nenacházejí.

Dalším důležitým bodem je, že tepelná čerpadla jsou vhodná jako hlavní zdroj tepla pro budovy, které budou podléhat následné energetické certifikaci, např. od nezávislého Institutu pasivních domů PHI. Certifikát PHI ukládá požadavek na splnění potřeby tepla budovy na vytápění v množství nepřesahujícím 15 kWh/(m2rok). Pro zajímavost je třeba dodat, že dosažení takto nízké energetické náročnosti budovy je spojeno s nutností získat jak adekvátní tepelnou ochranu budovy, tak přijetí energeticky úsporných instalačních řešení a používání výrobků a materiálů certifikovaných institutem. Projektanti a architekti jsou ochotnější používat certifikovaná zařízení v pasivní výstavbě, což potvrzuje vysokou kvalitu produktu.

Kolik stojí vzduchové tepelné čerpadlo?

Níže uvádím předpokládané náklady na výstavbu kotelny na bázi vzduchového tepelného čerpadla v rozdělení na jednotlivé položky. V níže uvedených cenách musí být zahrnuto DPH 8 %.

Typ zařízeníCena
Vzduchové tepelné čerpadlo 8-16 kW23 000–55 000 PLN
Zásobník teplé vody 275-400 dm32300-4100 PLN
Expanzní tlaková nádoba s bezpečnostní skupinou500–800 PLN
Bezdrátové ovládání 2 topných zón (přízemí a podkroví)600-1100 PLN
Hydraulické a elektrické prvky v kotelně s montáží5000-10 PLN 500

COP - co je to v tepelných čerpadlech?

Výrobci tepelných čerpadel ve svých katalogových kartách uvádějí index účinnosti tepelného čerpadla COP (Coefficient of performance) je koeficient vyjadřující poměr množství dodaného tepla k množství energie (zpravidla elektřiny) spotřebované čerpadlem. .Je také vhodné dodat, že množství získaného tepla je součtem množství energie odebrané ze spodního zdroje, tedy z venkovního vzduchu, a množství elektřiny spotřebované na pohon kompresoru tepelného čerpadla. Čím vyšší je index COP, tím méně energie je potřeba k získání stejného množství tepla. Snaha o zvýšení hodnoty tohoto koeficientu je proto z ekonomického hlediska plně oprávněná.

Tento indikátor nás bohužel neinformuje o skutečných provozních nákladech čerpadla, protože COP se udává pro okamžitou hodnotu - a konkrétní teplotu na straně spodního a horního zdroje. Ve skutečnosti se provozní parametry mohou lišit ve velmi širokých mezích, zejména u čerpadel na horkou vodu/vodu mohou být výkyvy venkovní teploty extrémní.

Koeficient bližší skutečným parametrům účinnosti tepelných čerpadel je tzv. SCOP, tedy sezónní koeficient, určující poměr množství vyrobené tepelné energie za celou topnou sezónu ke spotřebované elektřině.Odhadem pomocí tohoto ukazatele tedy můžeme určit, kolik nás bude stát vytápění domu tepelným čerpadlem.

Jak odhadnout výkon vzduchového tepelného čerpadla?

Při rozhodování o výběru vzduchového tepelného čerpadla pro vytápění bytového domu musíme nejprve řídit výkon tepelného čerpadla na jmenovitém provozním bodě. Všichni výrobci tepelných čerpadel jsou povinni zajistit výkon svých zařízení v souladu s požadavky normy EN 14511. To znamená, že výkon vzduchových tepelných čerpadel je uveden pro výpočtové kritérium A2/W35. Když je to např. 8,0 kW, znamená to, že při teplotě venkovního vzduchu 2°C a nastavené teplotě vody v topném systému 35°C je topný výkon zařízení 8,0 kW.

Další kritéria, se kterými se můžeme setkat, jsou A7/W35 a A-7/W35. To znamená venkovní teplotu vzduchu -7 a 7°C. V případě zemního tepelného čerpadla se můžeme setkat s označením B0/W35, což znamená teplotu chladiva 0°C a topné vody 35°C.Tyto informace se vyplatí znát pro správné porovnání výkonu tepelného čerpadla pro konkrétní teplotu.

Za zmínku stojí také to, že potřebu tepla budovy – na základě které vybíráme tepelné čerpadlo – lze nalézt v energetických charakteristikách. Je základním prvkem každého technického projektu sanitárního průmyslu. Tepelné čerpadlo by mělo být zvoleno tak, aby co nejvíce pokrylo celkové potřeby vytápění objektu. Ty jsou zase určeny v souladu s normou PN-EN 12831.

U vzduchových tepelných čerpadel mějte na paměti, že se snižující se teplotou venkovního vzduchu klesá topný výkon. Proto se taková čerpadla vybírají na základě bivalentního teplotního bodu, tedy průsečíku výkonové křivky tepelného čerpadla s křivkou potřeby tepla budovy. Čím nižší je teplota bivalentního bodu, tím větší je podíl tepelného čerpadla na tepelné bilanci objektu.

Zbývající potřeby vytápění lze doplnit pomocí elektrického ohřívače zabudovaného do vnitřní jednotky tepelného čerpadla. Výkon elektrického ohřívače je v závislosti na modelu 6-9 kW.

Cenová výhodnost vzduchového tepelného čerpadla

Tepelné čerpadlo spotřebovává málo konvenční (elektrické) energie a jeho provozní náklady patří mezi nejnižší ze všech oblíbených topných zařízení. Ceny tepelných čerpadel začínají kolem 10 000 liber. PLN, a to platí pro zařízení s malým topným výkonem 3-5 kW. Pro vytápění rodinných domů o ploše cca 150 m2 obvykle postačuje jmenovitý výkon 8-10 kW (tepelné čerpadlo je voleno tak, aby jeho jmenovitý výkon nebyl větší než maximální příkon na vytápění domu - jeho předimenzování má za následek nejen vyšší pořizovací cenu, ale především nehospodárnou práci, tedy mnohem vyšší provozní náklady).

Přečtěte si také: FAKTA a MÝTY o vzduchových tepelných čerpadlech

Tepelná čerpadla jsou odolná zařízení, která fungují bez problémů v průměru několik let. Za zhruba 25 tisíc PLN si můžete pořídit tepelné čerpadlo vzduch-voda 8 kW se zásobníkem na ohřev užitkové vody. Takové zařízení může napájet instalaci ústředního topení. s radiátory nebo podlahovým vytápěním. Při velmi nízkých venkovních teplotách (pod -15oC), kdy je potřeba tepla největší, bude zásobováno především elektrickým ohřívačem zabudovaným v tepelném čerpadle. Vždyť průměrná roční účinnost vzduchového tepelného čerpadla (s přihlédnutím k provozu ohřívače) je v našich klimatických podmínkách přibližně 3, což znamená, že z kilowatthodiny elektrické energie dodané pro pohon čerpadla vyjdou přibližně 3 kWh tepla. se získá v průměru. Provozní náklady takového čerpadla jsou tedy téměř třikrát nižší než u klasického elektrického vytápění.

DOPORUČUJEME:

  • Projekty domů z kolekce Murator s tepelným čerpadlem>

U tepelných čerpadel země-voda a těch, která získávají teplo z vody, platíme nejen za čerpadlo, ale i za instalaci, která umožňuje odběr tepla ze spodního zdroje. Celková cena systému se zemním výměníkem je minimálně 40 000 PLN. zlotý. Průměrná roční účinnost samotného tepelného čerpadla zásobujícího nízkoteplotní systém ústředního vytápění může dokonce překročit 5, ale pokud vezmeme v úvahu účinnost všech komponent systému a spotřebu energie oběhových čerpadel, může se ukázat, že se bude blížit 4. Nicméně náklady na energii pro napájení topného systému budou téměř čtyřikrát nižší než u konvenčního elektrického vytápění.

Kategorie:

Rekonstrukce