Typy tepelných čerpadel
Přehled a rozdíly
Různé typy tepelných čerpadel využívají různé zdroje tepla: vzduch, vodu a zemi. Existují také modely pro vnitřní nebo venkovní instalaci. V závislosti na stavebních podmínkách, velikosti pozemku a dostupném prostoru ve sklepě nebo technické místnosti může být jeden systém vhodnější než druhý. Kdo zná rozdíly, výhody a nevýhody jednotlivých typů, může se při výběru vhodného tepelného čerpadla lépe zorientovat a najít optimální řešení vytápění pro svůj domov.
Přehled
- Typy tepelných čerpadel: Tepelná čerpadla vzduch/voda, voda/voda a země/voda se liší především zdrojem tepla, který využívají - tedy okolním vzduchem, podzemní vodou nebo zemí.
- Velmi jednoduchá instalace: Vzduchová tepelná čerpadla nevyžadují žádné stavební úpravy, a proto jsou ideální pro modernizaci/dodatečnou instalaci ve starších domech.
- Vyšší účinnost, ale složitější instalace: Tepelná čerpadla na podzemní vodu a geotermální tepelná čerpadla vyžadují vrty nebo instalaci kolektorů.
- Další typy tepelných čerpadel: Tepelná čerpadla vzduch/vzduch bez vodního otopného okruhu a tepelná čerpadla pro ohřev pouze teplé užitkové vody. Hybridní vytápění jako kombinace tepelného čerpadla a stávajícího otopného systému.
- Kritéria výběru: O vhodném typu rozhodují klima, typ budovy, pozemek, náklady a dostupné dotace.
Nejdůležitější typy tepelných čerpadel
Tepelná čerpadla jako klimaticky šetrné řešení vytápění přeměňují energii z okolního prostředí na teplo - tento princip funguje u všech typů stejně. Liší se především tím, z jakého zdroje tuto energii získávají.
- Tepelné čerpadlo vzduch/voda získává teplo z venkovního vzduchu a je obzvlášť flexibilní pro různé typy instalací.
- Tepelné čerpadlo země/voda využívá teplo z půdy a hodí se zejména pro pozemky s dostatkem prostoru.
- Tepelné čerpadlo voda/voda využívá jako zdroj tepla podzemní vodu a vyniká velmi stabilní a vysokou účinností.
Podrobně: Tepelné čerpadlo vzduch/voda
Jak funguje tepelné čerpadlo vzduch/voda?
Tento typ tepelného čerpadla pomocí ventilátoru nepřetržitě nasává okolní vzduch. Může jít buď o venkovní vzduch (u venkovních jednotek), nebo o vzduch uvnitř budovy (např. u jedootek umístěných ve sklepě). Z tohoto vzduchu tepelné čerpadlo odebírá energii, kterou následně pomocí stlačení v chladicím okruhu zvyšuje na vyšší teplotní úroveň a poté ji předává do otopné vody.
To funguje i tehdy, když venkovní teplota klesne pod 0 °C. U venkovních jednotek to znamená, že „teplo“ ve zdroji, tedy venkovním vzduchu, je velmi nízké. Přesto lze tímto způsobem vyrobit dostatek tepla pro vytápění. Důležité je pouze to, aby bod varu chladiva v tepelném čerpadle byl nižší než teplota venkovního vzduchu.
Co je třeba zohlednit při instalaci tepelného čerpadla vzduch/voda?
U tohoto typu tepelného čerpadla existují dvě možnosti instalace:
- Tepelné čerpadlo jako venkovní jednotka: Tepelné čerpadlo se instaluje odolně vůči povětrnostním vlivům před budovu nebo na zahradu.
- Tepelné čerpadlo pro vnitřní instalaci (v interiéru): Systém se instaluje na chráněném místě uvnitř domu.
U obou variant je důležité zajistit, aby nebyl omezen proud vzduchu.Další náročné přípravné práce nebo připojení ke zdrojům tepla nejsou nutné.
Typickými oblastmi použití tohoto typu tepelného čerpadla jsou novostavby, ale také modernizace stávajících otopných systémů, protože tepelné čerpadlo vzduch/voda lze poměrně snadno integrovat.
Výhody a nevýhody tepelných čerpadel vzduch/voda
Podrobně: Tepelné čerpadlo voda/voda
Jak funguje tepelné čerpadlo voda/voda?
Sací studna čerpá podzemní vodu do tepelného čerpadlu. Její konstantní teplota je mimořádně vhodná pro výrobu tepla. Tepelné čerpadlo z této vody odebírá energii a pomocí kompresního procesu ji převádí na využitelnou teplotu pro otopný systém. Podzemní voda se vrací zpět do země prostřednictvím zemních vrtů.
Co je třeba zohlednit při instalaci tepelného čerpadla voda/voda?
Pro instalaci tohoto typu tepelného čerpadla jsou nutné následující podmínky
- vybudování studní pro odběr a návrat vody
- dostatečný přístup ke kvalitní podzemní vodě
- získání potřebných povolení a splnění úředních požadavků
Typickými oblastmi použití jsou nemovitosti s dobrým přístupem k podzemní vodě.
Výhody a nevýhody tepelných čerpadel voda/voda
Podrobně: Tepelné čerpadlo země/voda
Jak funguje tepelné čerpadlo země/voda?
Tepelné čerpadlo země/voda vyžaduje geotermální sondy nebo geotermální kolektory. V nich cirkuluje kapalina, solanka, která absorbuje teplo ze země a přivádí ho do tepelného čerpadla. V tepelném čerpadle se pak energie využívá k vytápění pomocí kompresního procesu.
Co je třeba zohlednit při instalaci tepelného čerpadla země/voda?
U tohoto typu tepelného čerpadla existují dvě možnosti instalace:
- Vrtané sondy: Instalují se do vrtů hlubokých přibližně 100 metrů. Zásadní je zde možnost a vhodnost vrtání na daném pozemku, stejně jako ověření místních předpisů. Výhodou je, že od hloubky přibližně 10 metrů zůstává teplota půdy po celý rok konstantní.
- Geotermální kolektory: Pokládají se hadovitě do hloubky asi 1,5 metru a vyžadují větší plochu než vrtané sondy. Proto je nutný dostatečně velký, nezastavěný a nezhutněný pozemek.
Typickými oblastmi použití tohoto typu tepelného čerpadla jsou novostavby a nemovitosti s dostatečným nezastavěným pozemkem.
Výhody a nevýhody tepelných čerpadel země/voda
Srovnání typů tepelných čerpadel
| Typ tepelného čerpadla | Tepelné čerpadlo vzduch/voda | Tepelné čerpadlo voda/voda | Tepelné čerpadlo země/voda | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Princip fungování
|
odebírá teplo z okolního vzduchu |
využívá teplo z podzemní vody |
využívá teplo ze země (sondy/kolektorů) | ||||||
Umístění |
možnost vnitřní nebo venkovní instalace |
vnitřní instalace + 2 studny |
vnitřní instalace + geotermální sondy/kolektory | ||||||
Je nutné dodržet během instalace |
volná cirkulace vzduchu, |
přístup k čisté podzemní vodě, |
dostatečný prostor na pozemku | ||||||
Investiční náklady |
nízké až střední |
střední až vysoké |
střední až vysoké | ||||||
Provozní náklady |
střední, u venkovních jednotek |
nízké, velmi účinné |
nízké, velmi účinné | ||||||
Výhody |
jednoduchá instalace, bez vrtů |
velmi vysoká účinnost, |
velmi vysoká účinnost, | ||||||
Nevýhody |
nižší výkon při velmi nízkých teplotách |
nutné povolení pro podzemní vodu |
vrty nebo kolektory vyžadují prostor | ||||||
Typické oblasti použití |
novostavby a rekonstrukce, |
novostavby a rekonstrukce |
novostavby a rekonstrukce | ||||||
Možnosti financování |
možnost státních dotací a půjček |
možnost státních dotací a půjček |
možnost státních dotací a půjček |
Více informací o spotřebě elektrické energie různých typů tepelných čerpadel najdete zde.
Tepelné čerpadlo jako vnitřní nebo venkovní jednotka?
Nejčastěji instalovaným typem je tepelné čerpadlo vzduch/voda. Díky svým flexibilním možnostem umístění je vhodné i pro různé stavební podmínky u domu nebo v domě.
Venkovní instalace: Pokud je ve sklepě nebo v interiéru málo místa, lze venkovní jednotky flexibilně umístit před dům nebo na zahradu. Je však nutné zohlednit hlukovou zátěž a dodržet dostatečné odstupy od sousedních pozemků i obytných místností. Upozornění: Důležité je také použití odolných materiálů a robustního krytu odolného vůči povětrnostním vlivům.
Vnitřní instalace (v interiéru): Vzduchová tepelná čerpadla lze umístit i uvnitř budovy – tato varianta patří k tišším řešením. Předpokladem je samozřejmě dostatečný prostor v domě. Zejména při přechodu na obnovitelné zdroje energie lze často využít místnost starého topného systému nebo nádrže na olej.
Upozornění: Je však nutné zajistit stabilní a pevné stěny v instalační místnosti.
Tip: Hlučnost venkovních jednotek tepelných čerpadel
Hlučnost hraje u různých typů tepelných čerpadel důležitou roli, protože zejména ventilátory u vzduchových tepelných čerpadel vytvářejí určitý hluk. Obavy, že venkovní jednotka bude příliš hlučná a bude rušit sousedy nebo obyvatele domu, však většinou nejsou na místě: díky účinnému odhlučnění a tlumení vibrací pracují tepelná čerpadla značky KERMI velmi tiše. Jejich hlučnost je srovnatelná se šustěním listí ve větru.
Pro situace, kdy je potřeba ještě tišší provoz, je k dispozici tichý režim, který zajišťuje extra tichý chod. Díky tomu lze zařízení obvykle bez problémů instalovat venku i bez dalších stavebních opatření.
Další typy tepelných čerpadel
Tepelné čerpadlo vzduch/vzduch: Tento typ tepelného čerpadla funguje podobně jako klimatizace: odebírá teplo z venkovního vzduchu, upraví ho na příjemnou teplotu a předává ho přímo do místnosti pomocí ventilátoru. Na rozdíl od jiných tepelných čerpadel zde neexistuje vodní otopný okruh ani ohřev teplé vody.
Tepelné čerpadlo pro ohřev teplé vody (užitkové vody): Jak už název napovídá, tento typ tepelného čerpadla neohřívá obytné prostory, ale pouze teplou vodu pro domácnost – například pro sprchování, mytí rukou nebo vaření. K ohřevu využívá energii z vnitřního vzduchu, venkovního vzduchu nebo odpadního (větracího) vzduchu. Často se používá v kombinaci se stávajícím otopným systémem a umožňuje výrazné úspory energie oproti klasickým zařízením pro ohřev vody.
Co je hybridní vytápění?
Hybridní vytápění kombinuje tepelné čerpadlo s konvenčním otopným systémem a využívá výhod obou technologií. Tepelné čerpadlo zajišťuje úsporné a ekologické vytápění při mírných venkovních teplotách, zatímco konvenční kotel se zapíná při velmi nízkých venkovních teplotách.
Výhody hybridního vytápění:
- vysoká flexibilita a provozní bezpečnost
- zajištění při extrémních venkovních teplotách, což je obzvlášť důležité u starších domů
- využití a zachování stávající topné infrastruktury
Typické scénáře použití:
- rekonstrukce stávajících otopných systémů
- přechodné řešení na cestě k plnému vytápění pomocí tepelného čerpadla
Více informací o hybridním vytápěni jako doplnění stávajícího vytápění najdete zde.
Výběr správného typu tepelného čerpadla
O tom, který typ tepelného čerpadla je pro váš dům nejvhodnější, nakonec rozhodne vaše individuální situace. Zkráceně je třeba zohlednit tyto faktory:
- Klimatické podmínky: Čím mírnější je klima a čím vyšší je průměrná venkovní teplota, tím vhodnější je tepelné čerpadlo vzduch/voda.
- Typ budovy a úroveň zateplení: V novostavbách lze dobře využít všechny typy tepelných čerpadel. U starších domů je kvůli jednodušší dodatečné instalaci často nejpraktičtější řešení vzduch/voda. Zde se dozvíte více o požadavcích pro starší budovy.
- Stavební podmínky: Dostupnost pozemku, přístup k podzemní vodě nebo možnost využití zemního tepla zásadně ovlivňují výběr. Tepelná čerpadla voda/voda a země/voda nabízejí vyšší účinnost, ale vyžadují odpovídající podmínky.
- Ekonomická výhodnost: Tepelná čerpadla vzduch/voda mají obvykle nižší investiční náklady, protože nevyžadují složité zemní práce, mohou však mít vyšší provozní náklady.
- Dotační programy a legislativa: Pro všechny tři typy tepelných čerpadel jsou k dispozici dotační programy, z nichž některé jsou vázány na konkrétní požadavky.
Nejčastější dotazy
Které tepelné čerpadlo je pro váš dům nejlepší?
To, které tepelné čerpadlo je pro váš dům nejvhodnější, závisí na několika faktorech – zejména na klimatu, typu budovy, stavebních podmínkách a vašem rozpočtu. V mírných klimatických podmínkách a při omezeném prostoru je tepelné čerpadlo vzduch/voda často nejflexibilnějším a cenově nejdostupnějším řešením, zejména pro starší domy a dodatečné instalace.
Pokud však máte k dispozici dostatečně velký pozemek nebo přístup k podzemní vodě, nabízejí tepelná čerpadla země/voda nebo voda/voda vyšší účinnost a nižší provozní náklady.
Individuální odborné poradenství pomáhá zvolit optimální tepelné čerpadlo přesně podle vašich potřeb a konkrétních podmínek vašeho domu.
Jaké jsou rozdíly mezi tepelnými čerpadly vzduch, země a voda?
Hlavní rozdíly mezi tepelnými čerpadly spočívají ve zdroji tepla (vzduch, voda, země) a s tím související vlastnosti:
- Tepelné čerpadlo vzduch/voda odebírá teplo z venkovního vzduchu a snadno se instaluje. Jeho účinnost u venkovních jednotek však klesá při nízkých teplotách.
- Tepelné čerpadlo země/voda využívá stabilní teplo země a dosahuje velmi vysoké účinnosti. Vyžaduje však dostatek prostoru a vhodné podmínky pro vrtání zemních sond nebo pokládku zemních kolektorů.
- Tepelné čerpadlo voda/voda získává teplo z podzemní vody a nabízí velmi vysokou účinnost, ale vyžaduje přístup ke kvalitní podzemní vodě a úřední povolení.
Volba vhodného typu tepelného čerpadla tedy závisí především na místních podmínkách a dostupném prostoru.
Jaké tepelné čerpadlo je vhodné pro starší dům nebo novostavbu?
Pro novostavby jsou obecně vhodné všechny typy tepelných čerpadel, protože obvykle nabízí ideální podmínky – kvalitní tepelnou izolaci, dostatek prostoru i vhodné podmínky na pozemku.
Ve starších domech bývá nejčastější a nejpraktičtější volbou tepelné čerpadlo vzduch/voda. Díky své flexibilitě, jednodušší instalaci a minimálním nárokům na pozemek se snadno integruje i do stávajících topných systémů.
Tepelná čerpadla země/voda a voda/voda naopak dosahují vyšší účinnosti a nižších provozních nákladů, vyžadují však vhodné prostorové podmínky – například možnost vrtů pro zemní sondy nebo přístup ke kvalitní podzemní vodě – a také příslušná povolení.
Který typ tepelného čerpadla má nejnižší provozní náklady?
Tepelná čerpadla voda/voda mají obvykle nejnižší provozní náklady, protože využívají velmi stabilní a vysoce efektivní zdroj tepla.
Tepelná čerpadla vzduch/voda jsou sice levnější na pořízení, ale pro výrobu tepla potřebují více elektrické energie.
Tepelná čerpadla země/voda se z hlediska provozních nákladů nacházejí obvykle mezi těmito dvěma systémy.