Vyhledávání
Skip menu
  1. ...
  2. Domovská stránka
  3. Rady a informace
  4. Průvodce informacemi
  5. Tepelná čerpadla
  6. Účinnost tepelného čerpadla
Back to top

Jak porozumět a maximalizovat účinnost tepelných čerpadel

Effizienz von Wärmepumpen mit x-change dynamic eco

Účinnost tepelného čerpadla hraje klíčovou roli v tom, jak ekologické a úsporné bude vaše vytápění. Moderní systémy dokážou z minimální spotřeby elektřiny získat překvapivě velké množství tepla a při optimálních podmínkách často překonávají tradiční způsoby vytápění. O výsledné efektivitě však nerozhoduje pouze samotná technologie tepelného čerpadla, ale také vlastnosti budovy, způsob vytápění i správné nastavení systému. Mnoho faktorů ovlivňujících výkon a provozní náklady přitom můžete snadno ovlivnit sami.

Přehled

  • Co znamená účinnost? Účinné tepelné čerpadlo dokáže s minimální spotřebou elektřiny vyrobit velké množství tepla pro vytápění.
  • Ukazatele účinnosti: Hodnoty COP, SCOP, JAZ a ETA umožňují účinnost přesně měřit a porovnávat. Čím vyšší jsou tyto hodnoty, tím úspornější a efektivnější je provoz tepelného čerpadla.
  • Důležité faktory ovlivňující účinnost: Účinnost nezávisí pouze na technologii tepelného čerpadla, ale také na vlastnostech budovy, typu otopného systému a celkových podmínkách v domácnosti.
  • Účinnost jednotlivých typů tepelných čerpadel: Zvláště účinná jsou tepelná čerpadla typu země/voda a voda/voda. Tepelná čerpadla vzduch/voda se snadněji instalují a technicky jsou účinnější.
  • Teplota přívodu jako faktor účinnosti: Tepelné čerpadla pracují nejúčinněji při nízkých teplotách přívodu. Velké otopné plochy, kvalitní izolace a větrání se zpětným získáváním tepla pomáhají snížit teplotu přívodu.
  • Možnosti optimalizace: Účinnost lze dále zvýšit hydraulickým seřízením soustavy, správným nastavením regulace, chytrým řízením, pravidelnou údržbou a kombinací s fotovoltaickým systémem.

 

Stručně a jednoduše: Jak funguje tepelné čerpadlo?

  • Tepelné čerpadlo odebírá teplo z okolí, tj. ze vzduchu, země nebo podzemní vody.
  • Toto teplo z prostředí je uvnitř tepelného čerpadla absorbováno chladivem.
  • Kompresor chladivo stlačí, čímž se zvýší jeho teplota i tlak.
  • Vytvořené teplo je následně předáno přes výměník tepla do otopného systému domu.
  • Tepelné čerpadlo potřebuje elektrickou energii, ideálně pocházející z obnovitelných zdrojů, především k provozu kompresoru.

Zjistěte více informací o tom, jak tepelné čerpadlo funguje.

Co znamená účinnost tepelných čerpadel?

Obecně platí: čím méně elektrické energie tepelné čerpadlo spotřebuje na výrobu tepla, tím vyšší je jeho účinnost. Účinnost se proto udává pomocí různých ukazatelů, jako jsou COP nebo JAZ, které vyjadřují poměr mezi spotřebovanou elektřinou a vyrobeným teplem.

Vysoká hodnota znamená vysokou účinnost. Ta se pozitivně projeví nejen na nákladech za elektřinu, ale také snižuje dopad na životní prostředí.

Zjistěte nyní více informací o spotřebě elektřiny a provozních nákladech tepelných čerpadel.

Klíčové údaje pro porovnání účinnosti tepelných čerpadel

Aby bylo možné posoudit a porovnat účinnost tepelných čerpadel před koupí i při pozdějším reálném používání, je důležité znát a porozumět různým klíčovým údajům: COP, JAZ, SCOP a ETAs (ηs).

COP (Coefficient of Performance)

Topný faktor (COP) popisuje poměr vyrobeného tepla a spotřebované elektřiny. Například COP 4 znamená, že z 1 kWh elektřiny se vyrobí 4 kWh tepla. Tato hodnota se však vždy vztahuje k definovanému provoznímu bodu s konkrétním přívodem a venkovní teplotou a stanovuje se za zkušebních podmínek. Ve skutečnosti se však podmínky v průběhu roku mění a liší se také podle budovy.

Z tohoto důvodu slouží COP především jako základní orientace o výkonu tepelných čerpadel a umožňuje jejich obecné srovnání: vyšší COP znamená zpravidla účinnější zařízení. Pro hodnocení celoroční účinnosti však COP sám o sobě nestačí – k tomu se používají také ukazatele JAZ, SCOP nebo ETA.

U COP se uvádějí i podmínky, za kterých byla hodnota dosažena. Patří sem:

Co znamená přípona A2/W35 v hodnotě COP? U COP se uvádějí i podmínky, za kterých byla hodnota dosažena. Patří sem:

  • zdroje tepla - „A" znamená vzduch (Air), „B" země (Brine) a „W" voda - a jejich teplota
  • teplota přívodu (W) otopného systému, např. „W35" pro 35 stupňů Celsia

Příklad: COP 4,96 (A2/W35) znamená, že při teplotě vzduchu 2 stupně Celsia a teplotě přívodu 35 stupňů Celsia se s jedním kilowattem elektřiny vyrobí 4,96 kilowattu tepla.

JAZ (roční topný faktor)

Roční topný faktor vypočítává poměr mezi celkovým vyrobeným teplem a množstvím elektřiny, které je k tomu zapotřebí při skutečném provozu. Např. JAZ 3 znamená, že tepelné čerpadlo v posuzované budově bylo schopno za reálných provozních podmínek během jednoho roku vyrobit v průměru tři kilowatty tepla z jednoho kilowattu elektřiny.

Na rozdíl od COP zohledňuje JAZ skutečné podmínky na místě, jako jsou výkyvy venkovní teploty, chování uživatelů a kvalita izolace budovy. Díky tomu má JAZ mnohem větší vypovídací hodnotu o skutečných provozních nákladech a ekologické bilanci tepelného čerpadla. Obecně platí: Čím vyšší je JAZ, tím úspornější a ekologičtější je systém v každodenním provozu.

Jaká je dobrá hodnota JAZ pro tepelná čerpadla? Hodnota alespoň 3,5 se obvykle považuje za dobrou. Pokud je JAZ vyšší, spotřebuje tepelné čerpadlo méně elektřiny a pracuje efektivněji. Velmi dobrá JAZ je například 4 nebo 5. Typické hodnoty podle typu tepelného čerpadla:

  • vzduchová tepelná čerpadla cca 3,5
  • zemní a vodní tepelná čerpadla cca 3,8 až 4,5

 

 

SCOP (Seasonal Coefficient of Performance)

Sezónní topný faktor (SCOP) udává, jak účinně tepelné čerpadlo pracuje během celé topné sezóny. Jde o rozšíření hodnoty COP, protože bere v úvahu, že během roku se mění venkovní teploty. Při výpočtu SCOP se proto zohledňuje více provozních bodů, které odpovídají průměrným sezónním teplotám a jejich četnosti.

Na rozdíl od JAZ, která se počítá individuálně pro každou konkrétní instalaci a budovu v reálném provozu, je SCOP normalizovaná srovnávací hodnota pro různé modely tepelných čerpadel. Díky tomu lze při porovnávání modelů snadno zjistit, které tepelné čerpadlo je za reálných podmínek nejvýkonnější.

Jaká je dobrá hodnota SCOP pro tepelná čerpadla? Tepelné čerpadlo je považováno za účinné, pokud má SCOP alespoň 4. To znamená, že v průměru topnou sezónu vyrobí čtyři kilowatty tepla s jedním kilowattem elektřiny. Vyšší SCOP znamená nižší spotřebu elektřiny a tedy ekonomičtější provoz. Velmi dobré přístroje dosahují SCOP 4,5 a více.

ETA (sezónní energetická účinnost)

Hodnota ETAs (ηs, sezónní energetická účinnost) udává, kolik procent spotřebované energie se v ročním průměru skutečně dostane do domu jako využitelné teplo. Zohledňuje přitom reálné provozní podmínky během ročních období i klimatická pásma. Příklad: Pokud je hodnota ETAs 150 %, tepelné čerpadlo vyrobí za rok 1,5násobek množství tepla z určitého množství elektřiny. K výpočtu hodnoty ETAs se používá SCOP.

Velkou výhodou je, že ETAs se pomocí vhodných výpočtových metod určují i pro jiné zdroje tepla. Zahrnuje také spotřebu pomocné energie a pomocí faktoru primární energie zohledňuje klimatickou bilanci zdroje energie. Díky tomu umožňuje férové srovnání různých topných systémů a tvoří základ energetického štítku. U tepelných čerpadel je ETAs také důležitý pro získání dotací.

Jak si tepelná čerpadla stojí v porovnání s ETA?

Při přímém srovnání hodnot ETAs dosahují tepelná čerpadla často vysokých hodnot, protože na rozdíl od topných systémů využívajících fosilní paliva dosahují hodnot vyšších než 100 %. Hodnota kolem 130 % je u tepelných čerpadel považována za solidní. Hodnoty od 150 % do více než 200 % představují velmi účinné systémy, které spotřebovávají obzvláště málo elektřiny a pracují hospodárně.

Jaké faktory ovlivňují efektivitu?

Účinnost tepelného čerpadla závisí na mnoha faktorech. Rozhodující je nejen samotná technologie tepelného čerpadla, ale roli hrají i podmínky na místě, například budova a její vybavení. Základní rozlišení se proto provádí mezi dvěma oblastmi:

Technické faktory tepelného čerpadla
Technické a stavební podmínky domu
  • Typ tepelného čerpadla: Typ tepelného čerpadla, tj. zda jde o tepelné čerpadlo vzduch/voda, země/voda nebo voda/voda, zásadně ovlivňuje účinnost. Rozdíly vznikají v důsledku umístění, teploty zdroje tepla a oblasti použití.
  • Kvalita, účinnost a stáří: Moderní a kvalitní zařízení obvykle dosahují vyšší účinnosti než starší modely, které bývají méně efektivní.
  • Správné dimenzování a návrh: Aby systém pracoval optimálně, musí být dimenzován tak, aby odpovídal velikosti budovy a skutečné potřebě tepla; k tomu jsou nezbytné odborné plánování a návrh odborníkem.
  • Nastavení a regulace: Účinnost lze výrazně zvýšit správným nastavením provozních parametrů – např. co nejnižší teplotou přívodu. Hydraulické seřízení soustavy navíc zajistí, že všechny otopné plochy budou zásobovány teplem rovnoměrně a podle potřeby. K průběžné optimalizaci provozu přispívají také inteligentní řídicí systémy, řešení pro inteligentní domy a teplotní čidla.
  • Údržba a péče: Pravidelná údržba, kontroly a aktualizace jsou důležité pro dlouhodobý spolehlivý a efektivní provoz tepelného čerpadla.
Haus mit kleinem Grundstück
  • Izolace budovy a izolační standard: Kvalitní izolace stěn, střechy a sklepního stropu zajišťuje co nejmenší tepelné ztráty. To výrazně zvyšuje účinnost tepelného čerpadla.
  • Typ oken a vzduchotěsnost: Moderní, dobře izolovaná okna a vzduchotěsné opláštění budov zabraňují průvanu a snižují potřebu vytápění, což zvyšuje účinnost provozu tepelného čerpadla.
  • Velikost budovy a požadované tepelné zatížení: Velikost budovy a z ní vyplývající potřeba tepla, označovaná také jako tepelné zatížení, významně určují celkové množství energie potřebné k vytápění. To má přímý vliv na konstrukci a účinnost tepelného čerpadla.
  • Velikost otopných ploch a otopného systému: Velké otopné plochy, jako je podlahové nebo stěnové vytápění, umožňují nízkou teplotu přívodu, a proto jsou obzvláště vhodné pro použití s tepelnými čerpadly. Naopak starší otopná tělesa obvykle vyžadují vyšší teploty a pracují méně efektivně.
  • Chování uživatelů a skutečná potřeba tepla: Chování jednotlivých uživatelů, tj. jak často a jak intenzivně se vytápění používá, má znatelný vliv na spotřebu energie. Přímý vliv na účinnost tepelného čerpadla mají také osobní preference teploty místnosti a požadavky na teplou vodu.

Který typ tepelného čerpadla je nejúčinnější?

Tepelné čerpadlo
vzduch/voda		Tepelné čerpadlo
země/voda		Tepelné čerpadlo
voda/voda
  • Nejnižší účinnost v porovnání
    s ostatními typy, zejména
    při nízkých venkovních teplotách.
    Moderní jednotky však dosahují
    stále vyšších hodnot účinnosti.
  • Vyšší účinnost díky konstantní geotermální teplotě po celý rok.
  • Nejvyšší účinnost ze všech typů, protože se využívá trvale vysoká teplota podzemní vody.
  • COP/JAZ obvykle nižší než
    u jiných systémů.
  • COP/JAZ obvykle vyšší než u tepelných čerpadel vzduch/voda.
  • Možné velmi vysoké hodnoty COP/JAZ.
  • Velmi jednoduchá a rychlá instalace, není zapotřebí
    zemní práce ani vrt studny.
  • Vyžaduje zemní práce pro geotermální sondy nebo kolektory.
  • Nutný přístup k vhodné podzemní vodě a úřední povolení.
  • Nejběžnější typ na trhu díky snadné instalaci.
  • Obzvláště úsporný v oblastech s chladným klimatem.
  • Instalace a údržba jsou obzvláště složité.
  • Vhodné zejména pro modernizaci a staré budovy.
  • Složitější instalace než u modelů vzduch-voda.
  • Vyplatí se zejména při trvale vysoké potřebě tepla.
 
  • Vyžaduje se úřední povolení.
 

 

Tepelná čerpadla voda/voda a země/voda obvykle dosahují nejvyšší účinnosti, vyžadují však náročnější instalaci a často také stavební či úřední povolení. Tepelná čerpadla vzduch/voda jsou naopak velmi flexibilní, jednodušší na instalaci a vhodná pro široké spektrum objektů. Při nízkých venkovních teplotách mohou mít mírně nižší účinnost, moderní technologie však jejich výkon neustále zvyšují. Současné modely vzduch-voda tak dnes dokážou v mnoha případech plnohodnotně konkurovat ostatním typům tepelných čerpadel.

Zjistěte nyní více informací o různých typech tepelných čerpadel.

Teplota přívodu jako klíč k optimální účinnosti

Teplota přívodu patří mezi nejdůležitější faktory ovlivňující účinnost tepelného čerpadla. Označuje teplotu vody, kterou tepelné čerpadlo přivádí do otopného systému – například do radiátorů nebo podlahového vytápění.

Aby tepelné čerpadlo dosáhlo požadované teploty, využívá energii z okolního prostředí a zvyšuje ji na potřebnou úroveň. Čím větší je rozdíl mezi teplotou zdroje tepla a požadovanou teplotou topné vody, tím více elektřiny systém spotřebuje během procesu komprese.

Zatímco teplotu zdroje energie – například venkovního vzduchu nebo země – nelze ovlivnit, teplotu otopné vody lze vhodnými opatřeními výrazně snížit. A právě nižší teplota topné vody znamená vyšší účinnost, nižší provozní náklady a úspornější provoz tepelného čerpadla.

Jak lze snížit teplotu přívodu?

  • Optimalizace otopných ploch:

    Větší nebo účinnější otopné plochy, jako je podlahové či stěnové vytápění nebo moderní nízkoteplotní otopná tělesa, umožňují provoz topného systému s nižší teplotou vody.

  • Zateplení budovy:

    Dobře izolované opláštění budov udržuje teplo uvnitř budovy, což pomáhá zajistit dosažení požadované teploty místnosti při nižší teplotě přívodu.

  • Větrání s zpětným získáváním tepla:

    Použití řízeného větrání obytných místností se zpětným získáváním tepla snižuje dodatečné tepelné ztráty a zajišťuje tak, že se otopný systém dokáže vyrovnat s nižšími teplotami.

 

 

Tip: Zvýšení účinnosti bez podlahového vytápění

Podlahové vytápění pracuje s nízkou teplotou přívodu, a je proto ideální pro efektivní provoz tepelného čerpadla. Ne vždy je však možné dodatečně instalovat plošné vytápění ve stávajících budovách. Dobrou alternativou jsou proto speciální deskové radiátory pro tepelná čerpadla, které dokážou zlepšit celkovou účinnost systému i bez rozsáhlých stavebních úprav.

Obzvláště praktické: deskové radiátory pro tepelná čerpadla nezabírají více místa než staré otodeskové radiátory. Ve srovnání s běžnými deskovými radiátory mohou vydávat výrazně více tepla. Varianta x-flair dosahuje při stejné velikosti dokonce až o 80 % vyššího výkonu (typ 33). To vytváří nejlepší podmínky pro efektivní provoz tepelného čerpadla a dlouhodobě snižuje vaše náklady na energii.

Jak optimalizovat účinnost tepelného čerpadla

10 účinných opatření

  1. Dobře izolujte budovu: Zateplení fasády, střechy, stropu nad sklepem a výměna oken výrazně snižují tepelné ztráty.
  2. Zvětšete otopné plochy: Použijte plošné vytápění (např. podlahové nebo stěnové vytápění) nebo větší otopná tělesa.
  3. Používejte speciální radiátory pro tepelná čerpadla: Při omezeném prostoru lze použít moderní radiátory, které efektivně fungují i při nízké teplotě přívodu.
  4. Proveďte hydraulické seřízení soustavy: Zajišťuje rovnoměrné a optimální rozdělení tepla do všech otopných těles.
  5. Nastavte co nejplošší topnou křivku: Pravidelně kontrolujte topnou křivku a nastavte ji co nejníže.
  6. Používejte moderní regulaci: V případě potřeby používejte regulaci s ohledem na počasí, inteligentní termostaty a systémy inteligentní domácnosti.
  7. Optimalizujte teplotu místnosti a dobu vytápění: Rozumné nastavení teploty v místnostech a přizpůsobení topných režimů skutečné spotřebě.
  8. Pravidelná údržba/čištění: Pravidelné kontroly a servis zajišťují dlouhodobě stabilní a efektivní provoz.
  9. Odborné dimenzování/seřízení: Tepelné čerpadlo i celý systém musí být přesně přizpůsobený budově a jejímu tepelnému zatížení.
  10. Používejte elektřinu z obnovitelných zdrojů: Použití zelené elektřiny nebo vlastní fotovoltaické elektrárny dále zvyšuje ekologický i ekonomický přínos.

Nejčastější dotazy

Jaký je rozdíl mezi COP a ročním topným faktorem (SPF)?

Topný faktor COP (Coefficient of Performance) udává, kolik tepla dokáže tepelné čerpadlo vyrobit z jedné jednotky spotřebované elektřiny za přesně definovaných zkušebních podmínek. Jde o laboratorní hodnotu, která se měří pro konkrétní venkovní teplotu a teplotu přívodu. Roční topný faktor (SCOP) naproti tomu popisuje skutečnou účinnost tepelného čerpadla v reálném provozu během celého roku v konkrétní budově. Zohledňuje změny počasí, chování uživatelů i izolaci budovy. Zatímco COP slouží jako srovnávací technický parametr mezi jednotlivými zařízeními, SCOP ukazuje, jak efektivně tepelné čerpadlo skutečně funguje v každodenním provozu. Obecně platí: čím vyšší jsou obě hodnoty, tím úspornější a výkonnější systém je.

Jaké faktory ovlivňují účinnost tepelného čerpadla?

Účinnost tepelného čerpadla závisí na několika faktorech. Na jedné straně jsou rozhodující technické vlastnosti systému, jako je typ tepelného čerpadla, jeho kvalita a správné dimenzování. Velkou roli hrají také podmínky v domě: dobrá izolace, moderní kvalitní okna, velké otopné plochy a nízká teplota přívodu podporují úsporný provoz. Přímý vliv na účinnost má také chování uživatelů - například požadovaná teplota místnosti a doba vytápění. Dlouhodobě vysokou účinnost pomáhá udržet také pravidelná údržba a využití moderní, inteligentní regulace systému.

Jak ovlivňuje teplota přívodu účinnost tepelného čerpadla?

Teplota přívodu patří mezi klíčové faktory ovlivňující účinnost tepelného čerpadla. Platí, že čím nižší je teplota vody vstupující do otopného systému, tím méně elektrické energie tepelné čerpadlo potřebuje. Nejefektivněji pracují systémy s velkými otopnými plochami, jako je podlahové nebo stěnové vytápění, případně speciální radiátory pro tepelná čerpadla. Ty dokážou zajistit tepelný komfort i při nízké teplotě topné vody. Pokud je však nutné vodu ohřívat na vyšší teploty, výrazně roste spotřeba elektřiny a celková účinnost systému klesá. Už jen několik stupňů rozdílu může mít znatelný dopad na provozní náklady.

Který typ tepelného čerpadla má nejlepší účinnost?

Nejvyšší účinnosti zpravidla dosahují tepelná čerpadla voda/voda, protože využívají konstantně teplou podzemní vodu jako stabilní zdroj energie po celý rok. Velmi efektivně pracují také tepelná čerpadla země/voda, která čerpají energii ze zemního tepla s relativně stabilní teplotou v průběhu sezóny. Tepelná čerpadla vzduch/voda jsou nejjednodušší na instalaci, ale jejich účinnost bývá o něco nižší, zejména při nízkých venkovních teplotách. Díky technickému vývoji však moderní systémy vzduch/voda výrazně zlepšují své parametry a v mnoha případech se účinností přibližují ostatním typům. Konečná volba vždy závisí na konkrétních podmínkách na místě instalace a individuálních požadavcích.

Jak efektivní je tepelné čerpadlo s otopnými tělesy?

Tepelná čerpadla pracují nejúčinněji s velkoplošnými otopnými systémy, jako je podlahové nebo stěnové vytápění, protože umožňují nízkou teplotu přívodu. Klasické radiátory často vyžadují vyšší teploty, což zvyšuje spotřebu elektřiny a mírně snižuje celkovou účinnost tepelného čerpadla. Pokud ale není možné instalovat podlahové vytápění, představují moderní radiátory pro tepelná čerpadla vhodné řešení. Díky integrovaným ventilátorům dokážou předávat dostatek tepla i nízkých teplotách přívodu, a tím umožňují úsporný a efektivní provoz systému.