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

Porozumění účinnosti tepelných čerpadel a její zvyšování

Effizienz von Wärmepumpen mit x-change dynamic eco

Účinnost tepelného čerpadla zásadně ovlivňuje, jak ekologicky i úsporně bude vytápění fungovat. Moderní systémy dokážou
z relativně malého množství elektrické energie získat velké množství tepla a za optimálních podmínek tak výrazně překonávají jiné způsoby vytápění. Na výslednou efektivitu přitom nemá vliv pouze samotná technologie tepelného čerpadla, ale také vlastnosti budovy a správné nastavení systému. Mnoho faktorů, které účinnost ovlivňují, můžete navíc sami aktivně ovlivnit.

Přehled

  • Co znamená účinnost? účinné tepelné čerpadlo dokáže s malou spotřebou elektřiny dodat velké množství tepelné energie.
  • Ukazatele účinnosti: Účinnost tepelných čerpadel lze přesně měřit a porovnávat pomocí několika klíčových ukazatelů: COP, JAZ, SCOP a ETAs. Čím vyšší jsou hodnoty, tím je tepelné čerpadlo účinnější.
  • Důležité ovlivňující faktory: Účinnost závisí nejen na technických informacích o tepelném čerpadle, ale také na obecných podmínkách v domě.
  • Účinnost typů tepelných čerpadel: Zvláště účinná jsou tepelná čerpadla typu země/voda a tepelné čerpadlo 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 vysvětleno: 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?

V zásadě platí, že čím méně elektřiny tepelné čerpadlo používá na výrobu tepla, tím vyšší je jeho účinnost. Účinnost se proto udává pomocí různých klíčových údajů, jako je COP nebo JAZ, které představují poměr mezi spotřebovanou elektřinou a vyrobeným teplem.

Vysoká hodnota označuje vysokou úroveň účinnosti. To má nejen pozitivní vliv na náklady na elektřinu, ale také snižuje dopad na životní prostředí.

Zjistěte nyní více informací o spotřebě elektřiny a provozních nákladech 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 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/vodaTepelné čerpadlo země/vodaTepelné 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.
 

 

Vodní a geotermální tepelná čerpadla obvykle dosahují nejvyšší účinnosti, ale vyžadují podstatně více nákladů na instalaci a úředního povolení. Naproti tomu tepelná čerpadla využívající vzduch jsou obzvláště snadno a flexibilně použitelná, ale někdy mají nevýhodu v účinnosti, zejména v chladných podmínkách. Moderní ventilátory jsou však díky dalšímu technickému vývoji stále účinnější a v mnoha aplikacích již mohou držet krok s ostatními systémy.

Zjistěte nyní více informací o různých typech tepelných čerpadel.

Teplota přívodu jako klíč k optimální účinnosti

Rozhodujícím faktorem pro účinnost tepelného čerpadla je teplota přívodu. Popisuje teplotu teplé vody, která je přiváděna z tepelného čerpadla do otopného systému - například do otopného tělesa nebo do podlahového vytápění.

K vytvoření požadované teploty přívodu využívá tepelné čerpadlo teplo ze zdroje energie a přivádí ho na požadovanou úroveň teploty. Čím větší je teplotní rozdíl mezi zdrojem tepla a přívodem radiátoru, tím více elektřiny tepelné čerpadlo potřebuje pro proces komprese.

Zatímco teplotu zdroje tepla - například venkovního vzduchu nebo země - nelze ovlivnit, teplotu přívodu lze aktivně snížit určitými opatřeními. A nižší teploty přívodu zvyšují účinnost tepelného čerpadla.

Jak lze snížit teplotu přívodu?

  • Optimalizujte otopné plochy:

    Použitím větších nebo účinnějších otopných ploch, jako jsou podlahové, nástěnné nebo moderní otopné tělesa, lze otopný systém provozovat při nižších teplotách.

  • Izolujte opláštění budov:

    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 s 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 proto je ideální pro efektivní provoz tepelného čerpadla. Ne vždy je však možné dodatečně instalovat plošné vytápění ve stávajících budovách. Účinnost tepelného čerpadla lze naštěstí zvýšit také pomocí radiátoru pro tepelná čerpadla.

Obzvláště praktické: radiátory pro tepelná čerpadla nezabírají více místa než staré otopné tělesa. Ve srovnání s běžnými deskovými otopnými tělesy mohou vydávat výrazně více tepla - model jako 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 budovy: Izolujte dostatečně fasádu, střechu, strop suterénu a okna.
  2. Zvětšete otopné plochy: Použijte plošné vytápění (např. podlahové nebo stěnové vytápění) nebo větší otopná tělesa.
  3. Používejte speciální radiátory pro tepelná čerpadla: Pokud je problém s místem, použijte otopná tělesa, která pracují efektivně i při nízké teplotě přívodu.
  4. Proveďte hydraulické seřízení soustavy: Umožněte optimální a rovnoměrné zásobování otopných ploch teplem.
  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: Zvolte rozumně teplotu místnosti; přizpůsobte časy vytápění aktuální potřebě
  8. Pravidelná údržba/čištění: Pravidelně kontrolujte, udržujte a čistěte systém.
  9. Odborné dimenzování/seřízení: Přizpůsobte tepelné čerpadlo a systém budově a požadavkům; nechte optimálně seřídit všechny komponenty.
  10. Používejte elektřinu z obnovitelných zdrojů: Pokud je to možné, zvolte si ekologický tarif pro elektřinu nebo používejte vlastní fotovoltaický systém.

Nejčastější dotazy

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

Koeficient výkonu (COP) udává, kolik tepla tepelné čerpadlo dodá na jedno množství spotřebované elektřiny za definovaných zkušebních podmínek. Jedná se o laboratorní hodnotu, která se měří pro konkrétní venkovní teplotu a teplotu přívodu. Naproti tomu roční topný faktor popisuje skutečnou účinnost tepelného čerpadla v reálném provozu v budově za celý rok. Zohledňuje výkyvy počasí, chování uživatelů a izolaci budovy. Zatímco COP je tedy teoretickou srovnávací hodnotou pro různá zařízení, COP ukazuje, jak efektivně tepelné čerpadlo skutečně pracuje v každodenním provozu. Čím vyšší jsou obě hodnoty, tím je tepelné čerpadlo účinnější.

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. Na druhé straně hrají významnou roli podmínky v domě: dobrá izolace, moderní 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. Pravidelná údržba a inteligentní regulace rovněž pomáhají udržet dlouhodobě vysoký výkon tepelného čerpadla.

Jak ovlivňuje teplota přívodu účinnost tepelného čerpadla?

Rozhodujícím faktorem pro účinnost tepelného čerpadla je teplota přívodu. Čím nižší je teplota teplé vody přiváděné do otopného systému, tím méně elektřiny potřebuje tepelné čerpadlo. Zvláště účinné jsou systémy s velkými otopnými plochami, jako je podlahové nebo stěnové vytápění, nebo se speciálními radiátory pro tepelná čerpadla, které poskytují požadovaný tepelný komfort při nízké teplotě přívodu. Pokud je naopak nutné ohřívat teplou vodu na vysokou teplotu, spotřeba elektřiny výrazně roste a účinnost tepelného čerpadla klesá. Rozdíl v energetické náročnosti je patrný již při rozdílu několika stupňů.

Který typ tepelného čerpadla má nejlepší účinnost?

Tepelné řerpadlo voda-voda dosahuje obecně nejvyšší účinnosti, protože jako zdroj energie využívá celoročně teplou podzemní vodu. Tepelné čerpadlo země-voda, které využívá geotermální energii, pracuje rovněž velmi efektivně díky stálé teplotě v zemi. Tepelné čerpadla vzduch-voda se instalují nejsnáze, ale obvykle dosahují poněkud nižších hodnot účinnosti, zejména při nízké venkovní teplotě. Moderní ventilátory však díky technickému vývoji stále více dohánějí ostatní systémy a v mnoha případech s nimi mohou držet krok, pokud jde o účinnost. Který typ je nejlepší volbou, závisí nakonec také na podmínkách v dané lokalitě a individuálních požadavcích.

Jak efektivní je tepelné čerpadlo s otopnými tělesy?

Tepelná čerpadla pracují nejúčinněji s velkými otopnými plochami, jako je podlahové nebo stěnové vytápění, protože umožňují nízkou teplotu přívodu. Tradiční radiátory často vyžadují vyšší teploty, což zvyšuje spotřebu elektrické energie tepelného čerpadla a poněkud snižuje účinnost. Speciální radiátory pro tepelná čerpadla jsou naopak dobrou alternativou, pokud není možné podlahové vytápění: díky integrovaným ventilátorům vydávají velké množství tepla i při nízkých teplotách přívodu, což umožňuje efektivní provoz tepelného čerpadla.