V Európe bolo doteraz nainštalovaných približne 24 miliónov tepelných čerpadiel – a tu je dôvod, prečo dobre fungujú v rôznych krajinách a podmienkach.
Energetická transformácia je čoraz naliehavejšia, a preto sú diskusie o najlepších obnoviteľných riešeniach často vášnivé. Možno ste už o tepelných čerpadlách počuli, či už v pozitívnom alebo negatívnom svetle, skôr než ste mali šancu pochopiť, ako vlastne fungujú.
Táto technológia si však získava stále viac priaznivcov. Tepelné čerpadlá, ktoré sú aktuálne nainštalované po celej Európe, pomáhajú znížiť emisie skleníkových plynov na úrovni, ktorá zodpovedá odstráneniu 7,5 milióna áut z ciest.
Ak teda zvažujete kúpu tepelného čerpadla, tu sú niektoré dôležité fakty, ktoré by ste mali poznať.
Ako fungujú tepelné čerpadlá?
Tepelné čerpadlá vzduch-voda, voda-voda a zem-voda využívajú energiu zo vzduchu, vody alebo zeme a premieňajú ju na teplo alebo chladný vzduch. Tento proces funguje v štyroch krokoch: odparovanie, kompresia, kondenzácia a expanzia.
- Odparovanie: Tepelné čerpadlo získa teplo z prostredia a zahreje chladivo (špeciálnu látku), ktoré sa zmení na plyn.
- Kompresia: Tento plyn sa v kompresore stlačí, čím sa zvýši jeho teplota.
- Kondenzácia: Horúci plyn odovzdá svoje teplo do vykurovacieho systému (napr. radiátorov alebo podlahového kúrenia) a ochladí sa späť na kvapalinu.
- Expanzia: Kvapalina prejde cez expanzný ventil, kde sa zníži jej tlak, a je pripravená na opakovanie cyklu.
Na tento proces čerpadlo potrebuje dodatočnú energiu, ideálne z obnoviteľných zdrojov, aby bolo ekologické a uhlíkovo neutrálne.
Tepelné čerpadlá sú veľmi efektívne – z jednej jednotky spotrebovanej energie dokážu vyprodukovať až tri jednotky tepla. Môžu sa používať v domácnostiach, kanceláriách aj priemysle, pričom sú šetrné k životnému prostrediu a zároveň efektívne.
Fungujú tepelné čerpadlá v chladnom podnebí?
Jedným z častých mýtov o tepelných čerpadlách je, že nefungujú dobre v chladných klimatických podmienkach. V skutočnosti však práve krajiny s najchladnejšími zimami v Európe – Nórsko (60 % domácností), Švédsko (43 %), Fínsko (41 %) a Estónsko (34 %) – majú najvyšší podiel využívania tepelných čerpadiel.
Štúdie ukazujú, že tepelné čerpadlá môžu byť úspešne inštalované v krajinách, kde teploty v zime zriedkavo klesajú pod -10 °C, čo zahŕňa väčšinu Európy. Dokonca aj pri extrémnych teplotách blížiacich sa -30 °C môžu byť efektívnejšie ako elektrické kúrenie.
Aj pri mínusových teplotách obsahujú vzduch a voda stále dostatok využiteľnej energie. Dôležitým ukazovateľom je tzv. koeficient výkonu (COP), ktorý meria množstvo vyprodukovaného tepla na jednotku spotrebovanej energie.
Väčšina domácností zistí, že ich tepelné čerpadlá dosahujú priemerný COP na úrovni 3 až 4 počas roka. Hoci sa účinnosť čerpadiel pri nízkych teplotách znižuje, štúdie ukazujú, že aj pri výrazných mrazoch si zachovávajú dobrý výkon.
Napríklad vo Fínsku laboratórne testy špičkových modelov tepelných čerpadiel preukázali, že pri teplotách okolo -20 °C dosahujú COP nad 2. Dokonca aj pri -30 °C zostáva COP nad hodnotou 1, čo znamená, že stále dokážu produkovať teplo.
Tepelné čerpadlá typu zem-voda môžu byť v týchto extrémnych podmienkach ešte výhodnejšie, pretože teplota pôdy je stabilnejšia počas celého roka a zariadenia nemusia spotrebovávať energiu na odmrazovanie.
Príkladom úspešného využitia tejto technológie je projekt „Geolo“ vo fínskom meste Vantaa. Ide o mobilný systém, ktorý kombinuje geotermálnu energiu s tepelnými čerpadlami. Tento systém efektívne funguje až do -30 °C a pomohol napríklad pri výstavbe strednej školy a bytových domov.
Tepelné čerpadlá teda jednoznačne fungujú aj v tých najchladnejších klimatických podmienkach a predstavujú efektívne a ekologické riešenie vykurovania.
Je možné inštalovať tepelné čerpadlá v starších budovách?
V Európe je momentálne nainštalovaných približne 20 miliónov tepelných čerpadiel, ktoré znižujú emisie o 54 megaton CO2 ročne, čo je ekvivalentné celkovým ročným emisiám Grécka.
Mnohí ľudia by sa chceli pridať k tejto ekologickej vlne, no nie sú si istí, či sú tepelné čerpadlá vhodné práve pre ich domácnosti.
Jednou z častých obáv je, že tepelné čerpadlá nebudú dobre fungovať v starších budovách. Európske združenie pre tepelné čerpadlá (EHPA) však tvrdí, že tieto zariadenia sú vhodné pre akýkoľvek typ budovy, pokiaľ je existujúci vykurovací alebo chladiaci systém kompatibilný.
Štúdia vo Veľkej Británii, financovaná vládou, preukázala, že tepelné čerpadlá možno úspešne nainštalovať do budov všetkých štýlov a období – od viktoriánskych radových domov až po bytovky zo 60. rokov.
Tepelné čerpadlá teda môžu byť flexibilnou a ekologickou možnosťou pre širokú škálu budov bez ohľadu na ich vek alebo štýl, ak je systém vykurovania správne nastavený.
Ušetríme viac s tepelným čerpadlom?
Momentálne sú tepelné čerpadlá pre mnohých ľudí finančne náročné.
Napríklad tepelné čerpadlo vzduch-voda stojí približne 11 500 € vrátane inštalácie. To je dva- až štyrikrát viac ako cena za plynový kotol.
Ďalším problémom je, že elektrina býva drahšia ako plyn – napríklad vo Veľkej Británii stojí trikrát viac za jednotku energie.
Táto vyššia cena môže ovplyvniť úspory, ktoré čerpadlo prináša, hoci výsledok závisí od cien energií vo vašej krajine. Medzinárodná energetická agentúra (IEA) na to ponúka kalkulačku, ktorá vám pomôže porovnať náklady.
Napriek vyšším počiatočným výdavkom však tepelné čerpadlá môžu z dlhodobého hľadiska šetriť peniaze. Podľa správy IEA z roku 2022 mohli domácnosti v Európe ušetriť až 840 € ročne, pričom čerpadlá zároveň chránia pred veľkými výkyvmi cien energií.
„Ak sa domácnostiam s nižšími príjmami poskytne finančná podpora na pokrytie počiatočných nákladov, môžu tepelné čerpadlá významne pomôcť v boji proti energetickej chudobe,“ uvádza IEA.
Výhodnosť tepelného čerpadla teda do veľkej miery závisí od národných dotácií a podpory, ktoré sú v rôznych krajinách rôzne.
Fungujú tepelné čerpadlá iba v dobre zateplených domoch?
Prevádzka tepelného čerpadla môže priniesť niektoré dodatočné náklady. Keďže teplota vody z čerpadla je nižšia ako z plynových kotlov, je vhodné mať väčšie radiátory, aby sa teplo lepšie šírilo.
Izolačné úpravy, ako napríklad dvojité zasklenie okien alebo zlepšenie izolácie, môžu tiež pomôcť udržať teplo v dome, čo však môže zvýšiť náklady.
Podľa odborníka však nie je potrebné vykonávať veľké renovácie, aby bolo možné nainštalovať tepelné čerpadlo.
Marek Miara z Fraunhoferovho inštitútu pre solárne energetické systémy (ISE) vysvetľuje, že čím menšie sú tepelné straty domu, tým efektívnejšie čerpadlo pracuje. Preto majú zmysel menšie úpravy na zníženie tepelných strát, podobne ako pri iných vykurovacích systémoch.
