Jak vybrat tepelná čerpadla

Obsah únorového dTestu

Aktuální číslo časopisu dTest 2/2024 Obsah únorového dTestu

Sdílejte

Aktualizováno: 26.9.2023

Nejprve zvažte, který zdroj tepla bude ve vašem případě nejhospodárnější volbou. Mějte na paměti jednoduché vodítko – nejlépe je zvolit ten, který je jednak dostupný, jednak má nejvyšší průměrnou teplotu během topné sezóny. Okolní vzduch je k dispozici vždy, ale z hlediska větší efektivity má smysl ověřit, zda se na pozemku nachází podzemní voda, případně zvážit použití geosondy nebo zemního kolektoru.

Typy tepelných čerpadel podle zdroje tepla

Podzemní voda: typ voda/voda

Podzemní voda má průměrnou teplotu 7 až 12 °C. Musí mít odpovídající kvalitu a musí být k dispozici v dostatečném množství (nejméně 0,2 m³/h na každý kW topného výkonu tepelného čerpadla). Na pozemku se provedou dva vrty ve vzdálenosti 15 až 20 metrů, jeden pro čerpání a druhý pro vracení podzemní vody. Do prvního vrtu se vloží potrubí s ponorným čerpadlem. To tlačí vodu přes tepelné čerpadlo, které odebírá tepelnou energii a vrací ji ochlazenou o 2 až 4 °C druhým vrtem do vodonosné vrstvy. Tepelné čerpadlo posílá získanou energii do radiátorů nebo podlahového vytápění.

Podmínkou pro takový systém je, že oblast, na které se pozemek nachází, není vyhlášena jako oblast ochrany vod. Hloubka vrtu závisí na dostupnosti vodního zdroje. Vrty hlubší než 30 metrů vyžadují vodoprávní povolení a před zahájením prací musí být proveden chemický rozbor vody.

Při investici do tepelného čerpadla můžete výrazně ušetřit. Co vše žádost o dotace obnáší a čeho je třeba se vyvarovat, se dozvíte v našem článku Dotace na tepelná čerpadla: Nebojte se ušetřit.

Zemní teplo: typ voda/voda

Od hloubky dvou metrů je teplota půdy víceméně konstantní a v závislosti na složení se pohybuje od 0 do 9 °C. Teplo z půdy je sbíráno cirkulující směsí vody a nemrznoucí kapaliny v potrubí, která je v tepelném čerpadle, jež z ní odebere teplo pro vytápění domu, ochlazena přibližně o 3 °C a ochlazená se vrací do venkovního potrubního systému – půdního vrtu nebo plošného zemního kolektoru.

Vrt využívá teplo hornin v hloubce až 200 metrů. Instalace je podmíněna tím, že se na pozemku nenacházejí žádné chráněné vodní plochy nebo podzemní jeskyně. K vrtu na pozemku je třeba asi 25 m2 plochy na každý vrt a alespoň 2,5 m široký přístup pro vrtnou soupravu. Stavebník musí pro vrt získat povolení. Plocha nad vrtem může být ozeleněna, na provedení pochůzných a pojezdových ploch se nevztahují žádná omezení.

Trubkové smyčky zemního kolektoru se ukládají do země v hloubce 120 až 170 cm. Typická délka jedné smyčky je cca 100 m a smyček může být více. Výměra plochy pro instalaci zemního kolektoru je 1,5 až 2násobná ve srovnání s vytápěnou plochou. Prostor může být ozeleněn, vyloučeno je ale sázení stromů s hlubokými kořeny. Kromě země mohou být kolektory uloženy i v pozemní vodě s dostatečným celoročním tokem, jenž zabrání zamrznutí.

Jakýmsi podtypem jsou čerpadla odebírající podzemní vodu, která si na jednom místě vodu „vypůjčí“ a na jiném místě ji ochlazenou vrátí. Při využívání podzemních vod je také potřeba řešit příslušná povolení.

Od hloubky dvou metrů je teplota půdy víceméně konstantní a pohybuje se od 0 do 9 °C v závislosti na složení půdy a hloubce. Teplo půdy je „sbíráno“ cirkulující směsí vody a nemrznoucí směsi v potrubí, která je ve vnitřní jednotce ochlazena přibližně o 3 °C a ochlazená se vrací do venkovního potrubního systému – geosondy nebo horizontálního zemního kolektoru.

Geosonda využívá teplo hornin v hloubce 60 až 200 metrů. Instalace geosondy je podmíněna tím, že se na pozemku nenachází žádné ochranné vodní plochy nebo podzemní jeskyně

Vzduch: typ vzduch/voda

Tepelná čerpadla využívající teplo z venkovního vzduchu jsou vhodná pro vytápění energeticky velmi úsporných domů a menších domácností. Instalačně jsou nejsnadnější a také jsou nejlevnější. Při instalaci si však určitě dejte pozor na místo montáže, aby hluk a vzduch z čerpadla neobtěžoval sousedy. Minimem by mělo být splnění všech norem.

Důležité je též přivedení dostatečného objemu vzduchu, který musí volně cirkulovat a mít možnost se promíchávat s teplejším vzduchem v okolí. Ve srovnání s jinými zdroji jsou tepelná čerpadla méně účinná (teplota venkovního vzduchu je velmi proměnlivá a v zimě může klesnout pod bod mrazu), ale díky nižší investici a snadné instalaci představují nejpopulárnější volbu.

Splitová čerpadla mají výparník a kompresor uložený ve venkovní jednotce, zatímco kondenzátor a oběhové čerpadlo jsou uvnitř. V jednodílném (kompaktním nebo monoblokovém) provedení jsou všechny komponenty instalovány pohromadě. Venkovní monobloková provedení jsou vhodná pro menší nebo rekonstruované budovy. Jejich výhodou je, že zařízení neprodukuje v budově hluk. Vnitřní kompaktní verze je vhodným řešením, pokud venku není místa nazbyt. Ve fasádě bývá třeba zajistit otvory pro přívod a odvod venkovního vzduchu pomocí vzduchovodů. Při instalaci musí být zajištěna dobrá zvuková izolace, aby se potlačil hluk způsobený prouděním vzduchu a vibrace z provozu.

Hybridní HP Vzduch: typ vzduch/vzduch

Poslední varianta tepelných čerpadel se velmi podobá klasickým klimatizačním jednotkám, přičemž tepelná čerpadla umějí nejen vytápět, ale i chladit. Nevýhodou je, že vnitřní jednotka musí být v každé místnosti, kde fouká a vytváří i hluk. Tento typ také nelze používat pro ohřev teplé vody.

Jak výkonné zařízení zvolit?

Tepelná čerpadla mohou mít různý výkon, obvykle od 4 kW do 25 kW. Tepelné čerpadlo s příliš nízkým výkonem nebude poskytovat dostatečný tepelný výkon, takže i když bude v provozu, v místnosti bude v zimě chladněji, než byste si přáli. Pokud bude příliš výkonné, bude méně ekonomicky efektivní a úspory při vytápění budou nižší.

Obecně platí, že 11 kW je nejčastější volbou pro energeticky rekonstruované domy, zatímco 6 kW postačuje pro energeticky velmi úsporné novostavby.

Každý dům je však originál, takže výkon potřebný pro optimální vytápění by měl určit odborník (v případě novostavby je výkon specifikován v projektu budovy v části strojní instalace).

Co je důležité při výběru tepelného čerpadla?

Jaké je topné zatížení? Měří se v kilowattech (kW) na metr čtvereční budovy na roční bázi (kW/m2 /rok). Udává potřebný výkon, který musí tepelné čerpadlo poskytnout, aby se dům pohodlně vytápěl. Závisí na izolaci budovy, kvalitě a orientaci oken, velikosti budovy a také na její poloze.

Bude tepelné čerpadlo ohřívat také užitkovou vodu? Tepelné čerpadlo má zásobník teplé vody (180, 200 nebo 230 l) integrovaný ve vnitřní jednotce nebo může ohřívat užitkovou vodu v samostatném bojleru potřebné kapacity. K dispozici jsou také modely vnitřních jednotek bez zásobníku. Nejčastější volbou jsou vnitřní jednotky s integrovaným zásobníkem. V tomto případě je třeba kromě vytápěcího zatížení budovy zajistit další výkon pro ohřev užitkové vody (od 0,1–0,3 kW/os.).

Pokud má tepelné čerpadlo nádrž o objemu 230 l (postačující pro čtyřčlennou rodinu), měl by se celkový výkon zvýšit přibližně o 1 kW.

Bude tepelné čerpadlo samostatným, či pomocným zdrojem vytápění? Tepelné čerpadlo může fungovat buď jako primární, nebo jako pomocný zdroj vytápění. V prvním případě plně pokryje potřebu tepla v domě. Může být také použito v kombinaci s jiným topným systémem, např. kamny na dřevo, pelety nebo plyn, obvykle ve starších nezateplených domech. Nastavení umožňuje různé způsoby inteligentního přepínání mezi oběma zdroji. V tomto případě může být výkon tepelného čerpadla nižší.

Dům o výměře 100 m2

Novostavba s podlahovým vytápěním včetně ohřevu teplé vody pro čtyřčlennou rodinu: 6 kW.

Zrekonstruovaný starší dům, střední izolace, s radiátorovým vytápěním a ohřevem teplé vody pro čtyřčlennou rodinu: 8 kW.

Dům o výměře 200 m2

Novostavba s podlahovým vytápěním včetně ohřevu teplé vody pro čtyřčlennou rodinu: 8 kW.

Renovovaný starší dům, střední izolace, s radiátorovým vytápěním a ohřevem teplé vody pro čtyřčlennou rodinu: 11 kW.

Dům o výměře 300 m2

Novostavba s podlahovým vytápěním včetně ohřevu teplé vody pro čtyřčlennou rodinu: 11 kW.

Renovovaný starší dům, střední izolace, s radiátorovým vytápěním a ohřevem teplé vody pro čtyřčlennou rodinu: 14 kW.

Hluk tepelného čerpadla

Většina tepelných čerpadel typu vzduch/voda (která jsou díky své vnější jednotce nejhlučnější) splňuje maximální přípustné hlukové předpisy a splňuje požadavky předpisů a legislativy EU a jednotlivých států v této oblasti. Hlukové limity pro tepelná čerpadla jsou však poměrně vysoké a legislativa v zemích EU může být velmi laxní.

Hodnoty šumu uváděné výrobci v katalogových listech jsou měřeny za optimálních podmínek. Venkovní jednotka musí být umístěna tak, aby během měření nebyly v okruhu tří metrů od venkovní jednotky žádné překážky, a hluk se měří při jmenovitém výkonu, který se pohybuje v rozmezí 50 až 70 % maximálního výkonu. Hluk je nejhlasitější, když je čerpadlo v provozu na maximální výkon.

Hlavními zdroji hluku (a vibrací) jsou kompresor ve vnitřní jednotce a ventilátor ve venkovní jednotce. Jak velký hluk vydávají, závisí na konstrukci, technologii kompresoru, provedení, izolaci a materiálu skříně.

Jak snížit hlučnost tepelného čerpadla?

Hluk lze snížit výběrem nejvhodnějšího umístění venkovní jednotky a některými dalšími opatřeními nebo řešeními. Správné umístění venkovní jednotky je však důležité nejen z hlediska hlučnosti, ale také pro bezproblémový provoz tepelného čerpadla. Nesprávná instalace může mít za následek neefektivní provoz, nebo dokonce poruchy.

  • Hlučnost venkovní jednotky se sníží, pokud je tepelné čerpadlo připojeno k podlahovému vytápění, protože systém pracuje při nižších teplotách topné vody než radiátory. Pokud je připojeno k radiátorům, musí pracovat při vyšších tlacích kompresoru, a je proto hlučnější.
  • Čím blíže je venkovní jednotka k domu, tím je hluk větší. Na druhou stranu větší vzdálenost mezi venkovní a vnitřní jednotkou znamená větší hluk, protože se zvyšuje tlak v chladicím systému, takže je třeba najít vhodný kompromis.
  • Venkovní jednotka nesmí být umístěna vedle stěny, za kterou je umístěna vnitřní jednotka.
  • Hluk bude až o 10 dB vyšší, pokud je venkovní jednotka umístěna ve vnitřním rohu domu (ve tvaru písmene L) nebo mezi stěnami uspořádanými do tvaru písmene U.
  • Pokud je venkovní jednotka umístěna vedle betonové zdi nebo na betonové podlaze, je její hlučnost vyšší. Beton velmi špatně pohlcuje hluk. Betonové prvky odrážejí zvukové vlny, které se rychle šíří, zejména pokud se dostanou do rezonance. Podstavec musí být také navržen tak, aby se zabránilo vibracím.
  • Tepelné čerpadlo bude tišší, pokud bude pouze udržovat požadovanou vnitřní teplotu na konstantní nastavené hodnotě. Nedoporučujeme běžnou praxi snižování teploty v určitou denní nebo noční dobu –když teplota opět stoupne, tepelné čerpadlo poběží na vyšší výkon, čímž se stane hlučnějším.
  • Zeleň a dřevo tlumí hluk. Dřevěné příčky také tlumí zvuk a je ještě lepší, když je příčka na straně přivrácené k venkovní jednotce izolována zvukovou izolací. Je třeba dbát na to, aby nebránila proudění vzduchu.

Databáze testovaných výrobků

Tepelná čerpadla (13 výrobků)
poslední aktualizace: 27.9.2023


Přihlásit