Najmenej problémové je vzduchové tepelné čerpadlo. Ako to funguje? Na získavanie tepla nepotrebuje žiadnu vonkajšiu inštaláciu. Okolitý vzduch je nasávaný do zariadenia ventilátorom a priamo prúdi cez výparník, pričom odovzdáva teplo pracovnému médiu cirkulujúcemu vo vnútornom okruhu čerpadla.

Pri rozhodovaní o stavbe domu sa skôr či neskôr v štádiu projektu stavby musíte rozhodnúť – čím dom vykurovať? Vzduchové tepelné čerpadlá sú v posledných rokoch čoraz obľúbenejšie. Čo musíme vedieť pred výberom tepelného čerpadla, ako pripraviť kotolňu na jeho realizáciu, aké výkonné záležitosti sa oplatí venovať pozornosť? Ako funguje vzduchové tepelné čerpadlo?

Vzduchové tepelné čerpadlo a štandard energeticky úspornej konštrukcie

Vzduchové tepelné čerpadlá sú riešením, ktoré spĺňa nové štandardy energeticky úspornej výstavby a nové právne predpisy týkajúce sa výberu zdroja tepla. Významné zmeny v tomto smere priniesli nové technické podmienky budov a ich umiestnenie, ktoré vstúpili do platnosti 1. januára 2021. Tieto požiadavky, najmä pokiaľ ide o index neobnoviteľnej primárnej energie EP, nútia investorov využívať energiu z obnoviteľných zdrojov čo najviac v novonavrhovaných budovách. Pri výbere tepelného čerpadla na vykurovanie domu sa nemusíme obávať, že takéto rozhodnutie bude spochybnené v štádiu žiadosti o stavebné povolenie a to môže byť prípad, keď si vyberieme kotol na ekohrášok na uhlie, elektrické kúrenie alebo zemný plyn. Potom, aby sme splnili požiadavky na splnenie indexu primárnej energie Ep, musíme v budove dodatočne navrhnúť inštaláciu, ktorá umožňuje využitie energie z obnoviteľných zdrojov – solárnych kolektorov, fotovoltaiky – alebo mechanického vetrania s rekuperáciou tepla.

Vráťme sa k tepelným čerpadlám a zamyslime sa, prečo sa oplatí vykurovanie tepelným čerpadlom? Poďme sa najprv pozrieť, ako funguje vzduchové tepelné čerpadlo.

Ako funguje vzduchové tepelné čerpadlo

Tepelné čerpadlo je často nazývané ekologickým zariadením. Do prostredia totiž nevypúšťa žiadne škodliviny a teplo, ktoré využíva, je v skutočnosti energia slnečného žiarenia akumulovaná v zemi, vode alebo vzduchu. Nedochádza k znehodnocovaniu prostredia, kde čerpadlo pracuje. Dosiahnutie teploty vykurovacej vody v inštalácii až na úrovni 60ºC je možné vďaka termodynamickým premenám chladiva v chladiacom systéme tepelného čerpadla, ktoré prebiehajú vďaka použitiu výparníka, kompresora, kondenzátora a expanzného ventilu. . Táto cirkulácia má svoje obmedzenia, preto v extrémnych podmienkach, keď je vonku -20 alebo až -25oC, bude chod vzduchového tepelného čerpadla navyše podporený vstavaným elektrický ohrievač alebo špičkový zdroj tepla (túto tému rozvinieme neskôr v článku).

Prečo si vybrať vzduchové tepelné čerpadlo?

Najjednoduchšie realizovateľné a zároveň najmenej nákladné je využitie vonkajšieho vzduchu ako spodného zdroja pre tepelné čerpadlo. Je dostupné prakticky pre každú projektovú investíciu, preto je toto riešenie najobľúbenejšie v segmente tepelných čerpadiel. Inštalácia vzduchového tepelného čerpadla nie je veľmi náročná, vyžaduje si špeciálny podstavec, na ktorom je vyrobený vonkajší agregát tepelného čerpadla a špeciálne chladiace potrubie je namontované na vnútornej jednotke umiestnenej napríklad v kotolni. Vďaka tomu, bez výrazných úprav inštalácie, môžeme použiť vzduchové tepelné čerpadlá v existujúcich zariadeniach, najmä medzi tými - s radiátorovou inštaláciou.

V súčasnosti sú na trhu vzduchové tepelné čerpadlá, ktoré si hravo poradia so získaním parametra vykurovacej vody 60ºC - najmä pri nízkych vonkajších teplotách vzduchu -25ºC.

Za zmienku stojí, že vzduch vo vnútri domu je možné využiť aj ako spodný zdroj - takéto riešenie sa používa pri zásobníkoch teplej úžitkovej vody so zabudovaným nízkovýkonovým tepelným čerpadlom (bežne známe ako teplá voda tepelné čerpadlá). Treba však počítať s tým, že môžeme budovu výrazne ochladiť a napríklad spôsobiť podtlakový efekt v miestnostiach.

Pri tepelných čerpadlách vzduch-vzduch, t.j. bežne označovaných ako klimatizácie, môžeme pokojne využiť vnútorný vzduch na vykurovanie miestností, napríklad pomocou potrubnej klimatizácie, ktorá nasáva obehový vzduch, ohrieva ho a vypúšťa do izieb.

Výhody výberu vzduchového tepelného čerpadla

Výber tepelného čerpadla na vykurovanie novonavrhovaného objektu z pohľadu projektanta zdravotechniky prináša množstvo výhod. Najdôležitejšie z nich sú určite malé rozmery zariadenia, vďaka ktorým sa tepelné čerpadlo spolu so zásobníkom úžitkovej vody zmestí aj do malej miestnosti.Niektorí výrobcovia ponúkajú vnútorné jednotky so vstavaným zásobníkom, vďaka čomu získame kompaktné zariadenie.

Rozhodnutím pre vzduchové tepelné čerpadlo odpadajú náklady na zhotovenie dymovodu, skladu paliva alebo akéhokoľvek doplnkového inštalačného príslušenstva. Investor, ktorý sa rozhodne vykurovať dom tepelným čerpadlom, musí okrem technickej miestnosti pre vnútornú jednotku a zásobníka úžitkovej vody nájsť priestor aj pre externú jednotku. To sa zase robí na betónovom základe (na ochranu jednotky pred snehom) alebo na špeciálnych montážnych konzolách. Je dôležité neumiestňovať takúto jednotku v blízkosti okien a spální - počas odmrazovania môžu vydávať hluk presahujúci 40 dB(A). Preto je najlepšie nasmerovať výstup vzduchu z tepelného čerpadla napríklad zo strany ulice, pretože na tejto strane nie sú umiestnené miestnosti vyžadujúce ochranu proti hluku.

Ďalším dôležitým bodom je, že tepelné čerpadlá sú vhodné ako hlavný zdroj tepla pre budovy, ktoré budú podliehať následnej energetickej certifikácii, napríklad od nezávislého Inštitútu pasívnych domov PHI. Certifikát PHI ukladá požiadavku na splnenie potreby tepla budovy na vykurovanie v množstve nepresahujúcom 15 kWh/(m2rok). Pre zaujímavosť treba dodať, že dosiahnutie tak nízkej spotreby energie v budove je spojené s potrebou získania primeranej tepelnej ochrany budovy, osvojenia si energeticky úsporných inštalačných riešení a používania výrobkov a materiálov certifikovaných ústavom. Dizajnéri a architekti sú ochotnejší používať certifikované zariadenia v pasívnej výstavbe, čo potvrdzuje vysokú kvalitu produktu.

Koľko stojí vzduchové tepelné čerpadlo?

Nižšie uvádzam odhadované náklady na výstavbu kotolne na báze vzduchového tepelného čerpadla rozdelené na jednotlivé položky. V nižšie uvedených cenách je potrebné zahrnúť DPH 8%.

Typ zariadeniaCena
Vzduchové tepelné čerpadlo 8-16 kW23 000 – 55 000 PLN
Zásobník teplej vody 275-400 dm32300-4100 PLN
Expanzná tlaková nádoba s bezpečnostnou skupinou500-800 PLN
Bezdrôtové ovládanie 2 vykurovacích zón (prízemie a podkrovie)600-1100 PLN
Hydraulické a elektrické prvky v kotolni s montážou5000-10 PLN 500

COP - čo je to v tepelných čerpadlách?

Výrobcovia tepelných čerpadiel vo svojich katalógových kartách uvádzajú index účinnosti tepelného čerpadla COP (Coefficient of performance) je koeficient vyjadrujúci pomer množstva dodaného tepla k množstvu energie (spravidla elektriny) spotrebovanej čerpadlom. .Ešte je vhodné dodať, že množstvo získaného tepla je súčtom množstva energie odobratej zo spodného zdroja, teda z vonkajšieho vzduchu, a množstva elektriny spotrebovanej na pohon kompresora tepelného čerpadla. Čím vyšší je index COP, tým menej energie je potrebné na získanie rovnakého množstva tepla. Preto je snaha o zvýšenie hodnoty tohto koeficientu z ekonomického hľadiska plne opodstatnená.

Tento indikátor nás bohužiaľ neinformuje o skutočných prevádzkových nákladoch čerpadla, pretože COP sa udáva pre okamžitú hodnotu - a konkrétnu teplotu na strane spodného a horného zdroja. V skutočnosti sa prevádzkové parametre môžu meniť vo veľmi širokých medziach, najmä pri čerpadlách na teplovzdušný/vodný vzduch môžu byť výkyvy vonkajšej teploty vzduchu extrémne.

Koeficient bližšie k reálnym parametrom účinnosti tepelných čerpadiel je tzv. SCOP, teda sezónny koeficient, určujúci pomer množstva vyrobenej tepelnej energie počas celej vykurovacej sezóny k spotrebovanej elektrine.Preto odhadom pomocou tohto ukazovateľa vieme určiť, koľko nás bude stáť vykurovanie domu tepelným čerpadlom.

Ako odhadnúť výkon vzduchového tepelného čerpadla?

Pri rozhodovaní o výbere vzduchového tepelného čerpadla na vykurovanie bytového domu musíme najskôr regulovať výkon tepelného čerpadla v menovitom pracovnom bode. Všetci výrobcovia tepelných čerpadiel sú povinní zabezpečiť výkon svojich zariadení v súlade s požiadavkami normy EN 14511. To znamená, že výkon vzduchových tepelných čerpadiel je uvedený pre výpočtové kritérium A2/W35. Keď je to napr. 8,0 kW, znamená to, že pri teplote vonkajšieho vzduchu 2°C a pri nastavenej teplote vody vo vykurovacom systéme 35°C je vykurovací výkon zariadenia 8,0 kW.

Ďalšie kritériá, s ktorými sa môžeme stretnúť, sú A7/W35 a A-7/W35. To znamená vonkajšiu teplotu vzduchu -7 a 7°C. V prípade zemného tepelného čerpadla sa môžeme stretnúť s označením B0/W35, čo znamená teplotu chladiva 0°C a vykurovacej vody 35°C.Tieto informácie sa oplatí poznať pre správne porovnanie výkonu tepelného čerpadla pre konkrétnu teplotu.

Za zmienku stojí aj to, že potrebu tepla budovy – na základe ktorej vyberáme tepelné čerpadlo – nájdeme v energetických charakteristikách. Je základným prvkom každého technického projektu sanitárneho priemyslu. Tepelné čerpadlo by sa malo vyberať tak, aby čo najviac pokrývalo celkovú potrebu vykurovania objektu. Tie sú zasa určené v súlade s normou PN-EN 12831.

Pri vzduchových tepelných čerpadlách majte na pamäti, že vykurovací výkon klesá s klesajúcou teplotou vonkajšieho vzduchu. Preto sa takéto čerpadlá vyberajú na základe bivalentného teplotného bodu, teda priesečníka výkonovej krivky tepelného čerpadla s krivkou potreby tepla budovy. Čím nižšia je teplota bivalentného bodu, tým väčší je podiel tepelného čerpadla na vykurovacej bilancii objektu.

Zostávajúce potreby vykurovania je možné doplniť pomocou elektrického ohrievača zabudovaného do vnútornej jednotky tepelného čerpadla. Výkon elektrického ohrievača je v závislosti od modelu 6-9 kW.

Nákladová efektívnosť vzduchového tepelného čerpadla

Tepelné čerpadlo spotrebuje málo klasickej (elektrickej) energie a jeho prevádzkové náklady patria medzi najnižšie spomedzi všetkých obľúbených vykurovacích zariadení. Ceny tepelných čerpadiel začínajú okolo 10 000 libier. PLN, a to platí pre zariadenia s malým vykurovacím výkonom 3-5 kW. Na vykurovanie rodinných domov s plochou cca 150 m2 zvyčajne postačuje menovitý výkon 8-10 kW (tepelné čerpadlo je zvolené tak, aby jeho menovitý výkon nebol vyšší ako maximálny príkon na vykurovanie domu - jeho predimenzovanie má za následok nielen vyššiu obstarávaciu cenu, ale predovšetkým neekonomickú prácu, t.j. oveľa vyššie prevádzkové náklady).

Prečítajte si aj: FAKTY a MÝTY o vzduchových tepelných čerpadlách

Tepelné čerpadlá sú odolné zariadenia, ktoré fungujú bez problémov v priemere niekoľko rokov. Za približne 25-tisíc PLN si môžete zakúpiť tepelné čerpadlo vzduch-voda 8 kW so zásobníkom na ohrev úžitkovej vody. Takéto zariadenie môže napájať inštaláciu ústredného kúrenia. s radiátormi alebo podlahovým kúrením. Pri veľmi nízkych vonkajších teplotách (pod -15oC), keď je potreba tepla najväčšia, bude zásobované predovšetkým elektrickým ohrievačom zabudovaným v tepelnom čerpadle. Veď priemerná ročná účinnosť vzduchového tepelného čerpadla (pri zohľadnení prevádzky ohrievača) je v našich klimatických podmienkach približne 3, čo znamená, že z dodanej kilowatthodiny elektriny na pohon čerpadla vyjdú asi 3 kWh tepla. sa získa v priemere. Prevádzkové náklady takéhoto čerpadla sú teda takmer trikrát nižšie ako u klasického elektrického vykurovania.

ODPORÚČAME:

  • Projekty domov z kolekcie Murator s tepelným čerpadlom>

Pri zemných tepelných čerpadlách a tých, ktoré získavajú teplo z vody, platíme nielen za čerpadlo, ale aj za inštaláciu, ktorá umožňuje odoberať teplo zo spodného zdroja. Celková cena systému so zemným výmenníkom tepla je minimálne 40 000 PLN. zlotý. Priemerná ročná účinnosť samotného tepelného čerpadla zásobujúceho nízkoteplotné ústredné kúrenie môže byť aj nad 5, ale ak sa vezme do úvahy účinnosť všetkých komponentov systému a spotreba energie obehových čerpadiel, môže to byť bližšie k 4. Napriek všetkému však náklady na energiu na napájanie vykurovania systém bude takmer štyrikrát nižší ako pri konvenčnom elektrickom vykurovaní.

Kategórie:

Rekonštrukcia