Jaká je skutečná spotřeba tepelného čerpadla?

Kolik elektřiny ročně spotřebuje tepelné čerpadlo? Otázka, kterou si klade většina domácností uvažujících o jeho pořízení. Tepelné čerpadlo totiž není úplně levná investice – a i když slibuje výrazné úspory, výsledná spotřeba závisí na celé řadě faktorů: od velikosti domu a jeho zateplení až po typ čerpadla nebo venkovní teploty.

Ve článku se podíváme na to, jak se spotřeba tepelného čerpadla mění v závislosti na vnějších podmínkách, a jak spočítat orientační náklady na vytápění pro běžný rodinný dům.

Co všechno ovlivňuje spotřebu tepelného čerpadla?

Tepelné čerpadlo z převážné většiny využívá ke svému provozu a vytápění daného objektu teplo z venkovního prostředí, které přenáší pomocí speciální teplonosné látky (chladiva). Bez dodávky elektrického proudu, která zajišťuje chod kompresoru, se ale neobejde.

To, jaká bude spotřeba tepelného čerpadla, závisí na několika faktorech a navíc se mění i v čase. Velkou roli totiž hraje aktuální venkovní teplota. Co nejvíc ovlivňuje, kolik čerpadlo spotřebuje elektřiny?

• Typ tepelného čerpadla a jeho účinnost. Různé typy čerpadel pracují s odlišnou efektivitou. Nejúčinnější jsou tepelná čerpadla země-voda a voda-voda. Nejméně účinná je varianta vzduch-vzduch. Účinnost tepelného čerpadla ovlivňuje také kvalita zařízení, správná instalace i typ použitého chladiva. Čím je čerpadlo účinnější, tím má nižší spotřebu elektřiny.
• Velikost vytápěné plochy a tepelná ztráta domu. Čím větší dům budete potřebovat vytápět, a čím méně bude zaizolovaný, tím větší spotřebu bude tepelné čerpadlo mít.
• Požadovaná teplota vytápění. Na čím vyšší teplotu musí čerpadlo ohřívat topnou vodu, tím bude mít vyšší spotřebu. Proto je zásadní také typ otopné soustavy v domě. Podlahové nebo stropní vytápění dokáže efektivně vytápět dané prostory i při nízké teplotě topné vody (kolem 30 stupňů), zatímco klasické radiátory potřebují až 65 °C.
• Venkovní teploty. Jediný z klíčových parametrů, který nemůžete ovlivnit, leda se přestěhovat do teplejšího podnebí. Čím je venku chladněji, tím větší bude spotřeba tepelného čerpadla. Při velmi nízkých teplotách, cca pod –10 až –25 °C, už čerpadlo nedokáže zajistit dostatečné vytápění a automaticky se spouští doplňkový (bivalentní) zdroj, nejčastěji integrovaný elektrokotel. Spotřeba elektřiny tak výrazně vzroste.

Účinnost, výkon a příkon tepelného čerpadla a jak to souvisí se spotřebou

Výkon tepelného čerpadla je tepelná energie, kterou čerpadlo dodává do vytápěného objektu. Příkon je elektrická energie, kterou přitom spotřebovává ze sítě. Poměr mezi těmito dvěma hodnotami vyjadřuje tzv. topný faktor (COP – Coefficient of Performance).

Nejčastěji se COP u tepelných čerpadel pohybuje mezi 2,5 a 5. To znamená, že s pomocí 1 kW elektřiny dodají 2,5 až 5 kW tepelné energie. Čím je COP vyšší, tím je čerpadlo účinnější.

Topný faktor se ale mění v závislosti na výše uvedených faktorech, proto nám sám o sobě neřekne moc o tom, jaká bude reálná spotřeba tepelného čerpadla. Lepší je tedy pídit se po údaji SCOP – sezónním topném faktoru (Seasonal Coefficient of Performance), který udává průměrnou účinnost čerpadla za celou topnou sezónu. A opět: čím bude SCOP vyšší, tím lépe.

Ukázka: Jaký vliv má na topný faktor požadovaná a venkovní teplota

Jak klimatické podmínky a teplota topné vody ovlivňují sezónní účinnost

Zdroj obou tabulek: Produktový list tepelné čerpadlo vzduch-voda Panasonic Aquarea High Performance KIT-ADC05L3E5 s chladivem R290

Modelový příklad: Kolik spotřebuje čerpadlo v běžném rodinném domě

• Užitná plocha domu: 120 m²
• Tepelná ztráta: 6 kW
• Roční potřeba tepla na vytápění: cca 12 000 kWh (Jedná se o 2 000 topných hodin, což je průměrná hodnota pro ČR.)
• Typ čerpadla: vzduch–voda
• SCOP: 5,06/3,63
• Cena elektřiny pro vytápění (sazba D57d): 4,50 Kč/kWh

Použijeme SCOP z předchozí tabulky a zvolíme hodnoty pro průměrné klimatické podmínky. Spotřebu tepelného čerpadla spočítáme tak, že roční potřebu tepla vydělíme sezónním topným faktorem. Vidět můžete poměrně markantní rozdíl mezi vytápěním pomocí „podlahovky“ a radiátorů.

Pro porovnání: spotřeba elektrokotle by pro stejný dům vycházela zhruba na 12 000 kWh a náklady na vytápění by tak byly kolem 54 000 Kč, což je pětinásobně víc než v případě účinnějšího tepelného čerpadla.

Tipy, jak snížit spotřebu tepelného čerpadla

Jak už je z výše uvedených textů a výpočtů patrné, spotřebu tepelného čerpadla můžete poměrně výrazně ovlivnit, a to nejen výběrem kvalitního, efektivního zařízení s vysokým topným faktorem. Pomůže také:

• Správné dimenzování čerpadla, aby odpovídalo energetickým nárokům dané domácnosti.
• Využívání nízkoteplotní otopné soustavy (typicky podlahového vytápění) nebo alespoň novějších radiátorů, kterým stačí nižší teplota topné vody.
• Kvalitní zateplení domu. Pomohou ale i dílčí opatření, jako třeba výměna oken nebo zateplení stropu.
• Zapojení akumulační nádrže k tepelnému čerpadlu. Ta uchovává přebytečné teplo, které čerpadlo vyrobí, a umožní jej využít později.
• Zbytečně domácnost nepřetápět. Stačí topení snížit o jeden stupeň a výdaje za vytápění vám mohou poklesnout přibližně o 5 %. Optimální teplota v domácnosti ale šetří nejen vaši peněženku, ale i zdraví.
• Doplňkový zdroj tepla. Zejména pokud má váš dům vyšší tepelné ztráty nebo bydlíte-li v chladnější lokalitě, můžete zvážit kombinaci tepelného čerpadla např. s krbovými kamny. Při velmi nízkých teplotách, kdy je účinnost tepelného čerpadla nižší, tak můžete topit biomasou, výrazně ušetřit a ještě si užít zimní večery u plápolajícího krbu.
• Zkombinovat tepelné čerpadlo s fotovoltaikou a po část roku napájet čerpadlo solární energií.
• Nepodceňovat pravidelný servis tepelného čerpadla, který ho udrží v dobré kondici po dlouhá léta. Technik při něm provede také údržbu a čištění čerpadla a v případě potřeby upraví nastavení tak, aby čerpadlo pracovalo v optimálním rozsahu teplot a pružně reagovalo na změny venkovních podmínek.

Závěr

Spotřeba tepelného čerpadla není univerzální číslo, ale výsledek mnoha vstupních proměnných – od tepelné ztráty domu až po typ otopné soustavy nebo způsob provozu. Výpočtem ročních nákladů ale získáte alespoň orientační představu, co od provozu tepelného čerpadla čekat. A dobrá zpráva? Spotřebu elektřiny můžete ve většině domácností výrazně snížit – správnou volbou zařízení, chytrým nastavením i celkovým přístupem k vytápění.