Současná situace vs. Tepelné čerpadlo

Díky Tepelného čerpadla dojde k okamžitému snížení nákladů


V současné době dochází k masivnímu zateplování obvodových plášťů a výměně oken panelových objektů ve snaze maximálně snížit jejich tepelnou ztrátu a tím i náklady na vytápění, které tvoří zpravidla největší část provozních nákladů v nezateplených objektech. Kvalitním zateplením lze dosáhnout velmi výrazného snížení tepelné ztráty, kterou lze na straně obálky budovy dále snižovat jen za cenu vysokých investičních nákladů. V řadě případů je finančně výhodnější přejít po snížení tepelné ztráty objektu na jiný zdroj tepla na vytápění s levnější energií.

Centrální zásobování teplem CZT

Ve většině stávajících panelových objektů slouží jako zdroj tepla pro vytápění a přípravu TUV systém centrálního zásobování teplem. Jedná se o centralizovanou výrobu tepla, které se získává buď z výroby elektrické energie v teplárnách nebo v menší míře ve výtopnách určených pouze pro distribuci tepla. Většina tepláren v ČR dnes spaluje uhlí, výtopny pak vyrábí teplo nejčastěji ze zemního plynu, mazutu či topného oleje.

Pokud je teplo do objektu dodáváno z centrálních tepláren, stoupá navíc množství vyrobené energie potřebné k vytápění a přípravě teplé vody v objektech o teplo potřebné k pokrytí tepelné ztráty distribucí tepla vně objektu mezi teplárnou a panelovými domy. Teplovody vystavěné v minulosti bývají v dnešní době již zastaralé a při transportu tepla mimo objekt na dlouhé vzdálenosti dochází k poměrně velkým ztrátám. Pro představu 1 km potrubí 2xDN100 s tepelnou izolací 5 cm má tepelnou ztrátu cca 30 kW při teplotním spádu media 90/70°C (tedy cca 30 W/m potrubí). Tato ztráta v distribuční soustavě je pak promítnuta do výsledné ceny tepla, která může být v konečném důsledku vyšší než teplo vyrobené lokálními zdroji. Výhodou centrálního zásobování teplem může být bezpečnost dodávky, přesunutí zdroje znečištění mimo město a kvalitnější spalování a technologie čištění spalin, než v lokálních topeništích.

Výměna zdroje tepla

Cena tepla z CZT se v rámci České republiky v závislosti na jednotlivých dodavatelích a druzích primárního paliva podstatně liší a pohybuje se v rozmezí přibližně 250 – 1000 Kč/GJ (0,9 – 3,6 Kč/kWh). V krajích s nízkou cenou tepla nemusí být některá řešení výměny zdroje dostatečně efektivní na to, aby se investice vrátila v podobně úspory nákladů. V některých případech se může jednat o velmi nákladnou investici.

Naopak v lokalitách s vyšší cenou tepla (kolem 800 – 1000 Kč/GJ) může přinést výměna zdroje tepla na vytápění, případně přípravu teplé vody, významnou úsporu provozních nákladů. Těmito lokálními zdroji může být například plynová kotelna, plynové tepelné čerpadlo vzduch-voda v kombinaci s kotli na zemní plyn nebo elektrické tepelné čerpadlo vzduch-voda v kombinaci s elektrokotli. V některých případech se setkáme i s kombinací elektrické tepelné čerpadlo + kogenerační jednotka, která dodává čerpadlům potřebnou elektrickou energii. Tyto zdroje jsou umístěné přímo v objektu (či na střeše) a liší se ve svých energetických parametrech účinností, ve spojení s otopnou soustavou pak ztrátami v rozvodech a účinností systému regulace.

Ve svých ekonomických parametrech se zdroje odlišují v návaznosti na potřebě paliva a jeho ceně a výší vložené investice. Ekonomika provozu zdroje se často intenzivně zvažuje, již méně se však domýšlí investiční náročnost a zejména pak závislost investice na tepelné ztrátě objektu. Před výměnou zdroje je v každém případě doporučeno nejdříve provést zateplení a co nejvíce snížit tepelnou ztrátu objektu a poté přesně dimenzovat zdroj tepla pro vytápění. Tím předejdeme zbytečnému předimenzování zdroje a s tím spojeným vyšším nákladům na jeho pořízení a provoz. Snížení tepelných ztrát zpravidla umožňuje nainstalovat nízkoteplotní systém vytápění, kde je ovšem třeba při zachování stávající otopné soustavy klást důraz na důkladnou dynamickou regulaci otopné soustavy s efektivním využíváním vnitřních a solárních zisků.

Elektrická tepelná čerpadla vzduch-voda

Klasická elektrická tepelná čerpadla se instalují v bivalenci s elektrokotlem, který pokrývá výkonové špičky při nejnižších venkovních teplotách. Vzhledem k velikosti a majetkoprávním vztahům pozemků kolem panelových domů a také nákladnosti při budování zemních kolektorů či vrtů je reálnější použití tepelných čerpadel vzduch – voda.

Tepelná čerpadla se mohou umístit na střechu objektu na konstrukci přizpůsobenou rozponu nosných prvků objektu. Není zde třeba budovat žádný přístřešek, protože čerpadla jsou dodávána ve venkovním provedení. Při umístění na střeše je ovšem nutné počítat s tím, že kompresorové jednotky vyvolávají hluk, který může působit rušivě na okolní objekty. Další možností je umístění na předzahrádku panelového domu do opláštění. Opláštění se konstruuje převážně z důvodu prevence poškození tepelných čerpadel a samozřejmě také kvůli omezení hluku, který produkují. Pokud je v objektu dostatečně velká technická místnost, pro kterou se jednoduše vyřeší přívod venkovního vzduchu a odvod kondenzátu, je možno tepelná čerpadla umístit i do této místnosti.

Při instalaci kaskády tepelných čerpadel je obvykle třeba navýšit příkon elektrické přípojky, což může hrát hlavní roli v rozhodování, zda použít tuto alternativu. Elektrická tepelná čerpadla se zapojují do kaskády, kdy jsou postupně zapínána podle potřeby tepla řídící jednotkou. Při kaskádovém zapojení odpadá časté startování zařízení, celý systém tak běží s větší účinností a tepelná čerpadla pracují s vyšším topným faktorem (účinností). Elektrická tepelná čerpadla mají poměrně velký topný faktor kolem průměrné roční hodnoty 2,7.
Nebo instalovat tepelné čerpadlo do sklepních prostor včetně výroby TUV. Tyto čerpadla tvoří špičku současné technologie, mají poměrně vysoký výkon a hluk do okolí nešíří. nezabírají mnoho místa, např. u 4 podlaží při 12 bytech postačí místnost bývalé prádelny či sušárny. Skutečnost, že je tepelné čerpadlo umístěno ve sklepě je logičtější než na střeše a je také mimo dosah případných vandalů.