Jaké existují typy tepelných čerpadel?

Někteří lidé vnímají tepelná čerpadla jako univerzální řešení, které jim automaticky ušetří velké množství nákladů na vytápění objektů a výrobu teplé užitkové vody. Jednotlivé typy tepelných čerpadel však mají různé provozní i pořizovací náklady a hodí se do různých typů prostředí. V tomto článku vám stručně popíšeme, čím se typy tepelných čerpadel liší, jaké jsou jejich výhody a nevýhody, a obeznámíme vás s jejich přibližnými pořizovacími cenami.

Jaké druhy tepelných čerpadel rozeznáváme?

V závislosti na tom, odkud tepelné čerpadlo odebírá teplo, rozlišujeme několik typů. Kromě toho je v rámci jednotlivých druhů možné mluvit také o tzv. podtypech, které vycházejí z konstrukčního řešení čerpadla. Rozeznáváme tyto typy tepelných čerpadel:

• Tepelné čerpadlo vzduch-voda
• Tepelné čerpadlo země-voda
• Tepelné čerpadlo voda-voda
• Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch

Tepelné čerpadlo vzduch-voda

Získává teplo z okolního vzduchu, takže můžeme říct, že ho má v podstatě neomezenou zásobu. Teplo následně využívá k ohřevu vody vytápěcího systému nebo ohřevu teplé užitkové vody v zásobníku. Tepelná čerpadla vzduch-voda fungují na většině našeho území dobře i v zimě. Jejich účinnost se však s klesající teplotou snižuje, přičemž limitem je běžně teplota -15 °C. Pod ní už účinnost klesá natolik, že se provoz tepelného čerpadla stává neekonomickým.

Monoblok vs. split

Z hlediska vyhotovení rozeznáváme 2 druhy tepelných čerpadel:

• Tepelné čerpadlo vzduch-voda typu monoblok – skládá se buď jen z vnější nebo jen z vnitřní jednotky nebo v děleném provedení, přičemž chladicí okruh se nachází jen v té vnější, je uzavřen a naplněn chladivem už z výroby. Do vnitřní jednotky pak vede potrubí s vytápěcí vodou. Montáž tepelného čerpadla typu monoblok je tedy jednodušší než u tepelného čerpadla vzduch-voda typu split, jelikož montážní technik nemusí manipulovat s chladicím okruhem a chladivem.
• Tepelné čerpadlo vzduch-voda typu split – skládá se z vnější a vnitřní jednotky, které jsou navzájem propojeny potrubím chladicího okruhu. Instalace je náročnější než u tepelných čerpadel typu monoblok, jelikož se chladicí okruh vytváří propojením vnější a vnitřní jednotky pomocí chladicího potrubí. Takto vytvořený okruh se následně plní chladivem. Instalaci tedy musí vykonat odborná firma.

TIP: Přečtěte si, čím se liší tepelná čerpadla monoblok a split a který druh je pro vás lepší

Výhodou tepelného čerpadla vzduch-voda je rychlá a jednoduchá instalace v porovnání s čerpadly typu země-voda a také možnost využít je v létě k chlazení. Jsou vhodné i pro domy bez pozemku, protože mají minimální nároky na prostor. Oproti kotlům na tuhá paliva mají i minimální nároky na údržbu.

Nevýhodou čerpadla vzduch-voda je cca o 30 % vyšší spotřeba elektřiny v porovnání s typem země-voda a již zmiňovaná klesající účinnost v tuhých mrazech. Nehodí se tedy do horských oblastí, kde teplota v zimě klesá pod -20 °C. Při výběru místa instalace vnější jednotky je třeba myslet také na hlučnost. Ta sice u moderních čerpadel od společnosti Viessmann dosahuje jen 40 dB (což cca odpovídá hluku lednice), ale i malý hluk vedle otevřeného okna v ložnici může někomu být na obtíž.

Ceny tepelných čerpadel vzduch-voda

Jelikož jsou tepelná čerpadla vzduch-voda konstrukčně nejjednodušší (nepočítáme-li čerpadla vzduch-vzduch, což jsou v podstatě klimatizace), patří zároveň mezi nejlevnější na trhu. Náklady na jejich pořízení se v případě rodinných domů pohybují v rozmezí 80 000 – 250 000 Kč, závisí samozřejmě na výkonu a konfiguraci.

Tepelná čerpadla Viessmann vzduch-voda v provedení monoblok

• Tepelné čerpadlo vzduch-voda Viessmann Vitocal 200-A
• Tepelné čerpadlo vzduch-voda Viessmann Vitocal 222-A
• Tepelné čerpadlo vzduch-voda Viessmann Vitocal 100-A

Tepelná čerpadla split vzduch-voda

• Tepelné čerpadlo vzduch-voda Viessmann Vitocal 200-S
• Tepelné čerpadlo vzduch-voda Viessmann Vitocal 222-S
• Tepelné čerpadlo vzduch-voda Viessmann Vitocal 100-S
• Tepelné čerpadlo vzduch-voda Viessmann Vitocal 111-S

Tepelné čerpadlo země-voda

Tepelnou energii získává z kolektorů, které jsou tvořeny plastovými hadicemi umístěnými v zemi. Země během roku ze slunečního záření akumuluje teplo, které je dále přenášeno nemrznoucí směsí cirkulující v uzavřeném okruhu. Ten je tvořen zmiňovanými kolektory a tepelným čerpadlem. Tepelné čerpadlo země-voda přitom ze země odebere jen 2,5 % naakumulované tepelné energie za rok. Podobně jako u tepelného čerpadla vzduch-voda jde v podstatě o nevyčerpatelný zdroj tepelné energie. Nevýhodou tohoto řešení je, že potřebujete poměrně velkou plochu (dle podmínek cca 30 m² na 1 kW výkonu čerpadla) a vhodnou půdu, která nebude obsahovat velké množství skal, kamenů nebo písku a v které budete moci vykonávat výkopové práce. Místo instalace byste měli vybrat tak, aby se nepřekrývalo s místy, kde v budoucnosti budete chtít stavět například bazén nebo jiné doplňkové stavby, jako garáž, zahradní domek apod.

Alternativním řešením je Tepelné čerpadlo země-voda, které odebírá teplo ze země pomocí jednoho nebo více hloubkových svislých vrtů. Ve vrtu je umístěna plastová sonda, která je naplněná nemrznoucí směsí. Vrty mají obvykle hloubku 80–250 m (dle podmínek od 12 m na 1 kW výkonu čerpadla), takže jejich realizace je nákladná a potřebujete k ní stavební povolení. Výhodou oproti zemním kolektorům je, že vrty můžete mít i na malém pozemku, nebo dokonce pod základovou deskou samotné budovy (samozřejmě ještě před započetím její výstavby).

Ať už se rozhodnete pro první, nebo druhé řešení, tepelné čerpadlo země-voda má mnohem vyšší účinnost než tepelné čerpadlo vzduch-voda a o 30 % nižší spotřebu energie. Má také velmi tichý chod a v létě dokáže i chladit. Navíc se na něj běžně v rodinném domě nevztahuje povinnost kontroly chladiva a bude snazší jeho údržba.

Ceny tepelných čerpadel země-voda

Ačkoliv mají tepelná čerpadla země-voda množství výhod, odrážejí se i v poměrně vysokých pořizovacích cenách. Ty v případě rodinných domů začínají na 180 000 Kč a mohou se vyšplhat až ke 350 000 Kč.

Tepelná čerpadla Viessmann země-voda

• Tepelné čerpadlo země-voda Viessmann Vitocal 200-G
• Tepelné čerpadlo země-voda Viessmann Vitocal 222-G
• Tepelné čerpadlo země-voda Viessmann Vitocal 300-G
• Tepelné čerpadlo země-voda Viessmann Vitocal 333-G

Tepelné čerpadlo voda-voda

Teplo odebírá ze spodní vody, kterou čerpá do oddělovacího výměníku (ochrana tepelného čerpadla proti zamrznutí a nečistotám) a následně vrací zpět do tzv. vsakovací studny. Tepelné čerpadlo voda-voda má vysokou účinnost, jelikož je ale systém otevřený, má rovněž vysoké nároky na kvalitu čerpané vody. Ta prochází soustavou čerpadla a různých filtrů, které se postupně opotřebovávají. Tepelné čerpadlo voda-voda je tedy poměrně náročné na údržbu a využívá se převážně ve velkých objektech. Další nevýhodou tohoto typu čerpadla je, že pod vytápěným objektem musíte mít dostatek spodní vody, což v dnešních dobách sucha není úplně samozřejmostí. Výstavba vsakovací studny může být také v některých oblastech zakázaná kvůli ochraně životního prostředí. Vždy je ale potřeba zajistit cca 200 až 300 l/hod. na 1 kW výkonu tepelného čerpadla. 

Alternativou ke studnám jsou tepelná čerpadla voda-voda, která využívají tepelnou energii z vodní plochy – např. z jezera, rybníku nebo řeky. Na rozdíl od tepelného čerpadla, které čerpá vodu ze studny, se v tomto případě jedná o uzavřený systém s potrubím, v kterém cirkuluje nemrznoucí kapalina (jako u tepelných čerpadel země-voda s kolektory). Takovéto řešení si tedy ponechává vysokou účinnost, ale zároveň není tak náročné na provoz a údržbu jako tepelné čerpadlo voda-voda, které čerpá vodu ze studny. Vytápěný objekt však musí být postaven v bezprostřední blízkosti vodní plochy. Problémem může být i povolení od majitele nebo správce dané vodní plochy (vodoprávního úřadu) a také od orgánů, které mají na starosti ochranu životního prostředí.

V každém případě platí, že tepelná čerpadla voda-voda jsou nejúčinnější mezi všemi tepelnými čerpadly. Jejich výhodou také je, že na vytápění dokážou využít i odpadní teplo produkované v průmyslu.

Ceny tepelných čerpadel voda-voda

Vzhledem k poměrně složité konstrukci se pořizovací ceny tepelných čerpadel voda-voda pohybují v rozsahu 180 000 – 350 000 Kč. Nezapomínejte ale na vyšší náklady spojené s údržbou v závislosti na kvalitě čerpané vody.

Tepelné čerpadlo voda-voda od společnosti Viessmann

• Tepelné čerpadlo voda-voda Viessmann Vitocal 300-G Pro

Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch

Za tepelné čerpadlo vzduch-vzduch můžeme považovat v podstatě každou klimatizaci. Ty totiž získávají teplo se vzduchu v interiéru budovy a následně ho prostřednictvím chladicího média přenášejí ven, kde ohřívají vzduch kolem budovy. Tímto způsobem klimatizace chladí interiérové prostory. Většina klimatizací (kromě těch nejlevnějších) však může pracovat i v obráceném režimu a interiér vytápět.

Klimatizace ale nemusí být vždy vhodná jakožto hlavní vytápěcí zdroj. Podobně jako u tepelného čerpadla vzduch-voda i zde platí, že se vytápěcí výkon a účinnost snižují s klesající teplotou ovzduší. Běžné klimatizace dokážou vytápět do vnější teploty -15 °C, najdete však i speciální modely, které zvládají vnější teploty až -25 °C. Klimatizace se tedy jako hlavní zdroj vytápění používá hlavně v jižních zemích. Je ovšem pravděpodobné, že po ní v souvislosti s každoročně stoupajícími teplotami bude sahat čím dál více lidí i v naší krajině.

Další nevýhodou klimatizace oproti teplovodnímu vytápění je proudění vzduchu při chlazení i vytápění, vyšší hlučnost a také nevhodnost do budov s velkým množstvím malých místností. Klimatizace na rozdíl od teplovodního vytápěcího systému nedokáže akumulovat žádné teplo. V případě výpadku elektřiny tak začnou teploty v místnosti okamžitě klesat. Naopak výhodou klimatizace jsou doplňkové funkce. Většina z nich totiž dokáže pracovat i v režimu vysoušení vzduchu a čistit vzduch pomocí vestavěných antibakteriálních filtrů nebo ionizátoru.

Ceny tepelných čerpadel vzduch-vzduch

Navzdory uvedeným nevýhodám je vytápění klimatizací stále mnohem levnější než přímé vytápění elektřinou (el. ohřívače, el. kotle apod.). Elektrická energie totiž v případě klimatizace teplo přímo neprodukuje, ale přenáší ho tak jako u jiných tepelných čerpadel z místa na místo.

Ceny tepelných čerpadel vzduch-vzduch (klimatizací) začínají na cca 25 000 Kč. V případě rodinného domu však musíte počítat s tzv. multisplit klimatizací, která je dražší, jelikož se skládá z jedné vnější a více vnitřních jednotek. Ty musíte nainstalovat do různých místností tak, aby bylo vytápění a chlazení domu rovnoměrné.

Tepelná čerpadla vzduch-vzduch

Tato čerpadla dokážou chladit i vytápět, resp. fungují jako klimatizace pro chlazení a vytápění:

• Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch Viessmann Vitoclima 200-S
• Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch typu multisplit Viessmann Vitoclima 300-S