Už skoro dva roky topíme doma tepelným čerpadlem. Při výběru konkrétního modelu jsem si dělat velký průzkum trhu, o technologii hodně načetl a jelikož v poslední době tepelná čerpadla nabírají na popularitě, rozhodl jsem se sepsat odpovědi na často kladené otázky, abych to nemusel opakovat pořád dokola. Jsem laik, ale třeba to jako úvod do problematiky někomu pomůže.

Jak tepelné čerpadlo funguje?

Hodně lidí si ani neuvědomuje, že tepelné čerpadlo už doma vlastně má. Je jím lednička. Ta odčerpává teplo z uzavřeného prostoru a přenáší jej do okolí. Tepelné čerpadlo funguje obráceně. Odčerpává teplo z okolí a přenáší jej do uzavřeného prostoru domu. Tepelným čerpadlem je také třeba klimatizace.

Všechny tyto příklady pracují na stejném principu: při rostoucím tlaku roste teplota. Když tedy chladivo stlačíte kompresorem, jeho teplota prudce vzroste, v kondenzátoru se opět ochladí tím, že energii předá dalšímu médiu, třeba vodě, kterou má ohřát. Pak se vrací zpět a cyklus se opakuje.

Jaké jsou druhy tepelných čerpadel?

Tepelná čerpadla můžeme rozdělit podle toho, odkud energii čerpají a čemu ji předávají (co ohřívají):

• Vzduch/vzduch – berou energii z venkovního vzduchu a ohřívají vzduch uvnitř domu. Jedná se vlastně o klimatizace běžící na obrácený chod. Nicméně nedá se to vyložit tak, že vezmete klasickou klimatizační jednotku s tím, že vám bude v zimě topit. Ty sice mají režim topení, ale jsou celkově stavěné na provoz v létě. V zimě budou trpět nižší účinností, životností, problémy se zamrzáním. Na celoroční provoz potřebujete jednotky, které jsou k tomu uzpůsobené. Cenově je to nejvýhodnější varianta, nemusíte investovat do teplovodní soustavy, ale zase vám třeba neohřejí užitkovou vodu.
• Země/voda – berou energii ze země a ohřívají vodu jak k vytápění, tak užitkovou. Buď se jedná o geotermální energii z vrtu nebo solární energii z plošného kolektoru. Vrt se typicky dělá do hloubky 50-150 metrů (1 kW výkonu potřebuje 12 metrů vrtu), plošný kolektor se umístí cca 1,5 metr pod zem a vyžaduje hodně prostoru (1 kW výkonu potřebuje 30m2). Obě řešení mají výhodu ve stabilním výkonu v průběhu roku bez ohledu na venkovní teplotu. Nevýhoda vrtu je, že může „zamrzat“, teplo se v něm neobnovuje stejně rychle, jako se odvádí. U plošného kolektoru je to pak náročnost na prostor a rozsáhlé zemní práce, které u existujícího domu a zahrady už často dost dobře nejsou možné. Obě řešení jsou také investičně nejnáročnější. Jen samotný vrt může vyjít na čtvrt milionu a potřebujete na něj povolení.
• Vzduch/voda – berou energii z venkovního vzduchu a ohřívají vodu jak k vytápění, tak užitkovou. Jedná se o zdaleka nejpoužívanější řešení. Oproti řešení země/voda má výhodu v ceně, ta je zhruba poloviční a výhodou je také to, že v okolním vzduchu vždy najde dostatek energie (kvalitní tepelná čerpadla dokáží pracovat do teploty -25C a i níž, což je v našich klimatických podmínkách víc než dostatečné). Nevýhodou je pak závislost na venkovní teplotě (s poklesem teploty vzduchu klesá účinnost) a hluk z venkovní jednotky. Moderní tepelná čerpadla už jsou celkem tichá, ale pořád to není něco, co chcete mít třeba pod oknem do ložnice. Úroveň hluku by se dala přirovnat k venkovní jednotce klimatizace.

Monoblok nebo split?

Jelikož řešení vzduch/voda je u nás zdaleka nejrozšířenější, budu se věnovat především mu. Je to taky druh, který máme doma. Dělí se dvě kategorie podle toho, jakým způsobem se teplo z venkovní jednotky přenáší dovnitř.

Monobloky se vyznačují tím, že celý proces ohřevu vody probíhá ve venkovní jednotce. Voda se tedy ohřívá ve venkovní jednotce a poté míří rovnou do topného systému nebo zásobníku na užitkovou vodu. Splity ve venkovní jednotce nemají kondenzátor. Z venkovní jednotky tedy do vnitřní proudí chladivo, které vodu ohřívá až ve vnitřní jednotce.

Která technologie je lepší, je předmětem nekonečných debat. Při průzkumu trhu jsem se setkal s odborníky, kteří mě vyloženě tlačili do konkrétní technologie, protože to byla ta, na kterou se značka, kterou prodávali, specializovala. Dnes má většina firem v portfoliu tepelná čerpadla od obou technologií a měli by vám doporučit tu vhodnější podle vašich možností a požadavků.

Obecně ale argumenty mluví spíš pro monobloky. Splity jsou cenově dostupnější a jejich venkovní jednotky jsou menší a lehčí, což se hodí v případě, že máte problém s místem nebo nosností, dají se upevnit i na zeď. Umožňují také delší vzdálenost mezi vnitřní a venkovní jednotkou. Kvůli okruhu s chladivem zpravidla ale vyžadují povinnou pravidelnou kontrolu těsnosti. Může být také potřeba chladivo doplňovat. Celkově jsou náročnější na údržbu než monobloky. Servisní technik jedné větší instalační firmy mi říkal, že ač splitové jednotky představují menšinu mezi jimi nainstalovanými tepelnými čerpadly, představují 80 % všech servisních zásahů, které dělají.

Nejčastějším argumentem proti monoblokům je, že můžou zamrznout. To by ale vyžadovalo několik dní bez proudu v mrazivém počasí. Člověk, který tepelná čerpadla instaluje 20 let, mi říkal, že se to za jeho kariéru stalo jednou, když došlo k delšímu výpadku proudu na chatě v Beskydech, když tam zrovna nikdo nebyl. A i když k tomu dojde, čerpadlo je na to připraveno a je vyžadovaný jen jednoduchý servisní zásah.

Že mají monobloky obecně lepší vlastnosti, ukazuje i letošní test 13 čerpadel v DTestu. Pořadí se až na jednu dvě výjimky rozdělilo na první půlku, v které byly monobloky, a druhou půlku, v které byly splity.

Monobloky byly doménou především evropských výrobců (Nibe, IVT, Stiebel…) a splity zase asijských (Mitsubishi, Daikin, LG, Panasonic, Toshiba…), kteří mají zkušenosti s klimatizacemi, protože jsou jim technologicky relativně podobné. Dnes už ale všichni nabízejí obojí, aby měli více možností pro zákazníky. Často se ale jedná o rebrandovaný model konkurence. Splitové jednotky od Nibe jsou například od Mitsubishi.

Kolik potřebuje elektřiny?

Když jsem o tepelných čerpadlech ještě nic nevěděl, naivně jsem si myslel, že mají minimální spotřebu. Že samotné zařízení stojí hodně peněz, ale provoz už je potom skoro zadarmo. Realita tak růžová není. Tepelné čerpadlo sice bere energii z okolí (země nebo vzduchu), ale ke svému provozu potřebuje nemalé množství elektřiny.

Dokáže té energie ale vyrobit podstatně více, než je množství energie odebrané ve formě elektřiny. Účinnost tepelného čerpadla se uvádí v podobě topného faktoru, což je poměr dodaného množství energie a spotřebované množství primární energie. U tepelných čerpadel, které berou energii z okolního vzduchu, se topný faktor výrazně mění v závislosti na venkovní teplotě. Ta nejlepší čerpadla mají topný faktor při venkovní teplotě 12 stupňů přes 6. Tedy na jeden díl dodané elektrické energie dokážou dodat šest dílů energie ve formě tepla. Při teplotě -15 stupňů mají i ta nejlepší čerpadla topný faktor už jen 2,5. Když tedy potřebujete topit nejvíc, má tepelné čerpadlo vzduch/voda nejmenší účinnost.

Výrobci ještě mezi parametry udávají SCOP, což je průměrný sezónní topný faktor. Průměrná hodnota za celý rok v klimatických podmínkách, které určuje národní norma. Ta nejlepší tepelná čerpadla dnes mají SCOP kolem 5. Tedy průměrně za celý rok v našich klimatických podmínkách vyrobí 5 dílů energie z jednoho dílu dodaného.

Topný faktor se vždy uvádí pro konkrétní výstupní teplotu vody. Ta totiž topný faktor do velké míry ovlivňuje taky. Čím vyšší teplota je potřeba, tím nižší je topný faktor. Tepelná čerpadla dnes dokážou ohřát vodu až na 75 stupňů, ale za cenu výrazného poklesu topného faktoru.

Vyplatí se mi?

To je otázka, kterou byste měli začít. Tepelné čerpadlo totiž není vhodné do všech staveb. Jeho návratnost se také odvíjí od cen energií. Čím vyšší jsou, tím kratší návratnost je. Obecně má kratší návratnost oproti elektrokotli a delší oproti plynovému kotli. To se ale může změnit, až se budou emisní povolenky platit také u domácího spalování. V elektřině poplatek za vypouštění CO2 do atmosféry platíte, u lokálně spalovaného plynu zatím ne, ale to by se mělo časem změnit.

Můj názor je, že tepelné čerpadlo by se mělo vrátit do 10 let. Každý rok by vám tak mělo ušetřit desetinu pořizovací ceny. Pokud jste za něj dali 250 tisíc, roční úspora na topení a ohřevu užitkové vody by měla být alespoň 25 tisíc. Reálný konzervativní odhad úspory energie, co tak slýchám, je tak 70 %. Pokud vydáváte za topení alespoň 40 tisíc ročně, může se vám tepelné čerpadlo za čtvrt milionu už vyplácet.

Jak jsem psal výše, topný faktor je do značné míry ovlivněný výstupní teplotou vody. Tepelné čerpadlo se tak nejvíc hodí do domů v nízkoenergetickém standardu, které pořád potřebují nezanedbatelné množství energie na vytápění, ale stačí jim nízká teplota v topném systému (typicky do 35 stupňů). Od tohoto ideálu směrem k oběma extrémům výhodnost tepelného čerpadla klesá.

Pokud máte dům v pasivním standardu, který potřebuje velmi málo energie na vytápění, může se stát, že tepelné čerpadlo vám prostě nedokáže ušetřit dostatek energie, aby se jeho cena vrátila. Zvlášť v porovnání s vytápěním topnými odporovými kabely, které dokáží teplo do domu dodávat velmi efektivně. Naopak pokud máte starý dům s litinovými radiátory, které vyžadují velmi vysokou teplotu vody, tak množství energie, které můžete teoreticky ušetřit je velké, ale tepelné čerpadlo čerpadlo vám ho významně neušetří, protože bude pracovat s nedostatečně vysokým topným faktorem.

Pokud si nejste výhodností jistí, může vám pomoct energetický specialista. Tepelné čerpadlo představuje tak velkou investici, že dát pár tisíc za výpočet a zhodnocení výhodnosti už jsou drobné.

Do návratnosti může výrazně promluvit dotace. My jsme tepelné čerpadlo pořizovali do novostavby, takže jsme vše hradili ze svého, ale v rámci kotlíkových dotací můžete dosáhnout až na 180 tisíc, což vám může pokrýt většinu nákladů a výrazně posunout hranice ekonomické výhodnosti tepelného čerpadla.

Je náročné na údržbu?

Tepelné čerpadlo je velmi autonomní zařízení. Nějaký čas jsem ladil topnou křivku, abychom měli požadovaný tepelný komfort, ale pak prostě můžete nechat čerpadlo žít svým životem. Udrží vám teplotu v domě a ohřeje vodu, aniž byste se o to museli celé měsíce starat. Nemá moc smysl do jeho chodu zasahovat tak, jak jste zvyklí třeba u plynových kotlů. Že třeba stáhnete topení na víkend, kdy nejste doma. Úspora energie je menší než u plynového nebo elektrického kotle a tepelné čerpadlo má delší setrvačnost, takže mu bude trvat déle, než dům zase vyhřeje. Je lepší ho nechat udržovat stabilní teplotu po celý rok.

Jak už jsem psal, splity jsou na údržbu náročnější. Typicky dokonce spadají do zákonného požadavku na pravidelnou kontrolu těsnosti okruhu s chladivem, které se musí časem i doplňovat. U monobloků tohle odpadá. Technik mi říkal, že stačí jednou ročně vyčistit sítka filtrů. Samozřejmě i tak se vyplatí pozvat si čas od času někoho, kdo zkontroluje, že je vše v pořádku. Někteří výrobci dokonce podmiňují záruku nad zákonné dva roky pravidelným servisem.

Umí chladit?

Ano, umí. Stejně jako u klimatizace je možné obrátit proces a používat ji na vytápění, tepelné čerpadlo umí chladit. Jen se ujistěte, že vybraný model takový režim podporuje. My jsme původně tuto vlastnost nevyžadovali, ale nakonec jsme moc rádi, že ji máme k dispozici. V létě pomáhá udržovat příjemné klima v domě a tento typ ochlazování domu je pocitově lepší než klasická klimatizace, protože nevytváří žádné proudění studeného vzduchu.

U chlazení je teplotní rozdíl podstatně menší než u topení. Vodu nemůžete ochlazovat pod hodnotu rosného bodu. Bezpečná teplota je někde mezi 18 a 20 stupni. Teplota vzduchu v domě je jen o pár stupňů vyšší. Abyste u takto malého rozdílu teplot dosáhli efektivního chlazení, potřebujete velkou plochu, na které dochází k výměně tepla.

Ač tepelné čerpadlo umí chladit i do radiátorů, vzhledem k jejich malé ploše, to nebude moc účinné. Potřebujete alespoň podlahové topení. To máme my. Pomůže to, ale zázraky, kdy venku máte 35 stupňů a vevnitř 22, to neumí. Dokáže to ale udržet teplotu do 25 stupňů, i když jsou venku dlouhodobě třícítky. Pokud chcete mít účinnější chlazení a chystáte se stavět nový dům, zvažte druhý klimatizační okruh (většina čerpadel ho umí) ve stropě nebo zdech, podstatně tím zvětšíte plochu a tedy i účinnost. Může to pak zcela nahradit klimatizaci.

Umí vyhřívat bazén?

Tepelné čerpadlo primárně určené pro vytápění domu a ohřev užitkové vody může vyhřívat i bazén. Není třeba pořizovat speciální tepelné čerpadlo pro ohřev bazénu, které vám bude zabírat místo na zahradě. My jím vyhříváme i bazén. Museli jsme pořídit výměník, propojit jej s tepelným čerpadlem a dokoupit řídicí jednotku. Jednotka řídící filtraci bazénu dá tepelnému čerpadlu signál, že probíhá filtrace a do výměníku proudí voda. Pokud nemá tepelné čerpadlo požadavek na ohřev vody nebo chlazení, ohřívá vodu, kterou pak posílá do výměníku.

Je třeba říct, že ohřev trvá. Naše tepelné čerpadlo o jmenovitém výkonu 8 kW ohřeje 30 kubíků vody v bazénu maximálně o 2 stupně za 10 hodin filtrace. Není to tak, že napustíte bazén z vodovodu a druhý den se můžete koupat.

V čím dál teplejších létech se u bazénu řeší čím dál častěji opačný problém: voda je až příliš teplá. I to dokáže tepelné čerpadlo řešit a bazén dokonce ochlazovat, ale v našem případě už to vyžadovalo speciální nastavení, které není podporované výrobcem.

Jak moc je velká vnitřní jednotka?

Monoblok třeba žádnou vnitřní jednotku ani nepotřebuje, protože celý proces probíhá ve venkovní jednotce. Tu můžete vevnitř připojit rovnou na bojler a jediná věc navíc je malá řídicí jednotka na stěně. My jsme tepelné čerpadlo nepřipojovali na už existující topný systém, takže jsme šli cestou all-in-one vnitřní jednotky, která má velikost lednice. Je v ní zásobník na užitkovou vodu o objemu 180 l, expanzní nádoba, řídicí jednotka, záložní zdroj (elektrokotel) atd.

Jak moc je hlučné?

Jak už jsem psal v úvodu, tepelná čerpadla, která získávají energii ze země, hlukem netrpí. Minimálně ne mimo dům. Tepelná čerpadla vzduch/voda ale hlukem trpí. Je to často démonizovaný problém, ale má reálný základ, proto byste na něj při zvažování, jestli tepelné čerpadlo pořídit, měli myslet.

Venkovní jednotka vydává asi takový hluk jako venkovní jednotka klimatizace. Pokud to je pro vás problém třeba z důvodu toho, že máte sousedy blízko, měli byste hledat ty nejtišší modely. Mezi nimi totiž dokážou být celkem zásadní rozdíly. Decibel je logaritmická jednotka, takže i rozdíl několika decibelů ve skutečnosti znamená docela citelný rozdíl ve vnímání hluku.

Elegantně se to dá vyřešit tepelným čerpadlem, které je kompletně umístěné uvnitř domu. Z venku si jen nasává vzduch a zase ho tam vysává. Pokud byste jinak museli umístit venkovní jednotku jen pár metrů od sousedů a máte místnost, která je slušně hlukově izolovaná od zbytku domu, můžete vybrat toto řešení. Není ale příliš rozšířené. Když jsem si dělal průzkum trhu já, nabídl mi ho jen Stiebel Eltron.

My máme venkovní jednotku umístěnou na střeše, což problém s hlukem také efektivně řeší, protože jednotka umístěná na rovné střeše 8 metrů vysoko, nejde ze země vůbec slyšet. Zase tady ale vstupují do hry vibrace, které se přenášejí přes potrubí do domu. Máme jednotku umístěnou nad koupelnou a při topení musí být úplné ticho, aby šlo poznat, že jede. Na obrácený chod při chlazení jsou ale vibrace silnější. V koupelně to nevadí, ale ložnici bych pod tím mít nechtěl.

Jakou značku vybrat?

Na tohle vám jednoznačnou odpověď nedám. Pozornější čtenář na videu výše poznal, že my jsme nakonec vybrali Nibe F2120. Nicméně trh s tepelnými čerpadly je dnes tak rozmanitý, že prostě nejde paušálně doporučit jednu značku. Když jsem si dělal průzkum trhu před třemi lety, byl dosti odlišný. Výběr byl menší. Od té doby nastal boom tepelným čerpadel. Pustily se do nich firmy, které dřív dělaly plynové kotle, firmy, které dělaly klimatizace. Dnes je výběr podstatně širší a zorientovat se na trhu ještě těžší než dřív. Třeba vám pomůže pár rad:

• Dejte na osobní doporučení. Zkušenost s reálným provozem je nenahraditelná. Mě k Nibe nasměroval soused, který už několik let k plné spokojenosti provozoval stejný model.
• Nesnažte se za každou cenu ušetřit. A to jak na značce, tak na instalační/servisní firmě. Zdroj tepla chcete mít spolehlivý. Nevyplatí se ušetřit pár desítek tisíc a pak pořád řešit nějaké problémy.
• Vyberte značku, která má kvalitní a dostupný servis. Můžete si vybrat sebelepší čerpadlo a bude to k ničemu, když vám ho nainstaluje firma neodborně. Nebo ho může nainstalovat dobře, ale pokud se vyskytne nějaký problém, má to k vám přes půl republiky a během krátkého času se k vám nedostanou a pokud se jedná o pozáruční opravu, ještě se vám to pekelně prodraží. Já v rámci záruky řešil špatně fungující třícestný ventil, chvíli nám trvalo, než jsme přišli na to, že je chyba v něm, a jak jsem byl rád, že to k nám měla servisní firma 15 minut a ne 150 km.
• Počítejte celkové náklady, nejen pořizovací cenu jednotky. Některé firmy vám nacení jen samotnou jednotku a pak vás překvapí další fakturou za instalaci a instalační materiál, což může být dalších několik desítek tisíc nahoru. Některé značky si také podmiňují delší záruku nad rámec dvouleté zákonné pravidelným servisem, za který si ale řeknou i 7 tisíc ročně. To jsou další nemalé náklady navíc.
• Nepřehlížejte menší české značky. Je jednoduché skočit po zavedené švédské nebo německé značce, ale i ty české dokáží překvapit. Jednotky jsou převážně skládačky z komponent subdodavatelů, takže ke kvalitním komponentám se může dostat i menší značka. A aby se prosadila vedle těch velkých zahraničních, tak často bývá inovativnější (např. má centrální monitoring) a nabízí zdarma to, co mají jiní za příplatek. U nich bych ale chtěl nějaké osobní doporučení od známého, protože mezi nimi můžete taky narazit na ty, kteří vám budou prodávat levné čínské čerpadlo jako „české čerpadlo z kvalitních německých komponent“.
• Když poptáváte, zkuste se ptát obchodníků/techniků na modely od konkurence, které zvažujete. O vlastních produktech budou říkat jen to nejlepší, zajímavější věci jsem se dozvěděl, když jsem se jich zeptal, co si myslí o konkurenci. Jsou značky, o kterých mi nikdo nic špatného neřekl, protože moc slabých míst nemají.