Jak pracuje tepelné čerpadlo v zimě a extrémních mrazech

5 min. čtení
  1. Tepelné čerpadlo odebírá teplo z okolního prostředí – ze vzduchu, země nebo vody.
  2. Na pokles venkovní teploty je nejvíc citlivé tepelné čerpadlo, které získává energii ze vzduchu. Proč? A jak moc klesá jeho účinnost?
  3. Pokud máte kvalitní a správně dimenzované tepelné čerpadlo, jde o jednu z nejúspornějších technologií k výrobě tepla, a to i v mrazech. 

Říkáte si, jak je možné, že tepelné čerpadlo odebírá teplo z okolí, ačkoliv je venku třeba -15 °C? Venkovní teplota a roční období nemají příliš velký vliv na tepelná čerpadla, která získávají teplo z hlubinného vrtu (typ země-voda) nebo ze spodních vod (typ voda-voda). Teplota v zemi je totiž po celý rok víceméně stálá, a proto se nemění ani účinnost zařízení.

Jiné je to ale u tepelného čerpadla, které odebírá teplo z venkovního vzduchu, obvykle jde o typ vzduch-voda. S tímto čerpadlem se setkáte v Česku nejčastěji a zaměřujeme se na něj i v tomto článku.

Proč v zimě účinnost čerpadla klesá

Ačkoliv tepelné čerpadlo dokáže prostřednictvím chladiva odebírat tepelnou energii ze vzduchu i v mrazech, s klesající teplotou musí pracovat intenzivněji. To znamená, že spotřebuje víc energie a o něco se sníží i jeho účinnost.

Za vyšší spotřebu energie v chladnějších dnech může i odmrazování, které je dnes běžnou součástí všech moderních čerpadel.

Jak funguje odmrazování tepelného čerpadla

Tepelné čerpadlo se při teplotách okolo 0 °C a méně automaticky odmrazuje samo. Klasicky pomocí reverzibilního chodu, kdy zařízení v podstatě netopí, ale chladí. Voda v akumulační nádobě nebo podlahovém topení několik minut odebírá teplo a přivádí ho do výparníku, což je součást čerpadla, ve které dochází k čerpání tepla z venkovního vzduchu. Námraza díky tomuto procesu roztaje a tepelné čerpadlo se pak zase přepne do režimu vytápění.

Pokud ale máte starší nebo nesprávně nainstalované tepelné čerpadlo, k zamrznutí a obalení venkovní jednotky ledem opravdu dojít může. 

Kvalitní tepelné čerpadlo, které je navržené na vaše potřeby, bude dost pravděpodobně výhodnější než ostatní technologie i v mrazech – ekonomickou výhodností překoná velkou část elektrokotlů i kotlů na tuhá paliva a může vést i ekologicky.

  • Tepelná čerpadla typu vzduch-voda jsou hodně oblíbená i ve Skandinávii, kde vládnou tuhé zimy.
  • Efektivně fungují i v těch největších mrazech a například studie Regulatory Assistance Project ukazuje, že když teploty klesnou pod -30 °C, jsou čerpadla až dvakrát efektivnější než vytápění elektrickým kotlem. 

K tepelnému čerpadlu je užitečné mít i doplňkový zdroj, obvykle elektrokotel, který čerpadlu v největších mrazech s vytápěním pomáhá a zamezí riziku, že byste doma měli zimu. Elektrokotel jako tzv. bivalentní (přídavný) zdroj často bývá přímo součástí moderních čerpadel.

Topný faktor toho napoví nejvíc

S padající teplotou vzduchu klesá i hodnota topného faktoru čerpadla. Tento parametr říká, jak moc je tepelné čerpadlo účinné – vyjadřuje poměr mezi vyrobeným teplem a elektrickou energií, kterou zařízení potřebuje k provozu. 

Topný faktor, z angličtiny COP (Coefficient of Performance), není nikdy jen jedno číslo. Mění se v závislosti na teplotních podmínkách a taky na teplotě, na kterou doma vytápíte, respektive ohříváte vodu. Zatímco v srpnu bude topný faktor čerpadla 4, v lednu může klesnout na 2. 

Příklad

Pokud má čerpadlo za daných podmínek spotřebu 3 kW a výkon 12 kW, bude jeho topný faktor 4 (12/3).

Čím vyšší COP, tím hospodárněji čerpadlo pracuje. A ačkoliv má čerpadlo v zimě například faktor 2, znamená to, že na každý 1 kW spotřebované elektřiny vyrobí 2 kW tepla – jeho účinnost je až 200 %.

Když vybíráte tepelné čerpadlo a zajímá vás topný faktor při různých venkovních teplotách, určitě si od výrobce nebo instalační firmy vyžádejte výkonovou tabulku daného zařízení. Napoví vám, jak bude tepelné čerpadlo pracovat v různých podmínkách a jak se bude lišit topný faktor. 

Ukázka výkonové tabulky konkrétního 8kWh tepelného čerpadla.
Schválně si ověřte, jak moc se při venkovní teplotě 7 °C a -20 °C se topný faktor liší. 

Při hodnocení COP se nikdy neřiďte jen jedním číslem, sledujte celou výkonovou křivku tepelného čerpadla. A nenechte se nalákat ani zdánlivě lákavými nabídkami výrobců. Přečtěte si článek, ve kterém se topnému faktoru věnujeme do detailu.

Zimní teploty v Česku

Nejnižší průměrné teploty na našem území klesají jen mírně pod nulu. Na grafu níže si můžete prohlédnout průměrné teploty v dekádě 2012–2021, data pochází od Českého hydrometeorologického ústavu. 

A když se podíváte na konkrétní teploty ve vaší lokalitě, najdete v zimě jen málo dnů, ve kterých by teplota klesla například pod -15 °C. Velká část tepelných čerpadel tak bude i v nízkých teplotách pracovat po většinu topné sezony velmi efektivně.

Kvalitní čerpadlo si s tuhou zimou poradí

Pokud uvažujete nad tepelným čerpadlem, určitě se obraťte na odborníka, který vám doporučí kvalitní zařízení a pomůže vám ho vhodně nadimenzovat. Tak, aby s přehledem pokrylo vaše potřeby na vytápění a/nebo ohřev vody a fungovalo dobře i v mrazech. S výběrem a instalací vám rádi pomůžeme i my v E.ONu. 

Pořiďte si tepelné čerpadlo se slevou 50 000 Kč

Když si od nás pořídíte tepelné čerpadlo Thermal Comfort, automaticky vám na něj dáme slevu 50 000 Kč a vyřídíme dotaci ve výši až 90 000 Kč. Čerpadlo spadá do energetické třídy A+++ a i v plné zátěži je příjemně tiché.

Tepelné čerpadlo od E.ONu

Mohlo by vás také zajímat:

Tepelné čerpadlo - jak to funguje
Tepelné čerpadlo pracuje podobně jako lednice – stlačováním a odpařováním chladiva dokáže čerpat teplo ze svého okolí do vody v topení.
Víc najdete tady
Jak moc je tepelné čerpadlo hlučné
Kvalitní tepelná čerpadla svým hlukem příliš neobtěžují.
Víc najdete tady
Zeptali jsme se našich zákazníků, jak doma snižují náklady na energie. Co odpověděli?
Nepřetápí, šetří teplou vodou a rádi využívají obnovitelné zdroje. To jsme se dozvěděli z rychlého průzkumu mezi několika desítkami našich zákazníků.
Víc najdete tady