Jak pracuje tepelné čerpadlo v zimě a extrémních mrazech
- Tepelné čerpadlo odebírá teplo z okolního prostředí – ze vzduchu, země nebo vody.
- Na pokles venkovní teploty je nejvíc citlivé tepelné čerpadlo, které získává energii ze vzduchu. Proč? A jak moc klesá jeho účinnost?
- 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 s elektřinou na půl roku zdarma
Když si od nás pořídíte tepelné čerpadlo Thermal Comfort, automaticky vám na něj dáme slevu 50 000 Kč a přidáme elektřinu na půl roku zdarma – bez ohledu na vaši spotřebu. K tomu za vás samozřejmě vyřídíme i dotaci.
