- Tepelné čerpadlo získává teplo z okolního prostředí – vzduchu, vody nebo země – a přenáší ho do domu. První tepelné čerpadlo vzniklo už v 19. století.
- Existují čtyři typy tepelných čerpadel podle toho, odkud čerpají teplo. V Česku je nejrozšířenější vzduch–voda, protože není náročné na instalaci a nabízí dobrý poměr cena/výkon.
- Pořízení čerpadla vyjde na desítky až stovky tisíc korun, ale díky úsporám na energiích a dotacím se investice obvykle vrátí za 5 až 7 let.
Tepelné čerpadlo funguje na základě přírodních jevů
V přírodě platí jednoduché pravidlo – teplo se vždy samovolně šíří z teplejšího místa na chladnější. Tepelné čerpadlo tohoto jevu mistrně využívá. Funguje podobně jako lednička, ale obráceně. Zatímco lednička odvádí teplo ven, aby chladila potraviny, tepelné čerpadlo ho naopak získává zvenčí a předává ho do topného systému.
Tepelná čerpadla využívají dvou přírodních jevů:
- Změna teploty při změně skupenství látky. Kapalina při odpařování z okolí odebírá teplo, při kondenzaci ho naopak uvolňuje. Když v létě vylezeme na koupališti z vody, je nám chladno, protože se kapky na kůži odpařují, a tím odebírají teplo z našeho těla. Příkladem kondenzace je mlha, která vzniká když se venkovní vzduch ochladí a vodní pára začne kondenzovat. Díky mlze je v ovzduší větší teplo, proto jsou mlhavé noci méně chladné než ty jasné.
- Vliv tlaku na teplotu varu a kondenzace. Tepelné čerpadlo odebírá energii z okolního prostředí – vzduchu, vody nebo země – a přenáší ji do domu. Díky tomuto chytrému procesu dokáže tepelné čerpadlo vytopit dům i v mrazech a přitom spotřebuje relativně malé množství elektřiny. Klíčem k celému procesu je speciální látka – chladivo, které cirkuluje v uzavřeném okruhu a pomocí zvyšování a snižování tlaku rychle mění svou teplotu.
Všechno to začalo už před 170 lety
Princip tepelného čerpadla popsal už v 19. století britský fyzik Lord Kelvin. První funkční zařízení sestrojil v roce 1856 rodák z Nového Jičína Peter Rittinger. Využil principu tepelného čerpadla k efektivnějšímu získávání soli z koncentrovaného solného roztoku. Zařízení postavil pro solné doly Ebensee v Rakousku.
Princip fungování tepelného čerpadla
Celý proces můžeme rozdělit do čtyř fází:
- Příjem tepla z okolí. Venkovní vzduch může mít třeba -10 °C, ale jelikož chladivo kolující v tepelném čerpadle je ještě studenější (má například -20 °C), teplo z okolí přirozeně přechází do chladiva. V této fázi se tak chladivo začíná zahřívat a vypařuje se (mění se z kapaliny na plyn). Tento proces probíhá ve výparníku.
- Stlačení plynu. Vzniklý plyn z výparníku ještě nemá dostatečně vysokou teplotu, aby mohl vytápět dům, proto putuje do kompresoru, který jej stlačí. Tím se teplota plynu prudce zvýší – klidně až na 80 °C.
- Předání tepla otopnému systému. Horký plyn přichází do kondenzátoru, kde své teplo odevzdává otopné vodě. V důsledku toho se plyn ochlazuje, kondenzuje a znovu mění zpět na kapalinu. Ohřítá otopná voda putuje do radiátorů, podlahového topení nebo zásobníku na teplou vodu.
- Snížení teploty chladiva. Aby bylo chladivo připravené znovu nasávat teplo z venkovního prostředí, musí se jeho teplota ještě více snížit. To zajistí expanzní ventil, který prudce sníží tlak chladiva. Při snížení tlaku klesne i teplota – zpět na přibližně -20 °C. Takto ochlazené chladivo se vrací do výparníku a celý cyklus se opakuje.
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
Jaké typy čerpadel existují
Tepelná čerpadla se liší podle toho, odkud získávají teplo – může to být vzduch, voda nebo země. Každý typ má své specifické vlastnosti, výhody i nevýhody, a proto je důležité vybrat takové, které nejlépe odpovídá vašim podmínkám a potřebám.
Na tepelná čerpadla můžete získat desítky tisíc korun z dotačního programu Nová zelená úsporám. Pokud využijete tepelné čerpadlo nejen na vytápění, ale i na ohřev užitkové vody, dostanete se na vyšší částku.
Tepelné čerpadlo vzduch-voda
Tento typ čerpadla odebírá teplo z venkovního vzduchu. V Česku je to nejprodávanější typ čerpadla, zejména díky dobrému poměru cena/výkon a snadné instalaci, protože nepotřebuje vrty ani zemní kolektory. Některé modely dokážou v létě i chladit. Účinnost závisí na venkovní teplotě, kvalitní čerpadla hravě zvládnou venkovní teploty -10 °C a v případě potřeby mají k dispozici záložní zdroj – elektrokotel.
Venkovní jednotka obsahuje ventilátor a kompresor, které při provozu vydávají zvuk. Proto je umístěte tak, aby vás čerpadlo nerušilo například během spánku. Nejlepší je umístit je na méně frekventovanou stranu domu.
Hluk tepelného čerpadla ztlumíte gumovými antivibračními podložkami nebo speciálním akustickým krytem. Některá čerpadla mají noční režim, kdy sníží svůj výkon, a tím pádem i hlasitost..
Cena čerpadla vzduch-voda (léto 2025): 180–450 tisíc Kč.
Dotace Nová zelená úsporám: 75–90 tisíc Kč
Tepelné čerpadlo země-voda
Tato varianta čerpá teplo ze země pomocí plošných kolektorů nebo hlubinných vrtů a předává ho do topného systému. Díky stabilní teplotě půdy funguje velmi úsporně a efektivně i během tuhých venkovních mrazů.
Pořizovací náklady jsou vyšší, kvůli rozsáhlým zemním pracím. Kolektory se umísťují do hloubky, kde půda nezamrzá (cca 1,5 metru), a na jejich umístění potřebujete na pozemku dostatek volného prostoru (přibližně 200 až 400 m2 plochy). Pro menší pozemky jsou proto vhodnější hlubinné vrty, sahající do hloubky 100 až 150 metrů. Vrty jsou oproti kolektorům nákladnější, ale účinnější.
Cena čerpadla země-voda (léto 2025): 350–700 tisíc Kč.
Dotace Nová zelená úsporám: 110–130 tisíc Kč.
Tepelné čerpadlo voda-voda
Tepelné čerpadlo voda–voda získává teplo z podzemní vody, která má po celý rok stabilní teplotu. Díky stálosti teploty umožňuje čerpadlu pracovat efektivně i během velkých mrazů, což znamená nižší náklady na vytápění. A v létě vám systém poslouží k ochlazení interiéru.
Instalace je poměrně náročná a nákladná, protože potřebujete vybudovat dvě studny – čerpací a vsakovací, které od sebe musí být vzdálené minimálně 10 metrů, aby se teploty vody ve studnách vzájemně neovlivňovaly. Čerpadlo přečerpává vodu z čerpací studny do výparníku tepelného čerpadla, kde se ochladí zhruba o 3 °C. Poté systém ochlazenou vodu odvádí zpět do vsakovací studny.
Existují i varianty čerpadel využívající povrchovou vodu (jezera, rybníky, řeky). Kvůli kolísání teploty a riziku znečištění nebo zamrznutí se nevyužívají tak často. I odpadní voda může posloužit tomuto účelu (především v průmyslu).
Než se do budování systému voda-voda pustíte, ověřte si kvalitu a dostupnost podzemní vody na svém pozemku. Větší množství železa nebo manganu totiž může zkrátit životnost tepelného výměníku. V případě mechanických nečistot ve vodě (např. písku) musíte do systému nainstalovat filtraci, aby nedošlo k poškození čerpadla. Také si zjistěte, jestli je ve vaší lokalitě povolené čerpat podzemní vodu pro tento účel. Pokud ano a voda je vyhovující, podejte si žádost o povolení k nakládání s povrchovými nebo podzemními vodami.
Cena čerpadla voda–voda (léto 2025): 400–500 tisíc Kč.
Dotace Nová zelená úsporám: 110–130 tisíc Kč.
Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch
Čerpadlo vzduch–vzduch se od ostatních liší tím, že se získané teplo ze vzduchu nevyužívá k ohřevu otopné vody. Venkovní jednotka absorbuje teplo ze vzduchu a vnitřní jednotka pomocí ventilátoru přímo rozvádí ohřátý vzduch do místnosti.
Tento systém nepotřebuje žádné trubky s vodou ani radiátory jako běžné topení, takže se snadno instaluje. Hodí se proto hlavně do menších domů, kde chybí klasický topný systém, nebo jako doplňkové vytápění třeba na chatu. Některé modely navíc umí v létě i chladit.
Cena čerpadla vzduch–vzduch (léto 2025): 25–70 tisíc Kč.
Dotace Nová zelená úsporám: 40–60 tisíc Kč.
Mohlo by vás také zajímat:
Jaké dotace můžete získat na tepelné čerpadlo
