Vyžádat bezplatné poradenství

Škodlivé pro životní prostředí a přesto povinné? Vyvracíme mýty o tepelných čerpadlech

Někteří jsou k jejich přednostem skeptičtí, jiní v nich vidí klíč k úspěšné energetické transformaci: mluvíme o tepelných čerpadlech, která jsou v současnosti předmětem více mýtů než jakýkoli jiný systém vytápění. Nevyplatí se, tvrdí se, neustále se porouchávají a podle nové legislativy o vytápění budou dokonce domácnostem vnucována. Pak jsou tu vysoké náklady na vytápění, emise poškozující klima a hora nebezpečného odpadu, která vznikne, pokud budou muset majitelé za pár let kdysi vychvalovanou technologii opět vytrhat. To jsou jen některé z mylných představ a obav týkajících se tohoto řešení vytápění. Jaká je však skutečná pravda? Které informace jsou nepravdivé a jaká jsou skutečná fakta? Vše vám vysvětlíme v následujících kapitolách.

Jsou čerpadla dobrá pro klima, nebo se to špatně likviduje?

"Za chvíli budeme zase vytrhávat všechna tepelná čerpadla!" Toto nepříjemné sdělení si mnoho lidí osvojilo a přesvědčilo je o údajně klimaticky škodlivém dopadu tohoto moderního řešení vytápění. V praxi je však situace jiná: jak je zřejmé z následujících kapitol, šedá energie se díky klimaticky šetrným chladivům dramaticky snižuje, není třeba vytvářet zvláštní pracovní skupiny pro likvidaci a komponenty lze v případě potřeby obvykle snadno vyměnit.

Termín "šedá energie" popisuje spotřebu energie spojenou s výrobkem v průběhu jeho životnosti - od jeho výroby a používání až po likvidaci. Kritici tvrdí, že moderní tepelná čerpadla zde vykazují obzvláště špatné výsledky, a to kvůli jejich četným součástem a chladivům.

První bod platí stejně pro všechny systémy ústředního vytápění: bez ohledu na to, zda se k výrobě tepla používá tepelné čerpadlo nebo plynový topný systém, jsou k rozvodu tepelné energie a jejímu přenosu do místností vždy zapotřebí potrubí, čerpadla a topné plochy.

Chladiva jsou skutečně předmětem kritiky - zejména dříve hojně používané fluorované uhlovodíky (F-plyny), jako je R-410A, který je 2088krát škodlivější pro klima než stejné množství CO2. To však platí pouze v případě, že je vypouštěn do atmosféry. Vzhledem k tomu, že tepelná čerpadla jsou uzavřené systémy, k tomu při správné likvidaci nedochází. Důležité je také poznamenat, že tzv. nařízení o F-plynech postupně zakazuje škodlivá chladiva a že dotační požadavky v souvislosti s používáním přírodních chladiv slibují lepší podmínky.

Dnes navíc existují i čistší propanová čerpadla, využívající ekologické chladivo R290.

Tepelná čerpadla fungují na základě technického procesu, který nevyužívá žádné spalování. Vyžadují pouze ekologickou energii a elektřinu, a proto sama nevypouštějí žádné skleníkové plyny ani znečišťující látky. Pro uhlíkově neutrální provoz tepelného čerpadla lze využít ekologickou elektřinu. Tepelná čerpadla nepoškozují životní prostředí - ba právě naopak. Je to dáno i tím, že k výrobě tří a více kilowatthodin tepla je zpravidla zapotřebí pouze jedna kilowatthodina elektrické energie. Jiné elektrické topné systémy pracují s účinností "pouhých" 100 %, kdy na každou kilowatthodinu elektrické energie dodají přibližně jednu kilowatthodinu tepla.

Systémy tepelných čerpadel nejsou tiché. To platí zejména pro vzduchová tepelná čerpadla, která využívají ventilátor k nasávání venkovního vzduchu, z něhož je odebíráno teplo. U moderních systémů, jako je například Vitocal 250-A od společnosti Viessmann, je však hluk sotva slyšitelný. Ty vydávají hluk pouhých 35 dB(A) na vzdálenost čtyř metrů, což je srovnatelné s tichým šepotem. Při optimálním nastavení a seřízení čerpadla nedochází k žádným rušivým efektům.

Většinu materiálů lze dnes správně zlikvidovat nebo dokonce recyklovat. To platí jak pro použité plasty, tak pro kovové materiály a elektrické komponenty. Totéž platí pro mnoho chladiv, která lze často znovu zpracovat nebo recyklovat. Pokud to není možné, jsou odborně zničena a přeměněna na tepelnou energii.

Toto tvrzení je částečně pravdivé. Předchozí generace tepelných čerpadel, klimatizačních systémů a chladniček často používaly chladiva s vysokým GWP (potenciálem globálního oteplování), což je faktor, podle kterého je látka škodlivější než stejné množství CO2. Moderní systémy však používají přírodní chladiva, například propan (R-290). Ten má GWP tři, a je tedy k životnímu prostředí mnohem šetrnější než v minulosti často používaný R-410A, jehož hodnota GWP přesahuje 2000. Kromě nařízení o F-plynech jsou hnací silou postupného přechodu na nová chladiva dotace na tepelná čerpadla, které upřednostňují přírodní chladiva nebo budou vyžadovat jejich používání od roku 2028.

Toto tvrzení je také částečně pravdivé. Například propan (přírodní chladivo s číslem R-290) je hořlavá látka, která ve spojení s atmosférickým kyslíkem vytváří výbušnou atmosféru. Chladicí okruhy jsou však uzavřené a v každém případě jsou naplněny velmi malým množstvím chladiva. Například chladicí zařízení Viessmann Vitocal 250-A obsahuje pouze 1,2 kg propanu. To je výrazně méně než typická 11kg plynová láhev pro grily a nepředstavuje prakticky žádné nebezpečí.

Vrtání studní a sond může v zásadě způsobit škody. V praxi je to však velmi nepravděpodobné. Před příjezdem stavební techniky musí být proveden podrobný schvalovací proces. Specializované firmy dostanou zelenou až poté, co příslušné orgány příslušný projekt prověří a prohlásí za bezpečný. Pro opatření způsobilá pro dotace musí mít firmy certifikaci DVGW a musí mít pojištění proti škodám.

Mohou topné systémy přetížit energetickou síť?

Vytápěcí systémy s tepelnými čerpadly potřebují k zásobování domácností teplem nejen energii z životního prostředí, ale také elektřinu z veřejné sítě. Kritici tvrdí, že to nesmírně zatíží elektrickou infrastrukturu a povede to i k výpadkům proudu. V důsledku toho budou dodavatelé podle nich nejprve vypínat napájení tepelných čerpadel, takže při výpadku elektřiny budou domácnosti studené. Naše odpovědi na následující mýty ukazují, že v praxi je situace jiná a že moderní tepelné generátory jsou jako inteligentní spotřebitelé pro přechod na novou energetiku skutečně přínosné.

To není pravda. Každý, kdo žádá o domovní přípojku, musí uvést požadovaný elektrický výkon. Totéž platí při modernizaci tepelných čerpadel, pokud překročí určitý limit výkonu. Provozovatelé rozvodných sítí tyto informace využívají ke kontrole vlastních kapacit před tím, než s připojením souhlasí. Blackouty způsobené samotnou instalací tepelných čerpadel jsou tedy prakticky vyloučené. Pokud však jde o rozšíření obnovitelných zdrojů energie, německá energetická infrastruktura skutečně potřebuje určitá zlepšení. V tomto ohledu jsou obzvláště důležitými tématy skladování energie a digitalizace.

Tepelná čerpadla jsou inteligentní spotřebiče elektřiny, které lze velmi flexibilně řídit. To jim umožňuje v případě přebytku elektrické energie přeměnit ji na teplo a decentralizovaně ji ukládat v domě, třeba v zásobnících vody nebo přímo v konstrukci budovy - například při podlahovém vytápění. Pokud dojde k výpadku elektrické energie v důsledku vysokého zatížení nebo nízkých dodávek energie, mohou dodavatelé tepelná čerpadla dočasně vypnout. Aby se překlenuly "blokační časy", zajišťují řídicí systémy, aby byly zásobníky předem naplněny na plnou kapacitu a domy nezůstaly studené. Připojené domácnosti často dostávají výhodnější tarify za elektřinu a vysoká míra flexibility je pro naše energetické sítě velkým přínosem.

To platí pro všechna řešení vytápění. Bez elektřiny nemohou fungovat řídicí jednotky, hořáky ani čerpadla. Jedinou výjimkou jsou kamna na dřevo, kamna na pelety, která elektřinu nepotřebují, a topné systémy s nouzovým napájením prostřednictvím generátoru nebo fotovoltaického systému.

Vyplatí se instalace tepelného čerpadla jen až po rozsáhlé modernizaci?

Mnoho mýtů, které obklopují tepelná čerpadla a jejich vliv na životní prostředí a rozvodnou síť, se vztahuje i na oblasti jejich použití. Tvrdí se například, že instalace této technologie do starších budov je bez nákladné kompletní rekonstrukce poměrně zbytečná. Existuje také předsudek, že výkon je pro bytové domy příliš nízký a technologie je nevhodná i pro jednopodlažní topné systémy. Naše odpověď na následující mýty ukazuje, že škála aplikací tepelných čerpadel je ve skutečnosti poměrně široká.

Aby se tepelné čerpadlo vyplatilo, musí při malé spotřebě elektřiny poskytovat velké množství tepelné energie. K tomu musí být teploty zdroje tepla a topného systému blízko sebe. Teplota zdroje tepla závisí na typu tepelného čerpadla (vzduch, země nebo voda) a lze ji ovlivnit jen v omezené míře. Teplota v otopné soustavě - teplota průtoku - však závisí nejen na izolačním standardu, ale také a zejména na otopných plochách. Čím větší jsou, tím více tepla se dostane do domu při nízkých teplotách topné vody - jeden z důvodů, proč podlahové topné systémy poskytují příznivé podmínky. V mnoha starších budovách však může tepelné čerpadlo efektivně fungovat, pokud se vymění jen několik radiátorů. Často je to rychlá práce a výrazně levnější než nákladná kompletní rekonstrukce.

To není realita. Je sice pravda, že tento systém vytápění není vhodný v každém případě, ale tepelná čerpadla lze efektivně provozovat v některých starších budovách. Možnosti popisujeme ve starším článku. Jak bylo vysvětleno v předchozí části, k vytvoření vhodných podmínek často stačí jen několik nových radiátorů. Zda je to v konkrétním případě možné, může ověřit topenář nebo energetický poradce.

To je další mýtus, který byl v praxi opakovaně vyvrácen. Například bytový dům lze vytápět velkým tepelným čerpadlem nebo kaskádovým systémem. V případě kaskády je několik tepelných čerpadel propojeno dohromady a zásobují budovu teplem. Inteligentní řídicí systém zapíná nebo vypíná různé generátory tepla podle toho, kolik tepla je v daném okamžiku potřeba.

Pokud jde o splnění požadavků GEG, individuálně vytápěné byty představují pro majitele velkou výzvu. Ty lze překonat například instalací centrálního vytápění nebo decentralizovaných tepelných čerpadel vzduch/vzduch. Poslední jmenované představují splitové klimatizační systémy pro ohřev vzduchu. Lze je nastavit, uvést do provozu a efektivně provozovat bez větších přestaveb. Další výhodou je, že tepelná čerpadla vzduch/vzduch reagují velmi rychle a přesně na změny teplotních požadavků. To znamená, že je lze provozovat podle potřeby a jsou mimořádně úsporná.

Jsou tepelná čerpadla opravdu vhodná jen pro některé budovy?

Jak tepelná čerpadla fungují a jaké podmínky je třeba vytvořit pro jejich efektivní provoz? Odpovědi na tyto otázky vám pomohou vyvrátit největší mýty na vlastní kůži. Existují však i některá nedorozumění a nepravdivá tvrzení týkající se fungování této technologie. Přečtěte si následující části a zjistěte, kolik z nich je ve skutečnosti pravdivých.

To je mýtus, protože tento moderní topný systém dokáže spolehlivě dosáhnout vysokých průtokových teplot. Vezměme si například vysokoteplotní tepelná čerpadla, která stlačují chladivo více než obvykle. Dosahují průtokové teploty přes 70 °C a jsou vhodná pro starší budovy, které prošly malou rekonstrukcí, i pro komerční prostory. Zda se tato technologie v konkrétním případě vyplatí, závisí na mnoha faktorech, které lze objasnit při individuální konzultaci.

Protože větší topné plochy předávají do místností více tepla, je výhodné mít k dispozici systém plošného vytápění, například podlahové vytápění. V žádném případě to však není jediné řešení. Dobrých výsledků v praxi dosahují i velké radiátory. Ještě lepší jsou speciální radiátory kompatibilní s tepelnými čerpadly, které jsou vybaveny malými ventilátory, jež zajišťují vysoký výkon i při nízkých teplotách proudění.

Tento mýtus se často objevuje v souvislosti s tím, jak fungují tepelná čerpadla na bázi vzduchu, která k vytápění využívají energii ze vzduchu. Potřeba energie se zvyšuje, když je venku velmi chladno, a kritici předpokládají, že výkon nemusí být dostatečný. U individuálně navržených topných systémů to však neplatí. Ty mají dostatečnou rezervu pro udržení příjemné teploty v domácnosti i ve velmi chladných dnech.

To neplatí pro všechny topné systémy s tepelným čerpadlem. Přestože účinnost systému může s klesající venkovní teplotou klesat, lze i při teplotách kolem bodu mrazu dosáhnout koeficientu účinnosti tři nebo více. To znamená, že tepelné čerpadlo poskytuje přibližně tři kilowatthodiny topné energie s jednou kilowatthodinou elektrické energie. Koeficient výkonu za různých podmínek naleznete v datovém listu příslušného topného systému.

Pravidelné namrzání tepelných čerpadel se zdrojem vzduchu je zcela běžné. Důvodem je chladivo, které ve výparníku absorbuje teplo z venkovního vzduchu. Pokud tam teplota klesne pod teplotu rosného bodu vzduchu, dochází ke kondenzaci vody. Drobné kapičky se shromažďují na výparníku nebo venkovní jednotce a při nízkých teplotách zamrzají. Moderní tepelná čerpadla mají pro tento případ různé strategie. V pravidelných intervalech odmrazují led a zajišťují zachování celkového výkonu.

Jsou tepelná čerpadla novou technologií, která ještě zdaleka není spolehlivá?

Životnost hraje rozhodující roli v hospodárnosti topného systému. Existuje však řada specifických mýtů, včetně náznaků, že tepelná čerpadla jsou nová, nevyzkoušená a nevydrží ani deset let. Naše odpovědi na následující tvrzení ukazují, že to není pravda.

Tepelná čerpadla fungují stejně jako chladničky a klimatizace. Skládají se ze stejných komponentů a v praxi se používají již mnoho let. Společnost Viessmann dokonce uvedla na trh první topný systém tohoto typu již v roce 1978. To vyvrací tvrzení, že jde o novou a neprozkoumanou technologii.

Účinnost tepelného čerpadla závisí na mnoha faktorech - nejen na teplotních podmínkách, ale také na vlastnostech topného systému a zvyklostech uživatele. Proto není možné uvést univerzálně platné hodnoty. Různé údaje v datových listech topných zařízení však pomáhají poskytnout realistický obraz. Patří mezi ně koeficienty výkonu (COP) při různých teplotách a sezónní koeficienty výkonu (SCOP) pro různé klimatické podmínky. Ty popisují průměrný koeficient výkonu za rok a jsou srovnatelné se sezónním koeficientem výkonu. Protože se místní podmínky značně liší, lze stanovit pouze standardizované hodnoty. Ty lze použít jako základ pro individuální konzultace s cílem zjistit, zda se daná technologie v konkrétním případě vyplatí.

Stejně jako ostatní generátory tepla mají tepelná čerpadla průměrnou životnost více než 15 let. V analýze nákladové efektivity je vypočtená životnost dokonce 20 let (VDI 2067). To odpovídá teoretické životnosti plynového kondenzačního kotle a je dokonce delší než životnost plynových hořáků s ventilátory a příslušenstvím (12 let podle VDI 2067). Součásti, které během této doby selžou, lze zpravidla opravit nebo vyměnit. To platí jak pro výměníky tepla, tak pro kompresor a elektronické komponenty systému.

Jsou tepelná čerpadla skutečně vyžadována zákonem?

Tvrdí se, že nový zákon o vytápění je ve skutečnosti zákonem o tepelných čerpadlech, který neumožňuje téměř žádná jiná řešení - to je častý refrén od vyhlášení novely vyhlášky o energetické náročnosti budov. I při zběžném přečtení textu vyhlášky je však jasné, že to není tak úplně pravda, jak vysvětlujeme zde

To česká vyhláška neříká. Stanovuje však u nových budov povinnost splnit požadavky na energetickou náročnost staveb. A právě instalace tepelného čerpadla zjednoduší splnění těchto požadavků. Alternativou ale může být i plynový kondenzační kotel.

Průkaz energetické náročnosti udává úroveň potřeby nebo spotřeby energie v budově. Jeho účelem je informovat nájemce, kupující a vlastníky o energetickém stavu budovy, nic víc. Instalace tepelného čerpadla může vést k lepšímu hodnocení průkazu energetické náročnosti, ale není podmínkou pro získání tohoto dokumentu.

To je mýtus. V případě neplnění povinností však mohou být uloženy pokuty. 

Toto tvrzení je zavádějící a nepodložené. Vláda takový postup neplánuje. Navíc není věrohodné, protože tepelná čerpadla s koeficientem výkonu kolem 3 a více odebírají ze sítě méně elektřiny než jiné elektrické topné systémy. Tepelná čerpadla jako inteligentní a snadno regulovatelní spotřebiče ve skutečnosti prospívají rozvodné síti a rozšiřování obnovitelných zdrojů energie. To není případ přímých elektrických topných systémů.

Zvyšuje tepelné čerpadlo náklady na vytápění?

Příliš drahá koupě, nákladný provoz a nehospodárnost: to jsou další mýty o tepelných čerpadlech, které se stále opakují. Míra jejich pravdivosti závisí na konkrétním případu. Optimálně navržené a nastavené tepelné čerpadlo přináší trvalé úspory nákladů. To platí již dnes a bude to platit ještě více, pokud klesne cena elektřiny z obnovitelných zdrojů energie, jak ukazují následující kapitoly.

Bez znalosti budovy a místních podmínek není možné se vyjádřit k nákladům na elektřinu a vytápění, protože závisí na mnoha individuálních faktorech. Pokud jsou podmínky příznivé, bude topný systém pracovat s vysokým sezónním výkonovým faktorem. K zajištění dostatečného množství tepla a trvalému snížení nákladů na vytápění bude potřebovat málo elektřiny.

K tomu přispěje i trend k flexibilizaci na trhu s elektřinou. Dodavatelé budou v budoucnu prodávat elektřinu za kolísavé ceny. Přebytky vyrobené elektrické energie budou obzvláště levné. V budoucnu ji budou moci tepelná čerpadla využít k vytvoření tepelné rezervy a odebírat méně elektřiny ze sítě v době, kdy bude dražší. Jiné topné systémy toho nebudou schopny.

Existují různé důvody, proč se majitelé domů v současné době k nákupu tepelných čerpadel staví zdrženlivěji. Mohou řešit náklady na pořízení nebo alternativní druhy vytápění. Je proto vhodné s odborníkem předem probrat, zda je tepelné čerpadlo vhodné i pro váš projekt. 

Stejně jako v případě nákladů na vytápění nelze ani v tomto ohledu učinit jednoznačné prohlášení. Přestože jsou náklady v současné době poměrně vysoké, je to způsobeno mnoha faktory. Vezměme si například plánovaná okrajová opatření. Majitelé, kteří si dodatečně pořídí podlahové vytápění v celém domě, budou mít vyšší náklady. Dobrou zprávou je, že stát již nyní dotuje veškeré náklady spojené s výměnou topných systémů. Zatímco v současné době jsou k dispozici dotace ve výši 25 až 40 procent, od roku 2024 budou renovátoři dostávat dotaci až 70 procent na nové tepelné čerpadlo. K dispozici bude také možnost vzít si výhodný doplňkový úvěr.

Je důležité si uvědomit, že při rozhodování, zda se vyplatí investovat do nového topného systému, je třeba zvážit více než jen pořizovací náklady. Dalším významným faktorem jsou náklady na spotřebu. Odborníci je mohou posoudit individuálně a spolehlivě se vyjádřit k hospodárnosti navrhovaného topného systému.

To není pravda. S novým, individuálně navrženým a správně nastaveným tepelným čerpadlem můžete svůj domov vytápět efektivně. Neuvolňují se žádné emise oxidu uhličitého ani jiné emise a hodnota nemovitosti se zpravidla zvyšuje. Efekt je obzvláště velký, pokud je celý topný systém modernizován (například podlahovým vytápěním) a fotovoltaický systém částečně pokrývá samotnou potřebu elektřiny.

Užitečné odkazy