Porovnali jsme náklady na vytápění třech různých tepelných čerpadel při venkovní teplotě 0 °C

My tři králové jdeme k vám

Tepelné čerpadlo není nic jiného než zařízení, které přesouvá teplo z chladnějšího prostředí do teplejšího pomocí kompresoru a chladiva. Elektřinu však nespotřebovává na výrobu tepla, ale na jeho přesun. Míru účinnosti vyjadřuje koeficient označovaný jako COP, tedy poměr dodaného tepla k odebrané elektřině. Pro srovnání budeme pracovat s hodnotami, které jsme získali dlouhodobým měřením při venkovní teplotě, která je venku právě v tuto chvíli, tedy 0 °C. Hodnoty jsou vzduch–vzduch 2,7, vzduch–voda 3,2 a země–voda 4.

Typický český rodinný dům

Modelový dům má 100 m2, je starší, ale zateplený, nachází se na Moravě a obývá jej čtyřčlenná rodina. U takového domu lze realisticky počítat s roční potřebou tepla na vytápění kolem 12 000 kWh. Ohřev teplé vody pro čtyři osoby představuje přibližně 3 000 kWh ročně. Chlazení v létě u dobře izolovaného domu může znamenat asi 1 000 kWh tepla, které je třeba odvést. Celková roční potřeba tepla tedy vychází na 16 000 kWh. Pro výpočet nákladů počítejme s cenou elektřiny 5 Kč za kWh díky výhodnějšímu tarifu pro TČ.

Topení klimatizací jako nečekaný trend

Tepelné čerpadlo vzduch–vzduch je v principu klimatizace s možností reverzního chodu. Obsahuje výparník ve venkovní jednotce, kompresor, kondenzátor ve vnitřní jednotce a expanzní ventil. V zimě odebírá teplo z venkovního vzduchu, kompresor zvýší tlak a teplotu chladiva a vnitřní výměník předá teplo do místnosti. V létě se cyklus otočí a zařízení funguje jako klimatizace. Při 0 °C venku pracujeme s COP 2,7. Roční spotřeba elektřiny tedy vychází jako 16 000 děleno 2,7, což je přibližně 5 926 kWh. Při ceně 5 Kč za kWh vychází roční provozní náklady na 29 630 Kč. Pořizovací cena zařízení je kolem 35 000 Kč. Pokud si stanovíme horizont následujících 10 let, znamená to přičíst ještě ročně desetinu investice, tedy 3 500 Kč. Celkové roční náklady při desetiletém horizontu vycházejí na 33 130 Kč. Za deset let zaplatí domácnost zhruba 331 300 Kč. Nevýhodou je nižší účinnost při mrazech pod nulou a velmi zásadní fakt, že vzduch–vzduch neohřívá přímo teplou vodu bez dalšího zařízení.

Nejčastěji instalované tepelné čerpadlo

Tepelné čerpadlo vzduch–voda odebírá teplo také z venkovního vzduchu, ale předává jej do vodního topného systému. To znamená napojení na radiátory či podlahové topení a zásobník teplé vody. Princip je stejný, tedy výparník, kompresor, kondenzátor, expanze. Rozdíl je v tom, že kondenzátor předává energii do vody. Při 0 °C počítáme s COP 3,2. Roční spotřeba elektřiny tedy vyjde 16 000 děleno 3,2, což je 5 000 kWh. Roční náklady na elektřinu činí 25 000 Kč. Pořizovací cena systému je přibližně 250 000 Kč (lze koupit i levnější čínská čerpadla, ale připravte se na problémy). Při desetiletém horizontu rozpočítáme 25 000 Kč ročně jako investiční náklad. Celkové roční zatížení je 50 000 Kč. Za deset let tedy 500 000 Kč. Výhodou je schopnost pokrýt vytápění i teplou vodu jedním systémem a lepší účinnost než u vzduch–vzduch. Nevýhodou je vyšší pořizovací cena a pokles výkonu při nízkých teplotách, kdy může pomáhat elektrický dohřev, což ale není zrovna to, proč si TČ pořizujeme.

Přichází král mezi čerpadly

Tepelné čerpadlo země–voda využívá stabilní teplotu zeminy nebo vrtu. Do země se uloží potrubí s nemrznoucí směsí, která přivádí teplo do výparníku. Protože teplota země je v zimě vyšší než teplota vzduchu, pracuje systém stabilněji. Při 0 °C jsme naměřili COP 4. Roční spotřeba elektřiny je 16 000 děleno 4, tedy 4 000 kWh. Roční náklady na elektřinu vycházejí na 20 000 Kč. Samotné zařízení stojí zhruba 250 000 Kč. Zemní práce nebo vrt pro dům této velikosti mohou stát kolem 100 000 Kč. Celková investice je tedy přibližně 350 000 Kč. Při rozpočítání na deset let vychází investiční složka 35 000 Kč ročně. Celkové roční náklady činí 55 000 Kč. Za deset let tedy 550 000 Kč. Výhodou je nejvyšší stabilita výkonu a nižší provozní náklady. Nevýhodou jsou nutné zemní úpravy a vyšší vstupní investice. Zdá se tedy jako nejdražší ze všech třech variant.

Na následujících grafech si můžete prohlédnout, jak jednotlivé typy obstály v reálném měření při různých venkovních teplotách.

Věštíme z křišťálové koule

Pravidla hry se ale začnou měnit ve chvíli, kdy teploty začnou padat pod nulu. V ten moment začíná země-voda získávat ekonomickou výhodu oproti ostatním, jelikož se mu teplota vstupního media nemění. Co ale čekat od následujících zim? Víme, že dochází ke globálnímu oteplování a zimy jsou poslední dobou rok od roku mírnější. Přesto nás však současná zima poměrně dosti překvapila a zatím stále není u konce. Je to tedy trochu věcí odhadů, co nás čeká. Ale také toho, kde se náš dům nachází. Pokud v horské oblasti, či někde, kde pravidelně teploty klesají pod nulu již desítky let, lze očekávat, že k tak prudké změně nedojde v následujících letech životnosti tohoto topného systému. Tedy že se vyplatí. Pokud máme zimy mírné a pod nulu nám teplota skoro neklesá, vyplatí se spíše levnější typy TČ a nebo úplně jiný topný systém jako třeba klasický elektrokotel. Čekali jste jasný závěr? Pak je nám líto, že jsme vás zklamali. Ale věříme, že se nám povedlo alespoň pomoct zlepšit orientaci v jednotlivých systémech a principu, kdy se který může vyplácet a kdy ne. Rozhodnutí o volbě je na každém a ve výsledku lze říci, že pokud je volba provedena s rozmyslem, nikdy nebude špatná.