Tepelná čerpadla země–voda se vyplatí nejvíce. Přesto jsou v Česku ve výrazné menšině

Pro 170 uhlíkově neutrálních domů v Cardiffu ve Velké Británii zajišťuje vytápění 170 tepelných čerpadel země–voda od české společnosti Master Therm. Jsou napojena na 79 sdílených zemních vrtů, každý o hloubce 180 metrů.

V rámci této výstavby získalo kompaktní čerpadlo Master Therm AquaMaster AQ17I ocenění Build Back Better Gold & Green Award 2023 za inovativní, úsporné a ekologické řešení vytápění. Jde o britskou iniciativu se sídlem v Londýně, jejímž cílem je prosazovat a oceňovat inovace a kreativitu v oblasti zlepšování životního prostředí, a to zejména v zastavěném prostředí měst a aglomerací.

Projekt, který získal dotaci 4,1 milionu liber z velšského státního programu na podporu nízkoenergetického bydlení, mimo jiné ukazuje na jeden zajímavý česko-zahraniční rozpor. Zatímco v tuzemském prostředí drtivě převažují tepelná čerpadla systému vzduch–voda, v západní Evropě to je výrazně jinak a typy země–voda mají výraznější podíl.

• Tip: Dobré tepelné čerpadlo sníží náklady za topení i ohřev vody. Na co si dát pozor?

„Je velmi zajímavé sledovat rozdíl mezi poptávkou po našich čerpadlech v Česku a v zahraničí. Master Therm je totiž především exportní firma, 70 procent naší produkce směřuje dlouhodobě do západní Evropy. Víme proto, že v Česku jasně převažují poptávky po čerpadlech typu vzduch–voda, což představuje zhruba 95 procent tuzemského trhu. V zahraničí je to však mezi systémy vzduch–voda a země–voda zhruba padesát na padesát,“ řekl Obnovitelně.cz Vojtěch Formánek ze společnosti Master Therm.

Země–voda = nejúspornější systém

Přitom právě čerpadlo země–voda je provozně nejúspornější. V porovnání s nejrozšířenějším typem vzduch–voda se s ním dosahuje až o 25 procent vyšší roční úspory. I tak ale v pomyslném závodu jednoznačně vítězí vzduch nad zemí.

„Důvody, proč tomu tak je, není těžké hledat. Vedle samotné stavební náročnosti vrtu či kolektoru je tím hlavním, že vybudování systému země–voda vyžaduje vyšší vstupní investici. To je bohužel pro zákazníky v Česku obvykle výrazný argument proti, ačkoliv tepelná čerpadla země–voda obvykle poskytují výraznější úsporu, chlubí se delší životností a ve výsledku v dlouhodobém horizontu tedy vycházejí levněji,“ uvedl Formánek.

Poslechněte si podcast Pod proudem: Pozor na no-name tepelná čerpadla

Dodal, že odborná veřejnost se snaží tento trend změnit a propagovat řešení země–voda. „Vše jde ale pomalu,“ poznamenal Vojtěch Formánek z Master Therm, českého výrobce tepelných čerpadel, který se nedávno stal také partnerem Svazu moderní energetiky.

Systémy země–voda odebírají teplo z půdy nebo hornin v zemi a přenášejí jej do vodního okruhu. Typ vzduch–voda bere teplo z okolního vzduchu a přenáší ho do vodního okruhu, který slouží pro vytápění nebo ohřev teplé vody. Pak ještě existují systémy voda–voda, které odebírají teplo z podzemních nebo povrchových vod.

Posledním typem je vzduch–vzduch, který odebírá teplo z okolního vzduchu a přenáší ho do vzduchového okruhu pro vytápění nebo chlazení. Většinou jde o doplňkový zdroj tepla k přímotopům či jiným topným systémům. Systém v létě poměrně rychle a snadno chladí a v zimě dokáže vytopit vzduch v místnosti, není však nijak propojen s rozvodem teplé vody, a nedokáže ji tedy ohřát.

Kolektor, anebo vrt

Vzhledem k tomu, že většina produkce Master Therm míří do západní Evropy, soustředí se ve významné míře právě na vývoj a výrobu čerpadel země–voda. V současnosti firma nabízí tři modelové řady pod obchodním názvem AquaMaster s celkem čtyřiadvaceti zařízeními. To ale neznamená, že by se nezajímala o tuzemské zájemce o tento druh ekologického vytápění.

„Máme za sebou unikátní projekty velkého rozměru nebo zkušenost s tvorbou řešení pro komunitní energetiku. A přestože řadu takto zajímavých projektů realizujeme především v zahraničí, vnímám jako naše poslání nejen vývoj, výrobu a prozákaznický přístup, ale také inovace a edukaci trhu v Česku. Doba krize totiž na zdejší trh přinesla nejen vyšší podporu a dostupnost čerpadel, ale bohužel také řadu nekvalitních výrobků a nekalé prodejní praktiky,“ řekl Jiří Svoboda, jednatel společnosti Master Therm, která současně patří k nejlépe hodnoceným firmám podle zákaznických recenzí na portálu Refsite.info.

• Tip: Že pod nulou nezatopí? Majitelé horských chalup stále častěji sahají po tepelných čerpadlech

Další výhodou řešení země–voda nad vzduch–voda je zcela stabilní zdroj tepla jak v případě plošného kolektoru v půdě, tak u varianty s vrtem do země. Teplota země se za celý rok víceméně nemění a v českých podmínkách zůstává okolo 4 stupňů Celsia. Kdežto teplota vzduchu je v topné sezóně velice různorodá: od mrazů -20 °C až po teploty nad +15 °C.

Systém země–voda funguje tak, že v zemním kolektoru či vrtu cirkuluje nemrznoucí směs, která se průchodem zemí „ohřívá“ o několik stupňů Celsia (v nezámrzné hloubce je stálá zmiňovaná teplota zhruba 4 °C). Poté putuje do výměníku tepelného čerpadla (výparníku), kde se ochladí, tedy odebere se onen tepelný přírůstek. A ochlazená směs zamíří zpět do vrtu či kolektoru k opětovnému zahřátí. Tento cyklus se neustále opakuje.

U varianty zemního kolektoru závisí velikost potřebného pozemku na výkonu tepelného čerpadla a vlastnostech půdy. Čím je větší její vlhkost, tím větší je energetická vydatnost. „Obecně lze říci, že na jeden kilowatt výkonu tepelného čerpadla je potřeba zhruba 30 metrů čtverečních pozemku,“ sdělil Vojtěch Formánek.

Varianta s vrtem má tu výhodu, že není potřeba téměř žádný pozemek, ale vrtné práce z něj činí nejnákladnější variantu tepelného čerpadla. Jde o zemní tepelný výměník ve tvaru dvojitého U, který je umístěn v zemním vrtu. Pokud je třeba pro tepelné čerpadlo zajistit více energie, odnímá se teplo z více vrtů. Na 1 kW výkonu tepelného čerpadla je zapotřebí přibližně 12metrový vrt.

• Psali jsme: Tepelná čerpadla zažívají další rekordní rok. Nainstalovat se jich má aspoň 75 tisíc

U systému země–voda, ale i voda–voda platí v tuzemských klimatických a ekonomických podmínkách základní pravidlo dimenzovat výkon tepelného čerpadla na zhruba 70 až 80 procent tepelných ztrát objektu. Zbytek tepelných ztrát je při nejnižších teplotách (pouze několik dní v topné sezóně) kryt doplňkovým zdrojem tepla – nejčastěji elektrokotlem.

„Instalace výkonu tepelného čerpadla země–voda na 100 procent tepelných ztrát by přinesla podstatné zvýšení investičních nákladů, které by již nepřineslo téměř žádnou další úsporu provozních nákladů. Jde tedy o ideální kompromis mezi investičními a provozními náklady,“ vysvětlil Formánek.

Státní ekologické dotace

Návratnost investice do tepelného čerpadla se počítají v řádu několika let. Výrazně je mohou urychlit státní příspěvky, zejména z programu Nová zelená úsporám, které pokrývají až 50 procent nákladů, přičemž výše dotace u tepelného čerpadla země–voda může dosáhnout maximálně 140 tisíc korun. U vzduch–voda 100 tisíc.

Důležité je, aby byl dům aspoň částečně zateplený, na což je možné taky získat finanční příspěvek. Senioři a další nízkopříjmové domácnostimohou rovněž využít takzvané kotlíkové dotace, které slouží k výměně starých, emisně nevyhovujících kotlů. Maximální výše dotace na tepelné čerpadlo činí 180 tisíc korun.

Foto: Master Therm