Tepelné čerpadlo typu země - voda

Popis úsporného opatření

Tepelné čerpadlo typu země - voda

Poslední aktualizace: 11. 8. 2023

Tento typ tepelných čerpadel patří mezi velmi významné systémy. Vzhledem k jeho provozu vůči venkovním klimatickým podmínkám můžeme tento systém hodnotit jako „nejstabilnější“. Tepelná čerpadla typu země/voda jsou většinou provozována v bivalentním provozu, to znamená, že pod bodem bivalence (teplota kolem -5°C až -8°C) připíná doplňkový zdroj tepla (zpravila elektrokotel) a tepelnou pohodu zajišťují oba zdroje současně. V některých případech je můžeme provozovat i monovalentně, což má svoje výhody a nevýhody.

Jedná se o zařízení, které je umístěno uvnitř objektu, většinou v technické místnosti. Na trhu naleznete jak provedení kompaktní (tepelné čerpadlo včetně zásobníku na teplou užitkovou vodu a doplňkového zdroje), tak provedení standardní (pouze tepelné čerpadlo).

Jeho jedinou nevýhodou jsou zemní práce, které jsou s jeho instalaci velice úzce spjaty. Pro čerpání tepla ze země potřebujeme buď zemní kolektor (někdy též označovaný jako horizontální kolektor), nebo geotermální vrty (zde se můžeme setkat i s označením vertikální kolektor). Prvně jmenovaný zdroj tepla vyžaduje rozsáhlé zemní práce, resp. dlouhé výkopy. Ty se ovšem dají pořídit poměrně levně v porovnání s geotermálními vrty. Vertikální kolektory jsou jednou z nejdražších položek v rozpočtu celého systému vytápění objektu. 

Obrázek - Zemní kolektor pro primární stranu tepelného čerpadla země-voda

Zemní kolektor pro primární stranu tepelného čerpadla země-voda

Měrné ceny, úspory, návratnosti

Orientační měrné náklady Na vytápění: 120 000 + 10 000*výkon v kW
  • příprava teplé vody +15 až 60 tis. Kč

  • zemní práce cca 1000 Kč/m vrtu či bagr za cca 400 Kč/hodinu práce. U pasivních domů o tepelné ztrátě 3 kW jsou zemní práce pro plošný kolektor (slinky) kolem 10 000 Kč

Orientační energetická vydatnost vrtuPodle druhu zeminy 20-100 W/m hlouby. Suché sedimenty maji nejnižší vydatnost kolem 20 W/mPevné horniny s vysokou tepelnou vodivostí 70-80 W/mHorniny s průsakem spodní vody cca 100W/m
Orientační plocha zemních kolektorůSuchá, nesoudržná půda cca 10 W/m2Soudržná, vlhká půda cca 20–30 W/m2Vodou nasycený písek/štěrk až 40 W/m2
Cena samotného kompresoru 40 a 60 tis. Kč/kompresor
Životnost 15-20 let
Orientační cena energie ze zdroje 0,6-0,8 Kč/kWh podle COP TČ
Návratnost Záleží na původním zdroji vytápění. V případě přechodu z biomasy (např. štípané dřevo) na tepelné čerpadlo je TČ nenávratné díky vyšší ceně energie. V případě přechodu z elektrokotle je návratnost pod 10 let.

Spočtěte si sami

Pro vyčíslení množství paliva, ročních nákladů na energie a porovnání s ostatními palivy a zdroji je vhodné použít například kalkulačku "Porovnání nákladů na vytápění" na portálu tzbinfo:

https://vytapeni.tzb-info.cz/tabulky-a-vypocty/138-porovnani-nakladu-na-vytapeni-tzb-info

Výhody, nevýhody, mýty

+

Silné stránky

  • Alternativní zdroje energie, který lokálně neprodukuje žádné škodliviny
  • Zdroj energie, o který se nemusíte starat. Spíná dle venkovní teploty a aktuální potřeby na vytápění či přípravu teplé vody
  • V případě přechodu z vytápění přímotopy na tepelné čerpadlo jsou provozní náklady třetinové. Z přechodu z plynu pak poloviční, ale aditivní úspora je na úspoře zásuvkové běžné elektřiny díky výhodnějšímu tarifu.
  • Stabilní a úsporný zdroj vytápění, který není jako u TČ vzduch/voda ovlivněno venkovní teplotou.
+

Příležitosti

  • Dotační příspěvek od státu do roku 2021 (viz dotace u jednotlivé kategorie)
  • U RD lze získat na celý objekt výhodnou sazbu D57d (20h nízký tarif).
  • U bytových domů a podnikatelů je výhodná sazba pouze pro samotný zdroj vytápění C57d. Zbytek objektu má pak druhé hodiny s odlišnou sazbou (většinou C02d)
  • Tepelným čerpadlem země/voda lze v letních měsících chladit jak pasivně (freecooling) nebo aktivně za použití kompresorů a regenerovat tím tak vrt.
-

Mýty

  • TČ není obnovitelný zdroje energie. Kompresor je poháněn elektřinou ze sítě. Čistý obnovitelný zdroj energie je například biomasa že energie ze slunce (fotovoltaika).
  • Není třeba se obávat, že TČ dům nevytopí. Je potřeba jen správně výkon navrhnout na 90-100% z tepelné ztráty domu a navrhnout vhodné otopné plochy pro nižší teplotní spád.
  • Mýtem také je, že po 15-20 letech končí životnost TČ, ale stačí vyměnit pouze kompresor v řádu 40-60tis. Kč a ne celé TČ.
  • Mýtem také je, že levná tepelná čerpadla z "hobby" obchodů určených pro ohřev malých bazénu v létě dokáží také vytápět rodinný dům. 
-

Slabé stránky, hrozby

  • Je potřeba zkontrolovat jistič, zda „utáhne“ také tepelné čerpadlo a bivalentní zdroj energie
  • Výstupní teplota z TČ je pouze max 60°C. Ideální pracovní bod (účinnost COP) je kolem 35-50°C a venkovní teplota kolem 0-2°C. Je třeba projektantem zkontrolovat otopnou soustavu, zda radiátory předají potřebné teplo do prostoru.
  • Životnost TČ je závislá od správného návrhu
  • Hrozbou může být promrznutí zeminy. Při špatném návrhu hloubky vrtu či velikosti kolektoru (potrubí blízko sebe) se zemina natolik prochladí odebíráním energie, že zcela zamrzne a nelze již energii odebírat. Proto je vhodné zeminu tzv. regenerovat a například v letních měsících pomocí TČ chladit a teplo předávat do zeminy. Případně se zemina regeneruje solárním systémem, což je z ekonomického pohledu neefektivní.
  • Slabou stránku je, že u tohoto typu TČ je nutné vyhloubit hlubinný vrt (cca 1000 Kč/m hloubky) nebo upravit terén pro zemní plošný kolektor
  • Slabší stránkou tedy oproti TČ vzduch-voda je vyšší požizovací cena díky zemním pracem.
  • Nutný projekt a stavební povolení. Jedním z dotčených orgánů může být báňský úřad (v případě hlubšího vrtu než 40m)

Související úsporné opatření

Tepelné čerpadlo typu vzduch - voda
Tepelné čerpadlo typu voda - voda
Tepelné čerpadlo typu vzduch - vzduch

Plynové absorpční tepelné čerpadlo

Podlahové vytápění

Elektrokotel teplovodní

Změna distribuční sazby

Změna velikosti jističe

Dotační potenciál

Termíny a definice

Reference

Abeceda tepelných čerpadel

Externí články, publikace

Základní zásady návrhu plošného zemního kolektoru pro tepelné čerpadlo země/voda
https://vytapeni.tzb-info.cz/tepelna-cerpadla

Specialisté z okolí
Načíst další