Je chlazení budov nutné zlo, nebo velká výhoda?

tepelná čerpadla

Chlazení zvyšuje spotřebu energie v budovách, v letních špičkách zatěžuje přenosovou soustavu a občas se díky němu lidé i nachladí. Cena za letní komfort tak mnohdy není nízká. Pokud nepojmeme chlazení jako nutné zlo, ale příležitost jak celoročně pracovat v budově s energiemi, dostaví se překvapivě pozitivní výsledky.

Obr. 1 • Tepelná čerpadla IVT s výkonem 450 kW pro vytápění a chlazení kasina.

Značka IVT u nás začala instalovat tepelná čerpadla od roku 1991 a díky tomu má dnes tisíce instalací, které mají za sebou dvacet a některé i přes třicet let provozu. Jako jedna z mála značek se neomezila jen na vzduchová čerpadla a dodává ve velkých počtech i systémy země-voda. Může tak na obrovském vzorku instalací porovnat rozdíly provozních a servisních nákladů i celkové životnosti obou technologií. Jedním z rozdílů je způsob řešení chlazení.

Jak vzduchová, tak i zemní tepelná čerpadla umí kromě vytápění i chladit, což se při vlnách veder v posledních letech docela hodí. Pokud je v domě podlahové vytápění, dá se využít chlazení tepelným čerpadlem prakticky bez dalších dodatečných investic. Zásadní rozdíl je ale v tom, jak chlazení ovlivňuje spotřebu energie a životnost technologie.

U vzduchových čerpadel je při chlazení v provozu kompresor, takže za provoz chlazení se platí stejně jako za provoz jakékoliv klimatizace. Když je potřebné ohřát vodu v zásobníku, chlazení se přeruší, tepelné čerpadlo se přepne do režimu vytápění a následně zpět do režimu chlazení. Při větší spotřebě teplé vody to přináší výpadky chladicího výkonu a také tepelné ztráty, protože samotné tepelné čerpadlo i otopná voda s potrubím v kotelně se opakovaně ohřívají na 60 °C a následně zase chladí na 18 °C. Provoz chlazení u vzduchového čerpadla tak zvyšuje spotřebu elektřiny a zkracuje životnost chladicího okruhu.

Zcela opačná situace nastává u zemních tepelných čerpadel se systémem pasivního chlazení. To prakticky jen „propojí“ primární okruh a topný/chladicí systém, aniž by bylo potřebné spouštět kompresor tepelného čerpadla. Při ohřevu vody v zásobníku se kompresor spustí a tím se zvýší i produkce chladu a díky vyšší teplotě v primárním okruhu je voda v zásobníku ohřívána s vyšším topným faktorem než bez provozu chlazení.

Odpadní teplo vznikající při chlazení se u vzduchových čerpadel a klimatizací odvádí do okolí budovy a zvlášť ve městech je ještě více ohřívá. U zemních čerpadel se toto teplo buď přímo využívá pro ohřev vody, nebo odvádí do země a akumuluje pro pozdější využití. Měření ukazují, že vliv této akumulace je dlouhodobý a v topné sezoně zvyšuje teplotu v primárním okruhu o 2 až 4 °C.
U kancelářských budov, kde je spotřeba chladu vyšší, mohou být vrty teplejší i o více než 8 °C. To má výrazný dopad na spotřebu elektřiny při vytápění, která se díky vyššímu topnému faktoru sníží o 10 až 20 %.

Zemní čerpadla odrazují mnohé investory vyššími pořizovacími náklady, ale z dlouhodobějšího pohledu jsou výhodnější. Kromě výrazně nižší spotřeby elektřiny pro vytápění i chlazení, v jejich prospěch hrají i minimální náklady na servis a delší životnost. Zemní čerpadla mají méně potenciálně poruchových dílů a jejich chladicí okruh pracuje celoročně ve stabilních provozních podmínkách, nemusí zvládat extrémy od –20 °C do + 35 °C jako vzduchová čerpadla. U rodinných domů, kde lze vybudovat plošný kolektor, je navíc rozdíl v ceně mezi vzduchovým a zemním čerpadlem překvapivě malý.

Informace o zemních tepelných čerpadlech pro vytápění i chlazení najdete na webu www.protc.cz