Tepelná ztráta domu
info@tepelna-cerpadla.org
Tepelná ztráta domu a proč ovlivňuje výběr tepelného čerpadla
Při výběru tepelného čerpadla je třeba brát v potaz celou řadu parametrů. Každý objekt, který chceme jeho prostřednictvím vytápět, má jiné vlastnosti, jiné potřeby a požadavky. Jednou z věcí, která je při rozhodování o volbě vhodného typu tepelného čerpadla důležitá, je tzv. tepelná ztráta domu.
Co je tepelná ztráta domu?
V první řadě je třeba si ujasnit, co se pod pojmem „tepelná ztráta domu“ vlastně konkrétně skrývá. Jak již název veličiny napovídá, půjde o množství energie, kterou daný objekt za určitých podmínek ztratí za dobu jedné hodiny. Jednotkou této veličiny je očekávatelně dobře známá kWh a hlavní vnější podmínkou, při které se tepelné ztráty měří, je vnější teplota. Ta je pro měření volena pokud možno v oblasti, která je pro danou lokalitu extrémní. Může jít o teploty na úrovní -12°C (Praha a okolí), případně -18°C na horách.
To, jaké bude mít objekt tepelné ztráty, ale nezávisí jen na vnějších podmínkách, nýbrž i na vlastnostech objektu jako takového a jeho dispozicích. Jinou tepelnou ztrátu bude mít dům s patrem, jinou nízký objekt. Tepelnou ztrátu snižuje kvalita instalovaných oken a dveří i jejich izolace, to, zda je dům zateplen na stěnách, střeše nebo stropu atd. V neposlední řadě hraje velkou roli i to, jakou teplotu máte nastavenu v interiéru. Jiné množství energie bude utíkat z domu vytopeného na 26°C a jiné z interiéru s teplotou 20°C.
Co znamená výše tepelné ztráty pro náš dům?
Tepelná ztráta jako taková se týká každého objektu, dokonale izolovaný interiér reálně neexistuje. Jde proto jen o to, jak bude tepelná ztráta velká. Zajímat nás to bude i při výběru tepelného čerpadla. Únik tepla z objektu totiž znamená energetické ztráty, které bude muset tepelné čerpadlo kompenzovat.
To reálně znamená následující: tepelné čerpadlo musí být schopno pokrýt energeticky vytopení domu, kompenzovat ztráty vzniklé únikem energie a pokud je určeno i pro ohřev užitkové vody, tak i tuto činnost. V případě, že tepelné čerpadlo nemá pro všechny tyto činnosti dostatečný výkon, bude nutné až příliš často používat ještě doplňkový zdroj tepla, což již není dostatečně ekonomicky výhodné a význam využití celého systému se značně snižuje. Neznamená to ale, že by snad dům neměl doplňkovým zdrojem disponovat vůbec, právě naopak.
———————————————————————————————
Extrémně nízké teploty
Je třeba si uvědomit, že při extrémně nízkých teplotách dochází běžně k významnému nárůstu tepelné ztráty budovy a současně klesá výkonnost tepelného čerpadla. V této oblasti se již většinou nevyplatí pořizovat tepelné čerpadlo s takovým výkonem, který by pokryl 100 procent potřebného tepla. Náklady by totiž neúměrně narůstaly a výsledný efekt by tento nárůst jen těžko ospravedlnil a kompenzoval. Právě v této oblasti je používání doplňkového zdroje ospravedlnitelné a naopak žádoucí.
Obecně platné pravidlo praví, že tepelné čerpadlo by mělo být schopné při nejnižších teplotách dodávat 60-80 procent tepelného výkonu potřebného pro vytopení domu a ohřev jeho užitkové vody. Konkrétně si to lze představit na následujícím modelovém příkladě.
Víme, že tepelná ztráta našeho domu má při teplotě -15°C hodnotu 12 kW a směrem k vyšším teplotám klesá až k nule při teplotě 22°C, na kterou chceme dům vytápět. Tepelné čerpadlo, které by poskytovalo při -15°C potřebný výkon (tj. 12 kW) bude poměrně drahé. Především by ale bylo ve skutečnosti nesmírně předimenzované, jak vyplyne z další úvahy.
Dejme tomu, že nám prodejce doporučí tepelné čerpadlo s výkonem 8 kW při -15°C. Je to v pořádku? Tento výkon přece nestačí na vytopení celého domu. To je samozřejmě pravda, při těchto extrémních teplotách je jeho výkon skutečně příliš nízký. Se zvyšující se vnější teplotou se ale oba parametry začnou měnit, a naštěstí pro nás se začnou měnit opačným směrem: zatímco výkon tepelného čerpadla roste, tepelná ztráta budovy klesá. Nebude proto trvat dlouho a obě hodnoty se vyrovnají, řekněme, že při -8°C. Od této teploty již dokáže tepelné čerpadlo tepelnou ztrátu plně kompenzovat a doplňkový zdroj tepla (může jít o kotel na dřevo, ale i jakékoliv jiné zdroje) nebude potřeba. Od této chvíle je rozdíl mezi výkonem čerpadla a tepelnou ztrátou stále vyšší a vyšší. Tyto přebytky lze samozřejmě využívat např. k ohřevu užitkové vody, vyhřívání bazénu apod. Pokud bychom ale trvali na tom, že tepelné čerpadlo musí pokrýt tepelnou ztrátu již od -15°C, přebytky by již byly v tuto chvíli natolik velké, že by se takto koncipovaný systém nevyplatil. Zbytečně by totiž narostly investiční náklady na výkonnější čerpadlo a díky většímu podílu času při provozu na minimální výkon by se mohla snížit životnost celého systému.
V některých případech může dokonce nastat situace, kdy je při minimálních teplotách provoz tepelného čerpadla tak neefektivní (má příliš nízký topný faktor), že by výkonnější tepelné čerpadlo celé vytápění paradoxně prodražila. Výše uvedené je možné přepsat do podoby obecného pravidla, které praví, že tepelné čerpadlo by mělo poskytovat výkon na úrovni 60-80 procent výkonu potřebného při minimální teplotě. Závisí přitom především na tom, jaký doplňkový zdroj máme k dispozici (především z pohledu jeho finanční náročnosti). V případě, že je možné použít jako doplněk využít levnější tepelný zdroj (např. zmíněný kotel na dřevo), je možné pořízení tepelného čerpala s výkonem na úrovni 50 procent výkonu potřebného.
Při výběru tepelného čerpadla je tedy zásadní znalost skutečného výkonu čerpadla při nejnižších teplotách. Tuto hodnotu je třeba znát k tomu, abychom jí mohli porovnat s tepelnými ztrátami objektu, jež chceme vytápět, a podle obou parametrů potom posoudit vhodnost toho či onoho typu a modelu.
———————————————————————————————