Tepelné čerpadlá a spotreba elektrickej energie: Výpočet a možnosti úspor
Tepelné čerpadlá ako zdroj vykurovania sa dostávajú stále viac do povedomia. Aj vplyvom aktuálne platnej legislatívy týkajúcej sa energetickej hospodárnosti budov ich čoraz častejšie vidíme v novostavbách, kde nahrádzajú plynové vykurovanie. Je to najmä z toho dôvodu, že tepelné čerpadlá využívajú na výrobu tepelnej energie obnoviteľné zdroje energie. Na svoju prevádzku však potrebujú elektrickú energiu. Prečítajte si, ako si môžete sami vypočítať spotrebu elektrickej energie a za akých podmienok je spotreba elektrickej energie pri kúrení s tepelnými čerpadlami minimálna a vaše náklady na vykurovanie tak skutočne nízke.
Obsah článku
- Prečo potrebuje tepelné čerpadlo elektrickú energiu?
- Ako sa vypočíta spotreba elektrickej energie tepelného čerpadla?
- Existujú špeciálne tarify za elektrickú energiu pre tepelné čerpadlá?
- Prevádzkujte tepelné čerpadlo ekologicky s ekologickou tarifou za elektrinu
- Ekonomická efektívnosť tepelných čerpadiel: Koľko môžem ušetriť?
- Môžem si sám vyrábať elektrickú energiu pre tepelné čerpadlo?
- Často kladené otázky (FAQ)
Prečo potrebuje tepelné čerpadlo elektrickú energiu?
Tepelné čerpadlá využívajú na vykurovanie a prípravu teplej vody teplo z okolitého vzduchu, zeme alebo podzemnej vody. Teplo sa využíva na vykurovanie pomocou chladiaceho okruhu v tepelnom čerpadle. Kompresor, čerpadlá a ventilátory udržiavajú v chode okruh, ktorý prepravuje teplo do vašich obytných priestorov. Tento proces si vyžaduje elektrickú energiu. Z celkových zdrojov, ktoré tepelné čerpadlá využívajú na výrobu tepla, tvorí 75 % teplo získané z prostredia a 25 % elektrickej energie na prevádzku zariadenia.
Pri priemernej spotrebe elektrickej energie sú prevádzkové náklady tepelného čerpadla veľmi nízke. Celková spotreba elektrickej energie však závisí od individuálnej potreby tepla v objekte.
Najvýznamnejším ukazovateľom skutočnej spotreby elektrickej energie je takzvaný sezónny vykurovací faktor (SCOP). Sezónny vykurovací faktor vyjadruje, koľko kWh tepla vyrobí zariadenie pri spotrebe 1 kWh elektrickej energie.
Sezónny vykurovací faktor 4 znamená, že vykurovací systém dodá 4 kWh tepla pri použití 1 kWh elektrickej energie. Mohli by ste tiež povedať, že ¼ tepla sa dodáva pomocou elektrickej energie a ¾ pomocou energie z prostredia.
Tepelné čerpadlá sa považujú za úsporné od SCOP v hodnote približne 3, kedy v celkovej bilancii šetria CO2. Finančné výhody pre domácnosť dosahujú pri SCOP v hodnote 4 a viac. Najúčinnejšie zariadenia dokážu dosiahnuť hodnoty SCOP nad 5.
Ako sa vypočíta spotreba elektrickej energie tepelného čerpadla?
Ročnú spotrebu elektrickej energie tepelného čerpadla môžete vypočítať podľa nasledujúceho vzorca:
Potreba tepla budovy v kWh / sezónny vykurovací faktor = spotreba elektrickej energie tepelného čerpadla
SCOP a vykurovací výkon závisia od modelu tepelného čerpadla. Napríklad priemerný sezónny výkonový faktor tepelných čerpadiel vzduch-voda je 3,8.
Príklad výpočtu ročnej spotreby elektrickej energie pre tepelné čerpadlo vzduch-voda s potrebou tepla 24 000 kWh za rok (vypočítané z 12 kW x 2 000 hodín vykurovania):
24 000 kWh (potreba tepla) / 3,8 (SCOP) = približne 6 316 kWh (spotreba elektriny za rok).
Teraz, keď poznáte svoju spotrebu elektrickej energie, môžete ľahko vypočítať svoje náklady na elektrickú energiu:
Spotreba elektrickej energie x náklady na kWh = ročné náklady na elektrickú energiu.
V nasledujúcom vzorovom výpočte sme vám pre lepšiu predstavu vypočítali orientačnú ročnú spotrebu elektrickej energie pre potrebu tepla 20 000 kWh.
| Tepelné čerpadlo vzduch-voda | |
|---|---|
| SCOP | 3,8 |
| Celkové náklady | 880 Euro |
* Vzorová stavba: vykurovaná plocha 120 m², celková potreba tepla 20 000 kWh /rok, cena energie 0,1672 €/kWh.
Nájsť predajcu
Existujú špeciálne tarify za elektrickú energiu pre tepelné čerpadlá?
Keď si bližšie pozriete ponuky od dodávateľov elektriny, môžete naraziť na tarify pre tepelné čerpadlá. Vďaka týmto tarifám môžete svoje tepelné čerpadlo prevádzkovať za špeciálne ceny. S tepelným čerpadlom môžete teda získať nižšie ceny elektriny pre vašu domácnosť.
Zväčša sa jedná o tarifu s dvojpásmovou sadzbou, to znamená, že časť dňa vám bude účtovaná vyššia tarifa (zväčša v špičke) a časť dňa budete platiť nízku tarifu. Bližšie informácie o možnosti získania tarify pre tepelné čerpadlo a výhodách, ktoré z nich vyplývajú, vám poskytne váš dodávateľ elektriny.
Prevádzkujte tepelné čerpadlo ekologicky s ekologickou tarifou za elektrinu
Tepelné čerpadlo sa často označuje za ekologický spôsob vykurovania, keďže na výrobu tepla používa z väčšej časti obnoviteľné zdroje energie v kombinácii s elektrickou energiou. Aby bola prevádzka vášho tepelného čerpadla naozaj "zelená", musí aj elektrická energia, ktorá poháňa chod tepelného čerpadla pochádzať z obnoviteľných zdrojov energie.
Ak by ste aj vy chceli prevádzkovať svoje tepelné čerpadlo bez elektriny z jadrového paliva, uhlia alebo zemného plynu, môžete si u niektorých dodávateľov energie vybrať tarifu s elektrinou z obnoviteľných zdrojov. Mnohí poskytovatelia energie už ponúkajú lacné tarify so zelenou elektrinou.
Ekonomická efektívnosť tepelných čerpadiel: Koľko môžem ušetriť?
Tepelné čerpadlá môžu byť vcelku nákladnou investíciou do bývania - najmä tepelné čerpadlá typu zem-voda a voda-voda, ktorých obstarávacia cena je vyššia ako pri tepelných čerpadlách vzduch-voda. Na druhej strane sú však ich prevádzkové náklady nižšie ako pri iných vykurovacích systémoch. Investícia do tepelného čerpadla sa spravidla - v kombinácii so štátnymi dotáciami - domácnosti vráti v priebehu niekoľkých rokov.
Porovnanie nákladov s inými vykurovacími systémami:
Už vieme, že ročné náklady na vykurovanie závisia od celkovej potreby tepla budovy a nárokov domácnosti na tepelnú pohodu. V tabuľke je zobrané orientačné porovnanie ročných nákladov na energie pre základné typy vykurovacích zariadení. Z porovnania vyplýva, že pri dosiahnutí sezónnej účinnosti, je najvýhodnejšie použitie tepelného čerpadla vzduch-voda. Toto porovnanie zahŕňa iba prevádzkové náklady vykurovacieho zariadenia, neberie do úvahy investičné náklady na ich obstaranie, ani ročný servis.
-
Tepelné čerpadlo vzduch-voda
Výhrevnosť 1 Účinnosť 380 % Ročná spotreba paliva 5263 kWh Teplo v palive 5263 kWh Jednotková cena 0,1672 €/kWh Ročné náklady na vykurovanie 880 € -
Plynový kondenzačný kotol
Výhrevnosť 9,7 kWh/m3 Účinnosť 97 % Ročná spotreba paliva 2126 m³ Teplo v palive 20619 kWh Jednotková cena 0,0579 €/kWh Ročné náklady na vykurovanie 1 194 € -
Elektrický kotol
Výhrevnosť 1 Účinnosť 99 % Ročná spotreba paliva 20202 kWh Teplo v palive 20202 kWh Jednotková cena 0,1427 €/kWh Ročné náklady na vykurovanie 2 883 € -
Drevo
Výhrevnosť 3,89 kWh/kg Účinnosť 85 % Ročná spotreba paliva 6049 kg Teplo v palive 23529 kWh Jednotková cena 223 €/t Ročné náklady na vykurovanie 1 349 €
*Vzorová stavba: vykurovaná plocha 120 m², celková potreba tepla 20 000 kWh /rok. Uvedené ceny zodpovedajú aktuálnym cenám energií z februára 2023.
V prípade ak staviate dom, treba brať do úvahy aj ďalší dôležitý faktor - aktuálne platné normy na energetickú hospodárnosť budov. Od 1. januára 2021 musia všetky nové budovy spĺňať klasifikáciu triedy A0, ktorá diktuje vysokú energetickú hospodárnosť budov na úrovni takmer nulovej potreby energie. Tieto budovy označujeme aj ako pasívne domy. Jej splnenie si zväčša vyžaduje využitie obnoviteľných zdrojov energie. Pre náš vzorový príklad jednopodlažného rodinného domu by to mohlo znamenať, že pre splnenie triedy A0 by musel byť plynový kondenzačný kotol skombinovaný napríklad s fotovoltickým zariadením. S tepelným čerpadlom by však mohol podmienky splniť bez pridania ďalších technológií. Aj tu však treba zdôrazniť, že pri výpočte energetickej triedy budovy sa zohľadňujú aj mnohé iné parametre, ako napríklad zateplenie budovy, spôsob vetrania a podobne, a nezávisí teda iba od zvoleného systému vykurovania.
Predpoklady pre úsporu elektrickej energie:
Kľúčom k tomu, aby sa tepelné čerpadlá nestali žrútmi elektrickej energie, je správne plánovanie. Budova musí spĺňať nasledujúce predpoklady, aby mohlo tepelné čerpadlo naplno využiť svoje prednosti a aby ste vďaka SCOP 4 alebo vyššej skutočne ušetrili peniaze:
- Dôležitým faktorom je prietoková teplota vykurovacieho systému. Cieľom by mal byť čo najmenší "výškový rozdiel" medzi zdrojom tepla a cieľom. Ak sa musí úroveň teploty vo vykurovacom okruhu, ktorý rozvádza teplo v obytnom priestore, zvýšiť na viac ako 55 stupňov, tepelné čerpadlo sa tým extrémne zaťaží. Ak môže teplota prietoku zostať na úrovni 35 stupňov, ako v prípade moderných systémov podlahového vykurovania, možno dosiahnuť vysoký sezónny vykurovací faktor (SCOP). V starších budovách si to zvyčajne vyžaduje rozsiahlu energetickú rekonštrukciu, napríklad inštaláciu podlahového vykurovania, zateplenie budovy atď.
- Zdroj tepla ovplyvňuje aj spotrebu elektrickej energie tepelného čerpadla. Ak je teplota zdroja vyššia, je pre tepelné čerpadlo jednoduchšie dodávať tepelnú energiu do domácnosti. V podzemných vodách a v hlbokých vrstvách zeme je teplota vyššia ako 10 stupňov, a to aj počas mrazov. Teplota okolitého vzduchu, na druhej strane, je menej stála. Mení sa v závislosti od ročného obdobia a môže klesnúť aj pod bod mrazu. Tepelné čerpadlo vzduch-voda vtedy musí vynaložiť väčšie úsilie, aby v zime zabezpečilo požadované teplo, a v dôsledku toho treba rátať s tým, že aj náklady na vykurovanie nebudú v tomto období tak nízke.
Tipy na úsporu elektrickej energie:
- Vyberte správny typ tepelného čerpadla pre váš vykurovací systém
- Informujte sa o tarifách pre tepelné čerpadlá
- Kombinujte vykurovací systém s fotovoltickým systémom
- Myslite na nízku prietokovú teplotu
- Zvoľte podlahové vykurovanie alebo nástenné infrapanely
- Vyberte tepelné čerpadlo s vysokým SCOP
- Prispôsobte izoláciu budovy
Môžem si sám vyrábať elektrickú energiu pre tepelné čerpadlo?
Najlacnejšia elektrina, ktorú môžete použiť na prevádzku tepelného čerpadla, pochádza z vlastnej výroby. Tepelné čerpadlá kombinované s fotovoltickými systémami sú predurčené na využitie vašich prebytkov elektrickej energie na vysoko účinné vykurovanie.
Efekt úspory môžete maximalizovať pomocou systému akumulácie energie a pokročilého systému riadenia energie od spoločnosti Bosch. Vďaka inteligentnej distribúcii a skladovaniu dosiahnete najväčší úžitok a maximálnu úsporu z vlastnej výroby elektrickej energie.
Vo väčšine prípadov ponúka kombinácia fotovoltického systému a vykurovania tepelným čerpadlom väčší potenciál úspor a lepšiu návratnosť ako kombinácia tepelného čerpadla a solárnych kolektorov, ktoré priamo dodávajú teplo na vykurovanie a prípravu teplej vody.
Často kladené otázky (FAQ)
Koľko stojí kilowatthodina elektrickej energie z tepelného čerpadla?
Náš dom má približne 160 metrov štvorcových obytnej plochy. Aká je približná spotreba elektrickej energie pri tepelnom čerpadle vzduch-voda?
Sú náklady na elektrickú energiu pre tepelné čerpadlá v starých budovách vyššie ako v nových budovách?
Ktoré tepelné čerpadlo si vyžaduje najviac elektrickej energie?
Ako si vypočítam náklady na elektrickú energiu pre tepelné čerpadlá?