Tepelné čerpadlo a podlahové vykurovanie: efektívna dvojka
Kombinácia podlahového vykurovania s tepelným čerpadlom je veľmi obľúbenou a častou voľbou pre novostavby. V našom Bosch Blogu vám vysvetlíme, prečo je podlahové vykurovanie s tepelnými čerpadlami rozumnou voľbou vykurovacieho systému, aké náklady na energie môžete od tejto kombinácie očakávať, a pri akých nastaveniach a teplotách prietoku pracuje táto dvojica zariadení najlepšie. Odpovieme aj na otázku, či tepelné čerpadlo môže fungovať hospodárne aj bez podlahového vykurovania.
Obsah článku
- Skombinujte podlahové kúrenie s tepelným čerpadlom: Prečo?
- Optimálna teplota prietoku pre podlahové vykurovanie s tepelným čerpadlom
- Správne nastavenie podlahového vykurovania a tepelného čerpadla
- Ako funguje tepelné čerpadlo s podlahovým vykurovaním?
- Akumulačný zásobník v systéme s tepelným čerpadlom a podlahovým kúrením
- Chladenie pomocou tepelného čerpadla a podlahového vykurovania
- Má tepelné čerpadlo zmysel aj bez podlahového vykurovania?
- Náklady na tepelné čerpadlo s podlahovým vykurovaním
- Často kladené otázky na tému podlahového vykurovania s tepelným čerpadlom
Skombinujte podlahové kúrenie s tepelným čerpadlom: Prečo?
V posledných rokoch sa podlahové vykurovanie stalo preferovaným systémom rozvodu tepla v rodinných domoch a je obľúbenou voľbou najmä v novostavbách. Hlavným dôvodom je komfort, ďalším sú väčšie možnosti pri rozmiestnení nábytku v izbách v dôsledku absencie radiátorov. Systémy podlahového vykurovania sú veľmi úsporné na prevádzku a zároveň poskytujú vysokú úroveň tepelného komfortu. Obľúbenou kombináciou je podlahové vykurovanie s tepelným čerpadlom. Táto vysoko účinná dvojka umožňuje nízku spotrebu elektrickej energie, čo vám ušetrí náklady na vykurovanie.
Tepelné čerpadlá sa často používajú v spojení so systémami podlahového vykurovania, pretože ich rozvody sú rozložené na veľkej ploche a na vyhriatie miestnosti im tak postačia aj nízke prietokové teploty, ktoré zvyšujú účinnosť tepelného čerpadla. V zásade platí, že čím nižšia je požadovaná teplota prietoku a potreba tepla v budove, tým efektívnejšie možno tepelné čerpadlo prevádzkovať. Vďaka tomu sú systémy plošného vykurovania, ako napríklad nástenné a podlahové vykurovacie systémy, ktoré rozvádzajú teplo rovnomerne po celej ploche, ideálnym vykurovacím systémom pre tepelné čerpadlo. Systémy podlahového vykurovania bodujú nielen z estetického hľadiska, ale vďaka vysokému podielu sálavého tepla vytvárajú aj mimoriadne príjemnú klímu v interiéri. V porovnaní s bežnými radiátormi možno teplotu v miestnosti znížiť o 1 až 2 stupne, čo umožňuje úsporu energie až do 12 %. Napriek tomu podlahové vykurovanie nie je nevyhnutnou podmienkou prevádzky tepelného čerpadla.
Optimálna teplota prietoku pre podlahové vykurovanie s tepelným čerpadlom
Účinnosť tepelných čerpadiel výrazne závisí od teplotného rozdielu, ktorý je potrebné prekonať medzi výstupným systémom (napríklad teplota prietoku v potrubí podlahového vykurovania) a zdrojom tepla (vzduch, podzemná voda, pôda). Čím menší je teplotný rozdiel, tým menej elektrickej energie je potrebné na zvýšenie teploty. Preto by sa pre tepelné čerpadlo mali vyberať čo najnižšie teploty prietoku, menšie ako 50 °C. Túto požiadavku možno v zásade dosiahnuť rôznymi systémami tepelného výkonu, napríklad nízkoteplotnými radiátormi alebo panelovými ohrievačmi. Pri kombinácii tepelných čerpadiel s podlahovým vykurovaním sú možné teploty prietoku 35 °C a teploty spiatočky 28 °C bez dodatočných nákladov.
V dobre tepelne izolovaných domoch možno dosiahnuť aj o niečo nižšie hodnoty. Ak sa prekročí maximálna teplota prietoku, odporúča sa modernizovať systém odovzdávania tepla.
Správne nastavenie podlahového vykurovania a tepelného čerpadla
Aby celý vykurovací systém fungoval správne a efektívne, musí byť optimálne zladený. Za tohto predpokladu je možné vykurovať miestnosti na požadovanú teplotu s čo najnižšími nákladmi na elektrickú energiu. Regulácia vykurovacieho systému s tepelným čerpadlom sa musí individuálne prispôsobiť každej budove, pretože potreba tepla v každom dome je iná a môže byť ovplyvnená rôznymi faktormi. Správne nastavenie tepelného čerpadla a podlahového vykurovania najlepšie vykoná odborník, ktorý je s touto technológiou dôkladne oboznámený.
Vykurovanie sa reguluje pomocou tzv. vykurovacej krivky. Tá opisuje vzťah medzi teplotou prietoku a vonkajšou teplotou. Vykurovacia krivka hovorí tepelnému čerpadlu, aká teplota prietoku je vhodná pre akú vonkajšiu teplotu, a tak zabezpečuje, aby sa prostredníctvom podlahového vykurovania vždy dodávalo do domácnosti dostatočné množstvo tepla. Ak vonkajšia teplota klesne, vykurovací systém musí poskytnúť primerane vyšší výkon, aby sa zabezpečila požadovaná teplota v miestnosti. Nové, dobre izolované domy majú zvyčajne plochú vykurovaciu krivku, zatiaľ čo staršie budovy so slabou izoláciou majú strmú vykurovaciu krivku. Čím je vykurovacia krivka nastavená plochejšie, tým nižšie budú prietokové teploty. Vykurovacia krivka by však nemala byť ani predimenzovaná, ani poddimenzovaná. Nastavenie správnej vykurovacej krivky je zdĺhavý proces a zásadné opatrenie na úsporu nákladov na energiu.
Pre optimálnu súčinnosť tepelného čerpadla a podlahového vykurovania sa odporúča vykonať hydraulické vyváženie vykurovacieho systému. Tu sa skrýva ďalší potenciál úspory energie a nákladov. Hydraulické vyváženie zabezpečuje rovnomernú distribúciu tepla v celom dome optimalizáciou objemových prietokov a tlakových pomerov vo vykurovacom systéme. Tento proces je obzvlášť užitočný pri veľkých vykurovacích systémoch. Ak vo vykurovacom okruhu nie je všade rovnaký tlak, prietoky vody vo vykurovacích potrubiach nemusia správne prúdiť. Môže sa to stať napríklad vo veľkých miestnostiach alebo v miestnostiach, ktoré sú pripojené ďalej. Počas hydraulického vyváženia systému podlahového vykurovania kompetentná osoba skontroluje celú sieť potrubí a nastaví systém tak, aby do každého vykurovacieho okruhu prišlo správne množstvo vody a tepla. Možnými varovnými signálmi môže byť aj to, že teplota v miestnosti kolíše, podlahové vykurovanie sa správne nevyhrieva alebo tepelné čerpadlo spotrebúva veľa elektrickej energie.
Dobré vedieť: Ďalšou výhodou podlahového vykurovania je samoregulačný účinok. Keď sa dosiahnu nastavené teploty alebo sa teplota v miestnosti zvýši v dôsledku iných faktorov, napríklad slnečného žiarenia, vykurovanie sa automaticky reguluje a zníži tepelný výkon. Ak chcete podlahové vykurovanie nastaviť správne, mali by ste dbať na to, aby ste izbový termostat nenastavovali príliš často. Systémy podlahového vykurovania majú pomalú reakciu a niekedy potrebujú niekoľko hodín, kým miestnosť vyhrejú na požadovanú teplotu. S individuálnou reguláciou miestnosti pre podlahové vykurovanie možno teplotu v každej miestnosti regulovať individuálne podľa požiadaviek používateľa. To však treba zohľadniť už pri plánovaní a inštalácii.
Ako funguje tepelné čerpadlo s podlahovým vykurovaním?
Funkčný princíp tepelného čerpadla je založený na uzavretom okruhu chladiva. Tepelné čerpadlá získavajú energiu z prostredia (vzduch, pôda, podzemná voda) a využívajú ju vo vykurovacom systéme. Na tento účel zvyšujú odobratú energiu z okolia na požadovanú úroveň teploty pomocou elektrickej energie a odovzdávajú teplo do systému distribúcie tepla - v tomto prípade do podlahového vykurovania. Teplá voda preteká vykurovacími rúrkami a prenáša teplo do miestností. Tepelná energia sa prostredníctvom potrubia prenáša do podlahy, ktorá vyhrieva dom. Keď sa teplo uvoľní, teplota vykurovacej vody klesne a prúdi späť. Cyklus sa začína odznova.
Akumulačný zásobník v systéme s tepelným čerpadlom a podlahovým kúrením
Akumulačný zásobník pre tepelné čerpadlá sa používa na uskladnenie prebytočného tepla a jeho uvoľnenie do vykurovacieho systému v prípade potreby. Dokáže časovo aj hydraulicky oddeliť výrobu a spotrebu tepla. To umožňuje optimálne nastavenie výroby a spotreby tepla a umožňuje rovnomernú prevádzku vykurovacieho systému s tepelným čerpadlom. Akumulačný zásobník nie je pre prevádzku tepelného čerpadla nevyhnutný, ale zabezpečuje minimálny čas chodu kompresora, keď sú ventily vykurovania zatvorené, a tým zvyšuje životnosť tepelného čerpadla. Pri výbere akumulačného zásobníka treba venovať osobitnú pozornosť dostatočnej tepelnej izolácii, aby tepelné straty neznižovali výhody akumulácie tepla. V prípade podlahového vykurovania s tepelným čerpadlom nie je akumulačný zásobník bezpodmienečne nutný, pretože samotné panelové vykurovacie telesá akumulujú veľké množstvo tepla. Ak sa však dva tepelné generátory kombinujú ako hybridný systém, akumulačný zásobník ako rozhranie je nevyhnutný pre bezproblémovú spoluprácu. Akumulačný zásobník je dôležitý aj pre prípravu teplej vody.
Chladenie pomocou tepelného čerpadla a podlahového vykurovania
Ďalšou výhodou kombinácie podlahového vykurovania s tepelným čerpadlom je, že s ňou môžete miestnosti efektívne vykurovať aj chladiť. Predpokladom na to je reverzibilné vykurovanie tepelným čerpadlom ako alternatíva ku klimatizácii. Systémy nástenného a podlahového vykurovania sú vďaka svojej veľkej ploche oveľa vhodnejšie na chladenie ako bežné radiátory. Pri chladení pomocou tepelných čerpadiel je okruh chladiva reverzný. Pri chladiacom efekte sa teplo z vykurovania odvádza von, čím sa vykurovací systém ochladzuje. Studená voda potom prúdi cez vykurovacie potrubia v podlahe a miestnosti klimatizuje. Chladiaci výkon tepelného čerpadla a podlahového vykurovania je však obmedzený.
Má tepelné čerpadlo zmysel aj bez podlahového vykurovania?
Chceli by ste namontovať tepelné čerpadlo do existujúceho systému, ale nemáte podlahové vykurovanie? Prevádzka tepelného čerpadla bez podlahového vykurovania je možná a môže mať zmysel. Tepelné čerpadlá fungujú nielen s podlahovým vykurovaním, ale dajú sa kombinovať aj s radiátormi. Rozhodujúce pre účinnosť tepelného čerpadla je okrem iného to, aké typy radiátorov boli nainštalované a akú potrebu tepla dom vyžaduje.
Dôležitú úlohu zohráva prietoková teplota vykurovacieho systému. Tepelné čerpadlá pracujú najefektívnejšie pri nízkych teplotách prietoku, ktoré optimálne umožňujú systémy plošného vykurovania, ako je napríklad podlahové vykurovanie. Nízke prietokové teploty však môžu zabezpečiť aj radiátory s veľkou plochou na odvod tepla, ako sú nízkoteplotné radiátory alebo radiátory pre tepelné čerpadlá. Maximálna požadovaná teplota však nie je rozhodujúca, pretože moderné tepelné čerpadlá sú schopné zvládnuť aj zvýšené teploty prietoku v existujúcich budovách. Za určitých podmienok má zmysel použiť tepelné čerpadlo aj pre starú budovu bez podlahového vykurovania. Počítajte s dodatočnými nákladmi na úpravu alebo modernizáciu vykurovacieho systému a v prípade potreby s opatreniami na energetickú obnovu, ktoré znížia potrebu tepla v budove.
Viac informácií o tepelných čerpadlách bez podlahového vykurovania nájdete v našom článku okombinácii tepelných čerpadiel s radiátormi.
Náklady na tepelné čerpadlo s podlahovým vykurovaním
Hoci systémy podlahového vykurovania fungujú efektívne, sú drahšie ako inštalácia bežných radiátorov. V kombinácii s tepelnými čerpadlami sa však náklady rýchlo amortizujú, najmä v novostavbách. Z dlhodobého hľadiska môžete prevádzkou tepelného čerpadla s podlahovým vykurovaním ušetriť náklady vďaka nízkej spotrebe elektrickej energie.
Náklady na podlahové vykurovanie závisia od spôsobu inštalácie. Systém teplovodného podlahového vykurovania (tenkovrstvový) stojí v najlacnejšom prípade približne 30 až 60 eur za štvorcový meter vrátane inštalácie, v najdrahšom variante (suchý systém) približne 70 až 100 eur za štvorcový meter. Elektrický systém s elektricky ovládanými vykurovacími rohožami alebo fóliami je lacnejší - 20 až 40 eur za štvorcový meter, ale jeho prevádzka je menej hospodárna. Ak sa pri renovácii vykurovacieho systému musí vopred odstrániť starý poter, počítajte s ďalšími 20 eurami na meter štvorcový. Uvedené ceny sa samozrejme môžu líšiť v závislosti od firmy a regiónu.
Príklad výpočtu: Pri obytnej ploche 100 metrov štvorcových by inštalácia podlahového vykurovania začínala na cene približne 3 000 až 6 000 eur a mohla by stáť až 7 000 až 10 000 eur. Tepelné čerpadlo vzduch-voda by stálo približne 8 000 až 15 000 eur pri kúpe plus náklady na inštaláciu 2 000 až 3 000 eur. V tomto prípade by sa náklady na tepelné čerpadlo s podlahovým vykurovaním pohybovali v rozmedzí približne 13 000 až 28 000 eur.
Často kladené otázky na tému podlahového vykurovania s tepelným čerpadlom
Prečo má podlahové vykurovanie s tepelnými čerpadlami zmysel?
Môže sa tepelné čerpadlo vzduch-voda prevádzkovať s podlahovým vykurovaním?
Funguje tepelné čerpadlo bez podlahového vykurovania?
Aké sú možné systémy inštalácie pri použití podlahového vykurovania s tepelným čerpadlom?
Aká je inštalačná vzdialenosť pre podlahové vykurovanie s tepelným čerpadlom?
Aká schéma sa používa na inštaláciu podlahového vykurovania s tepelnými čerpadlami?
Je možné modernizovať vykurovací systém kúpou tepelného čerpadla aj keď nemáme podlahové kúrenie?
Koľko by približne stála kúpa tepelného čerpadla a podlahového kúrenia?