Tepelné čerpadlá patria medzi obnoviteľné zdroje energie a predstavujú ekologické vykurovanie. Mnoho ľudí sa pre túto technológiu rozhoduje pre úsporné náklady a možnosť chladenia v lete. Moderné tepelné čerpadlá môžu v horúcom letnom počasí chladiť objekty, čím zabezpečujú letnú teplotnú pohodu v domácnosti. Odborné zdroje uvádzajú, že tepelným čerpadlom sa dá ušetriť až 75 percent nákladov na vykurovanie a prípravu teplej úžitkovej vody oproti vykurovaniu elektrinou.
Tepelné čerpadlá neprodukujú teplo, ale ho presúvajú z jedného prostredia do druhého s vysokou účinnosťou. Tento cyklus kondenzácie a odparovania prenáša teplo z jedného miesta na druhé. Energia sa v tepelnom čerpadle nevyužíva na výrobu tepla, ale na prenos tepla z exteriéru do interiéru.
Princíp fungovania tepelného čerpadla
Princíp tepelného čerpadla sa kvôli zjednodušeniu popisuje ako prevrátená chladnička. Z okolitého prostredia (zo zeme, vody, vzduchu) tepelné čerpadlo získava teplo. Chladivo následne prechádza cez expanzný ventil, kde je prudko ochladené a celý proces získavania energie sa opakuje. V kompresore sa potom teplo zhodnotí a výmenníkom sa ďalej odovzdá sekundárnemu okruhu - vykurovaciemu systému.

Systém potrebuje elektrickú energiu na pohon kompresora a ďalších súčastí. Tepelné čerpadlá spotrebovávajú len 1/4 elektrickej energie oproti získanej tepelnej energii. Ak dodáme 2 kW vo forme elektrickej energie, ktorá poháňa tepelné čerpadlo, a na strane kúrenia získame 10 kW tepla, vtedy je výkonové číslo tepelného čerpadla 5. Vykurovací faktor (COP) je pomer medzi množstvom tepla, ktoré tepelné čerpadlo vyprodukuje, a množstvom elektrickej energie, ktorú spotrebuje. Napríklad, pri COP = 4, tepelné čerpadlo vyprodukuje 4 kW tepla pri spotrebe 1 kW elektrickej energie. Vykurovací faktor sa pri tepelných čerpadlách pohybuje v rozmedzí od 2,5 do 5.
Typy tepelných čerpadiel
Existuje niekoľko druhov tepelných čerpadiel, pričom každý má svoje výhody a vhodnosť pre rôzne podmienky.
- Tepelné čerpadlá vzduch-voda (aerotermálne): Tieto systémy odoberajú teplo z vonkajšieho vzduchu a premieňajú ho na energiu pre vykurovanie domu a ohrev vody. Netreba robiť hlboké vrty ani plošné zemné kolektory. Sú vhodné pre lokality s vyššou priemernou teplotou a dokážu pokryť väčšinu (95%) nárokov na vykurovanie. Moderné tepelné čerpadlá pracujú až do - 20°C, pri nižšej teplote sa využíva zabudovaná elektrická špirála.
- Tepelné čerpadlá zem-voda (geotermálne): Tento typ čerpadla čerpá teplo z podzemia prostredníctvom zemných kolektorov alebo vertikálnych vrtov a premieňa ho na teplo pre domácnosť.
- Tepelné čerpadlá voda-voda (hydrotermálne): Tento systém využíva podzemnú vodu ako zdroj tepla (studňa, povrchová voda).
- Tepelné čerpadlá vzduch-vzduch: Tento typ čerpadla odoberá teplo z vonkajšieho vzduchu a distribuuje ho priamo do interiéru prostredníctvom vzduchových jednotiek.

Vykurovacia sústava a doplňujúce riešenia
Správne navrhnuté tepelné čerpadlo zabezpečuje vykurovanie objektov, chladenie, ohrev teplej úžitkovej vody a zároveň aj vyhrievanie bazénov. Niektoré tepelné čerpadlá vzduch-voda zabezpečujú účinné riadené prevetrávanie obytných priestorov.
- Kombinované systémy: Kombinujú tepelné čerpadlo (zvyčajne vzduch-voda) s tradičným zdrojom vykurovania, ako je plynový kotol.
- Podlahové vykurovanie: V kombinácii s tepelným čerpadlom funguje podlahové vykurovanie na nižších teplotách ako radiátory, čo zvyšuje účinnosť čerpadla.
- Akumulačná nádrž a rozvody tepla: Teplo z krbu/kachlí je možné akumulovať v akumulačnej nádrži a následne distribuovať do podlahového vykurovania.
Čím nižšie sú požiadavky na vykurovaciu teplotu, tým hospodárnejšie tepelné čerpadlo pracuje. Kvalitné tepelné čerpadlo má zabudovanú elektrickú špirálu (zapína sa v extrémnych mrazoch), alebo doplnkovým zdrojom môže byť plynový kotol či krbová vložka.
Legislatíva a obmedzenia v Rakúsku
Pri plánovaní výstavby domu v rakúskom pohraničí, s cieľom dosiahnuť nízkoenergetický štandard (NED) blízky pasívnemu domu, je dôležité zvážiť možnosti vykurovania a ohrevu teplej vody. Podľa dostupných informácií, v Rakúsku nie je povolené výhradne elektrické vykurovanie v novostavbách. Toto obmedzenie má za cieľ zabezpečiť záložný systém vykurovania pre prípad výpadku elektrickej energie.

Hlavné požiadavky rakúskej legislatívy:
- Minimálne dva nezávislé spôsoby vykurovania: Napríklad elektrina a krb, alebo plyn a elektrina.
- Povinná príprava na krb/kachle: Ak dom nie je pasívny, vyžaduje sa minimálne komín a predpríprava na krb alebo kachle.
- Zákaz priamovýhrevného elektrického kúrenia ako jediného zdroja: Je povolená kombinácia s iným systémom, napríklad krbom alebo podlahovým kúrením.
Alternatívne riešenia vykurovania pre Rakúsko:
Ak sa chcete vyhnúť plynu a zároveň splniť rakúske požiadavky, existuje niekoľko alternatívnych riešení:
- Kombinácia tepelného čerpadla a krbu/kachlí: Tepelné čerpadlo predstavuje efektívny spôsob vykurovania a ohrevu vody. V spojení s krbom alebo kachľami sa zabezpečí záložný zdroj tepla a splnia sa legislatívne požiadavky.
- Tepelné čerpadlo a solárne kolektory: Solárne kolektory môžu doplniť tepelné čerpadlo pre ohrev teplej úžitkovej vody (TÚV).
Tepelné čerpadlo - popis funkce a jednotlivých komponent
Dotácie na tepelné čerpadlá v Rakúsku
Rakúsko ponúka rôzne formy podpory pre inštaláciu tepelných čerpadiel. Tieto dotácie môžu výrazne znížiť investičné náklady a zlepšiť návratnosť. Na rakúsky vnútroštátny režim na výmenu vykurovacích systémov („raus aus Öl und Gas“) boli vyčlenené dodatočné finančné prostriedky vo výške 159 mil. eur z nástroja NextGenerationEU, ktoré súkromným domácnostiam a podnikom v celej krajine pomáhajú prejsť na čistejšie a efektívnejšie vykurovacie systémy. Podpora pre kombináciu s obnoviteľnými zdrojmi: Dotácie sa často zvyšujú pri kombinácii tepelného čerpadla s fotovoltikou alebo solárnymi kolektormi.
Manželia Markus a Sonja Ehrnstorferovci, žijúci vo viacgeneračnej domácnosti v historickom regióne Salzkammergut, sa podelili o svoje skúsenosti s prechodom z vykurovania olejom a palivovým drevom na tepelné čerpadlo využívajúce vzduch ako zdroj energie. Bolo získanie grantu ľahký proces? Markus Ehrnstorfer uviedol: „Ak mám byť úprimný, tak áno. Bolo to oveľa rýchlejšie, ako sme si predstavovali. Konzultovali sme s rôznymi poskytovateľmi vykurovacích služieb, získali sme cenovú ponuku, ktorá spĺňala finančný limit, predložili sme svoju žiadosť o grant a dali sme veci do pohybu. Po predložení a schválení žiadosti miestne úrady v Bad Ischl spolupracovali s naším vybraným poskytovateľom a z dotácií sa uhradila časť celkových nákladov na inštaláciu.“ Sonja Ehrnstorfer dodala: „V minulosti bolo možné získať určitú finančnú pomoc na inštaláciu tepelného čerpadla, ale rozhodujúcim argumentom bol pre nás najnovší grant.“ Okrem finančnej pomoci ich k zmene podnietila aj snaha uľahčiť si život, zbaviť sa namáhavého hľadania a skladovania palivového dreva a tiež environmentálne hľadisko.

Predaj a inštalácia tepelných čerpadiel: Porovnanie Rakúska a Slovenska
Zatiaľ čo v Rakúsku sa kladie dôraz na zabezpečenie záložných systémov a štátne aj regionálne dotácie, Slovensko má taktiež vlastné programy podpory.
Slovensko
- Zelená domácnostiam: Program podpory pre inštaláciu obnoviteľných zdrojov energie v domácnostiach, poskytuje príspevky na tepelné čerpadlá, fotovoltické panely, kotly na biomasu a slnečné kolektory.
- Obnov dom: Program zameraný na obnovu rodinných domov s cieľom znížiť spotrebu energie. Podmienkou je úspora primárnej energie minimálne o 30 % oproti stavu pred obnovou.
V roku 2022 zaznamenal trh s tepelnými čerpadlami na Slovensku boom, no v roku 2023 predaje klesli. V rokoch 2023/2024 je možné požiadať o dotáciu aj pre domácnosti v Bratislavskom samosprávnom kraji. Podporované sú aj tepelné čerpadlá vzduch/vzduch, ktoré budú inštalované v nehnuteľnostiach bez teplovodného vykurovacieho systému. Pre bytové domy sa rozšírila podpora aj na tepelné čerpadlá. Navyše, pri inštalácii bezemisných zariadení v oblasti riadenia kvality ovzdušia alebo pre domácnosti, ktoré prestanú využívať tuhé palivá, si môžete uplatniť zvýhodnenie 15 %.
V programe Obnov dom je výzva číslo tri uzatvorená, ale pripravuje sa nová. Záujemca musí zatepliť dom, ak sa chce uchádzať aj o inštaláciu energetických zdrojov. Firmy mali vo všeobecnosti problém uspokojiť veľký dopyt, čo bolo spôsobené aj nedostatkom elektroniky a drobných dielov. Prvotný boom neskôr vystriedalo ochladenie záujmu, dôvodom bola masívna pomoc štátu domácnostiam s energiami.

Výhody a aspekty tepelných čerpadiel
Tepelné čerpadlo nepotrebuje komín, plynovú prípojku či veľkú technickú miestnosť, čo ovplyvňuje návratnosť a rozhodovanie medzi zdrojmi tepla. Investičné náklady sú síce vyššie, ale vrátia sa na znížených prevádzkových nákladoch. Najlepšie je zapracovať systém vykurovania tepelným čerpadlom už pri navrhovaní projektu domu. Dobré energetické hodnotenie je v súčasnosti čoraz dôležitejšie.
Moderné tepelné čerpadlá vzduch-voda
Najpoužívanejšie tepelné čerpadlo vzduch-voda je moderné a úsporné s inteligentným ovládaním. Získava energiu z vonkajšieho vzduchu a využíva ho pre vykurovanie a ohrev vody. Tepelné čerpadlo aroTHERM plus je ideálnym riešením pre novostavby a aj prestavby domov. Je naplnené prírodným chladivom R290 pre zníženie uhlíkovej stopy. Jednoduchá a rýchla inštalácia, bez nárokov na veľkosť pozemku alebo vodného zdroja.
Hlučnosť a regulácia
Vzduch prechádzajúci tepelným čerpadlom vytvára určitú úroveň hluku. Moderné a kvalitné tepelné čerpadlá sú dobre odhlučnené, umiestnené na tlmičoch vibrácií a majú robustnú konštrukciu, ktorá neprenáša hluk ani vibrácie. Napríklad NIBE 2120 patrí medzi najtichšie a najúspornejšie tepelné čerpadlá vzduch-voda. Hlučnosť bola nameraná 39 dB vo vzdialenosti cca 2m. Nové tepelné čerpadlo Vaillant aroTHERM Split je jedno z najtichších tepelných čerpadiel na trhu.
Riadenie tepelného čerpadla je dôležitý prvok celého systému. Má vplyv na spotrebu, komfort aj životnosť zariadenia. Spotreba elektriny tepelného čerpadla riadeného obyčajným termostatom môže byť až o 20 % vyššia ako pri kvalitnej regulácii podľa vonkajšej a prípadne aj vnútornej teploty. Časté zapínanie a vypínanie systému môže výrazne skracovať životnosť tepelného čerpadla.
Tepelné čerpadlo - popis funkce a jednotlivých komponent
Rakúsko ako líder v oblasti obnoviteľných energií
S obnoviteľnými zdrojmi energie, ktoré sú trvalo k dispozícii, má Rakúsko veľa skúseností. Z výskumných laboratórií a vývojových centier rakúskych spoločností vzišli medzinárodne uznávané technológie, ktoré sa vďaka svojej efektivite a kvalite osvedčili na medzinárodnej úrovni. Rakúske spoločnosti pôsobiace v oblasti obnoviteľných energií sú viacnásobnými favoritmi a majú výnimočné postavenie na trhu. Viac ako tretina rakúskych fotovoltických modulov je určená na export. V prípade vykurovacích kotlov a termických solárnych kolektorov je podiel exportu výrazne nad 70 %.
Príklady úspešných rakúskych firiem:
- Rakúska spoločnosť, pôvodne sa zaoberajúca výrobou skla, sa začala orientovať na výrobu fotovoltiky používanej v budovách.
- Rakúsky výrobca dodal dve Francisove turbíny a dva generátory na rozšírenie vodnej elektrárne Mica v Kanade.
- V Rakúsku existuje priekopnícka spoločnosť v oblasti vývinu technológie nabíjania batérií, pri ktorej sa šetrí energia a náklady.
- Vedúci poskytovateľ v oblasti vykurovania biomasou v Európe má rakúske korene.
- Z Rakúska pochádza aj celosvetovo prvý, jednoducho ovládateľný fotovoltický systém vo vyhotovení „všetko v jednom“ (All-in-One) s neobyčajným dizajnom.
Vzdelanie pracovníkov pôsobiacich v oblasti obnoviteľných energií je veľmi dôležité. Rakúska zvláštnosť - „duálny systém“ (výučba v závode a návšteva odbornej školy) - garantuje, že aj v budúcnosti budú k dispozícii odborníci schopní spojiť teóriu s praxou. Rakúske spoločnosti pôsobiace v tomto odvetví chcú aktívne prispieť k dosiahnutiu cieľov ochrany ovzdušia. S plnou vážnosťou preberajú zodpovednosť za životné prostredie a sami hospodária úsporne a uvedomele. Zohľadňuje sa aj aspekt bezpečnosti.
Geotherm Slovakia, s.r.o. v Rakúsku
Spoločnosť Geotherm Slovakia, s.r.o. je držiteľom všetkých potrebných rakúskych povolení a certifikácií na montáž podlahového vykurovania a tepelných čerpadiel v Rakúsku. Ich cieľom je prinášať kvalitné a úsporné vykurovacie systémy aj za hranice Slovenska. Či už staviate novostavbu, alebo rekonštruujete starší dom, sú pripravení navrhnúť riešenie na mieru - vrátane dotácií a energetického poradenstva.