Staviame dom do meniacej sa klímy: Prečo použiť tepelné čerpadlo?

Klimatické zmeny so sebou prinášajú výkyvy počasia – neočakávaný príchod mrazov, ale aj dlhotrvajúce horúčavy, obdobia lejakov i citeľného sucha a prachu vo vzduchu. Toto všetko má vplyv na komfort ľudí a energetickú náročnosť stavieb. Seriál o výstavbe domu do podmienok meniacej sa klímy štartujeme tepelnými čerpadlami a ich úlohou pri dosahovaní udržateľného a ekonomicky efektívneho tepelného komfortu. Podmienkou sú, samozrejme, kvalitné izolácie a zateplenie.

Najskôr teda základ, ktorý platí a bude platiť i naďalej – najjednoduchším spôsobom, ako minimalizovať náklady na energie a udržať stabilnú teplotu vnútri domu, zostáva jeho zateplenie. Dôležité je myslieť pri ňom nielen na samotnú fasádu, ale aj na podlahy a izoláciu strechy, obzvlášť ak sú jej súčasťou strešné okná, svetlíky alebo svetlovody.

Najviac tepla odchádza preč cez strechu s nedostatočnými vrstvami izolácií, so zastaranými, nevhodne vybranými alebo aj nesprávne namontovanými prvkami strešného presvetlenia. Myslite na to najmä pri rekonštrukciách starších domov.

Naopak, vhodne nadimenzované a zrealizované zateplenie celej budovy zaručí stabilnejšiu teplotu počas chladných zimných dní aj cez neznesiteľné horúčavy v lete. Pri samotnom výbere materiálov je nesmierne dôležité dbať na žiadané tepelnoizolačné vlastnosti domu s ohľadom na región, konkrétnu lokalitu i parametre pozemku a jeho vzťah k svetovým stranám.

Únik tepla cez strechu a jej prvky

Strechy a ich konštrukčné prvky, ku ktorým môžu patriť aj strešné okná či svetlovody, resp. svetlíky, musia stáť z hľadiska hrozby prestupu tepla v centre pozornosti. Hovoríme o miestach, kde by malo ísť hobby majstrovanie pre istotu bokom – konať majú skúsení odborníci. V časoch meniacej sa klímy to platí dvojnásobne, hoci pri moderných strešných oknách, ktoré sú vybavené kvalitnými trojsklami a možno ich doplniť špičkovým exteriérovým tienením a inteligentným ovládaním, sú tepelné úniky minimálne.

Na čo sa ešte oplatí myslieť? Aj keď sa o tom hovorí stále veľmi málo, efektívnym spôsobom, ako v horúčavách čo najviac eliminovať prestup tepla do podkrovných miestností, je výber vhodnej farby strešnej krytiny. Obľúbené tmavé farby teplo pohlcujú viac a udržiavajú ho v okolí domu dlhšie. Do budúcna sa budú čoraz častejšie ozývať hlasy znalcov prihovárajúcich sa za inštaláciu zelených vegetačných striech alebo striech svetlejších farebných odtieňov. V kurze bude béžová, svetlooranžová alebo svetlosivá – po vzore krajín ležiacich v teplejších podnebných pásmach.

Zmeny klímy a vykurovanie

Klimatické zmeny sú jednou z najväčších výziev súčasnosti a alternatívne a ekologické riešenia vykurovania a chladenia domov sú jednou z vhodných odpovedí. Do tejto kategórie patria tzv. tepelné čerpadlá, ktoré sú čoraz populárnejšou voľbou pri výstavbe nových domov i bytových komplexov.

Tepelné čerpadlá sú zariadenia, ktoré vynikajú efektívnym prenášaním tepla z jedného miesta na iné. Dokážu extrahovať teplo z okolitého prostredia a preniesť ho tam, kde je potrebné – najčastejšie na vykurovanie alebo prípravu teplej úžitkovej vody.

Ako funguje tepelné čerpadlo?

Tepelné čerpadlá využívajú pri svojej práci základné princípy termodynamiky. Zväčša sú zložené z dvoch jednotiek – vonkajšej, ktorá odoberá teplo zo zdroja, a vnútornej, ktorá je umiestnená v interiéri domu a získané teplo odvádza do vykurovacieho okruhu.

Aby sme správne pochopili princíp fungovania tepelných čerpadiel, pomenujme si ich najdôležitejšie časti:

• kompresor – zahrieva a stláča chladivo,
• kondenzátor – dochádza tu k odoberaniu tepla z chladiva a k zmene skupenstva z plynného na kvapalné,
• výparník – sem prichádza skondenzované palivo, ohrieva sa a znova mení na plyn,
• expanzný ventil – znižuje sa v ňom tlak a teplota chladiva.

Typy tepelných čerpadiel

Podľa toho, odkiaľ teplo odoberajú a akému médiu ho odovzdávajú, delíme tepelné čerpadlá na nasledujúce:

• Zem – voda. Ako zdroj tepla využívajú pôdu, a to z hĺbkového vrtu alebo z podzemných kolektorov. Kolektory sú uložené v zemi v pomerne malej hĺbke, takže môžu mať citeľné nároky na pozemok v okolí domu. Je nutné prispôsobiť im budúcu podobu i využívanie záhrady.
• Voda – voda. Hlavným zdrojom tepla je voda, ktorá sa získava z jazier, rybníkov alebo zo studne. Majú vysokú efektivitu, ale z logických dôvodov i obmedzenú možnosť inštalácie.
• Vzduch – voda. Hlavným zdrojom tepla je vzduch. Ich výhoda spočíva v tom, že nevyžadujú zásahy do pozemku a ich inštalácia je jednoduchšia. Zároveň sa považujú za cenovo najdostupnejšie riešenie z hľadiska zosúladenia nákladov s výslednou efektivitou.
• Vzduch – vzduch. Pracujú na podobnom princípe ako bežné klimatizácie. Zo vzduchu získané teplo odovzdávajú vo forme vzduchu do interiéru.

Výhody a nevýhody

Oplatí sa investovať do tepelného čerpadla? V prípade nového domu rozhodne áno – už len vzhľadom na vedomý postoj a rozhodnutie aktívne sa zapojiť do využívania obnoviteľných zdrojov energie.

Na vytvorenie lepšieho obrazu o reálnej efektivite, návratnosti a užitočnosti týchto zariadení v porovnaní s tradičnými spôsobmi vykurovania, akými sú najmä plynové a elektrické kotly, prinášame súpis ich plusov a mínusov.

Hlavné výhody tepelných čerpadiel:

• úsporná prevádzka a úspora energií, teda aj peňazí na kúrenie,
• využívanie ekologického zariadenia šetrného k životnému prostrediu – vykurovanie bez spotreby fosílnych palív,
• tichá a jednoduchá prevádzka,
• dlhšia životnosť zariadenia.

K nevýhodám tepelných čerpadiel radíme:

• vyššie vstupné náklady,
• komplikovanejšiu (niekedy, žiaľ, aj nemožnú) integráciu do existujúcich vykurovacích sústav,
• potrebu zabezpečenia dostatočného zdroja tepla v okolí,
• závislosť od elektrickej energie na pohon kompresora (elektrickú energiu si však môžete vyrábať aj sami – fotovoltikou na streche).

Tepelné čerpadlo vs. klimatizácia

Moderné tepelné čerpadlá vynikajú tým, že dokážu vzduch v interiéri nielen ohrievať, ale aj chladiť. Možno ich vnímať ako výrazne ekologickejšieho konkurenta klasických klimatizácií. Najväčšia výhoda v porovnaní s klimatizáciami teda spočíva v tom, že dokážu interiér vykúriť i vychladiť a zároveň dodávajú domácnosti teplú úžitkovú vodu. Naproti tomu klimatizácia len distribuuje chlad do miestnosti, pričom nadmerné teplo presúva do bezprostredného okolia domu – do záhrady. V jej neprospech hovoria aj vyššie náklady na energie.

Väčšina staviteľov vyčíta tepelným čerpadlám ich obstarávaciu cenu a náklady na inštaláciu, ako aj fakt, že sú síce sofistikovaným, ale náročným riešením. Vybrať si vhodný kotol na kúrenie dokáže pri troche šťastia aj bežný laik. Pri tepelnom čerpadle a jeho zapojení do komplexnej sústavy to možné nie je a rozhodne sa to neodporúča.

Napriek tomu tepelné čerpadlo má pri výstavbe rodinného domu v podmienkach meniacej sa klímy svoje miesto a neohrozenú pozíciu. Dostáva ho na ňu jeho energetická efektivita a ohľaduplnosť voči budúcnosti, ktorá potrebuje veľa ľudí s nadšením pre zelené riešenia všetkých životných potrieb vrátane bývania.