Kúrenie klimatizáciou

Kúrenie klimatizáciou

Málokto vie, že pomocou klimatizácie je možné veľmi efektívne a za nízke prevádzkové náklady vykúriť obydlie bytu alebo domu. Klimatizácia je tepelné čerpadlo s označením vzduch/vzduch. To znamená, že z vonkajšieho prostredia čerpá energiu tým, že ochladzuje vonkajší vzduch a vnútorná jednotka takto odčerpanú energiu odovzdá vnútornému prostrediu tým, že vzduch ohreje. Celé to má na starosti chladiaci okruh klimatizácie, ktorý za pomoci kompresora a chladiva prúdiaceho v chladiacom okruhu prečerpá energiu z jedného prostredia do druhého (Z toho vznikol názov tepelné čerpadlo).

Obsah článku

Kúrenie klimatizáciou verzus tepelné čerpadlo

Aký je teda ale rozdiel medzi klimatizáciou a tepelným čerpadlom? Principiálne tam žiadny rozdiel nie je, každé z týchto dvoch zariadení fungujú na rovnakom princípe.

Klimatizácia je primárne určená na vychladenie priestoru ale postupom času sa do klimatizácii dostala aj funkcia kúrenia, čo je veľmi zjednodušene povedané len obrátenie chodu klimatizácie tak, aby v zime vnútorná jednotka vzduch ohrievala. Tepelné čerpadlo je naproti klimatizácii priamo určený na kúrenie s tým, že väčšina má aj funkciu chladenia. Tepelné čerpadlo sa dnes používa väčšinou v prevedení vzduch/voda alebo zem/voda, čiže vnútorná jednotka neohrieva priamo vzduch, ale prečerpané teplo je odovzdané do vody a tá následne putuje do radiatorov alebo podlahového kúrenia. Výhoda tohoto prevedenia je, že tepelné čerpadlo narozdiel od klimatizácie dokáže ohrievať aj teplú úžitkovú vodu.

Rovnako tak konštrukčne je tepelné čerpadlo lepšie vybavené na mrazivé vonkajšie podmienky. Totižto pri systémoch, vzduch/vzduch (klimatizácia) alebo vzduch/voda vonkajšia jednotka počas kúrenia ochladzuje vonkajší výmenník, čo pri teplotách pod bodom mrazu alebo aj tesne nad ním spôsobuje namŕzanie výmenníka. Jednotka musí následne spustiť odmrazovanie, čiže výmenník ohreje, čím sa námraza rozpustí a kúrenie pokračuje ďalej. Tepelné čerpadlá mávajú zväčša väčšie medzery medzi rebrovaním výmenníka, preto aj lepšie zvládajú mrazivé podmienky.

To ale nie je jediný rozdiel. Tepelné čerpadlo sa vačšinou konštruuje s iným typom kompresora ako klimatizácia. V lacnejších modeloch klimatizácii sa používajú rotačné kompresory, v tých lepších dvojité rotáčné kompresory, ktoré sú účinnejšie. Najúčinnejšie sú však kompresory typu scroll a práve tieto sa používajú vo väčšine tepelných čerpadiel. Sú však drahšie, preto sa to často odráža aj na cene tepelného čerpadla.

Video: Princíp fungovania tepelného čerpadla

Návratnosť klimatizácie na kúrenie

Pri klimatizácii na chladenie sa na návratnosť nehľadí, nakoľko tu nie je s čím porovnávať a preto keď prídu tropické letné dni, mnoho ľudí siahne po klimatizácii z dôvodu zvýšenia komfortu.

Pri kúrení je ale situácia iná a väčšina ľudí zvažuje, či sa kúrenie klimatizáciou vôbec oplatí a ak áno, aká je jej návratnosť. Tu je to pri kúrení klimatizáciou veľmi podobné tepelnému čerpadlu. Klimatizácia dokáže znásobiť vloženú energiu (v tomto prípade elektrickú) a vyrobiť z nej niekoľko násobne viac tepla. To, aký je tento pomer, udáva parameter COP (z anglického Coefficient of performance). Je to teda pomer vloženej elektrickej energie ku vyrobenej tepelnej energii. Napríklad elektrický ohrievač (taký z Tesca za 20Eur) má hodnotu COP 1, čiže z 1kWh elektrickej energie vyrobí 1kWh tepla. Pri klimatizáciach (a pri tepelných čerpadlách tiež) sa udáva rôzny koeficient COP. Tieto hodnoty sa pohybujú od cca 3 do cca 6. Čím je toto číslo vyššie, tým lepšie a teda prevádzka je efektívnejšia.

Porovnanie COP hodnôt klimatizácie Toshiba Haori

Graf a tabuľka s hodnotami COP a vykurovacím výkonom pri rôznych teplotách pre Toshiba Haori 2.5kW

Na parameter COP nadväzuje parameter SCOP, ktorý v mnohých ohľadoch ešte presnejšie vyjadruje pomer vloženej a vyrobenej energie za vykurovaciu sezónu. Je to teda Sezónny COP. Tento parameter vznikol kôly tomu, že parameter COP nie je konštantný a mení sa podľa vonkajšej teploty. Iné COP bude mať klimatizácia, keď je vonku -15°C a iné, keď je vonku 5°C. Čím je teplota nižšia, tým je nižšie aj COP (viď tabuľka a graf vyššie). Rovnako tak na COP vplýva, akým podielom nominálneho výkonu klimatizácia aktuálne vykuruje. Je totižto rozdiel, či sa klimatizácia snaží vykúriť studený priestor, kde sa predtým nekúrilo a teda musí ísť na plný výkon, alebo len priebežne dokuruje už predtým vyhriaty priestor. V tomto prípade pôjde na minimálny výkon a COP je v tomto prípade vyššie.

Parameter SCOP udáva akýsi priemer za vykurovacie obdobie a pre určitú oblasť. Je rozdiel v účinnosti klimatizácie na kúrenie u nás na Slovensku a napr. v Grécku, kde sú zimné teploty oveľa vyššie. Pre oblasť Levice je priemerná teplota počas vykurovacej sezóny približne 5°C. Preto pre približnú predstavu, koľko dokáže klimatizácia ušetriť na kúrení oproti elektrickému kotlu je presnejší parameter SCOP.

Príklad výpočtu návratnosti pre kúrenie klimatizáciou

Skúsme si pre názorný príklad zobrať novostavbu rodinného nízkoenergetického domu, kde je na kúrenie použitý elektrický kotol, alebo priamovýhrevné elektrické konvektory. Takýto rodinný dom môže mať ročnú spotrebu na kúrenie v rozsahu 3000 - 6000kWh. Skúsme ale uvažovať strednú hodnotu 4500kWh. Bežná klimatizácia dosahuje hodnotu SCOP približne 4. Lepšie vybavené klimatizácia sa pýšia až hodnotami cez 5. Uvažujme teda tiež strednú hodnotu 4.5 Jednoduchým výpočtom 4500kWh / 4.5 nám vyjde cifra 1000kWh/rok.

Čiže priemerná klimatizácia dokáže na kúrenie ušetriť až 3500kWh ročne. 1kWh elektrickej energie stojí 0.157Eur (ZSE, tarifa DD2 pre rok 2022). Vykurovanie klimatizáciou teda v priemernom nízkoenergetickom dome ušetrí ročne približne 550Eur. Keď si teda vydelím cenu za novú klimatizáciu s montážou, napr. veľmi obľubeným modelom Gree Pular 3.2kW, kde sa cena s montážou môže pohybovať na úrovni približne 1000Eur dostanem sa na návratnosť necelé 2 roky!

Návratnosť vykurovania klimatizáciou z pohľadu SCOP

Parameter SCOP je jeden z najdôležitejších údajov pre porovnanie klimatizácii z pohľadu ročnej spotreby. Avšak platí to aj pri výpočte návratnosti danej klimatizácie? Skúsme preto ešte jeden modelový príklad, kde bude porovnanie lacnej klimatizácie s nízkym SCOP a drahšej klimatizácie s vysokým SCOP

Gree Bora 3.2kW má udávané SCOP 4. Približná cena s montážou je na úrovni približne 900Eur. Naproti tomu Toshiba haori 3.5kW má udávané SCOP 5.1 a približná cena s montážou je na úrovni 1700Eur. (Ceny platia pre rok 2021)

Výpočet návratnosti:

  • Gree Bora 3.2kW - 4500kWh / 4 je 1125kWh, takže Gree Bora je schopná ušetriť ročne 3375kWh, čo je zhruba 530Eur (ZSE, tarifa DD2 pre rok 2022), návratnosť vychádza na 1,7 roka
  • Toshiba haori 3.5kW - 4500kWh / 5.1 je 882kWh, Takže model od Toshiby ročne ušetrí cca 3620kWh, čo je zhruba 570Eur. Návratnosť vychádza na približne 3 roky

Z predchádzajúcich príkladov vidieť, že nie je dobré sa pri pozeraní na návratnosť hnať za čo najvyšším COP. Zvýšenie COP z 4 na 5,1 prinieslo ročnú úsporu len 40Eur, avšak investičné náklady na drahšiu Toshiba Haori boli takmer 2-násobné. Samozrejme porovnávali sme 2 odlišné jednotky, či už sa to týka funkcii, designu, hlučnosti, atď. Preto je rozumné vziať do úvahy všetky aspekty. Ak je ale jediná priorita úspora prevádzkových nákladov, nehladiac na ostatné aspekty, tak lacnejšie modely klimatizácii v tomto jednoznačne vedú.

Akú klimatizáciu zvoliť na kúrenie?

Vo všeobecnosti sa dá povedať, že na kúrenie klimatizáciou je vhodná akákoľvek dnes predávaná klimatizácia, ktorú na trhu nájdete, pretože funkcia kúrenia je už dnes bežný štandard. Avšak aj tu sa nájdu rozdiely medzi jednotlivými modelmi, ktoré zvýhodňujú najmä drahšie modely klimatizácii.

Najdôležitejšie parametre pri výbere klimatizácie na kúrenie sú:

  • Parameter SCOP, ktorý udáva, koľko dokáže kúrenie klimatizáciou ročne ušetriť oproti bežnému elektrickému kúreniu
  • Rozsah vonkajších teplôt - v našich klimatických podmienkach je veľmi dôležité sí všimať, aké teploty pod bodom mrazu ešte klimatizácia zvláda. Základné modely klimatizácii bez problémov kúria do teploty -15°C, čo zväčša postačuje pre južnejšie položené oblasti Slovenska, avšak lepšie vybavené modely zvládajú aj teploty do -30°C
  • Hlučnosť - Aj keď sa to na prvý pohľad nemusí zdať, pri kúreni je tento parameter dôležitejší, ako pri chladení. Chladenie totižto na rozdiel od kúrenia ide nanajvýš niekoľko týždňov v roku a beží zväčša cez deň. Kurenie klimatizaciou naproti tomu bude bežať deň/noc pol roka v kuse, preto je dobré, aby Vás hlavne v noci neotravoval nepríjemný hluk z klimatizácie.
  • Výkon vykurovania - Tento parameter je azda jeden z najdôležitejších, lebo udáva, či bude klimatizácia vôbec schopná vykúriť celý dom. Preto je tomuto parametru venovaná celá kapitola nižšie.

Vybavenejšie modely klimatizácii okrem štandardných prvkov obsahujú aj vykurovanú kondenzačnú vaňu, ktorá zabezpečí, že pri odmrazovaní vonkajšej jednotky voda, ktorá stečie do spodnej časti klimatizácie tam nezamrzne a bezpečne stečie mimo klimatizáciu.

Samozrejme, toto bol modelový príklad pre rodinný dom, kde ročná spotreba tepla na vykurovanie činí 4500kWh. Pre pasívny dom s polovičnou potrebou tepla bude návratnosť dvojnásobná, ale aj tomto prípade, pri klimatizácii, ktorá má potenciál vydržať fungovat 10-20 rokov je návratnosť na úrovi do 4 rokov veľmi priaznivá.

Je na vykurovanie vhodná mobilná klimatizácia?

Mobilná klimatizácia Gree Purity

Vykurovanie mobilnou klimatizáciou rozhodne neodporúčame. Tak ako nie sú úplne najšťastnejšie riešenie na chladenie, tak na vykurovanie sú vhodné ešte menej. Mobilná klimatizácia je na rozdiel od splitového riešenia (vnútorná+vonkajšia jednotka), riešenie all-in-one. Na prvý pohľad sa to môže zdať ako ideálne riešenie, kedže netreba volať firmu, ktorá klimatizáciu nainštaluje. Avšak tu sa všetky výhody mobilnej klimatizácie končia.

Mobilná klimatizácia práve tým, že obsahuje všetko v jednej krabici je nevhodná z troch dôvodov:

  • Hlučnosť - Klimatizácia obsahuje kompresor a tento bude hučať v interiéri, rovnako tak obsahuje 2 ventilatory. Jeden ktorý ohrieva vzduch a teda nasáva vzduch z miestnosti a ohriaty ho vyfukuje do miestnosti a druhý, ktorý tiež nasáva vzduch z miestnosti, ochladí ho a tento studený vzduch vyfukuje von do exteriéru. Toto má za následok enormnú hlučnosť celého zariadenia v porovnaní s klasickou klimatizáciou.
  • Efektivita - tým, že klimatizácia nasáva vzduch z miestnosti, ktorý ochladzuje a vyfukuje ho von vytvorí v dome podtlak, čiže rozdiel tlakov medzi exteriérom a interiérom. Keby bol dom dokonale utesnený a klimatizácia by mala nekonečne silný ventilátor, tak by teoreticky v dome vzniklo vakuum. V reále ale nastáva to, že tieto rozdiely tlakov budú mať snahu sa vyrovnať a preto začne dom nasávať studený vzduch z exteriéru cez rôzne škáry a netesnosti okolo okien, dverí, zásuviek, atď... Tento studený vzduch bude musieť klimatizácia ešte o to viac dohriať a tak dookola. Efektivita kúrenia mobilnou klimatizáciou je z tohoto dôvodu skutočne mizerná, dovolíme si tvrdiť že až niekde na úrovni elektrického kúrenia.
  • Stavebná pripravenosť - mohlo by sa zdať, že mobilná klimatizácia je jednoduché riešenie bez potreby niečo niekde vŕtať, alebo upravovať. Opak je pravdou. Na to aby mohlo mobilná klimatizácia fungovať, musí mať vyvedené potrubie do exteriéru. Toto potrubie dosahuje priemery približne 15cm. Nestačí len prehodiť hadicu cez polootvorené okno von, kedže to by do miestnosti vošlo ešte viac chladu. Okrem teda toho, že vo fasáde vznikne obrovská nevzhľadná diera na vyfukovanie studeného vzduchu, nastávajú tu ešte 2 ďalšie problémy. Prvý je ten, že výfukovou hadicou prúdi studený vzduch, ktorý ochladí vonkajší povrch hadice a môže na nej nastať kondenzovanie vody. Je ju preto potrebné zaizolovať. Druhý problém je ten, že pri vypnutej jednotke môže cez potrubie prúdiť studený vzduch do interiéru, kedže mobilné klimatizácie nemajú vstavanú spätnú klapku na tomto potrubí.

Preto jednoznačne na kúrenie odporúčame Splitové, alebo Multi-splitové klimatizácie a je úplne jedno v akom prevedení, či už nástenné, konzolové, alebo kazetové.

Aký výkon klimatizácie vybrať?

Výkon klimatizácie je najdôležitejší parameter, ktorý treba zvažovať pri jej výbere. Ak už teda máte vybratého výrobcu a typ klimatizácie, aká sa Vám pači a podľa požadovaných paramterov (napr. SCOP, hlučnosti,...), je dobré sa zamerať na voľbu vhodného výkonu. Pri každom modeli klimatizácie sa dá zvoliť výkonový variant.

Udávaný výkon klimatizácie sa vždy uvádza pre chladenie, nakoľko aj klimatizácia samotná je primárne určená na chladenie. Vykurovací výkon býva o približne 20% vyšší ako chladiaci výkon. Tento údaj je uvedený pri každej klimatizácii. Je preto veľmi dôležité aspoň približne vedieť tepelnú stratu Vášho domu. Pri novostavbe to nie je problém, pretože súčasťou projektu býva aj teplotechnický posudok stavby, alebo energetický certifikát a tento údaj je tam uvedený. Pri staršom dome je to trochu horšie, lebo zväčša nebýva k dispozícii odborný výpočet tepelných strát. Avšak je predpoklad, že takýto dom už nejaký zdroj tepla má a podľa neho sa dá približne určiť vykurovací výkon.

Avšak pozor, tento vykurovací výkon platí len za učitých podmienok. Pre klimatizáciu Toshiba Haori 2.5kW, ktorej parametre sú uvedené v tabuľke a grafe vyššie tento výkon platí pre teplotu -9°C. Pri nižších teplotách ako napr. -15°C bude výkon nižší. Preto ak má byť kúrenie klimatizáciou jediný zdroj tepla v dome, je dobré výkon klimatizácie málinko predimenzovať, aby bola schopná vykúriť priestory domu aj pri extrémne nízkych teplotách.

Iné je to v prípade, ak už v dome kúrenie máte, napr. elektrické, alebo krb a extrémne teploty vie pokryť tento menej efektívny zdroj tepla. Predsalen takéto extrémy bývajú u nás len pár dní v roku a preto nie vždy sa oplatí investovať do vyššieho výkonu klimatizácie. 95% času bude kurenie klimatizaciou pracovať pri teplotách nad 0°C a tam je nominálny výkon klimatizácie viac ako postačujúci, aby priestor vykúril aj pri minimálnych otáčkach ventilátora vnútornej (a taktiež vonkajšej) jednotky

V prípade novostavby je už na uváženie, či rovno nenainštalovať o triedu vyšší výkon klimatizácie a zabäzpečiť si tak dostatočnú výkonovú rezervu aj pre tie najchladnejšie dni v roku. Nakoľko počiatočna investícia za výkonnejšiu klimatizáciu je určite nižšia ako investícia do menej výkonnej klimatizácie a elektrického kúrenia zároveň.

Výhody a nevýhody pre kúrenie klimatizáciou

Výhody:

  • Nízke investičné náklady - V porovnaní s takmer akýmkoľvek iným zdrojom tepla (okrem priamovýhrevných elektrických konvektorov) je kúrenie klimatizáciou najlacnejšie riešenie na počiatočnú investíciu. Či už sa porovnáva s tepelným čerpadlom, plynovým kúrenim s plynovou prípojkou, alebo v niektorých prípadoch aj kotlom na pevné palivo. Nehovoriac o tom, že pri klimatizácii odpadajú ďalsie náklady spojené s vybudovaním vykurovacej sústavy, ako sú radiatory, alebo podlahové kúrenie. A čo je ešte lepšie, klimatizácia obsahuje oproti všetkým týmto bonus navyše, že počas leta Vám príjemne vychladí priestor.
  • Nízke prevádzkové náklady - návratnosť vykurovania klimatizáciou už bola spomenutá vyššie. Čiže oproti elektrickému kúreniu dokáže ušetriť 4-5 násobok, pri porovnaní s plynom to vychádza asi na rovnako. Palivové drevo je samozrejme prevádzkovo najlacnejšie, najmä ak je prístup k lacnému drevu, tu ale netreba zabúdať na to, že neodmysliteľnou súčasťou kúrenia drevom je motorová píla a sekera. Kdežto ku klimatizácii stačí diaľkový ovládač, alebo smartphone.
  • Pohodlné ovládanie - dnes už takmer všetky modely klimatizácii majú možnosť pripojit klimatizáciu cez domácu WIFI sieť na internet a ovládať tak všetky funkcie na diaľu aj mimo domu. Rovnako tak sa dá nastaviť denný časovač a spínať kúrenie len v tých hodinách, kedy je to najmenej rušivé.
  • Rýchly nábeh kúrenia - Po zapnutí kúrenia klimatizáciou je cítiť teplý vzduch doslova do pár sekúnd. Takýto komfort nedokáže poskytnúť žiadny radiator, podlahové kúrenie, alebo krb.
  • Čistenie vzduchu - Každá klimatizácia obsahuje filtre, ktoré zachytávajú tie najmenšie prachové čiastočky. Samozrejme o filtre sa treba pravidelne starať a pravidelne ich čistiť. Inak sa táto výhoda zmení na nevýhodu a klimatizácia sa zmení na živnú pôdu pre rôzne roztoče. Mnoho ľudí sa klimatizácie bojí práve kôly tomu, že znečistená klimatizácia môže byť zdrojom práve takých problémov. Pri tejto problematike je ale rozdiel, či sa klimatizácia používa na chladenie v lete, alebo na kúrenie v zime. Totižto pri chladení na vnútornom výmenníku kondenzuje vzdušná vlhkosť a mení sa na vodu, ktorá odteká z klimatizácie von. Toto spôsobuje, že počas chodu je vnútro klimatizácie neustále vlhké a pri zanedbanej údržbe reálne hrozí premnoženie plesní a iných nežiadúcich elementov. Prí kúrení klimatizáciou vnútorná jednotka nekondenzuje, lebo je horúca, takže tento problém úplne odpadá a je treba sa sústrediť len na to, aby boli filtre neustále čisté a bez prachu. Toto je ale užívateľsky veľmi jednoduchý úkon a zvládne ho každý aj bez nutnosti volať servis, alebo firmu na odborné vyčistenie klimatizácie.
Nevýhody:
  • Hlučnosť - Ako už bolo spomenuté vyššie, klimatizácia nie je úplne nehlučné zariadenie, aj keď sú klimatizácie s minimálnou hlučnosťou od 18dB je dobré na to pri výbere myslieť a vybrať takú, ktorá má tento parameter čo najnižší. Rovnako tak netreba zabúdať na to, že klimatizácia môže bežat na rôzne výkony podľa toho, aká je vonku zima, alebo ak je požiadavka na vyšší výkon napr. z dôvodu, že si chce užívateľ dočasne prikúriť na vyššiu teplotu. Vtedy sa zdvihnú otáčky ventilátora a teda aj hlučnosť klimatizácie
  • údržba - klimatizácia nie je úplne bezúdržbové zariadenie. Je vhodné vo vlastnom záujme pravidelne čistiť filtre a ak sa jednotka používa aj na chladenie, tak pravidelne volať odborníka na vyčistenie a dezinfekciu klimatizácie, pričom sa kontroluje aj správny chod jednotky pre zabäzpečenie čo možno najdlhšej životnosti.
  • škálovateľnosť - V závislosti od dispozície domu je niekedy nutné použiť klimatizáciu s viac ako jednou vnútornou jednotku so systémom multi-split, alebo viac klimatizačných jednotiek single-split. Závisí to teda najmä od dispozície rodinného domu, umiestnenia klimatizácie a samozrejme tepelných strát objektu. Pasívne domy a domy blízke svojou tepelnou stratou pasívnym sa zväčša zaobídu s jednou klimatizáciou na vykurovanie aj pri členitejšej dispozícii.

Záver

Ak ste vydržali čítať tento článok až sem, tak gratulujem. Určite ste načerpali všetky potrebné informácie k tomu, aby ste sa správne rozhodli, či je kúrenie klimatizáciou pre Vás vhodné a ak áno, aký typ klimatizácie zvoliť.

Podľa nášho názoru má kurenie klimatizaciou najlepší pomer medzi investičnou, prevádzkovou a úžitkovou hodnotou z pomedzi všetkých iných možností. Samozrejme, aj klimatizácia má určité obmedzenia ako napr. že nedokáže ohriať teplú úžitkovú vodu, tak ako napr. tepelné čerpadlo, ale pri tepelnom čerpadle treba zvažovať nepomerne vyššie investičné náklady.

V mnohých štátoch Európy, ale aj Ameriky či Ázie býva zvykom klimatizáciu montovať ako jediný zdroj kúrenia. Je to zaužívaný a bežný spôsob, ako si naraz poradiť s chladením a kúrením.

Ak máte ešte nejaké ďalšie otázky ohladne kúrenia klimatizáciou, alebo potrebujete poradiť pri výbere vhodnej klimatizácie, neváhajte nás kontaktovať.


Autor: Martin Jenis Všetky práva vyhradené. Publikovanie alebo ďalšie šírenie tohoto článku je bez predchádzajúceho písomného súhlasu porušením autorského zákona