Metodika výpočtu výkonu tepelného čerpadla: od tepelných ztrát k volbě modelu

Stojíte před volbou tepelného čerpadla a nevíte, jaký výkon zvolit? Tento problém je známý mnoha majitelům rodinných domů. Na jedné straně je obava z přeplacení za nadměrný výkon zařízení, na druhé straně riziko pořízení tepelného čerpadla, které nezajistí dostatečné vytápění v chladných měsících.

Správný výběr tepelného čerpadla je dvoustupňový proces. Nejprve je nutné stanovit tepelné ztráty domu, což je úkol pro projektanta. Poté lze vybrat tepelné čerpadlo odpovídajícího výkonu – a právě tomu je věnován náš článek.

Tepelné čerpadlo Mycond výpočet výkonu a výběr systému

Co jsou tepelné ztráty domu a na čem závisí

Tepelné ztráty jsou množství tepla (měří se ve wattech), které se ztrácí přes obálku budovy: stěny, střechu, okna, podlahu a také přes ventilační systém. Právě tyto ztráty musí kompenzovat systém vytápění, zejména tepelné čerpadlo.

Na tepelné ztráty mají vliv:

  • Plocha a objem domu
  • Kvalita tepelné izolace obálky budovy
  • Plocha a typ prosklení
  • Účinnost ventilačního systému
  • Klimatické podmínky regionu

Kategorie domů podle tepelných ztrát

Kategorie domu Období výstavby Tepelné ztráty, W/m²
Starší domy bez zateplení Do roku 1980 120-180
Částečně modernizované domy 1980-2000 70-100
Domy standardu EnEV 2002 / RT 2005 2000-2010 45-65
Moderní domy standardu nZEB Po roce 2016 25-40

Tyto hodnoty jsou orientační pro představu o řádech velikostí. Přesné tepelné ztráty pro váš dům musí spočítat kvalifikovaný projektant podle stavebních norem ČR, s ohledem na všechny konstrukční zvláštnosti.

Jak správně vybrat tepelné čerpadlo podle tepelných ztrát

S údaji o tepelných ztrátách domu lze přejít k výběru tepelného čerpadla s odpovídajícím výkonem. Klíčovým projektovým rozhodnutím v této fázi je volba režimu provozu systému: monovalentní nebo bivalentní.

Tepelné čerpadlo pro energetickou nezávislost Mycond BeeSmart

Monovalentní vs. bivalentní režim: co zvolit

Při monovalentním režimu je tepelné čerpadlo jediným zdrojem tepla v domě a musí plně pokrýt tepelné ztráty i při nejnižších výpočtových teplotách.

Bivalentní režim předpokládá použití doplňkového zdroje tepla (obvykle elektrokotle), který se zapíná při poklesu venkovní teploty pod určitou mez.

Bivalentní bod: klíčový parametr při návrhu

Bivalentní bod je venkovní teplota, při které tepelné čerpadlo samostatně pokrývá 100 % tepelných potřeb domu. Při nižších teplotách se připojuje rezervní zdroj tepla.

Je důležité chápat, že bivalentní bod není technická charakteristika modelu tepelného čerpadla, ale projektové rozhodnutí, které závisí na klimatu vašeho regionu a ekonomické vhodnosti.

Krok za krokem: metodika výběru tepelného čerpadla

  1. Krok 1: Zjistěte výpočtovou teplotu nejchladnějšího pětidenního období pro váš region (ze stavebních norem nebo u projektanta).
  2. Krok 2: Analyzujte roční průběh teplot – kolik dní v roce teplota klesá pod určité hodnoty.
  3. Krok 3: Zvolte bivalentní bod:
    • Pokud jsou extrémní mrazy vzácné (méně než 10–15 dní v roce) – ekonomicky dává smysl nastavit bivalentní bod o 5–7 °C výše než je výpočtová teplota;
    • Pokud jsou mrazy dlouhé (více než 20–30 dní) – je lepší zvolit monovalentní režim.
  4. Krok 4: Spočítejte potřebný výkon tepelného čerpadla pro zvolený bivalentní bod:
    • Při rozdílu 5 °C od výpočtové teploty činí tepelné ztráty 80–85 % maximálních;
    • Při rozdílu 10 °C – 65–75 % maximálních tepelných ztrát.

Modelový příklad výpočtu výkonu tepelného čerpadla

Zvažme dům o ploše 150 m² s tepelnými ztrátami 60 W/m². Celkové tepelné ztráty při výpočtové teplotě (nazvěme ji T výpočtová) činí 9 kW.

Varianta A: Monovalentní režim

Bivalentní bod se rovná T výpočtové:

  • Potřebný výkon TČ: 9 kW + 15 % rezervy = 10,3 kW
  • Vhodné modely: BeeSmart MHCS 045 NBS (11,6 kW) nebo MHCS 050 NBS (15,35 kW), případně BeeThermic MHCM 10 SU1A (10,6 kW) nebo MHCM 14 SU3A (14,8 kW)
  • Výhody: tepelné čerpadlo pokrývá 100 % potřeb po celé topné období, maximální úspora provozu
  • Nevýhody: vyšší pořizovací cena zařízení

Varianta B: Bivalentní režim (bivalentní bod o 5 °C výše než T výpočtová)

Tepelné ztráty při této teplotě činí 80 % maximálních:

  • Ztráty při bivalentním bodu: 9 kW × 0,8 = 7,2 kW
  • Potřebný výkon TČ: 7,2 kW + 15 % rezervy = 8,3 kW
  • Vhodné modely: BeeSmart MHCS 035 NBS (9,2 kW) nebo MBasic MHM-U09HL (9,7 kW)
  • Rezervní zdroj: 1,8 kW (elektrokotel 3 kW)
  • Výhody: tepelné čerpadlo pokrývá většinu topné sezóny, rezervní zdroj běží jen několik dní, úspora na ceně TČ

Tepelné čerpadlo pro vytápění a chlazení po celý rok Mycond MBasic

Varianta C: Bivalentní režim (bivalentní bod o 10 °C výše než T výpočtová)

Tepelné ztráty při této teplotě činí 67 % maximálních:

  • Ztráty při bivalentním bodu: 9 kW × 0,67 = 6 kW
  • Potřebný výkon TČ: 6 kW + 15 % rezervy = 7 kW
  • Vhodné modely: MBasic MHM-U06HL (7,2 kW) nebo BeeSmart MHCS 035 NBS (9,2 kW)
  • Rezervní zdroj: 3 kW
  • Výhody: nejnižší pořizovací cena tepelného čerpadla
  • Nevýhody: rezervní zdroj běží častěji, nižší provozní úspory

Jde o modelové příklady k demonstraci metodiky. Konkrétní parametry stanoví projektant na základě místních norem a klimatu vašeho regionu.

Koeficient výkonové rezervy tepelného čerpadla

Při výběru tepelného čerpadla je nutné zohlednit koeficient výkonové rezervy:

  • Standardní rezerva: 10–20 % – pro kompenzaci poklesu COP při mrazech a vytvoření rezervy do budoucna;
  • Zvýšená rezerva: 20–30 % – pro regiony s extrémními mrazy, pro systémy s velkým odběrem teplé vody, při plánu rozšíření vytápěné plochy;
  • Minimální rezerva: 10–15 % – pro dobře zateplené domy s přesnými výpočty a s rezervním zdrojem.

Kontrolní seznam pro volbu výkonu tepelného čerpadla

  1. Stanovit celkovou vytápěnou plochu domu
  2. Odhadnout kategorii domu podle tabulky tepelných ztrát
  3. Zohlednit výšku stropu (pokud je více než 2,7 m)
  4. Zjistit výpočtovou teplotu regionu
  5. Analyzovat průběh teplot pro určení délky mrazů
  6. Zohlednit plochu a typ prosklení
  7. Stanovit potřeby na přípravu teplé vody (TUV)
  8. Zohlednit typ topného systému a teplotu topné vody
  9. Rozhodnout o monovalentním či bivalentním režimu
  10. Stanovit bivalentní bod (pro bivalentní systémy)
  11. Přidat koeficient rezervy 10–20 %

Srovnávací tabulka modelů tepelných čerpadel Mycond

Řada MBasic

Model Výkon A7/W35, kW COP A7/W35 SCOP Třída energetické účinnosti Hladina hluku, dB(A) Doporučená plocha při 40/70/100 W/m² Min. pracovní teplota Kompresor
MHM-U06HL 7,2 4,26 4,65 A+++ 50 180/103/72 m² -25°C Zhuhai Landa rotační invertorový
MHM-U09HL 9,7 4,01 4,53 A+++ 56 242/139/97 m² -25°C Zhuhai Landa
MHM-U12HL 11,9 4,05 4,50 A+++ 56 297/170/119 m² -25°C Zhuhai Landa

Řada BeeSmart

Model Výkon A7/W35, kW COP A7/W35 SCOP Třída energetické účinnosti Hladina hluku, dB(A) Doporučená plocha při 40/70/100 W/m² Min. pracovní teplota Kompresor
MHCS 035 NBS 9,2 4,38 4,72 A+++ 52 230/131/92 m² -25°C Mitsubishi Electric invertorový
MHCS 045 NBS 11,6 4,30 4,74 A+++ 52 290/166/116 m² -25°C Mitsubishi Electric
MHCS 050 NBS 15,35 4,78 4,98 A+++ 59 384/219/153 m² -25°C Mitsubishi Electric
MHCS 070 NBS 18,5 4,47 4,83 A+++ 61 462/264/185 m² -25°C Mitsubishi Electric

Řada BeeThermic

Model Výkon A7/W35, kW COP A7/W35 SCOP Třída energetické účinnosti Hladina hluku, dB(A) Doporučená plocha při 40/70/100 W/m² Min. pracovní teplota Kompresor
MHCM 06 SU1A 6,5 4,9 4,58 A+++ 50 162/93/65 m² -25°C Panasonic EVI
MHCM 10 SU1A 10,6 4,6 4,47 A+++ 52 265/151/106 m² -25°C Panasonic EVI
MHCM 14 SU3A 14,8 4,6 4,53 A+++ 55 370/211/148 m² -25°C Panasonic EVI
MHCM 18 SU3A 18,8 4,5 4,53 A+++ 56 470/269/188 m² -25°C Panasonic EVI
MHCM 24 SU3A 24,0 4,3 - A+++ 58 600/343/240 m² -25°C Panasonic EVI

Tepelné čerpadlo pro systém fancoilů Mycond BeeThermic

Srovnávací analýza řad tepelných čerpadel Mycond

MBasic

Ekonomické řešení pro domy od 70–100 do 120–170 m² v závislosti na úrovni zateplení. Tři modely s výkonem od 7,2 do 11,9 kW. Optimální poměr cena–výkon. Kompresor Zhuhai Landa s COP 4,01–4,26 a SCOP 4,50–4,65. Třída energetické účinnosti A+++. Monoblok s integrovanou hydraulikou, chladivo R32. Hladina hluku 50–56 dB(A). Provoz do -25 °C. Certifikace Heat Pump Keymark. Ideální pro bivalentní systémy.

BeeSmart

Inteligentní řada pro domy od 90–130 do 260–460 m² podle zateplení. Čtyři modely od 9,2 do 18,5 kW. Nejvyšší účinnost se SCOP až 4,98 a COP až 4,78. Třída A+++. Vybaveno kompresorem Mitsubishi Electric, 7" dotykovým displejem, ekvitermní regulací, podporou dvou topných okruhů, SmartGrid, Modbus a integrací do systémů chytré domácnosti. Vestavěný elektrický ohřívač 6 kW. Hladina hluku 52–61 dB(A). Certifikace Heat Pump Keymark. Ideální pro monovalentní systémy a maximální automatizaci.

BeeThermic

Specializovaná řada pro vysokoteplotní vytápění. Vhodná pro domy od 65–90 do 240–600 m². Pět modelů s výkonem od 6,5 do 24 kW. Osazeno kompresorem Panasonic EVI, který umožňuje provoz s teplotou topné vody až 55–60 °C. COP 4,3–4,9 a SCOP 4,47–4,58. Třída A+++. Hladina hluku 50–58 dB(A). Certifikace Heat Pump Keymark. Ideální pro modernizaci starých topných systémů, větší objekty a bivalentní systémy.

5 typických chyb při výběru tepelného čerpadla

  1. Volba podle plochy bez zohlednění zateplení – domy se stejnou plochou mohou mít ztráty lišící se 3–4násobně.
  2. Ignorování výšky stropu – každých 30 cm nad standardních 2,7 m zvyšuje tepelné ztráty o 10–15 %.
  3. Podcenění potřeb přípravy TUV – pro rodinu se 4 osobami může být potřeba navýšit výkon o 1,5–2 kW.
  4. Instalace příliš výkonného tepelného čerpadla – vede k častému spínání (taktování), což snižuje účinnost a životnost.
  5. Instalace příliš slabého TČ nebo volba příliš vysokého bivalentního bodu – rezervní zdroj běží příliš často, úspory klesají.

Profesionální výpočet – nezbytný krok při výběru tepelného čerpadla

Správná volba výkonu tepelného čerpadla není možná bez profesionálního výpočtu tepelných ztrát, který provádějí kvalifikovaní projektanti. Profesionální výpočet zohledňuje 7 klíčových faktorů: rozměry budovy, kvalitu zateplení, plochu a typ prosklení, ventilační systém, klimatické podmínky regionu, typ topného systému a potřeby TUV.

Výpočet se provádí podle stavebních norem a standardů a umožňuje vyhnout se jak nedostatečnému, tak nadměrnému výkonu zařízení. Cena takového výpočtu se plně vrátí díky optimálnímu výběru zařízení a efektivnímu provozu systému.

S hotovým projektem a výpočtem tepelných ztrát budou moci manažeři Mycond vybrat optimální model tepelného čerpadla pro váš dům.

FAQ: Nejčastější otázky k výpočtu výkonu tepelného čerpadla

Kolik kW výkonu tepelného čerpadla je potřeba na metr čtvereční?

Neexistuje univerzální číslo. Pro moderní domy s dobrou izolací – 40–60 W/m², pro rekonstruované – 70–100 W/m², pro staré bez zateplení – 120–180 W/m². Přesná hodnota závisí na mnoha faktorech.

Lze instalovat tepelné čerpadlo v domě bez zateplení?

Technicky – ano, ekonomicky – ne. Bez dostatečného zateplení bude tepelné čerpadlo pracovat s nízkou účinností a účty za elektřinu budou vysoké. Lepší je nejprve provést termomodernizaci domu.

Jedno výkonné tepelné čerpadlo nebo dvě menší?

Pro domy s plochou nad 250 m² se často vyplatí instalovat kaskádu dvou čerpadel. Výhody: vyšší účinnost při částečném zatížení, redundance v případě poruchy. Nevýhody: vyšší cena systému, složitější řízení.

Jak klima regionu ovlivňuje volbu výkonu tepelného čerpadla?

Klima určuje výpočtovou venkovní teplotu a délku topné sezóny. Rozdíl ve výkonu pro regiony s odlišným klimatem může činit 20–30 % pro tentýž dům.

Je potřeba dodatečná výkonová rezerva pro TUV?

Ano, pro rodinu o 3–4 osobách se doporučuje dodatečná rezerva 20–30 %. Alternativy: samostatný ohřívač vody nebo využití vestavěného elektrického ohřívače v bojleru v hodinách špičkové spotřeby.

Co se stane, když výkon tepelného čerpadla nebude stačit?

Při nedostatečném výkonu nebo příliš vysokém bivalentním bodu bude rezervní zdroj tepla pracovat příliš často, což povede ke snížení ekonomické efektivity systému.

Lze později zvýšit výkon tepelného čerpadla?

Zvýšení výkonu stávajícího systému je technicky složité a ekonomicky nevýhodné. Je lepší hned správně výkon navrhnout s ohledem na možné budoucí potřeby.

Jak objednat tepelné čerpadlo optimálního výkonu

Pokud již máte výpočet tepelných ztrát vašeho domu, obraťte se na manažera Mycond pro nabídku optimálního modelu tepelného čerpadla.

Pro komplexní přístup doporučujeme objednat profesionální výpočet u kvalifikovaného projektanta – je to nezbytný krok pro správný výběr tepelného čerpadla. Po obdržení výpočtu tepelných ztrát vám odborníci Mycond pomohou vybrat nejefektivnější zařízení pro váš dům.