Tepelné čerpadlo nebo elektrické vytápění: pochopení rozdílu v COP

COP 4,85 znamená, že tepelné čerpadlo dodá 4,85 kW tepla na každý spotřebovaný kW elektřiny, přenášejíc bezplatné teplo ze vzduchu — je to 4–5× úspornější než elektrokotel. Není to magie, ale fyzika.

Situace volby: elektrokotel nebo tepelné čerpadlo?

Představte si: jste majitel domu, který zvažuje výměnu zastaralého elektrokotle o výkonu 12 kW. Při listování katalogy narazíte na tepelné čerpadlo Mycond BeeEco stejného výkonu s podivnou charakteristikou — COP 4,85. První, co vás napadne: „Jak to funguje? Znamená to, že čerpadlo spotřebuje 4,85× méně elektřiny?“

Tato situace je známá mnoha majitelům domů v Česku, zejména v regionech s chladnými zimami — v Liberci, Plzni, Ostravě. Bez pochopení, co je COP tepelného čerpadla, je těžké udělat informovanou volbu topného systému a vyhodnotit reálné úspory. Pojďme si vysvětlit, proč je chybou porovnávat tepelné čerpadlo s elektrokotlem na základě kilowattů výkonu a v čem spočívá fyzikální princip jejich rozdílné účinnosti.

Co je COP: koeficient výkonu bez složitých vzorců

COP (Coefficient of Performance) — to je koeficient výkonu tepelného čerpadla, který ukazuje poměr získané tepelné energie k spotřebované elektrické. Jednoduše řečeno, COP odpovídá na otázku: „Kolik tepla získám, když spotřebuji 1 kW elektřiny?“

Například, pokud má tepelné čerpadlo Mycond BeeEco COP 4,85, znamená to, že na každý 1 kW spotřebované elektřiny dodá 4,85 kW tepla pro vytápění vašeho domu. Ale odkud se berou další 3,85 kW? Není to porušení zákonů termodynamiky ani nějaké marketingové nadsazování.

Abychom pochopili princip, použijme analogii: tepelné čerpadlo není přímotop, ale „dopravník tepla“. Představte si nákladní auto, které spotřebuje 1 litr paliva (analogicky 1 kW elektřiny), ale převeze náklad o hmotnosti 4,85 tuny (analogicky 4,85 kW tepla). Náklad je teplo, které již existuje v okolním vzduchu, a palivo je elektřina potřebná pouze pro provoz „dopravníku“ — kompresoru tepelného čerpadla.

Jak funguje tepelné čerpadlo: fyzikální princip

Tepelné čerpadlo pracuje na principu chladničky, ale v opačném směru. Nevytváří teplo (jako elektrokotel), ale přenáší ho z jednoho místa na druhé. Pracovní cyklus tepelného čerpadla se skládá ze čtyř hlavních etap:

• Výparník (venkovní jednotka): chladivo s nízkým bodem varu cirkuluje přes výměník, odebírá teplo z okolního vzduchu i při -25°C.
• Kompresor: stlačuje plynné chladivo, čímž zvyšuje jeho teplotu na +55-75°C (v závislosti na modelu).
• Kondenzátor: horký plyn předává teplo vodě v topném systému a kondenzuje zpět na kapalinu.
• Expanzní ventil: snižuje tlak chladiva, to se ochladí a cyklus se opakuje.

Klíčové: kompresor spotřebovává elektřinu ne na ohřev, ale na přenos tepla. To je zásadní rozdíl oproti přímému elektrickému vytápění.

Příklady z reálných modelů Mycond:

• BeeEco: využívá rotační kompresor Highly a chladivo R290 (propan), pracuje při teplotách od -25°C do +45°C.
• BeeSmart: vybaven kompresorem Mitsubishi a chladivem R32, má invertorovou technologii pro plynulou regulaci výkonu.
• BeeThermic: používá kompresor Panasonic s technologií EVI (Enhanced Vapor Injection) pro zajištění vysokých teplot přívodu i při silných mrazech.

Elektrické vytápění: přímá přeměna energie

Na rozdíl od tepelného čerpadla pracuje elektrokotel nebo elektrický konvektor na principu přímé přeměny elektrické energie na teplo. Elektrický proud ohřívá topné těleso nebo spirálu, které předávají teplo přímo vodě nebo vzduchu.

Podle zákona zachování energie má elektrokotel poměr 1:1 — 1 kW elektřiny se maximálně přemění na 1 kW tepla. Technická účinnost takových systémů je okolo 98–99 %, což znamená, že z 1 kW elektřiny získáte přibližně 0,98–0,99 kW tepla.

Je důležité pochopit: elektrické vytápění není špatná technologie, pouze funguje na jiném fyzikálním principu. Elektrokotel generuje teplo z elektřiny, zatímco tepelné čerpadlo přenáší již existující teplo a elektřinu spotřebovává pouze na práci kompresoru.

Srovnání: 1 kW elektřiny = kolik kW tepla?

Klíčový závěr: Tepelné čerpadlo dodá 3,2–4,85× více tepla na každý spotřebovaný kW elektřiny ve srovnání s přímým elektrickým ohřevem.

Co ovlivňuje COP: teplota a provozní režim

COP tepelného čerpadla není konstanta, ale proměnná veličina, která závisí na několika klíčových faktorech.

Teplota venkovního vzduchu

Čím teplejší je venkovní vzduch, tím více tepla v něm je, které může tepelné čerpadlo odebrat:

• Při +7°C (standard A7): nejvyšší COP — ve vzduchu je hodně tepla, které lze snadno odebrat.
• Při -7°C: COP klesá — ve vzduchu je méně tepla, kompresor musí pracovat intenzivněji.
• Při -25°C: COP je nejnižší, ale stále vyšší než 1,0, tedy účinnější než elektrokotel.

Například pro model Mycond MBasic:

• COP při A7/W35: 4,0-4,3
• COP při -7°C: 2,6-2,9

I při tuhých mrazech zůstává tepelné čerpadlo 2,6–2,9× účinnější než elektrokotel.

Teplota topné vody v systému

Druhý důležitý faktor — teplota vody, kterou je třeba zajistit:

• W35 (podlahové vytápění, 35°C): vyšší COP — menší rozdíl teplot mezi chladivem a vodou.
• W55 (radiátory, 55°C): nižší COP — kompresor pracuje intenzivněji, aby zajistil vyšší teplotu.

Příklad s Mycond BeeThermic: SCOP 4,58 při teplotě přívodu 35°C (W35) oproti 3,28 při teplotě přívodu 55°C (W55).

Technologie EVI: řešení pro vysoké teploty

Tepelné čerpadlo Mycond BeeThermic s kompresorem Panasonic EVI (Enhanced Vapor Injection) si zachovává vysokou účinnost i při vysokých teplotách přívodu a nízkých venkovních teplotách. Technologie vstřikování páry umožňuje udržovat stabilní COP i v nejnáročnějších podmínkách.

SCOP vs COP: sezónní účinnost

Při výběru tepelného čerpadla je důležité rozumět rozdílu mezi COP a SCOP:

• COP (koeficient výkonu) — okamžitý ukazatel účinnosti při konkrétních podmínkách. Například A7/W35 znamená COP při teplotě vzduchu +7°C a teplotě přívodu vody 35°C.
• SCOP (sezónní koeficient výkonu) — vážený průměr účinnosti za celou topnou sezónu, který zohledňuje změny venkovních teplot.

SCOP je důležitější pro posouzení reálných úspor, protože ukazuje, jakou účinnost lze očekávat během celé sezóny, nikoli jen v ideálních laboratorních podmínkách.

Příklady sezónní účinnosti tepelných čerpadel Mycond:

• BeeSmart: SCOP 4,72-4,98 — jedny z nejvyšších hodnot na trhu.
• MBasic: SCOP 4,50-4,65 — zajišťuje stabilní úspory po celou topnou sezónu.

Výpočet úspor: metodika porovnání

Pro samostatný výpočet úspor při použití tepelného čerpadla ve srovnání s elektrokotlem je třeba znát několik klíčových parametrů:

Vstupní údaje pro výpočet:

• Plocha domu a výpočtový topný výkon (obvykle 80–120 W na m² podle tepelné izolace)
• Délka topné sezóny ve vašem regionu (počet dnů)
• Průměrný výkonový režim systému (obvykle 40–60 % z maxima díky invertorové regulaci)
• Váš tarif za elektřinu

Vzorce výpočtu spotřeby elektřiny:

Pro elektrokotel (COP = 1,0):

Spotřeba = Výkon × Hodiny provozu denně × Počet dnů sezóny

Pro tepelné čerpadlo:

Spotřeba = (Výkon × Hodiny provozu denně × Počet dnů sezóny) ÷ průměrné SCOP

Uveďme příklad výpočtu (bez zohlednění konkrétních cen):

Dům 150 m², požadovaný maximální topný výkon 12 kW, ale v průměru systém běží na 50 % výkonu = 6 kW. Topná sezóna v Praze trvá přibližně 200 dní, systém aktivně běží 12 hodin denně.

Elektrokotel spotřebuje: 6 kW × 12 h × 200 dní = 14 400 kWh za sezónu

Tepelné čerpadlo Mycond MBasic (s průměrným SCOP 4,5) spotřebuje: 14 400 ÷ 4,5 = 3 200 kWh za sezónu

Úspora elektřiny: 14 400 - 3 200 = 11 200 kWh za sezónu

Důležité poznámky:

• Reálné SCOP závisí na klimatu vašeho regionu (čím chladněji, tím nižší SCOP)
• BeeEco s COP 4,8-4,9 přináší o 8–9 % vyšší úsporu ve srovnání s MBasic
• BeeSmart se SCOP 4,72-4,98 — jeden z nejefektivnějších variant
• Tyto výpočty nezohledňují cenu zařízení a montáže — pouze provozní náklady

Kdy COP nepomůže: omezení tepelných čerpadel

Navzdory zjevným výhodám existují situace, kdy tepelné čerpadlo nemusí být nejlepší volbou:

• Velmi starý dům s vysokými tepelnými ztrátami: požadována vysoká teplota přívodu (65–75°C), při níž COP klesá na 2,5–3,0.
• Extrémně chladné klima: při teplotách pod -25°C pracuje většina tepelných čerpadel s omezenou účinností (výjimkou jsou modely Mycond, které fungují do -25°C, ale s nižším COP).
• Nedostatek místa pro venkovní jednotku: v bytech bez balkonu nebo přilehlého pozemku.
• Omezený rozpočet: počáteční investice do tepelného čerpadla je výrazně vyšší než u elektrokotle.

Je však důležité pochopit, že i při snížených hodnotách COP 2,5–3,0 zůstává tepelné čerpadlo 2,5–3,0× účinnější než elektrokotel.

Metodika měření COP: normy EN 14511 a EN 14825

COP tepelného čerpadla není náhodné reklamní číslo, ale výsledek standardizovaných zkoušek podle evropských norem:

• EN 14511: standard pro měření COP za pevných podmínek (A7/W35, A-7/W35 apod.).
• EN 14825: metodika výpočtu SCOP pro různé klimatické zóny Evropy.
• Heat Pump Keymark: nezávislá evropská certifikace kvality tepelných čerpadel.

Všechny řady tepelných čerpadel Mycond (BeeEco, BeeSmart, BeeThermic, MBasic) prošly testováním podle těchto standardů, což potvrzuje reálnost deklarovaných charakteristik COP a SCOP.

Invertorová technologie a její vliv na účinnost

Důležitým faktorem, který ovlivňuje reálnou sezónní účinnost tepelného čerpadla, je typ kompresoru. Moderní tepelná čerpadla používají invertorovou technologii regulace výkonu:

• Běžný kompresor (on/off): pracuje na plný výkon, často se zapíná a vypíná, což vede ke ztrátám energie při rozběhu.
• Invertorový kompresor: plynule reguluje výkon od 20 % do 110 %, udržuje stabilní teplotu bez špičkových zatížení.

Všechny řady tepelných čerpadel Mycond (BeeEco, BeeSmart, BeeThermic, MBasic, BeeHeat) používají invertorovou technologii, která navíc zvyšuje reálné sezónní COP o 15–25 % ve srovnání se staršími on/off systémy.

Alternativní chladiva: R32 vs R290

Typ chladiva výrazně ovlivňuje účinnost tepelného čerpadla:

• R32: používá se v modelech BeeSmart, BeeHeat, BeeThermic, MBasic. Má nízký potenciál globálního oteplování (GWP), dobrou účinnost a je relativně bezpečné (nehořlavé).
• R290 (propan): používá se v modelu BeeEco s kompresorem Highly. Jde o přírodní plyn s nulovým GWP a vynikajícími termodynamickými vlastnostmi, které zajišťují vyšší COP, je však hořlavý — proto se používá pouze v monoblokech (veškeré chladivo je umístěno venku).

Model BeeEco s kompresorem Highly a chladivem R290 dosahuje působivého COP 4,85 právě díky ideálním vlastnostem propanu jako chladiva a optimalizované konstrukci rotačního kompresoru.

Srovnávací tabulka: výběr podle COP a podmínek

Časté chyby a mýty o COP

Vyvracíme typická nedorozumění spojená s koeficientem výkonu tepelných čerpadel:

• Mýtus 1: „COP 4,85 = 485% účinnosti“ — Ne, to není účinnost, ale koeficient přenosu tepla. Tepelné čerpadlo neporušuje zákony termodynamiky, pouze využívá bezplatné teplo ze vzduchu.
• Mýtus 2: „Čím vyšší COP, tím lepší“ — Ne vždy. Vysoké COP při A7/W35 může výrazně klesat při -15°C nebo při teplotě přívodu W55. Je důležité hodnotit SCOP pro váš region.
• Mýtus 3: „Tepelné čerpadlo v zimě nefunguje“ — Funguje, ale s nižším COP. I COP 2,5 při -20°C je 2,5× lepší než elektrokotel.
• Mýtus 4: „COP v pasu je reklamní lež“ — Ne, je to výsledek standardizovaných testů podle EN 14511 a EN 14825.

FAQ: odpovědi na časté dotazy

Co je COP a jak mu rozumět?

COP (Coefficient of Performance) — koeficient výkonu tepelného čerpadla, který ukazuje poměr získané tepelné energie ke spotřebované elektrické. COP 4,0 znamená, že na 1 kW spotřebované elektřiny získáte 4 kW tepla.

Proč je COP větší než 1, když účinnost nemůže být vyšší než 100 %?

COP není účinnost. Tepelné čerpadlo negeneruje teplo, ale přenáší ho ze vzduchu, přičemž elektřinu spotřebovává pouze na práci kompresoru. Neodporuje to zákonům fyziky, protože čerpadlo využívá teplo okolního prostředí.

Kolik reálně ušetří tepelné čerpadlo ve srovnání s elektrokotlem?

Při SCOP 4,5 spotřebuje tepelné čerpadlo přibližně 4,5× méně elektřiny než elektrokotel pro zajištění stejného množství tepla. V průměrném domě to může činit 60–80 % úspor na vytápění.

Funguje tepelné čerpadlo v zimě při -20°C?

Ano, tepelná čerpadla Mycond pracují při teplotách až do -25°C. Při nízkých teplotách COP klesá, ale zůstává vyšší než 1,0, což znamená vyšší účinnost ve srovnání s elektrokotlem.

Co je lepší: vysoké COP při A7/W35 nebo stabilní při nízkých teplotách?

Pro regiony s chladnými zimami (Liberec, Ostrava) je důležitější stabilita při nízkých teplotách. Pro mírnější klima (Praha, Brno) se lze orientovat na vysoké COP za standardních podmínek.

Jak ověřit, že výrobce COP nepřehání?

Hledejte certifikaci Heat Pump Keymark a shodu se standardy EN 14511 a EN 14825. Všechna tepelná čerpadla Mycond tyto certifikáty mají, což potvrzuje deklarované charakteristiky.

Může být elektrokotel výhodnější než tepelné čerpadlo?

V určitých situacích ano: při omezeném rozpočtu (nižší cena zařízení), ve velmi starých domech s vysokou teplotou přívodu (>65°C) nebo při nedostatku místa pro venkovní jednotku. Z hlediska provozních nákladů je však tepelné čerpadlo vždy úspornější.

Závěr: tepelné čerpadlo nebo elektrické vytápění?

Pochopení koeficientu výkonu COP je klíčem k informovanému výběru topného systému. Tepelné čerpadlo neporušuje zákony fyziky, pouze využívá bezplatnou energii okolního prostředí a elektřinu spotřebovává jen na její přenos.

COP 4,0–4,9, které nabízejí tepelná čerpadla Mycond, znamená reálné úspory 4–5× ve srovnání s elektrokotlem. Není to marketingový trik, ale fyzikální princip potvrzený evropskými standardy a nezávislým testováním.

Chcete zjistit přesné úspory pro váš dům v Praze, Brně, Ostravě či jiném regionu Česka? Inženýři Mycond vyberou optimální model s nejvyšším COP pro vaše konkrétní podmínky a spočítají reálné úspory se zohledněním všech specifik vašeho domu. Zanechte žádost na webu!