Zápisky budoucího solárníka 5: Topení vlastní elektřinou nemusí být mýtus ani v zimě

První reakce na zmínku o možnosti využít klimatizaci jako efektivní topení bývají dost podobné a většinou takový nápad označují za nesmysl či šílenství. Je to logické, když se o klimatizaci desítky let mluví jen jako o odpovědi na úmorná letní vedra a většina lidí zná klimatizaci akorát z práce nebo dovolené.

Klimatizace přitom slouží k vytápění běžně, a to i mimo středomořské státy s mírnými zimami. Spousta hotelů ji má jako jedinou možnost vytápění v pokojích. A protože se takové vytápění vyplácí profesionálům, musí na něm něco být.

To něco je princip tepelného čerpadla, které může pracovat v obou směrech – ochlazovat vnitřní vzduch a teplo posílat za okno nebo brát teplo z okolí a ohřívat místnosti. Protože nejde o přímý převod tepla, ale o změnu teploty chladicí kapaliny s využitím změn tlaku, funguje kvalitní „obousměrná“ klimatizace jako tepelné čerpadlo. Jen se teplo nepřevádí přes výměník do trubek v podlaze nebo do radiátorů, ale s využitím ventilátoru ho klimatizace pouští do prostoru přímo.

Stejně tak je limitem vytápění klimatizací absence ohřevu vody – to je nutné zajistit jinak –odporovým ohřevem elektřinou, plynovým kotlem nebo solárními kolektory, které pracují při ohřevu vody efektivněji než ohřívání topnou spirálou.

Zápisky budoucího solárníka 4: Kdo váhá, platí víc. A čekat bude ještě déle

3. 6. 2022 ▪ 6 min. čtení

Výhodou topení klimatizací je výhodný poměr mezi spotřebovanou energií a vytvořeným teplem popisovaný parametrem SCOP, sezonním koeficientem efektivity. U kvalitních klimatizací i velkých tepelných čerpadel se pohybuje kolem čtyř a více. Z jedné kWh elektřiny vytvoříte v průměru 4 kWh tepla. Alespoň na papíru.

Tato sezonní hodnota má zjednodušit porovnávání různých produktů, na její výpočet se používá mezinárodní norma. V praxi je ale důležité si dát pozor na věci, kterými se výrobci klimatizací ani tepelných čerpadel tolik nechlubí. Hlavně je dobré vědět, že s klesající venkovní teplotou neklesá jen efektivita provozu, ale také topný výkon, a to klidně i na méně než polovinu nominální hodnoty.

S ohledem na to je dobré mít náhradní, respektive doplňkové řešení pro těch několik dní ročně, kdy v Česku panují silné mrazy pod patnáct stupňů – většina klimatizací a tepelných čerpadel funguje i do minus dvaceti, ale nepříliš efektivně. Zhruba se pak blíží chování přímotopů a tepelná čerpadla mají pro tyto případy i nouzovou topnou spirálu.

Kvůli globálnímu oteplování nicméně v Česku výrazně klesl počet dnů, kdy mrzne, a dnů, kdy se teplota vůbec nedostane nad nulu – takových dnů bylo v poslední dekádě v průměru jen 24 za topnou sezonu, což smysluplnost topení klimatizací či jiným typem tepelného čerpadla zvyšuje.

Klimatizace vlastnímu domu na míru

Protože jsme klimatizaci chtěli kvůli chlazení tak jako tak, bylo logické, že jsme začali studovat i možnost přitápění. Další varianta nízkoenergetického vytápění a ohřevu vody v podobě klasického tepelného čerpadla je nákladnější, na přechod z plynového kotle zatím není možné čerpat dotaci. Odpovídající tepelné čerpadlo by přišlo v našem případě asi na 350 tisíc korun, s dotací by to bylo až o 120 tisíc méně.

Systém klimatizace s vytápěním ve čtyřech oddělených prostorech s plochou kolem 140 metrů se dá pořídit už za sto tisíc, výkonnější jednotky s pokročilými funkcemi ale přijdou i na 150 tisíc a více. Pro staré, nezateplené budovy by byl potřeba ještě vyšší výkon, a to pak kalkulace nevychází dobře ani pro velké tepelné čerpadlo vzduch-voda, ani pro klimatizaci s čerpadlem vzduch-vzduch.

Tepelná ztráta našeho domu se pohybuje kolem 6 kWh. K tomuto číslu jsme došli díky kalkulačce na webu Refsite.cz podle reálné spotřeby zemního plynu 14 MWh. To je hodnota, která se s přimhouřenýma očima vejde do definice úsporné budovy, i když jde o 35 let starou řadovku – pomáhá izolace na obou stranách domu a obrovskou změnu udělala nová okna s trojsklem. Z tohoto výpočtu pak lze odhadovat potřebný výkon tepelného čerpadla, respektive klimatizačních jednotek.

Další úvaha byla téměř kupecká. Elektrárna s výkonem 10 kWp vyrobí ročně kolem 10 MWh energie a naše stávající spotřeba je kolem 5 MWh. Zbývá tedy skoro polovina vyrobené energie, kterou bychom měli zužitkovat. A protože sezonní topný faktor tepelných čerpadel a klimatizací je kolem čtyř ku jedné (tedy z jedné megawatthodiny elektřiny udělá čtyři megawatthodiny tepelné energie), mělo by pět „přebývajících“ MWh pokrýt 14 MWh energie ze spalování plynu.

Tento jednoduchý přepočet v praxi nedopadne na 100 procent. Celý systém bude mít ztráty, každý rok panely i baterie ztratí něco ze svého maximálního výkonu. Klimatizace komfortně nevytopí místnosti, kde nebude – koupelnu, kuchyni, chodby ani toalety, kde máme klasické radiátory.

I tak ale základní premisa nahradit značnou část plynu levnou energií z vlastní elektrárny a virtuální baterie platí. Kvůli tepelnému komfortu bude nejspíše nutné občas přitopit i jinak, ať už má jít o infrapanel nebo „žebřík“ v koupelně či krb v hlavním obývacím prostoru. Krbem jsme přitápěli už letos po začátku invaze, nebyla to žádná tragédie. Ale také to nemusí být pro každého.

Virtuální baterie proti zimě

Dlouhodobá data v evropském solárním informačním systému i data provozovatelů solárních elektráren, kteří je veřejně sdílejí, říkají, že přitápět se dá vlastní elektřinou i v říjnu či listopadu a v březnu a dubnu bez větších problémů. Už to je způsob, jak citelně ušetřit.

Ještě zajímavější je to ve spojení s virtuální baterií, tedy s možností dodávat přebytky vyrobené energie do distribuční sítě a v zimě si je vybrat. Tuto možnost nabízí svým zákazníkům ČEZ a E.ON a v podstatě to funguje tak, že si přetoky do distribuční sítě můžete koupit za cenu distribučních poplatků s daní. Podle distribuční sazby vychází pak 1kWh z virtuální baterie v nejméně výhodném režimu asi na dvě koruny. Může to být ale jen zlomek.

Domácnosti, které mají sazby pro vytápění elektřinou, mají distribuci za 210 korun za 1 MWh v nízkém tarifu a 302 korun ve vysokém. To je pak legrace. Podle vyjádření ČEZ je přechod na distribuční sazbu D57d pro vytápění klimatizací možný. Chce to jen trochu papírování a potom návštěvu elektrikáře/revizního technika kvůli úpravě a revizi rozvaděče. 

Dokud byla silová elektřina za dvě koruny, virtuální baterie nedávala moc smysl, když je ale v nových cenících 1kWh za osm korun, je to úplně jiná pohádka. Potenciální problém skrývá jen nejistota ohledně toho, jak dlouho budou virtuální baterie fungovat za pro zákazníky výhodných podmínek. ČEZ aktuálně uzavírá smlouvy na tři roky.

Alternativou k virtuální baterii je pak prodej elektřiny za spotové ceny nebo přes alternativní dodavatele energií, což zahrnuje vyšší míru nejistoty, může to však být ve výsledku o něco výhodnější. Může, ale nemusí. Navíc prodej za spotové ceny vyžaduje licenci pro prodej energie.

Trocha hluku a instalace bez povolení

Klimatizace s venkovní jednotkou má ve srovnání s tepelným čerpadlem ještě jednu výraznou výhodu – snadnou instalaci, která nevyžaduje žádná povolení a nečelí omezením ze strany stavebního zákona. Klimatizace je spotřebič, takže si ji můžete na balkon nebo terasu dát bez omezení, kterému čelí tepelná čerpadla s ohřevem užitkové vody.

I venkovní klimatizace může narazit, a to v případě příliš velkého hluku, který by rušil sousedy a odporoval hygienickým limitům. U moderních klimatizací by s tím neměl být problém. Už proto, že venkovní jednotku od sousedů dělí okna a zdi a dobře provedená montáž zahrnuje i utlumení přenosu vibrací do okolí.

Instalace vyžaduje průchody zdí, takže se neobejde bez rámusu a prachu, ale slušné firmy po sobě zvládnou uklidit a nenechají díry ve zdi (jako náš dodavatel oken Oknotherm před třemi lety). V našem případě, tedy se čtyřmi interiérovými a třemi venkovními jednotkami, má instalace zabrat dva až tři dny od vrtání skrz zdi až po otestování a nastavení systému.

Dodací lhůty jsou také rychlejší, klimatizace jsou skladem, zatím, a montáž by měla být k dispozici během několika týdnů.

Trochu drahý luxus

Při prvním výběru jsme se řídili nikoliv cenou, ale maximální mírou pohodlí a jednoduchým vodítkem v podobě energetického štítku AA+. Nejlépe, bez ohledu na cenu, vypadal Samsung. Ten rozhodně nepatří k levným značkám, na cenu míří spíše populární Sinclair, ale boduje nízkou minimální hlučností vnitřních jednotek a chladicím režimem windfree. Pod tímto označením se skrývá systém, který místo klasických lamel používá pro distribuci studeného vzduchu mřížku malých otvorů a díky tomu nedělá ledový průvan při chlazení. Při topení je vítr nutností, aby se teplý vzduch dostal do prostoru a nedržel se jen u stropu.

Příjemný bonus je propojení se systémem chytré domácnosti. Ovládání klimatizace mobilem nabízí i jiné firmy včetně Sinclairu, Toshiby a Daikinu. Samsung má ale podle referencí šikovný automatický systém, který s využitím strojového učení omezuje zbytečné cyklování a umí se přizpůsobit typickému provozu domácnosti.

Ovládání klimatizace aplikací a možnost automatizace podle počasí a dalších parametrů vypadá lákavě.

Foto: Otakar Schön

Celé řešení počítá se třemi venkovními jednotkami, zvlášť pro obývák spojený s jídelnou a kuchyní, zvlášť pro malý dětský pokoj a nejvýkonnější jednotka pak pokryje chlazení a přitápění v ložnici a větším dětském pokoji. Použití samostatných venkovních jednotek místo jedné pro celé patro je podle dodavatele efektivnější a údajně levnější. Navíc je to „bezpečnější“ řešení v případě poruchy – když vypadne jedno čerpadlo, teplo z ostatních bude pořád dostupné.

První kalkulace nám ale trochu vyrazila dech – cena 191 tisíc za klimatizaci asi 140 m² ve třech místnostech a otevřeném přízemí. I klimatizace podražují, i když oslovený dodavatel Sutherm má na portálu Nejřemeslníci 60 ověřených kladných hodnocení, a navíc firmu doporučili i známí. Nejspíš budeme muset v otázce luxusu udělat kompromisy, ale to je na rozhodnutí investorky a paní domu.

Návratnost čistě jen z možné úspory nákladů na topení se při takto drahém systému počítá těžko. Aktuálně platíme za plyn méně než 2 koruny za 1 kWh včetně distribuce a daně. Topení „zdarma“ vlastní elektřinou za 2 koruny z virtuální baterie je nepochybně ekologičtější a politicky uvědomělejší, ale návratnost je přes deset let. K samotnému pořízení klimatizace je navíc nutné počítat ještě asi tisíc korun ročně na průběžný servis – čištění či výměnu filtrů a kontrolu čerpadel a kompresorů, což návratnost dále posouvá.

Záruka na kompresory je pět let, na celý systém 36 měsíců, takže si na sebe klimatizace v pesimistickém případě nemusí vydělat. Aktuální ceny plynu pro nové zákazníky se dostaly na tři koruny za kWh i s daní a poplatky za distribuci, což návratnost kvalitní klimatizace s přitápěním zlepšuje a budoucnost cen plynu i zajištění dodávek je nejistá. Změna distribuční sazby pak může výrazně zlevnit i odběr energie z virtuální baterie.

Ve srovnání s přímotopy nebo podlahovým topením na elektřinu vychází klimatizace nebo tepelné čerpadlo s převahou mnohem výhodněji a návratnost je při současných cenách energie zajímavá. Při spotřebě 14 MWh elektřiny na vytápění s cenou kolem 10 Kč za 1 kWh je možné ušetřit klidně padesát tisíc ročně, takže se náklady mohou vrátit za pár let. A to v kalkulaci není přínos chlazení v letních měsících.

Ekonomická varianta klimatizace postavené na Sinclairu by se mohla vejít do sto, sto deseti tisíc s jednotkami Keyon. Daikin předběžně vychází na 130 tisíc korun. V obou případech návratnost vypadá lákavě i ve chvíli, kdy bude klimatizace nahrazovat plynový kotel.

Podobně jako u samotné fotovoltaické elektřiny je ovšem nutné si spočítat návratnost pro konkrétní případ, není dobré to nechávat jen na obchodních zástupcích. Těm jde primárně o provize, ne o řešení vašeho konkrétního problému.