Tepelné čerpadlá v súčasnosti
Tepelné čerpadlo získava teplo z vonkajšieho prostredia (napríklad z pôdy, vody alebo vzduchu) a prenáša ho do vnútorného prostredia pre vykurovanie a prípravu teplej vody. To sa dosahuje pomocou chladiaceho média, ktoré sa v čerpadle ohrieva a odparuje, potom v kondenzačnom výmenníku odovzdáva teplo do vnútorného prostredia a kondenzuje. Celý proces je uzatvorený a pracuje pomocou kompresora a expanzného ventilu, ktoré regulujú tok chladiaceho média a tepelnú výmenu. Je to jednoduchý a spoľahlivý systém s vysokou účinnosťou a možnosťou nízkych prevádzkových nákladov.
V roku 2021 sa odhaduje, že celosvetovo bolo viac ako 190 miliónov tepelných čerpadiel.
Tepelne čerpadlá v EÚ
V roku 2021 bolo v Európskej únii viac ako 17 miliónov tepelných čerpadiel. S celkovým počtom viac ako 244 miliónov obytných a komerčných budov v Európe to bol trhový podiel tepelných čerpadiel v stavebnom fonde okolo 7 %. V roku 2022 to už bolo okolo 20 miliónov čím prekonal podiel v stavebnom fonde 8%.
V roku 2021 bol rast počtu inštalovaných tepelných čerpadiel v krajinách EÚ na úrovni 34 percent. Rok 2022 bol rekordný a nárast počtu inštalovaných tepelných čerpadiel dosiahol 36%.
V roku 2021 celosvetovo vzrástol predaj tepelných čerpadiel o viac ako 13 %. V Európskej únii, ktorej najväčšími trhmi sú Francúzsko, Nemecko a Taliansko, vzrástol predaj medziročne o približne 35 % a presiahol 2,2 milióna kusov. Ďalšími najdynamickejšími trhmi boli Spojené štáty americké (nárast o 15 %), Japonsko (nárast o 13 %) a Čína (nárast o 13 % v prípade tepelných čerpadiel na báze vzduchu).
Za 20 rokov sa v SR inštalovalo zhruba 30-tisíc čerpadiel. Keďže je u nás v prevádzke aj 1,5 milióna kotlov, je veľký priestor na modernizáciu a inštalovanie tepelných čerpadiel.
Tepelné čerpadlá typu vzduch-voda predstavujú väčšinu celosvetového predaja s podielom na trhu viac ako 60 % v roku 2021. Tepelné čerpadlá typu zem (alebo geotermálne) môžu poskytovať vykurovanie a chladenie s vyššou účinnosťou ako tepelné čerpadlá so vzduchom, ale vzhľadom na ich vyššie zriaďovacie náklady a špecifické zručnosti potrebné na inštaláciu, predstavujú len malú časť celosvetového predaja.
Zdá sa, že vládna politika podporujúca tepelné čerpadlá v Nórsku fungovala. Podľa údajov EHPA má krajina najvyšší počet tepelných čerpadiel na obyvateľa v Európe.
Tepelné čerpadlá sa osvedčili aj v iných krajinách severnej Európy. Švédsko má 1,9 milióna, Fínsko 968 000, Dánsko 390 000 a Estónsko 179 000, podľa EHPA.
Trhy s najsilnejším rastom boli Poľsko (+87 %), Írsko (+69 %), Taliansko (+63 %), Slovensko (+42 %) Nórsko (+36 %), Francúzsko (+36 %) a Nemecko ( +28 %).
Päť najväčších európskych trhov s tepelnými čerpadlami z hľadiska predaných jednotiek (tepelné čerpadlá a jednotky na prípravu teplej vody) v roku 2021 boli Francúzsko (537 000 predaných jednotiek, +36 %), Taliansko (382 000, +64 %), Nemecko (177 000, +26 %) ), Španielsko (148 000, +16 %) a Švédsko (135 000, +19 %).
Najvyšší absolútny nárast v porovnaní s údajmi z roku 2020 bol dosiahnutý v Taliansku (o 150 000 predaných kusov viac ako v roku 2020 – jasný výsledok priaznivých národných dotácií), vo Francúzsku (+ 143 000), Poľsku (+ 43 000), Nemecku (+ 37 000) a Nórsku. (+33 000).
Na tri krajiny, Francúzsko, Nemecko, Taliansko, pripadala polovica ročného predaja.
Tepelné čerpadlá v USA
Viac ako 17 miliónov domácností v USA má namontované tepelné čerpadlá. Väčšina z nich je v štátoch, ktoré by ste možno nečakali.
Tepelné čerpadlá sa tešia stále väčšej obľube. Tieto energeticky účinné elektrické zariadenia dokážu vykurovať aj chladiť domy a zástancovia klímy presadzujú ich používanie s cieľom odkloniť sa od vykurovacích systémov využívajúcich fosílne palivá. Mnohé domy v USA ich však už majú, ale väčšina z nich je inštalovaná v teplejších južných štátoch.
V súčasnosti je ich viac ako 17,5 milióna tepelných čerpadiel inštalovaných v bytových jednotkách po celých Spojených štátoch, podľa US Energy Information. Viac ako 40 % domácností v Južnej Karolíne, Severnej Karolíne a Alabame používa na vykurovanie tepelné čerpadlá, pre porovnanie je to 17 % v celej krajine a iba 5 % v Kalifornii. Florida a Texas majú najvyšší celkový počet inštalovaných tepelných čerpadiel.
Popularita tepelných čerpadiel v južných štátoch je čiastočne spôsobená skutočnosťou, že mnoho domov na juhu je plne elektrických, tj nemajú plynové prípojky. Juh je región USA, ktorý je najviac závislý na elektrine na vykurovanie a najmenej využíva plyn či iné fosílne palivá. Ďalším faktorom je aj vek bytového fondu. V oblastiach, kde bolo veľa bytov postavených pred druhou svetovou vojnou sú rozvodné siete plynu vybudované už dávno a je menej pravdepodobné, že tam budú čisto elektrické budovy.
Tepelné čerpadlá tiež prenikali do severných štátov pomalšie, pretože staršie verzie nefungovali tak dobre pri mrazoch. Nové tepelné čerpadlá efektívne pracujú až do – 20C.
Na tepelných čerpadlách je výhodné a zaujímavé, že v letných horúčavách môžu chladiť prehriate budovy. Klimatické zmeny prinášajú viac letných vĺn horúčav a letné chladenie domácností je stále potrebnejšie. Ekologické dvojúčelové tepelné čerpadlá sú ďaleko vhodnejšie ako jednoúčelové klimatizačné jednotky. V roku 2021 sa predalo takmer 4 milióny tepelných čerpadiel v porovnaní so 6 miliónmi klimatizačných jednotiek.
Budúcnosť tepelných čerpadiel
Celkové náklady (zriaďovacie a prevádzkové) na tepelné čerpadlá sú v súčasnosti vo viacerých krajinách lacnejšie ako plyn na vykurovanie. V roku 2021 však tepelné čerpadlá predstavovali menej ako 10 % celosvetového predaja vykurovacích zariadení, zatiaľ čo zariadenia na fosílne palivá stále tvorili 45 %. V plánoch EÚ predstavujú tepelné čerpadlá do roku 2030 viac ako polovicu celkového predaja vykurovania.
Tepelné čerpadlá sú čoraz viac uznávané ako technológia pre dekarbonizáciu tepla, ktorá v posledných rokoch dostáva čoraz väčšiu politickú podporu v niekoľkých krajinách. V roku 2021 bolo v budovách na celom svete v prevádzke približne 190 miliónov jednotiek tepelných čerpadiel.
Tepelné čerpadlá však stále pokrývajú len asi 10 % globálnej potreby vykurovania v budovách, čo je stále pod úrovňou, ktorá je potrebná na to, aby sa do roku 2050 podarilo dosiahnuť scenár čistých nulových emisií. Podľa predpokladov dosiahne celosvetová inštalácia tepelných čerpadiel približne 600 miliónov do roku 2030, čím pokryje cca 20 % globálnych potrieb vykurovania. Je potrebná ďalšia politická podpora a technické inovácie, zlepšenie technológie, životnosti a využitie potenciálu tepelných čerpadiel ako prostriedku umožňujúceho moderné budovanie energetického systému.
V Európe by tepelné čerpadlá mohli do roku 2025 znížiť spotrebu zemného plynu o 7 miliárd kubických metrov a do roku 2030 o 21 miliárd kubických metrov. Opatrenia v oblasti energetickej účinnosti vrátane prestavby existujúcich budov a nariadenia tepelných čerpadiel v nových budovách tiež pomôžu znížiť spotrebu plynu.
Zdroj: ehpa.org, statista.com, gminsights.com, heatpumpingtechnologies.org, energymonitor.ai
