Jak funguje tepelné čerpadlo: princip, části a co ovlivňuje výkon

Redakce AZ Tepelná Čerpadla — 2026-03-27

Princip tepelného čerpadla — chladírenský cyklus jednoduše

Základem je chladivo — látka, která se střídavě odpařuje a kondenzuje a přitom přijímá nebo odevzdává teplo. Cyklus probíhá ve čtyřech krocích:

1. Výparník — chladivo se odpařuje při nízké teplotě a přijímá teplo z venkovního vzduchu (nebo ze země či vody).
2. Kompresor — stlačí plynné chladivo, čímž zvýší jeho teplotu.
3. Kondenzátor — horké chladivo předá teplo do topného okruhu a zkondenzuje zpět na kapalinu.
4. Expanzní ventil — sníží tlak chladiva, teplota klesne a cyklus začíná znovu.

Elektřina pohání pouze kompresor — samotné teplo pochází z okolního prostředí. Proto tepelné čerpadlo spotřebuje výrazně méně energie, než kolik tepla do systému dodá.

Části systému — venkovní jednotka, vnitřní jednotka, zásobník TUV

Vzduch-voda tepelné čerpadlo se skládá zpravidla ze tří hlavních částí:

Venkovní jednotka obsahuje výparník, ventilátor a u splitů také kompresor. Umísťuje se na fasádu nebo na zahradu, kde má přístup k okolnímu vzduchu. Venkovní jednotka je zdrojem hluku — proto záleží na správném umístění venkovní jednotky.

Vnitřní jednotka obsahuje kondenzátor a regulaci. Předává teplo do topného okruhu pro vytápění a do zásobníku pro přípravu teplé vody. U monobloků je veškerá technika ve venkovní skříni a do domu vede pouze potrubí s topnou vodou.

Zásobník TUV (teplé užitkové vody) akumuluje ohřátou vodu. TČ neohřívá vodu průtokově — zásobník zajišťuje pohotovostní zásobu bez nutnosti spouštět kompresor při každém odběru.

COP — co to je, co ho ovlivňuje a typické hodnoty

COP (Coefficient of Performance) je poměr vyrobeného tepla k spotřebované elektřině. Pokud TČ spotřebuje 1 kWh elektřiny a dodá 3,5 kWh tepla, má COP 3,5.

COP se mění podle podmínek — není pevné číslo. Klíčové faktory:

• Venkovní teplota — čím teplejší vzduch, tím vyšší COP. Vzduch-voda TČ dosahuje COP 4–5 při +10 °C, ale jen COP 2–2,5 při –10 °C.
• Teplota topné vody — čím nižší požadovaná teplota v topném okruhu, tím vyšší COP. Podlahové topení (35–45 °C) dosahuje vyššího COP než radiátory na 60–65 °C.
• Dimenzování TČ — správně navržené TČ pracuje v delších cyklech s vyšší průměrnou účinností.

V reálném provozu u vzduch-voda TČ se průměrný roční výkonový faktor (SCOP) pohybuje mezi 2,8 a 4,2. Hodnoty uváděné výrobci jsou měřeny za laboratorních podmínek — reálný provoz bývá o 10–20 % nižší.

Typy podle zdroje tepla — vzduch, zem, voda

Tepelné čerpadlo může čerpat teplo ze tří zdrojů, a podle toho se liší technologie, cena i nároky na instalaci. Podrobný přehled obsahuje stránka typy tepelných čerpadel.

Vzduch-voda odebírá teplo z venkovního vzduchu. Je nejdostupnější a nejrozšířenější — nevyžaduje vrt ani velkou zahradu. Více na stránce tepelné čerpadlo vzduch-voda.

Zem-voda čerpá teplo ze země přes zemní kolektor nebo vrt. Teplota v zemi je stabilnější než vzduch, takže COP kolísá méně. Vyšší pořizovací náklady, ale konstantnější výkon po celý rok.

Voda-voda využívá podzemní vodu. Nejvyšší účinnost, ale nejnáročnější na hydrogeologické podmínky pozemku — jde o méně časté řešení.

Jak TČ pracuje v zimě — výkon při nízkých teplotách

Vzduch-voda TČ funguje i při záporných teplotách, ale výkon klesá. Moderní přístroje jsou certifikovány pro provoz do –20 nebo –25 °C. V praxi to znamená:

• Při –7 °C dodá TČ přibližně 70–80 % jmenovitého výkonu při +7 °C.
• Při –15 °C může výkon klesnout na 50–60 % jmenovité hodnoty.
• Správně dimenzované TČ je navrženo na výkon při výpočtové venkovní teplotě daného regionu (v ČR typicky –12 až –15 °C).

Většina TČ má integrovaný elektrický dohřev (bivalentní provoz), který nastupuje, když samotné TČ nestačí. Správné dimenzování výkonu TČ rozhoduje o tom, jak často musí dohřev nastoupit — a tedy i o reálných provozních nákladech.