Podle PopSci jsou tepelná čerpadla 3 až 5krát účinnější než plynové kotle, jelikož přenášejí teplo místo jeho generování. 

Princip fungování: přenos místo spalování

Klasický topný systém (kotle, kamna) vyrábí teplo spalováním paliva. Tepelné čerpadlo používá opačný princip – vychladí venkovní (nebo zemní) zdroj a přenese teplo dovnitř domu. Tím se efektivně pohání vytápění: spotřebuje se pouze elektrická energie pro kompresor a čerpadla.

Díky tomu může čerpadlo dosáhnout koeficientu výkonu (COP) kolem 4 — tedy na 1 jednotku elektřiny přenese 4 jednotky tepla. To znamená, že oproti tradičnímu elektrickému vytápění či starším kotlům je mnohonásobně efektivnější.

Výhody: úspory, čistota, všestrannost

Jednou z nejzásadnějších výhod je snížení provozních nákladů. V domácnostech, které stále používají fosilní paliva nebo elektřinu pro přímé vytápění, může změna na tepelné čerpadlo znamenat značné úspory. Podle iniciativa Resource Media čerpadla mohou snížit náklady i emise uhlíku o desítky procent ve srovnání s tradičními systémy. 

Kromě toho mají čerpadla ekologický přínos: eliminují spalování fosilních paliv přímo v domácnosti, snižují emise CO₂, umožňují integraci obnovitelných zdrojů elektřiny a přispívají ke stabilizaci energetických sítí. 

Další bonus: moderní tepelné čerpadlo může sloužit i pro chlazení v létě — funguje obousměrně, podobně jako klimatizace. To z něj činí univerzální zařízení pro celý rok. 

Výkon i v chladném klimatu

Dříve se předpokládalo, že tepelné čerpadlo je efektivní jen v mírných podmínkách. Ale nové studie ukazují, že i při extrémním chladu dokážou některé modely fungovat efektivně — výkon až trojnásobně lepší než fosilní topení.

Navíc moderní technologie s měnitelnou rychlostí jsou schopny regulovat výkon a přizpůsobit se tepelným podmínkám bez nadměrného spotřebování energie, což zajišťuje stabilní efekt i v náročnějších obdobích. 

Výzvy: počáteční náklad, dimenzování, elektřina

Největší bariérou je vyšší počáteční investice: pořizovací cena tepelného čerpadla bývá vyšší než klasického kotle. Navíc je potřeba správné dimenzování, kvalitní izolace budovy a někdy komplexní práce na rozvodu tepla (radiátory, podlahové vytápění).

Dalším faktorem je zdroj elektřiny. Pokud domácnost používá elektřinu z fosilních zdrojů, snížení emisí bude omezeno. Účinnost čerpadla je úzce provázána s uhlíkovou náročností elektřiny v daném regionu.

Také v extrémních mrazech může výkon některých modelů klesnout natolik, že je potřeba doplnit systém záložním přímotopem. Proto je důležité vybírat modely s dobrým výkonem pro danou klimatickou zónu.

Politika, pobídky a infrastruktura

Rozvoj tepelného čerpadla je nejen technickou, ale i politickou záležitostí. Státy často podporují jejich zavádění prostřednictvím dotací, daňových úlev a pobídek. V mnoha evropských zemích je výměna kotlů za čerpadla součástí národních strategií dekarbonizace.

Kromě toho, širší zapojení čerpadel může usnadnit integraci proměnlivé obnovitelné elektřiny — čerpadla mohou fungovat jako flexibilní spotřebiče, které reagují na dobu nízké ceny elektřiny či nadbytek větrné či solární produkce. V jednom modelu bylo zjištěno, že rozšíření čerpadel by mohlo snížit spotřebu zemního plynu v Německu až o čtvrtinu ročně. 

Jak vybrat a co zhodnotit

1. Typ čerpadla – vzduch-vzduch, vzduch-voda, země/voda — každý typ má vlastní výhody podle geografie, pozemku a konstrukce domu.

2. Hodnota COP a sezónní SCOP – čím vyšší hodnoty, tím větší efektivita při různých klimatických podmínkách.

3. Integrace s elektřinou z OZE – ideálně v kombinaci se solárními panely nebo nákupem zelené elektřiny.

4. Výkon v nejchladnějších obdobích – zohledni, zda čerpadlo bude schopné zabezpečit teplo i v mrazech.

5. Finanční návratnost – spočítej úspory oproti stávajícímu systému, započti údržbu, životnost a možné dotační krytí.

Příklady z praxe

V některých domácnostech ve Velké Británii rodiny hlásí dramatické snížení účtů – některé platí v teplejších měsících sotva 0,50 GBP týdně. V zimě pak kolem 33 GBP týdně. Rodina Raynerových vypověděla, že „věci kolem účtů už téměř neřeší“, protože systém pracuje automaticky. (Guardian)

Ve vědecké studii se v Toulouse ukázalo, že přechod na čerpadla může snížit spotřebu vytápění o 57 až 76 % a eliminovat lokální emise z vytápění. 

Experimentální domy v USA využívají prediktivní řízení tepelného čerpadla, které na základě počasí a obsazenosti domu upravuje teplotu – snížení spotřeby až o 19 % v chladném období.

Jaká je budoucnost?

Tepelná čerpadla se jeví jako klíčová technologie pro energetickou transformaci bydlení. S rozšířením obnovitelné elektřiny, citlivým plánováním sítě a dalšími inovacemi můžou čerpadla změnit topení z problému na řešení — umožní dekarbonizaci, snížení nákladů i větší energetickou nezávislost.

Výzvou bude zajistit, aby technologie byla dostupná, spolehlivá a integrovaná s politikou i infrastrukturou. Je třeba, aby státy podporovaly modernizaci budov, investovaly do rozvodů a stimulovaly přijetí veřejností.

Tepelná čerpadla představují jednu z nejúčinnějších cest pro modernizaci vytápění domů — výkonově efektivní, ekologická a přizpůsobivá různým klimatům. Přes počáteční investici se vyplatí nejen v peněžence, ale i pro planetu.