Tepelné čerpadlo s fotovoltaikou: kdy se kombinace vyplatí

Tepelné čerpadlo jsem pořizoval v roce 2019, tedy dva roky před baterií a šest let po panelech. Spotřeba domu vyskočila z necelých čtyř megawatthodin na devět. Vypadalo to jako krok zpět, ale ve skutečnosti se právě tehdy začala elektrárna vyplácet — najednou bylo co spotřebovat.

Proč se ty dvě věci doplňují jen zčásti

Fotovoltaika vyrábí nejvíc v létě, tepelné čerpadlo spotřebuje nejvíc v zimě. Sezónní nesoulad je zásadní a nedá se odstranit žádnou baterií — teplo z června do ledna neuložíte.

Měsíc	Výroba 8 kWp	Spotřeba TČ na topení	Možné pokrytí
leden	asi 180 kWh	asi 900 kWh	10–20 %
březen	asi 680 kWh	asi 500 kWh	40–60 %
říjen	asi 520 kWh	asi 250 kWh	60–80 %
červenec	asi 1 060 kWh	0 (jen ohřev vody)	100 %

Za celou topnou sezónu pokryje běžná domácí elektrárna zhruba 20–35 % spotřeby čerpadla. Přesto je to nejlepší spotřebič, jaký k fotovoltaice můžete mít, protože v přechodných měsících spolkne celou výrobu a v létě zajistí ohřev vody.

Topný faktor a co ho ovlivňuje

Tepelné čerpadlo z jedné kilowatthodiny elektřiny udělá několik kilowatthodin tepla. Poměr se označuje jako topný faktor a závisí hlavně na rozdílu teplot mezi zdrojem a topnou vodou.

Situace	Typický topný faktor
Podlahové topení 35 °C, venku 7 °C	4,0–5,0
Podlahové topení 35 °C, venku −7 °C	2,3–3,0
Radiátory 55 °C, venku 7 °C	2,5–3,2
Radiátory 55 °C, venku −7 °C	1,7–2,2
Ohřev vody na 50 °C v létě	3,0–3,8

Odtud plyne důležitá věc pro kombinaci s fotovoltaikou: každá kilowatthodina ze střechy poslaná do čerpadla se promění ve tři až čtyři kilowatthodiny tepla. Je to nejúčinnější způsob, jak přebytek uložit — účinnější než odporová patrona popsaná v textu o akumulaci do vody nebo baterie.

Jak řídit čerpadlo podle výroby

1. Signál o přebytku. Většina čerpadel má vstup pro externí signál, kterým se přepne do režimu zvýšené spotřeby.
2. Předehřev zásobníku teplé vody v poledních hodinách místo v noci.
3. Zvýšení teploty akumulační nádrže nebo topné vody o několik stupňů, když je přebytek. Dům si teplo podrží do večera.
4. Přitopení do konstrukce u podlahového vytápění — betonová deska je obrovský tepelný zásobník s nulovou pořizovací cenou.
5. Blokace v drahých hodinách, pokud máte spotový tarif.

Pozor na to, že zvyšování teploty topné vody snižuje topný faktor. Přitápět nad potřebu se vyplatí jen tehdy, když by se energie jinak prodala za výkupní cenu. Rozdíl v hodnotě rozebírá článek o výkupu přebytků.

Vliv na dimenzování elektrárny

Dům s tepelným čerpadlem unese větší elektrárnu než dům s plynovým kotlem, protože má vyšší spotřebu v přechodných měsících. Zároveň má vyšší podíl vlastní spotřeby, což zlepšuje návratnost.

Neplatí ale, že se má stavět elektrárna dimenzovaná na zimní spotřebu. Ta by musela mít desítky kilowattpeaků a v létě by vyráběla nepoužitelné množství. Rozumný postup je dimenzovat na roční bilanci s ohledem na měsíční rozložení výroby.

Elektrický jistič a souběh spotřebičů

Čerpadlo s příkonem 3 kW, wallbox 11 kW a varná deska 7 kW dohromady překročí běžný hlavní jistič. Řešením je buď vyšší jistič s vyšším platem za rezervovaný příkon, nebo hlídač maxima, který spotřebiče prioritizuje. Druhá varianta bývá levnější.

Kdy kombinace nedává smysl

• Nezateplený dům s vysokou teplotou topné vody. Topný faktor je nízký, spotřeba obrovská a fotovoltaika pokryje zlomek.
• Dům s levným alternativním palivem, kde by čerpadlo znamenalo zdražení provozu.
• Rekreační objekt užívaný nepravidelně.

Pro dům s podlahovým topením, rozumným zateplením a instalovanou elektrárnou je naopak čerpadlo přirozený další krok. U mě se roční náklad na vytápění a teplou vodu po instalaci obou technologií ustálil na částce, kterou jsem dřív platil jen za teplou vodu a plyn — a to je efekt, který samotná fotovoltaika ani samotné čerpadlo nedokáží.

Před rozhodnutím si nechte zpracovat výpočet tepelné ztráty domu. Předimenzované čerpadlo cykluje, opotřebovává kompresor a má horší sezónní topný faktor, což celou úvahu o kombinaci se sluncem znehodnotí.

Akumulační nádrž jako zásobník přebytků

Akumulační nádrž v topném systému je levné úložiště tepla, které se dá naplnit polední výrobou a čerpat večer. Objem 500 litrů ohřátý o 15 °C pojme zhruba 8,7 kWh tepla, což při topném faktoru 3,5 odpovídá 2,5 kWh elektřiny.

Objem nádrže	Uložitelné teplo při ohřevu o 15 °C
300 l	asi 5,2 kWh
500 l	asi 8,7 kWh
800 l	asi 14,0 kWh

U podlahového vytápění funguje jako zásobník i samotná betonová deska, která pojme mnohonásobek. Přitopení o dva stupně v poledne se projeví večer a nevyžaduje žádnou nádrž ani investici — jen řízení, které umí zvýšit požadovanou teplotu podle přebytku. Je to nejlevnější akumulace, jaká v domě existuje.