Kolik emisí CO2 ušetří tepelná čerpadla?

rubrika:
 Martin D. VonkaFoto: Martin D. VonkaV posledním týdnu se mě nezávisle na sobě několik lidí ptalo na tepelná čerpadla. Po mém dotazu proč je to tak zajímá jsem se dozvěděl že je chtějí instalovat instalovat k vytápění svého domu, naší školy a tak dále a že jsou na ně dotace a navíc je to ekologické.

Ta poslední poznámka mě zaujala, a tak jsem začal hledat podrobnější informace a byl jsem příjemně překvapen, jak se za těch pár let co jsem se tématu příliš nevěnoval zlepšily účinnosti, neboli topné faktory, nabízených zařízení.

Průměrné topné faktory nejnovějších tepelných čerpadel přesáhly hodnotu 3, to znamená, že z 1 kilowatthodiny dodané elektrické energie vyrobí v průběhu otopné sezóny přes 3 kWh tepla.
Pro lepší představu o úspoře emisí oxidu uhličitého jsem si vzal jako příklad svůj starší rodinný dům (100 m2 užitné plochy, 2 patra, stěny z plných cihel, nová okna s trojskly), který má výpočtovou potřebu tepla na vytápění přibližně 26 MWh ročně.

Ve vyhlášce č. 406/2004 Sb. jsem našel doporučené topné faktory, které pro různá paliva udávají průměrné emise CO2:
  • hnědé uhlí - 0,36 t CO2/MWh výhřevnosti paliva
  • černé uhlí - 0,33 t CO2/MWh výhřevnosti paliva
  • LTO - 0,26 t CO2/MWh výhřevnosti paliva
  • zemní plyn - 0,20 t CO2/MWh výhřevnosti paliva
  • biomasa - 0 t CO2/MWh výhřevnosti paliva
  • elektřina - 1,17 t CO2/MWh elektřiny
Nutno dodat, že podle různých zdrojů se u biomasy někdy započítávají emise nutné k jejímu zpracování. Na webu Ministerstva životního prostředí jsem pro elektřinu jsem našel novější údaje, které počítají do nejbližší budoucnosti s lepšími hodnotami, pravděpodobně se zde počítá s větším podílem obnovitelných zdrojů energie:
  • 1,12 t CO2/MWh (2006-2007)
  • 1,11 t CO2/MWh (2008-2011)
  • 1,10 t CO2/MWh (2012)
Z toho jsem si tedy spočítal, že při vytápění elektřinou pomocí elektrokotle s účinností kolem 95% budou roční emise CO2 z vytápění (ztráty v otopné soustavě zde neuvažuji)

26 MWh/rok / 95% * 1,11 t CO2/MWh = 30,4 t CO2 ročně

Pro tepelné čerpadlo mi pak vychází při topném faktoru 3,2 (tedy účinnosti 320%) následující:

26 MWh/rok / 320% * 1,11 t CO2/MWh = 9,0 t CO2 ročně

Pomocí tepelného čerpadla tedy za současného energetického mixu v rozvodné soustavě ušetřím při vytápění svého rodinného domu přibližně 30,4 - 9 = 21,4 CO2 ročně, což je prima.

Pro zajímavost jsem zkusil ještě výpočet pro případ vytápění zemním plynem. Předpokládal jsem nový nízkoteplotní kotel, jehož účinnost se pohybuje kolem 94%:

26 MWh/rok / 94% * 0,20 t CO2/MWh = 5,5 t CO2 ročně

A ejhle, vyšlo to ještě o 3,5 t CO2za rok méně než u tepelného čerpadla. Aby se tepelné čerpadlo emisně vyrovnalo plynu, muselo by mít průměrný topný faktor kolem hodnoty 5,1. Takže z hlediska emisí skleníkových plynů je zatím vhodnější pálit raději zemní plyn než spotřebovávat elektřinu.

A proč se tedy píše, že jsou tepelná čerpadla ekologická? Záleží totiž na místních podmínkách, respektive na emisních faktorech v té které zemi anebo lokalitě. V ČR v jejich neprospěch hraje to, že většina u nás produkované elektřiny pochází z poměrně málo účinných uhelných elektráren.

Tepelná čerpadla tedy uspoří emise skleníkových plynů pouze v případě, že nelze topit něčím jiným než elektřinou. Anebo pokud elektřina, kterou jsou tepelná čerpadla poháněna, pochází z velké části z obnovitelných anebo jaderných zdrojů.