Jsou tepelná čerpadla ekologická? Mýty a polopravdy o vlivu na životní prostředí

Ve světě, kde se stále více klade důraz na snižování emisí skleníkových plynů a dosažení klimatických cílů, se šedá energie stává zásadním faktorem při rozhodování o volbě materiálů i celkovém návrhu staveb. Právě pojem „šedá energie“ je přitom často spojován i s tepelnými čerpadly, aby prokázal, o jak neekologické řešení se jedná. Jak je to ale doopravdy?

Posvítili jsme si na dalších 5 mýtů, která kolují kolem obnovitelné energie vyráběné tepelnými čerpadly!

Mýtus 1: Šedá energie činí čerpadla neekologickými

Začněme trochu obecněji pro ty, kteří se zcela neorientují v problematice: co je to šedá energie? Jedná se o energii vynaloženou na těžbu surovin, jejich dopravu, zpracování, výrobu, montáž, údržbu a likvidaci. Na rozdíl od provozní energie, kterou lze průběžně optimalizovat (například zateplením nebo využitím obnovitelných zdrojů), šedá energie je fixní a nevratná – spotřebuje se dříve, než je produkt nebo stavba vůbec uvedena do provozu. Jde tedy o klíčový aspekt v hodnocení udržitelnosti staveb, protože významně ovlivňuje celkovou uhlíkovou stopu objektu. I když je například energetická náročnost budovy během jejího provozu nízká, může být celkový environmentální dopad vyšší právě kvůli vysokému podílu šedé energie stavebních materiálů.

A jelikož termín „šedá energie“ popisuje spotřebu energie spojenou s výrobkem v průběhu jeho životnosti, tedy od jeho výroby a používání až po likvidaci, ozývají se hlasy, že tepelná čerpadla v této oblasti vykazují obzvláště špatné výsledky kvůli četným součástkám a zejména chladivům.

Pokud ovšem poodstoupíme od tématu tepelných čerpadel a podíváme se na obor vytápění komplexně, zjistíme, že na tom všechny produkty jsou víceméně podobně, a to bez ohledu na to, jaký zdroj tepla je používán – ostatně zdroj, potrubí a vytápěcí jednotku/zařízení potřebuje každý systém.

Chladiva, na druhou stranu, opravdu kritice čelí – a zcela oprávněné, zejména pokud se zaměříme zejména na dříve hojně používané F-plyny, jako je R-410A, který je 2088x škodlivější pro klima než stejné množství CO2. I tato informace má ovšem velké ale. F-plyny jsou škodlivé pouze v případě, že jsou vypouštěny do atmosféry – čerpadla jsou ovšem uzavřené systémy, u kterých by k úniku po dobu jejich životnosti a provozu docházet nemělo.

Totéž pak platí i při jejich likvidaci. Pokud je provedena správně, k úniku nedojde. Pokud by ani toto ujištění nestačilo, je důležité poznamenat, že F-plyny jsou systematicky zakazovány (podobně jako si mnozí z nás pamatují zákaz freonů) a na jejich místo nastupují mnohem ekologičtější média, jako je například již nyní používané R290 (propan).

Mýtus 2: Tepelná čerpadla jsou špatná pro životní prostředí

Další mýtus, který je spíše výkřikem do prázdna a který se stěží zakládá na jakýchkoli ověřených informacích. Tepelná čerpadla ke svému fungování využívají teplotu z okolního prostředí (vzduch, půda, voda dle typu tepelného čerpadla) – čerpají tedy z obnovitelných zdrojů, kterých je a vždy bude dostatek, a ty následně přenášejí do domácnosti.

Provoz samotného čerpadla je tak na teoretické rovině zcela bezemisní. V praktické samozřejmě musíme započítat elektrickou energii ze sítě, která čerpadlo pohání, pokud není napojeno například na baterii nabíjenou solárními panely. Na elektrickou energii ovšem běží i drtivá většina ostatních zdrojů tepla, ať už kotle plynové nebo elektrické, nelze tedy ukazovat prstem pouze na tepelná čerpadla.

Jak tedy problém shrnout? Zkusme to takto – ne, tepelná čerpadla nejsou špatná pro životní prostředí, protože nejen používají k výrobě tepla obnovitelné zdroje, ale jejich spotřeba elektrické energie je při výkonu srovnatelném s jinými zařízeními stejná či menší. Pokud navíc čerpadlo napojíme na obnovitelnou energii přímo v místě, jakékoli potenciální dopady provozu snížíme prakticky na nulu. A kdyby ani toto vysvětlení nestačilo, mohou mluvit čísla – tepelná čerpadla instalovaná v Evropě do konce roku 2022 snížila emise CO2 o více než 54 milionů tun, což je zhruba roční objem emisí Řecka.

Mýtus 3: Při likvidaci zůstává velké množství nebezpečného odpad

Míra recyklovatelnosti tepelného čerpadla záleží na konkrétním typu jednotky. Stručně řečeno – z některých typů čerpadel lze vymontovat a recyklovat více částí, než z typu jiného. Abychom problematiku lépe vysvětlili, je třeba zdůraznit, že tepelná čerpadla se skládají z různých materiálů a komponentů, které mají potenciál pro recyklaci a opětovné využití.

Obecně jsou čerpadla navržena tak, aby byla energeticky účinná a dlouhodobá, což ale samozřejmě neznamená, že jednoho dne nedojde na jejich likvidaci. Při té dochází k rozebrání čerpadla či lépe řečeno k oddělení jednotlivých komponent a k roztřídění materiálů. Obecně čerpadla obsahují kovové části z oceli, mědi, hliníku a železa, které jsou velmi dobře recyklovatelné, kompozitní a plastové části, které mohou být a nezřídka z velké části jsou recyklovány, přestože jejich opětovné využití může představovat určitou výzvu, a nakonec i chladivo.

Právě to je často označováno za v mýtu zmíněný „nebezpečný odpad“. I chladiva jsou nicméně odborně zachycena a bezpečně zlikvidována, aby nedošlo k jejich úniku. Je tedy možné, že po likvidaci starého čerpadla zůstane nějaký – konkrétně kompozitní či plastový – odpad, rozhodně by ale nemělo jít o žádnou nebezpečnou látku.

Mýtus 4: Chladiva jsou toxická a škodlivá pro životní prostředí

Toto tvrzení je svým způsobem pravdivé a víceméně jsme se o této problematice již zmínili v předchozích bodech. Přesto se na téma podívejme o něco blíže. Do nedávné doby byla v tepelných čerpadlech používána např. chladiva jako R-22 (HCFC-22), která měla negativní vliv na ozonovou vrstvu. Vzhledem k jejich škodlivému účinku byly tyto látky zakázány na základě mezinárodních dohod a nahrazeny např. chladivem R-410A, které má nižší potenciál pro poškození ozonové vrstvy, ale stále přispívá ke globálnímu oteplování, což nyní vyjadřujeme ukazatelem GWP, tj. „potenciálem globálního oteplování“.

Tato hodnota porovnává škodlivost látky vůči stejnému množství CO2. V současnosti se proto přechází na další, ekologičtější alternativy, jako je např. R-290 (propan) a R-32. R-290 je přírodní chladivo s nízkým GWP a nepoškozuje ozonovou vrstvu, zatímco R-32 má nižší GWP než R-410A, ale stále je syntetickým chladivem. Pokud se tedy podíváme zpět na znění mýtu – ano, některá chladiva jsou toxická a škodlivá pro životní prostředí, technologie se ovšem vyvíjí, stejně jako naše poznání o světě kolem nás, a chladiva jsou proto neustále nahrazována šetrnějšími a ekologičtějšími variantami. A i ty jsou uzavřeny v systému čerpadla a za běžných okolností by neměly mít možnost unikat do ovzduší.

Mýtus 5: Vrty poškozují životní prostředí

Vrty jsou v případě čerpadel země-vzduch nutností, protože slouží k instalaci geotermálních sond, které využívají stálou teplotu země pro efektivní vytápění a chlazení budov. Vrtání takových vrtů má obecně nízký až nulový dopad na životní prostředí, pokud je samozřejmě provedeno správně – a aby tomu tak skutečně bylo, předchází samotnému vrtu celý schvalovací proces. Místo vrtu musí být schváleno příslušnými orgány, tedy být prověřeno z hlediska geologie a prohlášeno za bezpečné. Rovněž firma, která bude vrt provádět, musí mít příslušnou certifikaci (a samozřejmě i pojištění proti škodám).

Pokud by se přeci jen něco mělo nepovést, s největší pravděpodobností by se jednalo o podzemní vodu (a rozbor problémů, které by takový vrt mohl způsobit, je na samostatný článek) nebo o nedostatečně fungující čerpadlo po zapojení – což je také téma samo o sobě, nicméně problémy s funkcí mohou poukazovat na nedostatečně hluboký vrt nebo na nesprávné provedení, při kterém vznikla netěsnost, kterou teplo uniká.

Zdroj: Woltair, dtest, financni patron