Úvod do štítkování a ekodesignu tepelných čerpadel

Úvod

Energetické štítky, které jednoduchou intuitivní formou dávají nakupujícímu informaci o energetické náročnosti výrobku, byly dlouhou dobu doménou především domácích spotřebičů, jako jsou pračky, ledničky a potom také velice diskutovaných žárovek a zářivek. Dalším významným krokem bylo zavedení energetických štítků pro budovy. S označováním výrobků (a staveb) štítky jsou zároveň zaváděny technické požadavky, které musí splňovat, aby je bylo možné uvést na trh (případně kolaudovat). V roce 2009 byla novelizována evropská směrnice 2005/32/ES [1] o stanovení rámce pro určení požadavků na ekodesign. Ekodesign výrobků je preventivním přístupem snížení vlivu výrobků na životní prostředí při současném zachování jejich funkčních vlastností jako základní princip trvale udržitelného rozvoje. Z této směrnice vychází nové znění v podobě směrnice 2009/125/ES [2] a zavádí pojem „energy related products (ErP)“ (výrobky spojené se spotřebou energie). Jejím cílem je dále snižovat spotřebu energie zvyšováním energetické účinnosti výrobků. V květnu 2010 pak byla přijata směrnice 2010/30/ES [3] o uvádění spotřeby energie na energetických štítcích výrobků spojených se spotřebou energie.

Z těchto směrnic vychází čtyři zásadní dokumenty – Nařízení Komise 811 až 814 [4–7] – přijaté v roce 2013, které předepisují pravidla pro energetické štítkování a uvádění výrobků, které se přímo nebo nepřímo podílí větší měrou na produkci skleníkových plynů na trh v Evropské unii. Takovými výrobky jsou i zdroje tepla pro vytápění vnitřních prostor a zařízení pro přípravu teplé vody. První z požadavků vstupují v platnost 26. září 2015. Smyslem uvedených nařízení je zamezit uvádění nekvalitních výrobků na evropský trh a zjednodušit orientaci spotřebitele v nabídce ohřívačů teplé vody a zdrojů tepla pro vytápění jako jsou spalovací zařízení na fosilní paliva (mimo pevných paliv), elektrokotle, ohřívače vody (elektrické, plynové, případně kombinované se solárními zařízeními). Pod tato nařízení spadají i tepelná čerpadla a ohřívače vody na bázi tepelných čerpadel.

Odpovědnost za úplnou dokumentaci a vyhovění požadavkům definovaným v nařízeních má:

• výrobce z Evropského hospodářského prostoru (dále jen EHP), který vyrábí tepelná čerpadla pro EHP;
• dovozce tepelných čerpadel pro EHP ze zemí mimo EHP;
• autorizovaný zástupce z EHP zastupující výrobce pocházejícího mimo EHP.

Stát vykonává prostřednictvím svých orgánů dohled nad trhem, zjednodušeně řešeno nad pravdivostí údajů uváděných na štítku.

Působnost požadavků na ekodesign v oblasti tepelných čerpadel

Tepelná čerpadla jako zařízení určená pro vytápění a přípravu teplé vody, na jedné straně využívající obnovitelné zdroje energie (energie prostředí: země, voda, vzduch), avšak zároveň spotřebovávající elektrickou energii s nezanedbatelným negativním vlivem na životní prostředí, jsou zařízeními, na která se požadavky na ekodesign vztahují.

Směrnice rozlišuje mezi tepelnými čerpadly pro vytápění vnitřních prostor nebo pro přípravu teplé vody (ohřívače vody) a tepelnými čerpadly kombinovanými pro přípravu teplé vody a vytápění. Na kombinované ohřívače jsou kladeny složené požadavky na minimální energetickou účinnost jak vytápění, tak i přípravy teplé vody. Speciální vyčleněnou kategorií jsou tzv. nízkoteplotní tepelná čerpadla, která při jmenovitých návrhových podmínkách nejsou schopna dodávat teplou vodu o více než 52 °C (myšleno při venkovní návrhové teplotě −7 °C) a nejsou tedy určena pro přípravu teplé vody.

Na obr. 1 je uveden rozdíl mezi jednotlivými typy zapojení tepelných čerpadel podle Nařízení Komise 811/2013 a EU 812/2013.

a) ohřívač vody s tepelným čerpadlem (pouze příprava teplé vody);
b) TČ pro vytápění vnitřních prostor a ohřev vody – hodnoceno jako tepelné čerpadlo pro vytápění;
c) TČ pro vytápění vnitřních prostor;
d) kombinovaný ohřívač s tepelným čerpadlem (vytápění, příprava TV v jediné jednotce).

a)

b)

c)

d)

Obr. 1 – Typy zapojení tepelných čerpadel pro štítkování

Pokud tepelné čerpadlo nemá samostatný přívod studené vody, nelze jej řadit mezi ohřívače vody, ani mezi kombinované ohřívače. Jsou rozlišovány tři druhy tepelných čerpadel podle zdroje tepla:

• voda-voda;
• solanka-voda;
• vzduch-voda.

V závislosti na druhu tepelného čerpadla jsou pak předepsány požadavky na jeho zkoušení. Štítkování a ekodesign je legislativně povinné a vychází z evropských norem, na které jsou zde uvedeny odkazy a normové postupy se tak stávají pro tyto účely závaznými. Legislativně schválená nařízení uvádějí navíc okrajové podmínky pro testování a hodnocení. Při zkoušení tepelných čerpadel se tak v některých případech nepostupuje zcela podle normy, ale podle normy upravené nadřazeným legislativním předpisem (např. se změněnými okrajovými podmínkami zkoušky).

Samotným štítkováním (anglicky = energy labelling) se primárně zabývají Nařízení Komise 811/2013 a 812/2013. Nařízení Komise 811/2013 je určeno pro označování zdrojů tepla pro vytápění a kombinovaných zdrojů tepla pro vytápění a přípravu teplé vody a rozlišuje mezi běžným tepelným čerpadlem a nízkoteplotním. Nařízení Komise 812/2013 se zabývá štítkováním zdrojů tepla pro přípravu teplé vody. Obě nařízení se vzájemně prolínají a mají podobnou strukturu. Zdroje tepla se do třídy energetické účinnosti A+++ až G vyjádřené graficky na štítku zařazují na základě dosažené hodnoty sezonní energetické účinnosti vytápění. Ohřívače vody se do třídy energetické účinnosti A až G vyjádřené graficky na štítku zařazují na základě dosažené hodnoty energetické účinnosti při ohřevu vody. Pro kombinovaná zařízení (vytápění a ohřev vody) se uvádí kombinovaný štítek s uvedením třídy energetické účinnosti pro vytápění a pro ohřev vody.

Nařízení Komise 813/2013 a 814/2013 předepisují požadavky ekodesignu pro uvádění zdrojů tepla a ohřívačů vody na trh v Evropské unii. U tepelných čerpadel pro vytápění a kombinovaných tepelných čerpadel se hodnotí:

• sezónní energetická účinnost vytápění;
• energetická účinnost ohřevu vody (u kombinovaných tepelných čerpadel);
• hladina akustického výkonu.

Pro tepelná čerpadla pro přípravu teplé vody se hodnotí:

• energetická účinnost ohřevu vody;
• užitný objem zásobníku nebo množství smíšené vody na teplotu 40 °C;
• hladina akustického výkonu;
• statická tepelná ztráta zásobníku.

Pro uvedení na trh musí zařízení s tepelným čerpadlem splňovat požadavek na minimální energetickou účinnost (vytápění, ohřev vody) a maximální hladinu akustického výkonu.

K uvedeným Nařízením Komise byly v roce 2014 vydány ještě Sdělení Komise 2014/C 207/02 [8] a Sdělení Komise 2014/C 207/03 [9], které uvádějí příslušné normy pro potřeby štítkování a ekodesignu a definují podrobné výpočtové postupy pro určení sledovaných parametrů.

Povinnost štítkování platí pro tepelná čerpadla pro vytápění a kombinovaná a pro přípravu teplé vody do topného výkonu 70 kW. Požadavky na ekodesign pak platí až do výkonu 400 kW včetně. Energetické nároky ekodesignu se zpřísní v září roku 2017 a požadavky na hluk pak v září 2018.

Dohled nad trhem

Dohled nad trhem zajišťuje každý stát individuálně, přičemž příslušné orgány musí zajistit ověření výrobků. Ověření proběhne u jedné náhodně vybrané jednotky každé modelové řady tepelných čerpadel. Model projde zkouškou a považuje se za vyhovující, jestliže splní podmínky ekodesignu a odchylka mezi stanovenými hodnotami a hodnotami deklarovanými výrobcem není vyšší než limit uvedený v nařízeních EU 813/2013 nebo 814/2013 (např. pro sezónní účinnost vytápění a účinnost přípravy teplé vody je maximální odchylka 8 %). Pokud tepelné čerpadlo nevyhoví podmínkám a má se za to, že i ostatní jednotky modelu nevyhovují, jsou vybrány další 3 jednotky daného modelu, které jsou přezkoušeny. Pokud nesplní podmínky, pak je prohlášeno, že tepelné čerpadlo nevyhovuje a o výsledku měření jsou obeznámeny i ostatní členské státy EU.

Závěr

Štítkování a ekodesign tepelných čerpadel pro vytápění a přípravu teplé vody nabízí komplexnější pohled na jejich hodnocení. Tepelná čerpadla byla v minulosti srovnávána pouze podle jediné hodnoty jmenovitého topného faktoru stanoveného za ustálených podmínek. Energetický štítek vychází z provozní účinnosti za definovaných podmínek odběru a klimatu a přináší tak více vypovídající informaci o energetické náročnosti tepelného čerpadla v reálném provozu.

Poděkování

Tento příspěvek vznikl za podpory Evropské unie, projektu OP VaVpI č. CZ.1.05/2.1.00/03.0091 – Univerzitní centrum energeticky efektivních budov.

Literatura

• [1] Směrnice 2005/32/ES o stanovení rámce pro určení požadavků na ekodesign energetických spotřebičů, Brusel 2005.
• [2] Směrnice 2009/125/ES o stanovení rámce pro určení požadavků na ekodesign výrobků spojených se spotřebou energie, Brusel 2009.
• [3] Směrnice 2010/30/EU o uvádění spotřeby energie a jiných zdrojů na energetických štítcích výrobků spojených se spotřebou energie a v normalizovaných informacích o výrobku (přepracování), Brusel 2010.
• [4] Nařízení Komise 811/2013 o uvádění spotřeby energie na energetických štítcích ohřívačů pro vytápění vnitřních prostorů, kombinovaných ohřívačů, souprav sestávajících z ohřívače pro vytápění vnitřních prostorů, regulátoru teploty a solárního zařízení a souprav sestávajících z kombinovaného ohřívače, regulátoru teploty a solárního zařízení. Brusel 2013.
• [5] Nařízení Komise 812/2013 o uvádění spotřeby energie na energetických štítcích ohřívačů vody, zásobníků teplé vody a souprav sestávajících z ohřívače vody a solárního zařízení. Brusel 2013.
• [6] Nařízení Komise 813/2013 – požadavky na ekodesign ohřívačů pro vytápění vnitřních prostorů a kombinovaných ohřívačů. Brusel 2013.
• [7] Nařízení Komise 814/2013 – požadavky na ekodesign ohřívačů vody a zásobníků teplé vody. Brusel 2013.
• [8] Sdělení Komise 2014/C 207/02 v rámci provádění Nařízení Komise 813/2013 a 811/2013, Brusel 2014.
• [9] Sdělení Komise 2014/C 207/03 v rámci provádění Nařízení Komise 814/2013 a 812/2013, Brusel 2014.