Jak funguje tepelné čerpadlo vzduch–voda v zimě: mráz, odmrazování, bod bivalence a spotřeba

Tepelné čerpadlo vzduch–voda bere teplo venkovnímu vzduchu i v mrazu: například Vaillant aroTHERM pro VWL 75/7.1 má podle návodu výrobce (dok. 8000026880_01, 31. 3. 2026) při A7/W35 (venku +7 °C, topná voda 35 °C) topný faktor COP 4,83 a při A−7/W35 ještě COP 2,66, takže z 1 kWh elektřiny dodá za mrazu −7 °C asi 2,7 kWh tepla. S klesající venkovní teplotou ale klesá účinnost a od určité teploty už čerpadlo samo nestačí pokrýt tepelnou ztrátu domu. Proto se každý návrh počítá s bodem bivalence a se záložním zdrojem – topnou tyčí nebo stávajícím kotlem.

Tepelná čerpadla vzduch-voda v katalogu

1. Jak funguje tepelné čerpadlo vzduch–voda v zimě

Tepelné čerpadlo funguje i v zimě proto, že chladivo v něm se vypařuje při teplotě nižší, než má venkovní vzduch – i při −15 °C je ve vzduchu teplo, které lze „přečerpat“ do topné vody. Celý oběh má čtyři kroky:

1. Výparník: ventilátor žene venkovní vzduch přes lamely výměníku, chladivo z něj odebere teplo a vypaří se.
2. Kompresor: páry chladiva stlačí, tím se jejich teplota zvýší na úroveň potřebnou pro topení a teplou vodu. Kompresor je hlavní spotřebič elektřiny.
3. Kondenzátor: horké chladivo předá teplo topné vodě a zkapalní. Odtud jde voda do podlahového topení, radiátorů nebo zásobníku teplé vody.
4. Expanzní ventil: sníží tlak chladiva, to se ochladí pod venkovní teplotu a oběh začíná znovu.

Všechna tepelná čerpadla vzduch–voda v našem katalogu jsou monobloky: chladivový okruh je celý ve venkovní jednotce a do domu vede jen topná voda. Rozdíl proti splitu vysvětluje článek tepelné čerpadlo monoblok, nebo split. Vaillant aroTHERM pro a Stiebel Eltron HPA-O 13.2 Trend pracují s propanem R290, MDV s chladivem R32 a Stiebel Eltron HPA-O 8 CS Plus s R410A.

2. Do kolika stupňů topí tepelné čerpadlo vzduch–voda

Spodní hranici provozu určuje výrobce v technických údajích: u modelů, které prodáváme, je to −25 °C, nebo −15 °C. Pod touto teplotou se kompresor vypne a dům musí vytápět jen záložní zdroj. Hranice neznamená, že čerpadlo při ní dává plný výkon – výkon i COP se s mrazem snižují.

Stav k 31. 10. 2026. Vaillant: návod k instalaci aroTHERM pro (dok. 8000026880_01, kap. 3.10.1 a technické údaje), Stiebel Eltron: české listy technických údajů, MDV: údaje na našich produktových stránkách (technický list výrobce pro verze -P jsme neměli k dispozici, proto u MDV neuvádíme COP). Výkon a COP platí podle EN 14511 při výkonu, který výrobce v daném bodu změřil. Maximální teplotu vody nedává čerpadlo v celém rozsahu: aroTHERM pro podle diagramu provozních mezí v návodu (s. 13) dodá 70 °C zhruba od −15 °C výš, při −25 °C asi 50 °C.

Při A7/W35 má aroTHERM pro VWL 75/7.1 COP 4,83 a Stiebel Eltron HPA-O 13.2 Trend 5,36, mezi +7 °C a −7 °C tedy COP klesne zhruba na polovinu. Ohřev teplé vody zvládá aroTHERM pro podle návodu při venkovní teplotě −22 až +44 °C.

3. Proč tepelné čerpadlo v zimě odmrazuje

Tepelné čerpadlo odmrazuje, protože při venkovní teplotě pod zhruba +5 °C na lamelách výparníku zamrzá vlhkost ze vzduchu a námraza zhoršuje přenos tepla. Vaillant v návodu k aroTHERM pro popisuje, že čerpadlo námrazu samo rozpozná a v určitých intervalech ji automaticky odtaví obrácením chladivového okruhu. Teplo na odtátí si přitom vezme z topné soustavy.

Pro provoz v zimě z toho plynou dvě věci:

• V soustavě musí obíhat dost vody. Podle návodu potřebuje VWL 55/7.1 při odmrazování bez elektrického dohřevu alespoň 25 l a VWL 75/7.1 alespoň 35 l cirkulující topné vody (při 20 °C na začátku odtávání). S dohřevem 5,5 kW a více už výrobce minimální objem nepožaduje.
• Pára a voda pod jednotkou jsou normální. Při odtávání z jednotky stoupá pára a odkapává voda. Odvod kondenzátu musí být navržen tak, aby nezamrzl, a jednotka potřebuje volný přívod a odvod vzduchu – nesmí ji zavát sníh ani zakrýt plachta.

Odmrazování se podle výrobce nemá urychlovat žádnými pomůckami. Když jednotka odmrazuje velmi často nebo odtátí nedokončí, nechte zkontrolovat nastavení a průtok; horkou vodou ji nepolévejte.

4. Bod bivalence a topná tyč: kdy dotápí elektřina

Bod bivalence je venkovní teplota, pod kterou tepelné čerpadlo samo nepokryje tepelnou ztrátu domu a začne pomáhat záložní zdroj. Podle datového listu ErP Vaillant z 20. 3. 2026 vychází aroTHERM pro ve výpočtu pro průměrné klima a 55 °C s bodem bivalence −9 °C (VWL 55/7.1) a −8 °C (VWL 75/7.1); jde o normový výpočet, ne o hodnotu pro váš dům.

Skutečný bod bivalence určuje návrh: tepelná ztráta domu, teplota vody a výkon čerpadla. Čím výš leží, tím déle běží záložní zdroj. Záložním zdrojem bývá elektrická topná tyč (účinnost blízko 100 %, tedy COP 1) nebo stávající kotel v hybridním zapojení. U sestav Vaillant s řídicí jednotkou VWZ AI, které prodáváme, se hydraulika i případný záložní zdroj navrhují samostatně podle soustavy; sestavy Stiebel Eltron obsahují integrální zásobník HSBC.

V praxi to bývá lepší: v terénní studii Fraunhofer ISE (tisková zpráva 3. 11. 2025) spotřebovaly elektrické topné tyče u čerpadel vzduch–voda ve stávajících domech jen 1,3 % elektřiny. Autoři ale upozorňují, že měřené zimy byly mírné.

5. Kolik spotřebuje tepelné čerpadlo v zimě za den

Denní spotřeba tepelného čerpadla v zimě se při mrazu −7 °C může v modelovém domě pohybovat kolem 46 kWh elektřiny, za mírného dne +7 °C kolem 12 kWh. Rozhoduje tepelná ztráta domu, venkovní teplota a teplota topné vody. Modelový výpočet TKProfi pro dům s tepelnou ztrátou 6 kW při −12 °C, vnitřní teplotou 20 °C, podlahovým topením (35 °C) a čerpadlem aroTHERM pro VWL 75/7.1:

Stav k 31. 10. 2026; cena elektřiny ČEZ na dobu neurčitou, sazba D57d, nízký tarif, ceny 2026 s DPH, bez stálých plateb. Výpočet je zjednodušený: COP z návodu platí při výkonu, který výrobce v daném bodu změřil, a teplou vodu nezahrnuje. Pro −15 °C uvádí výrobce jen provozní mez, ne COP. Pro horní odhad: kdyby celou potřebu 157,5 kWh za den kryla topná tyč, stál by den asi 690 Kč; ve skutečnosti kompresor běží dál a dotápí se jen rozdíl.

Za celý rok to vypadá klidněji. Dům se spotřebou 15 000 kWh tepla na vytápění a teplou vodu potřebuje při ročním topném faktoru 3,4 (průměr terénní studie Fraunhofer ISE) asi 4 412 kWh elektřiny. V sazbě D57d, kterou dostávají tepelná čerpadla uvedená do provozu dnes, to je při 4,39 Kč/kWh v nízkém tarifu 19 385 Kč ročně. Stálé platby jsou zvlášť: při jističi 3×25 A dělají u ČEZ 834 Kč měsíčně, tedy asi 10 002 Kč ročně. Podrobněji o sazbách píšeme v článku sazba D57d, D56d a D45d, o investici a návratnosti v článku tepelné čerpadlo vzduch–voda: cena a návratnost.

6. Tepelné čerpadlo do starého domu a do radiátorů

Tepelné čerpadlo do starého domu s radiátory dát lze, pokud radiátory dodají potřebný výkon při co nejnižší teplotě vody – každý stupeň topné vody navíc snižuje COP. Ukazuje to datový list: aroTHERM pro VWL 55/7.1 má při A7/W35 COP 4,93, ale při A7/W55 jen 2,99. Sezónní topný faktor SCOP je u něj 5,03 pro 35 °C a 3,70 pro 55 °C.

U Stiebel Eltron HPA-O 13.2 Trend uvádí výrobce SCOP 4,65 pro 35 °C a 3,85 pro 55 °C. Maximální teplota topné vody se mezi modely liší: 75 °C u HPA-O 13.2 Trend, 70 °C u aroTHERM pro, 65 °C u MDV a 60 °C u HPA-O 8 CS Plus. Pro dům, který dnes v mrazu potřebuje 65–70 °C, je proto důležitější snížit potřebnou teplotu (zateplení, výměna několika radiátorů, hydraulické vyvážení) než hledat čerpadlo s nejvyšší výstupní teplotou.

Výkon se nevybírá podle plochy, ale podle výpočtu tepelné ztráty a kontroly radiátorů místnost po místnosti. Pokud nevíte, kde začít, popište dům v návrhu tepelného čerpadla a doporučíme vám výkon i teplotu vody.

7. Potřebuje tepelné čerpadlo akumulační nádrž?

Tepelné čerpadlo akumulační nádrž nepotřebuje vždy: Vaillant v návodu k aroTHERM pro uvádí, že bezporuchový provoz je možný i bez přidaného objemu vody, pokud je zajištěn minimální průtok, například přepouštěcím ventilem, a minimální objem pro odmrazování popsaný výše.

Akumulační nádrž se navrhuje tam, kde by termostatické ventily nebo zónová regulace mohly průtok zastavit, kde je víc topných okruhů s různou teplotou nebo kde se čerpadlo kombinuje s dalším zdrojem. Její objem určuje technik podle návodu výrobce a podle soustavy, ne podle obecného pravidla. Sestavy Stiebel Eltron v naší nabídce mají akumulační zásobník už v integrálním zásobníku: HSBC 200 u HPA-O 13.2 Trend kombinuje 168 l teplé vody a 100 l akumulace, HSBC 180 Plus u HPA-O 8 CS Plus 178 l a 80 l. Samostatné akumulační nádrže v katalogu nemáme.

8. Jak nastavit tepelné čerpadlo v zimě

Tepelné čerpadlo v zimě nastavte tak, aby topná voda byla co nejchladnější, ale v domě bylo teplo – řídí to ekvitermní křivka. Regulátor Vaillant sensoCOMFORT má pro tepelné čerpadlo z výroby křivku 0,60, maximální teplotu výstupu 55 °C a vypíná topení nad venkovní teplotou 16 °C. Jak křivku doladit, popisuje článek ekvitermní křivka: jak ji nastavit.

• Neplánujte velké noční útlumy u podlahového topení. Vaillant v návodu k sensoCOMFORT nedoporučuje časové programy pro podlahové topení, protože soustava reaguje pomalu.
• Tichý režim v noci omezuje otáčky ventilátoru a kompresoru. U aroTHERM pro klesne akustický výkon v nejtišším stupni (60 %, měřeno při A−7/W35) na 48,2 dB(A) u VWL 55/7.1 a 49,9 dB(A) u VWL 75/7.1. Daní je nižší výkon: VWL 75/7.1 dává v tomto stupni při −7 °C podle návodu jen 2,86 kW místo 6,37 kW, takže v mrazivé noci může víc dotápět záložní zdroj.
• Udržujte jednotku volnou: sníh, listí a závěje kolem jednotky omezují průtok vzduchu. Nezakrývejte ji.
• Sledujte, kdy běží topná tyč. Pokud se zapíná už kolem 0 °C, je chyba v nastavení bivalence, v křivce nebo v návrhu výkonu.

10. Závěr

Tepelné čerpadlo vzduch–voda v zimě topí, jen s nižší účinností: modely z naší nabídky pracují do −25 °C, respektive −15 °C, a při −7 °C mají COP zhruba 2,7–2,9. Kvalitu provozu v mrazu určuje hlavně návrh – výkon podle tepelné ztráty, co nejnižší teplota vody a rozumně položený bod bivalence. Vybírat můžete v kategorii tepelná čerpadla vzduch–voda; instalaci nabízíme jako montáž tepelného čerpadla a cenu montáže uvedeme v písemné nabídce.