Nízkoenergetické, pasivní nebo energeticky neutrální domy mají dobrou tepelnou izolaci, do interiéru nepropouštějí chlad, a proto nepotřebují příliš výkonné vytápění. Stačí v nich topit méně pomocí nízkoteplotních systémů, které jsou pro tyto domy standardem.
Domy s nízkou energetickou ztrátou se dají vytopit prakticky dvěma svíčkami. Budovy jsou natolik izolované, že ekonomické hledisko vstupních nákladů na energetické nosiče již nehraje prvořadou roli. Tou se stala otázka regulovatelnosti jednotlivých spotřebičů a flexibility otopných systémů.
Provoz kontra vstupní náklady
Pokud se při pořízení novostavby NZEB (budova s téměř nulovou spotřebou energie – nearly zero energy building) nebo domu v pasivním standardu investovalo nemálo peněz do zateplení a zajištění neprůvzdušnosti (v případě pasivních domů), logicky z toho vyplývá, že by se mělo ušetřit na topení.
Na provozu se skutečně ušetří, ale předepsané požadavky nutí majitele do výdajů za otopné systémy a spotřebiče, jejichž cena násobně převýší dosažené provozní úspory. Když se započítá i zvýšená částka za zateplení ve standardu pasivity, nabývá pojem ekonomické úspory na vytápění poněkud zavádějících a absurdních rozměrů.
Společnost AC Heating nabízí montáž nejúčinnějších tepelných čerpadel s roční úsporou až 70 % nákladů. Dalším bonusem zejména v hustší zástavbě je záruka nejtiššího chodu na trhu
Důvodem tohoto stavu jsou energetické normy, jejichž zpřísnění mnoha domácnostem zkomplikovalo volbu vytápěcího systému do rodinného domu. Většina samostatných zdrojů vytápění už při výpočtu energetického štítku PENB (průkazu energetické náročnosti budovy) neobstojí. Proto nezbývá nic jiného než vymyslet vhodnou a úspornou kombinaci ideální pro konkrétní dům.
Bez elektřiny ze zásuvky
V praxi to znamená, že dům s tepelnými ztrátami například 3 kW bude muset mít v projektu tepelné čerpadlo nebo fotovoltaiku (FVE), rekuperační větrací jednotku atd. Přitom z hlediska vstupních a provozních nákladů i téměř bezúdržbovosti by bylo optimální elektrické podlahové topení.
Elektrická energie ze zásuvky ovšem není uznávaná jako „zelená“ a u nás se přepočítává koeficientem primární neobnovitelné energie 2,6. Přitom například Německo mělo ke dni vydání našeho časopisu koeficient 1,8, Rakousko 1,7 a Slovensko 2,3, při nejvyšší hodnotě na úrovni 3. Takže jednou z variant pro výše zmíněný dům je pořídit FVE, která může vyjít na několik set tisíc korun, a můžete topit a ohřívat TUV s účinností uvedenou v tabulce.
| Přehled měsíčních zisků fotovoltaické elektrárny | |
| Měsíc | Energie [kWh] |
| Leden | 42 |
| Únor | 61 |
| Březen | 98 |
| Duben | 122 |
| Květen | 148 |
| Červen | 138 |
| Červenec | 157 |
| Srpen | 144 |
| Září | 108 |
| Říjen | 89 |
| Listopad | 39 |
| Prosinec | 31 |
| Poznámka: Hodnoty v tabulce jsou uvedeny pro čtyři solární panely o výkonu 1 kWp, tedy zhruba 1 000 kWh elektřiny ročně. | |
Topení v podlaze
Pro své užitné vlastnosti a uživatelský komfort si podlahové topení zaslouží pozornost. Je jednoznačně nejlepší volbou pro pasivní domy a velmi komfortním řešením pro rekonstrukce. Záleží však na výši ztráty budovy, podle níž se volí výkon tepelného čerpadla, neboť to představuje optimální technologii pro ztrátovější objekty i z hlediska návratnosti. Protože dřevostavby prakticky nemají akumulaci do stěn, podlah a stropů, je pro ně elektrické podlahové vytápění díky své flexibilitě skvělou volbou.
Nehledě na výše uvedenou problematiku koeficientů (a její české varianty) má 34 % nové výstavby rodinných domů v posledních dvou letech elektrické vytápění, což je prozatím nejvyšší číslo v historii. Výhodou jsou nízké pořizovací náklady, vysoká životnost a bezúdržbovost, což vzhledem ke zvyšujícím se cenám práce, a tedy i služeb servisů hraje důležitou roli. Navíc velkoplošné sálavé systémy, podlahové i stropní, poskytují nejvyšší komfort, ačkoli to vždy vyžaduje nějakou spolupráci s obnovitelnými zdroji jako krb, krbová kamna nebo FVE.
„Vyhráváme nad tepelnými ztrátami i zisky, které se u úsporných domů mohou měnit velmi rychle a radikálně. I ze studií, které jsme prováděli s ČVUT, plyne, že úspory dané flexibilitou systému jsou obrovské,“ potvrzuje Cyril Svozil, předseda představenstva Fenix Group.
Ze studií rovněž vyplynulo, že v nových domech s velmi malou tepelnou ztrátou vychází výhodněji stropní vytápění než podlahové, protože jej neomezuje rozmístění nábytku. Volbou pro velkoplošné systémy jsou topné kabely, rohože nebo fólie. V německy mluvících zemích získaly oblibu sálavé panely.
Spotřeba klesá
Celkovou spotřebu energeticky úsporného domu lze rozdělit na jednotlivé typy. Na internetu se dají nalézt různé studie vypočítávající spotřebu a možnosti rozdělení. Už méně často se objeví skutečně naměřená spotřeba čtyřčlenné rodiny v průběhu více let.
Pokud potřebujete zvýšit výkon radiátorů a nechcete se pouštět do složité výměny celého systému vytápění, zkuste Radik V-Power Set
Praktická měření nicméně prokazují jednoznačný přesun podílu spotřeby elektrické energie z vytápění do ostatních typů spotřeby a ohřevu vody. V energeticky úsporném rodinném domě náklady na vytápění představují pouze 35 % z celkové částky zaplacené za elektřinu.
Ostatní spotřeba a příprava teplé vody se dělí o zbývajících 65 % faktury přibližně stejným dílem. U rodinných domů s výpočtovou spotřebou 10 kWh/m2 za rok klesá podíl elektrického podlahového vytápění na 30 % a celková faktura za elektrickou energii nepřesahuje 30 000 Kč, takže na topení připadá pouze 10 000 Kč.
Vzhledem ke zvýhodněné přímotopné sazbě vychází ostatní spotřeba v hodnotě 70 % velmi výhodně, a elektrická energie tak nemá na současném trhu konkurenci. Pokud majitel rodinného domu instaluje fotovoltaiku, vyplatí se v rámci zeleného bonusu veškerou vyrobenou energii spotřebovat v místě.
Kombinace s rekuperací
Při volbě kombinací otopného systému s cílem dosáhnout hodnoty pro schválení energetického štítku je nutné počítat s tím, že u pasivních domů patří rekuperační jednotka k předepsaným povinnostem. Její účinnost není zanedbatelná. „Naše větrací jednotka Zehnder ComfoAir Q obsahuje unikátní entalpický výměník dosahující až 95% rekuperace tepla a nejmodernější technologie s až 87% rekuperací chladu. Tím dokáže majitelům ušetřit až 50 % nákladů na energie a je dobrým příkladem ‚zelené‛ investice, která se budoucím majitelům vyplatí,“ vysvětluje Roman Šubrt, obchodně technický zástupce Zehnder.
Rekuperační větrací jednotky – v tomto případě Zehnder ComfoAir Q – zajišťují vedle možnosti zpětného získávání tepla i zpětné získávání chladu díky velké ploše výměníku ve tvaru diamantu
K rekuperační jednotce stačí přidat fotovoltaiku, tepelné čerpadlo a v kombinaci s jedním či druhým také krb. Výrobcům se pro tento typ staveb podařilo snížit minimální výkon, při němž krb ještě hoří, na 2 kW. Při ztrátě objektu 3 kW a instalaci krbu s minimálním výkonem 2 kW je jasné, že příbytek se promění v saunu poměrně rychle. Akumulační kamna pak dokážou tepelnou energii distribuovat 10–12 hodin.
Z výše uvedeného je patrný nepoměr investičních nákladů a reálných potřeb provozu domu a z toho vyplývající otázka úspor a amortizace spotřebičů. Nelze se proto divit, že mnozí stavebníci situaci řeší tak, že si stavbu nechávají kolaudovat jako NZEB a později, například dodatečným zateplením, dosáhnou tepelněizolačních parametrů pasivního domu, a to bez nákladů na povinné zařízení pro pasivní stavby.
Tepelná čerpadla
Pro svou stabilitu a možnosti kombinací představují tepelná čerpadla vyhledávané řešení do novostaveb. Při výběru je nutné zvážit řadu faktorů jako vhodnost použití v dané budově a místní podmínky, tedy například dostupnost vody, prostor pro položení zemního kolektoru, dobu instalace a cenu.
Poslední dobou nejoblíbenější, zvláště pokud se počítá i s ohřevem teplé vody, jsou tepelná čerpadla vzduch-voda. Nabídka významných značek zahrnuje čerpadla zvlášť navržená pro vysoký výkon, sice s menší efektivitou, ale použitelná i v horských podmínkách. U nízkoenergetických a pasivních domů není třeba volit příliš vysoký výkon, protože předimenzované tepelné čerpadlo má výrazně kratší životnost. Logickou kombinací je pak teplovodní podlahové topení či napojení na nízkoteplotní radiátory a třeba krb.
Další kombinace pro novostavby
Mimo elektrické podlahové topení lze fotovoltaiku použít i ve spojení se zásobníkem teplé vody a teplovodním podlahovým topením. Jako doplňkový zdroj může opět sloužit krb. Někomu by mohl lépe vyhovovat elektrokotel a zásobník na teplou vodu připojený na solární kolektory na střeše, který se od května do září ohřívá pouze energií ze slunce. I tato varianta funguje s teplovodním podlahovým vytápěním.
Další kombinací, pokud dostačuje daným poměrům, může být elektrické podlahové vytápění s rekuperací. Zajímavým řešením je také elektrické podlahové topení s tepelným čerpadlem voda-vzduch, protože tímto typem čerpadla se dá v létě chladit.
Nejlepší řešení
Z uvedených příkladů je patrné, že při volbě optimálního topného systému je nutné brát ohled na individuální vlastnosti objektu i představy budoucích majitelů. Jenže co vlastně je nejlepší řešení? Může to znamenat rozhodnutí, že investice do technologie bude jednorázově vysoká a návratnost sice jistá, ale časově zdlouhavá, jako v případě pořízení tepelného čerpadla země-voda.
Nebo může jít o relativně dražší technologii zpracovávající efektivně levné palivo v podobě moderních kotlů na kusové dřevo, ovšem s nejistotou, zda v blízké budoucnosti bude dřevo na topení dostupné fyzicky i finančně.
Ošidné rekonstrukce
Co se u novostaveb může jevit jako výhodný zdroj tepla, kombinace spotřebičů či komfortní a ekonomický zdroj energie, nemusí platit u rekonstrukcí starších domů. Povinná není rekuperace ani účast energie z obnovitelných zdrojů. Problémem mohou být i tepelná čerpadla často prezentovaná jako univerzální všelék. Existují situace, kdy se tepelné čerpadlo do rodinného domu nehodí nebo jeho instalace postrádá ekonomický smysl.
„Máte-li starší nezateplený dům s původními okny a vysokoteplotními radiátory, bude efektivita investice do vzduchových tepelných čerpadel poměrně nízká. Do topné soustavy takových domů se musí voda ohřívat na teplotu 70 až 90 °C, což tato čerpadla většinou efektivně nedokážou. O něco lépe si s takovým domem poradí tepelná čerpadla země-voda, u starších rodinných domů se ale instalují poměrně obtížně. Mají větší nároky na venkovní plochu pro instalaci plošných kolektorů, nebo je nutné dělat hlubinné vrty,“ říká Marek Bláha, jednatel IVC Tepelná čerpadla. U starších domů proto bývá nutné nejprve přistoupit k zateplení a výměně oken, někdy i k úpravě otopné soustavy.
Předpokladem pro úspěšné naplánování topného systému je i v případě rekonstrukce přesný odhad ztráty objektu, a to po eventuálním zateplení obvodové konstrukce, výměně oken, zateplení půdních prostorů a podobně. „Je logické, že dům se ztrátou 10 kW čerpadlem o výkonu 7 kW nevytopíte,“ vysvětluje Radek Vanduch, hlavní technik společnosti Panasonic Heating & Cooling.
U starších budov často chybí dokumentace, proto například Panasonic nabízí zdarma software Aquarea Designer umožňující výpočet s využitím základních i podrobnějších údajů jako obytná plocha v m3, plocha oken, použitý materiál, obvodové zdivo a izolace.
Obvyklá i neobvyklá řešení
Individuální podmínky jsou u rekonstrukcí ještě více určující než při stavbě nových NZEB či pasivních domů. Řešení se opět nabízí v podobě vhodně zvolené kombinace vytápění či spojení nového se starým. Třeba při rekonstrukci podlahy, kam se kvůli nízké výšce (jako u panelových bytů) nevejde teplovodní podlahové topení, lze využít topné fólie (dají se také jednoduše instalovat na strop), uhlíkové topné fólie či elektrické rohože. Původní plynový kotel je možné spojit s novými nízkoteplotními radiátory a po skončení životnosti nahradit tepelným čerpadlem.
Společnost Zehnder přináší řešení vhodná pro rekonstrukce, která zvyšují komfort bydlení a zajišťují celoročně zdravé klima v interiéru. „Pokud to s úsporami energie myslíme opravdu vážně, měly by se rekonstrukce zahrnout nejen do legislativy, ale i do uvažování výrobců, aby nabízeli efektivní a cenově příznivá řešení s dlouhodobou životností. Žádná investice, ať už jde o pasivní dům, nebo NZEB, není kompletní bez systému řízeného větrání, protože stále těsnější a úspornější domy se musí o to kvalitněji a efektivněji větrat. I proto se technologie Zehnder stávají novým standardem nejen v nízkoenergetických, pasivních a NZEB domech, ale také v rekonstrukcích, jejichž majitelé chápou, kam se vývoj ubírá, a chtějí si do budoucna ušetřit starosti i zbytečné náklady,“ domnívá se Roman Šubrt, obchodně technický zástupce Zehnder.
Opomíjené klimatizace
Méně složité, přesto efektivní řešení nabízejí trochu přehlížené klimatizace. Jsou to tepelná čerpadla odborně nazývaná vzduch-vzduch a umějí nejen chladit, ale i topit. Invertorová technologie tepelných čerpadel má vysokou účinnost – kompresor venkovní jednotky plynule řídí výkon již při velmi nízké zátěži (10 %). Větší modulace znamená menší spotřebu elektrické energie a větší účinnost.
Výrobce a dodavatel Ivar CS nabízí zajímavé klimatizace bez venkovní jednotky od italského výrobce Innova
Kromě topení a klimatizace zastává tepelné čerpadlo funkci odvlhčování a dokáže díky vestavěnému filtru a ionizátoru vyčistit vzduch uvnitř místnosti od alergenů, virů a dalších škodlivin. Od klasického tepelného čerpadla se klimatizační jednotky odlišují tím, že nevyrábějí teplou užitkovou vodu. Tu je třeba řešit jiným způsobem, většinou instalací elektrického zásobníku či průtokového ohřívače.
Pro malé domácnosti, které nepotřebují během zimní sezony vytopit celý dům a nemají velkou spotřebu TUV, to může být ideální řešení s minimem nákladů na stavební práce. U elektricky vytápěných domů dokáže klimatizace zásadním způsobem snížit provozní náklady. Pokud by vytápění elektřinou ročně vyšlo například na 30 000 korun, díky klimatizaci na principu tepelného čerpadla by vyšlo jen na 7 500 korun za rok. Navíc i na tyto jednotky lze získat dotaci, což při cenách kolem sta tisíc korun oproti několikasettisícovému nákladu na tepelné čerpadlo vyznívá jako zajímavá investice.
Střecha v teple
Nezateplenou střechou uniká 30–35 % tepla. Je tedy logické, že při rekonstrukci domu a plánech na změnu topného systému by se mělo začínat úvahou o stavu této části obvodové konstrukce a případném zateplení. Rychlé a kvalitní řešení nabízí například stříkaná PUR pěna, již lze aplikovat i během zimních měsíců.
„Tento typ izolace vyplní každý prostor, takže střecha bude dokonale utěsněna. Nespornou výhodou stříkané izolační PUR pěny je i to, že časem nemění tvar čili nedochází k usednutí ani posunu a vzniku mezer, jak se to děje s jinými izolačními materiály. Pěna navíc dokáže takříkajíc dýchat, takže v izolovaném prostoru nekondenzují páry a netvoří se plísně,“ vysvětluje Lukáš Kmenta, country manažer HBS pro Čechy a Slovensko.
Podlahovka s kamny
Nejčastěji se v domech s nízkou spotřebou energie kombinuje nějaký typ podlahového topení s krbovými kamny. Kamna přitom mohou být teplovodní úpravou napojena na podlahové topení či do akumulační nádoby. Existuje také možnost krb opatřit akumulační obezdívkou či teplovodní instalací.
Tento článek jste mohli najít v časopisu Dům&Zahrada č. 8/2024.
