Zemný plyn a slnko – energia z dvoch zdrojov

Súčasný rozvoj spoločnosti je charakteristický zvyšujúcimi sa požiadavkami na zásobovanie energiou. Dosiahnutie jej rozumnej spotreby patrí dnes medzi základné ciele energetického manažmentu. Nevyhnutnosť šetrenia energiou je zrejmá každému. Tlak na úsporu je tým výraznejší, čím viac stúpajú náklady na nákup energie.

Stále však platí, že najlacnejšou formou energie je tá ušetrená. Tú totiž netreba vyrobiť, dopraviť, transformovať, nemusíme ju ani získavať, dovážať a spracovávať.

Bolo by ideálne, keby ľudstvo dokázalo pokryť získavanie celej spotrebovanej energie spôsobom prirodzeným a priaznivým pre životné prostredie. Zemný plyn je forma energie, ktorá životné prostredie nezaťažuje. Veľmi perspektívnou formou ekologického získavania energie sú jej obnoviteľné zdroje.

1287202
thinkstock.com

Zemný plyn

Základné argumenty v prospech zemného plynu sú tieto:

•  Je jediným primárnym palivom, ktoré možno bez nákladných úprav priviesť k spotrebiteľovi.
•  Distribúcia a doprava plynu je nezávislá od klimatických podmienok.
•  Zemný plyn je odberateľom k dispozícii 24 hodín denne počas celého roku.
•  Na rozdiel od pevných a kvapalných palív odberateľ nepotrebuje skladovacie priestory.
•  Plynové spotrebiče sú ľahko ovládateľné a regulovateľné.
•  V porovnaní s inými palivami je v súčasnosti aj cenovo prístupný.

Zemný plyn je fosílne palivo, ktoré sa privádza do horáka v plynnom stave. Pri spaľovaní zemného plynu vzniká najmenší podiel oxidu uhličitého zo všetkých fosílnych palív. Tieto skutočnosti pomáhajú dodatočne usporiť energiu pri splyňovaní paliva a manipulácii s ním, čo prispieva k ochrane životného prostredia.

Zemný plyn prakticky neobsahuje zložky podmieňujúce vznik škodlivín. Ide napríklad o síru, fluór, chlór a ich zlúčeniny. Preto sú plynné splodiny zo spaľovania zemného plynu bez zápachu, nejedovaté, bez dymu a sadzí. Použitie moderných technológiíí spaľovania mnohonásobne redukuje vznik oxidov dusíka. Na základe uvedených faktov je zemný plyn najvhodnejším prírodným palivom, ktoré chráni životné prostredie.

Moderné plynové spotrebiče sú zabezpečené proti vznieteniu. Keď plameň neúmyselne zhasne, plynové zariadenie sa automaticky zablokuje. Zemný plyn je vo svojej pôvodnej forme bez zápachu. Aby bolo možné z bezpečnostných dôvodov rozoznať jeho prítomnosť vo vzduchu, odorizuje sa charakteristickým zápachom.

1287200
thinkstock.com

Teplo získané zo slnka

Princíp získavania solárneho tepla je veľmi jednoduchý. Slnečné kolektory, ktoré sú spravidla umiestnené na streche rodinného domu, premieňajú slnečnú energiu na teplo. Pri tom sa využíva jednoduchý fenomén – tmavé plochy absorbujú slnečné žiarenie lepšie ako svetlé. Z tohto dôvodu obsahuje slnečný kolektor absorbér s čiernou vrstvou, ktorá slúži ako prijímacia plocha pre prichádzajúce slnečné lúče, a premieňa ich na teplo. Absorbérom zase prúdi tekutina, ktorá slúži ako teplonosné médium – spravidla ide o zmes vody a nemrznúcich látok. Táto tekutina sa v absorbéri zohrieva a následne sa prečerpá do solárneho zásobníka. Tam cez výmenník tepla odovzdá teplo studenej vode a tečie späť do kolektora. Tepelný kolobeh sa uzatvára.

Na Slovensku sa ako najvhodnejšie ukazuje použitie solárneho kolektora na prípravu teplej vody a na ohrev vody pre bazény, či už otvorené alebo kryté. V prípade zásobovania teplou vodou dokáže solárne zariadenie s plochou kolektorov 6 až 8 m2 pokryť počas celého roka až 60 % spotreby teplej vody v štvorčlennej domácnosti.

1287203
thinkstock.com

Energia z dvoch zdrojov

Zemný plyn je spoľahlivým médiom na prípravu tepla a teplej vody v rodinnom dome a je kedykoľvek k dispozícii v želanom množstve. Aj slnečná energia môže prispieť k pokrytiu energetických potrieb. Zariadenie na využitie slnečnej energie samo však nestačí na celkové pokrytie potreby tepla na prípravu teplej vody. Tu sa práve ponúka kombinované riešenie. Počas letných slnečných mesiacov sa využije prevažne solárne zariadenie a pri premenlivom počasí, ako aj v zime, dodá flexibilným spôsobom potrebné teplo plynové vykurovanie. Výsledkom tak bude tepelný komfort, na ktorý sa bude možno spoľahnúť počas celého roka.

Zemný plyn a solárna energia tvoria dobre fungujúcu sústavu, ktorá pracuje úsporne a efektívne. Najmä pri zemnom plyne pôsobí mimoriadne pozitívne moderná spaľovacia technika. Najnovšie vykurovacie kotly pracujú v oblasti nízkej teploty. Efekt úspory energie, ktorý tým vzniká, ešte znásobujú spaľovacie zariadenia tým, že využijú aj teplo, ktoré sa nachádza vo vodnej pare spalín. Chladia spaliny cez výmenník tepla do takej miery, že pritom vznikajú kvapky vody – je to podobný fenomén ako pri zarosenom skle. Tým sa uvoľňuje takzvané kondenzačné teplo, ktoré sa opäť zavedie do vykurovacieho systému. Ak sa skombinuje spaľovacie zariadenie na plyn so solárnym zariadením, dajú sa využiť technické výhody, ktoré prinesú ďalšie úspory.

1287204
thinkstock.com

Ochrana životného prostredia

Využitie kombinácie zemného plynu a solárnej energie aktívne prispieva k ochrane životného prostredia. Zemný plyn spôsobuje v porovnaní s ostatnými fosílnymi palivami len minimálne emisie CO2. Využitím moderných spaľovacích technológií sa v porovnaní s klasickými plynovými kotlami môžu znížiť ešte o 10 – 15 %. Ďalších 10 % ušetrí solárne zariadenie pri zabezpečení asi polovice spotrebovanej teplej vody v rodinnom dome.

Systém zemný plyn a solárna energia je na jednej strane investíciou do budúcnosti, keďže tieto nosiče energie šetria životné prostredie. Na druhej strane je to aj úspora nákladov z dlhodobého hľadiska. K najdôležitejším faktorom úspor energie patria:
•  nižšia spotreba energie,
•  využívanie slnečnej energie, ktorá je zadarmo,
•  žiadne predfinancovanie a uskladňovanie palív.

1287205
thinkstock.com

Panel pre všetko

Či už sa plánuje novostavba, alebo modernizácia vykurovacieho zariadenia, kombinácia zemný plyn a solárna energia je v zásade vhodná pre obe riešenia.
Pre technickú realizáciu sú však dôležité nasledujúce faktory:
•  Statika konštrukcie strechy musí byť dostatočná na umiestnenie slnečného kolektora a dostatočne stabilná aj pri vetre a snehu, aby dokázala udržať dodatočnú tiaž.
•  Svetová strana zohráva pri solárnom zariadení rovnako dôležitú úlohu. Na montáž solárnych kolektorov sú vhodné strechy orientované na juh, keďže tu je slnečné žiarenie najintenzívnejšie. Strechy smerujúce na západ alebo na východ prichádzajú rovnako do úvahy, ale za istých podmienok.
•  Uhol slnečného žiarenia sa mení v priebehu roka. Na to, aby sa dalo zachytiť čo najviac slnečnej energie počas všetkých ročných období, by mal byť kolektor inštalovaný približne so sklonom 45 stupňov. Pri modernizácii jestvujúceho zariadenia by sa nemalo zabudnúť na otázku tepelnej izolácie domu, jeho sklených výplní, aby sa mohlo ušetriť čo najviac energie.

1287201
thinkstock.com

Tipy, ako znížiť spotrebu energie na vykurovanie

V rámci prípravy výstavby

Správnym architektonickým riešením domu, orientáciou domu so zreteľom na svetové strany tak, aby bolo možné využiť tepelné zisky zo slnečného žiarenia a znížiť tepelné straty oknami na minimum, návrhom optimálneho tvarového riešenia, správnym dispozičným riešením podľa účelu jednotlivých miestností. Pri situovaní objektu vychádzame z predpokladu, že južná fasáda domu funguje ako zberač tepla zo slnka, a preto je najvýhodnejšia orientácia domu sever – juh, pričom južná fasáda má byť dlhšia ako východná a západná strana. Na južnej strane sú vhodné väčšie okná, na západnej a východnej strane len okná zabezpečujúce najnutnejšie prirodzené osvetlenie a hygienické požiadavky. Severná strana by mala byť prakticky bez okien. Okná je vhodné doplniť okenicami alebo vonkajšími žalúziami. Vchod do domu je najvýhodnejší z východnej, prípadne západnej strany a má byť vždy riešený ako dvojitý (so zádverím a tesnými dverami). Pomocné stavby (prístrešky) a garáže majú byť situované tak, aby plnili funkciu tepelnej ochrany a ochrany proti vetru a dažďu. 
Veľkosť tepelných strát ďalej ovplyvňujú:
 •  druh a výška zástavby,
 •  orientácia objektu na svetové strany,
 •  výskyt vetrov, ich smer a rýchlosť,
 •  tvar objektu,
 •  pomer priesvitných (okien) a nepriesvitných konštrukcií (stien) v obvodovom plášti,
 •  dispozičné riešenie objektu.

Počas realizácie stavby

Je potrebné zabezpečiť, aby bol objekt z hľadiska tepelnotechnických vlastností realizovaný v súlade so schváleným projektom, dôsledne a kvalitne. Aj malé zmeny a nedôslednosti počas realizácie stavby môžu mať veľké následky pri jej prevádzkovaní (zvýšená spotreba energie, hygienické problémy – plesne)

Pri prevádzke – užívaní objektu

Spotrebu energie na vykurovanie môže veľmi výrazne ovplyvniť jeho užívateľ, a to nasledujúcimi opatreniami:
•  správnou prevádzkou vykurovacieho systému,
•  znižovaním teploty (útlmami vykurovania) v miestnostiach, ktoré nie sú dlhší čas využívané (hosťovské izby, hobby dielne, kúpeľne a pod.), pri odchode do práce, v izbách detí, ktoré sú v týždni mimo domova,
•  rozumnou úrovňou požiadaviek na tepelnú pohodu (neprekurovanie miestností), pretože 1 °C teploty vzduchu nad 20 °C si vyžaduje zvýšenie spotreby energie o 6 až 7 %,
•  vhodným vetraním – krátko a intenzívne pri odstavenom vykurovacom telese,
•  sledovaním vývoja počasia a tomu prispôsobovaním prevádzkového režimu vykurovania,
•  pravidelnou údržbou vykurovacieho systému,
•  ďalšími drobnými opatreniami, ako je napríklad primeraná dĺžka záclon a závesov pri vykurovacích telesách (aby ich nezakrývali), použitie vhodných podlahových krytín a pod.

Na spotrebu energie pri vykurovaní domov a bytov pôsobí najmä:

• architektonické riešenie domu,
•  klimatické faktory,
•  tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií,
•  úroveň požiadaviek na tepelnú pohodu,
•  zvolená technológia vykurovania, príprava teplej vody a vetrací systém.