Vykurovanie v dome, ktorý veľa neminie

{R1}

Možností je veľa, no mali by mať spoločný výsledok – zníženie potreby energie na vytvorenie tepelnej pohody a užívateľského komfortu v dome až o 60 – 70 % oproti bežnému štandardu. To je jedna z podmienok nízkoenergetického domu. Tento výsledok sa však dá dosiahnuť iba pri komplexnom riešení, ktorému predchádza dôsledná príprava. Nejde totiž len o zateplenie, výmenu okien a namontovanie solárnych panelov. Skutočné nízkoenergetické parametre potrebujú systémové riešenie celého domu, a to si vyžaduje dôkladné plánovanie. Jednou zo základných súčastí systému nízkoenergetického domu je vykurovanie, ktoré zahŕňa aj prípravu teplej vody a riadené vetranie, na ktoré sa často zabúda. Na ohriatie studeného vzduchu po klasickom vyvetraní otvorenými oknami je totiž potrebná istá energia. Núteným vetraním s rekuperáciou sa z nej ušetrí až 75 %.
Pre nízkonegretické domy sa dá uvažovať o týchto zdrojoch tepla:
•    tepelné čerpadlá,
•    solárne systémy,
•    teplovzdušné vykurovanie (systém riadeného vetrania, kozubová vložka),
•    biopalivá,
•    fosílne palivá,
•    teplovod,
•    elektrická energia.
Pozrime sa však na najfrekventovanejšie pojmy súvisiace s vykurovaním v nízkoenergetickom dome a so smerovaním trendov k čoraz výraznejšiemu využívaniu obnoviteľných zdrojov: tepelné čerpadlá, solárne kolektory a nízkoteplotné vykurovanie.

Tepelné čerpadlá

Keďže tepelné čerpadlá pracujú najefektívnejšie s nižšími výstupnými teplotami, sú čoraz rozšírenejším zdrojom tepla pre rodinné domy s nízkymi nárokmi na vykurovanie. Konkrétny výber tepelného čerpadla závisí od potreby tepla, ktorú má zabezpečiť, ale aj od miestnych podmienok. Teplonosným médiom môže byť vzduch (napr. systém vzduch – vzduch), bežnejšie sú zariadenia, kde je teplonosným médiom voda. Teplo sa môže získavať zo vzduchu, zeme alebo vody (systémy vzduch – voda, zem – voda, voda – voda).

Tepelné čerpadlo na princípe vzduch – voda je najjednoduchší spôsob odberu tepla z okolitého prostredia, ktorý si nevyžaduje žiadne stavebné zásahy do okolitého prostredia. Neznamená to však, že je aj najlacnejší. Keďže je vzduchové čerpadlo zložitejšie a drahšie ako napríklad čerpadlo systému zem – voda, obstarávacie náklady sa môžu priblížiť k nákladom spojeným so stavebnými úpravami pri inom systéme. Týmto systémom sa dosahuje maximálna teplota vykurovacej vody 55 °C a môže pracovať s teplotou vzduchu od –20 do +35 °C. Jeho výhodou je jednoduchá inštalácia a možnosť využitia na malom pozemku. Nevýhodou je klesajúci výkon čerpadla s poklesom vonkajšej teploty a s tým súvisiaca nutnosť doplnkového zdroja tepla (sekundárny alebo bivalentný systém) a vyššie prevádzkové náklady oproti iným systémom.

Tepelné čerpadlo na princípe zem – voda je o čosi náročnejší spôsob získavania tepla, pri ktorom sú potrebné pomerne rozsiahle zemné práce na uloženie plošných zemných kolektorov do hĺbky minimálne dvoch metrov alebo, ak je pozemok menší, hĺbkový zemný vrt. Plocha, na ktorej sú uložené kolektory, nesmie byť zastavaná ani zatienená, pretože teplo zem získava zo slnka. O čosi nákladnejší je zemný vrt, ktorý však nepotrebuje veľa priestoru a zároveň je mimoriadne stabilným zdrojom tepla bez sezónnych výkyvov. Tepelné čerpadlá na princípe zem – voda využívajú stabilný zdroj tepla a vykurovaciu vodu sú schopné ohriať až na 62 °C. Pracujú pri teplotách zdroja od –10 do +20 °C. Najvýhodnejšie je uložiť zemné kolektory počas terénnych úprav okolia domu.

Tepelné čerpadlo na princípe voda – voda je najefektívnejší, ale aj najrizikovejší spôsob získavania tepla – z vody z rieky, jazera, najčastejšie však z vŕtanej studne. Dosahuje maximálnu teplotu vykurovacej vody 62 °C a funguje pri teplotách zdroja od +4 do +20 °C. Základnou podmienkou efektívneho fungovania tepelného čerpadla tohto typu je dostatok vody počas celej životnosti systému. Využitie dna rieky alebo jazera je menej nákladné, no náročnejšie na vstupnú administratívu, v tomto prípade tiež nie je možné stabilne zaručiť dostatočné množstvo vody. Vhodnejšie sú preto vŕtané studne, no aj tie si vyžadujú náročné schvaľovanie na úradoch, najmä ak je potrebný hlboký vrt. Dôležité je vedieť, že tepelné čerpadlo na tomto princípe potrebuje dve studne: Jednu na odber tepla z vody a druhú, vsakovaciu, na návrat ochladenej vody. Studne musia byť dostatočne ďaleko od seba, pri ich umiestnení je dôležité brať ohľad aj na smer toku podzemnej vody.

Využiť sa dá aj teplý vzduch

A to pomocou systému teplovzdušného vykurovania, v ktorom sa teplo dostáva do vykurovanej miestnosti prúdom ohriateho vzduchu. Teplonosná látka – vzduch, je však oveľa horší nosič tepla ako napríklad voda v teplovodných systémoch, preto sa rozvody teplovzdušného vykurovania musia dimenzovať väčšie. Nepotrebujete však žiadne vykurovacie plochy. Tento systém dokáže pružnejšie reagovať na požadovanú zmenu teploty v priestore, ale za cenu vyšších tepelných strát. Spotreba energie na vykurovanie je tu nižšia ako pri teplovodných sústavách, kde je zdrojom tepla kotol na zemný plyn, ale zároveň vyššia ako pri teplovodných systémoch s tepelným čerpadlom, pretože je tu nutné poháňať ventilátor. Teplovzdušné vykurovanie sa odporúča spojiť so systémom riadeného vetrania, ale len v dobre zateplených malých domoch s nízkou potrebou energie na vykurovanie. V takom prípade nemajú vnútorné klimatické pomery konkurenciu. Vo väčších a menej izolovaných domoch by však bolo potrebné vymeniť väčší objem vzduchu alebo by privádzaný vzduch musel mať vyššiu teplotu. A pretože na tepelnú pohodu v interiéri má vplyv okrem teploty vzduchu aj jeho vlhkosť a prúdenie, mohlo by byť spojenie riadeného vetrania a teplovzdušného vykurovanie dôvodom príliš suchého vzduchu alebo prievanu.