Bývanie za tepelnou bariérou (3. časť)

Tepelná bariéra v praxi

Základom domu s tepelnou bariérou je zemný zásobník tepla uložený pod jeho základmi. Tu sú vytvorené zóny, z ktorých sa teplo odoberá podľa potreby – zásobník tepla na ohrev tepelnej bariéry je izolovaný zhora domom a po bokoch vrstvou tepelnej izolácie, a dosahuje sa v ňom teplota 20 až 25 °C. Zem, ktorá sa používa na chladenie, je mimo tejto zaizolovanej oblasti, v hĺbke so stabilnou teplotou 8 až 12 °C (asi 1,5 až 2 metre pod povrchom). Na predohrev teplej vody sa používa jadrový zásobník – časť zemného zásobníka tepla, izolovaná zo všetkých strán, a vybavená hadicovým vedením.

Teplo sa do zemného zásobníka dodáva jednak prirodzeným tepelným tokom zo Zeme, a jednak z tepelného absorbéru pod strešnou krytinou. Voda cirkulujúca v polypropylénovom potrubí, uloženom medzi strešnou krytinou a tepelnou izoláciou, zbiera slnečnú energiu a odvádza ju do zhora izolovanej základovej dosky (odtiaľ sa teplo dostane sálaním do zemného zásobníka), alebo do jadrového zásobníka tepla. Oproti kolektorom má tento spôsob získavania energie zo Slnka nižšiu účinnosť, tú však vynahradzuje veľkosť využívanej plochy. Aj vďaka tomu, že stačí dosiahnuť nižšiu teplotu vody než v slnečných kolektoroch, je toto riešenie podstatne lacnejšie a jednoduchšie. Ak plocha strechy nepostačuje na získanie dostatočného množstva energie (napríklad pri vyšších budovách s plochou strechou), môže sa na absorpciu tepla využiť aj južná fasáda domu. Rúrky uložené na vrstve tepelnej izolácie je potrebné prekryť vhodnou omietkou alebo obkladom.

Obvodové steny (a tiež strecha domu) sú tepelnou bariérou – ohrievajú sa vodou, ktorá prúdi z tepelného zásobníka do zabudovaných rúrok. Tepelnú bariéru možno vytvoriť v rôznych stavebných systémoch – od drevodomov až po domy murované –, stačí dodržať isté pravidlá skladby stien. Jednou z možností je napríklad systém Isomax, pri ktorom sa steny vytvárajú na mieru z veľkoplošných panelov: medzi dvoma vrstvami polystyrénu (slúžia ako stratené debnenie) sú rúrky zaliate vo vrstve Bio-por betónu. Pri tomto systéme výstavby sa náklady blížia nákladom na stavbu porovnateľného bežného domu, náklady na jeho vykúrenie sa však vyrovnajú nákladom na vykurovanie energeticky pasívneho domu.

V dome s tepelnou bariérou je v zime aj v lete príjemných 20 až 25 °C, teplota tepelnej bariéry (akumulačného jadra steny) je okolo 18 °C a povrch steny (teda povrch vnútornej tepelnej izolácie) je príjemne teplý, (jeho teplota sa blíži k teplote vzduchu v interiéri) – to sú ideálne podmienky pre pociťovanie tepelnej pohody. Jedným z pozitívnych efektov vnútornej tepelnej izolácie je to, že vnútorný priestor sa rýchlo vyhreje (prípadne vychladí), ďalším je zníženie prestupu tepla medzi interiérom a tepelnou bariérou. Keďže nejde o stenové vykurovanie, neprinášajú steny s tepelnou bariérou ani problémy spojené so stenovým vykurovaním, ako sú napríklad obmedzené možnosti umiestnenia nábytku.

179381

179379

Ak by absorpčné vedenia pod strechou nedodali potrebné množstvo tepla, môžu sa na absorpciu využiť aj vhodne orientované steny, napríklad južná fasáda – rúrky zberača energie sa inštalujú do vonkajšej omietky alebo pod obklad. Absorpčné vedenie je teda na vonkajšej strane steny (na tepelnej izolácii) a vedenie zásobujúce teplom tepelnú bariéru v jadre obvodovej steny (pod tepelnou izoláciou umiestnenou z interiérovej strany).

Náklady na stavbu domu s tepelnou bariérou sú len o málo vyššie než náklady na stavbu porovnateľného bežného domu – podľa konateľa spoločnosti Isomax možno počítať so zvýšením najviac o 10 %, efekt úspor nákladov na vykurovanie je pritom porovnateľný s energeticky pasívnymi domami. Spotreba energie na vykurovanie takéhoto domu je menej než 10 kWh/m² a rok, čo sú v podstate náklady na pohon čerpadiel, zabezpečujúcich cirkuláciu vody v tepelnej bariére či pohon vzduchotechniky. Nejde teda v pravom zmysle slova o náklady na vykurovanie, ale o náklady na zabránenie tepelným stratám, najmä na udržiavanie teploty tepelnej bariéry.

179383

Na riadenie celého systému postačia rozdeľovače a zberače, dve čerpadlá a dva trojcestné ventily, sústredené v technickej miestnosti. Teplota v miestnosti sa určuje pomocou termostatu. Každá vonkajšia stena tvorí samostatný okruh, ktorý sa reguluje na základe vnútornej teploty a nastavuje sa termostatickým ventilom – princíp regulácie je teda podobný ako pri podlahovom alebo stenovom vykurovaní. Teplotou tepelnej bariéry sa určia tepelné straty, a tým aj teplota v interiéri: keď sa zníži teplota bariéry, zvýšia sa tepelné straty, a tým sa zníži teplota v miestnosti a naopak – keď sa zvýši teplota bariéry, znížia sa tepelné straty a zvýši sa teplota v miestnosti. Podobne funguje systém aj v lete – keďže riadené vetranie dodáva do interiéru ochladený vzduch, stačí tepelnou bariérou (a prípadne aj tienením okien či podobnými bežnými opatreniami) zabrániť prestupu tepla z exteriéru do interiéru.

Vetranie pomocou rekuperačného výmenníka vzduchu „rúra v rúre“: privádzaný čerstvý vzduch získava pri prechode takýmto vedením teplo z odpadového vzduchu bez toho, aby sa zmiešali (účinnosť rekuperácie je až 96 %). Teplota vzduchu sa podľa potreby upravuje aj v zemnom zásobníku tepla – v teplej alebo chladnej zóne. Prostredníctvom teplovýmennej plochy po obvode vzduchotechnického vedenia sa vzduch v zime ohrieva v teplej zóne, v lete sa čerstvý vzduch do interiéru privádza chladnou zónou zemného zásobníka, takže sa cestou ochladí. Vďaka ohrevu v zemnom zásobníku sa tak aj v zime riadeným vetraním nahradia tepelné straty, ktoré vznikli napríklad pri klasickom vyvetraní, alebo pri využívaní terasy, v lete sa vďaka riadenému vetraniu udrží v interiéri príjemne svieži vzduch aj príjemná teplota.

179382

179384	179385
Výstavba jadrového zásobníka tepla	Potrubie ohrievajúce základovú dosku (teplé okruhy zemného zásobníka tepla)

Článok bol uverejnený v časopise Môj dom