Tepelná pohoda
Jedním z hlavních předpokladů kvalitní stavby je dosažení požadovaných parametrů tepelné pohody. Výběr otopného systému proto úzce souvisí s účelem a využitím budovy. Jiný systém se použije pro rodinný dům obydlený nepřetržitě, jiný pro víkendovou chalupu nebo kancelářskou budovu. Rovněž tak domácí posilovna vyžaduje zcela jiný teplotní režim a klima než koupelna nebo obývací pokoj či pracovna.
Finance
Zásadním kritériem je ekonomická efektivita systému, kterou ovlivňuje především volba zdroje topné energie, účinnost systému, možnosti jeho regulace a celková variabilita. Důležité je mít na paměti, že dnes finančně efektivní varianta již stejným způsobem nemusí fungovat po několika letech, například po změně cenových relací v oblasti topných zdrojů.
Ekologie
Třetím stěžejním měřítkem, které získává v poslední době stále na svém významu, je dopad vybrané technologie na životní prostředí a celkový ekosystém planety. Právě zajištění dostatečné tepelné pohody v našich domovech totiž zásadním způsobem přispívá ke světové spotřebě fosilních paliv a k devastaci přírody.
Vývojové trendy
Kotle a radiátory
Není tomu tak dávno, kdy jediným zdrojem tepla v místnostech byl masivní krb, kamna nebo jiné lokální otopné zdroje soustředěné kolem komínových těles v jádru budovy. Vývojovým krokem, který následoval a který je dodnes nejrozšířenějším způsobem vytápění, jsou zabudované otopné soustavy s centrálním kotlem, rozvodnou sítí a řadou otopných těles, umístěných v jednotlivých místnostech. Přechod na podobné soustavy znamenal vedle výrazného zjednodušení obsluhy především zvýšení tepelné pohody díky možnostem lepšího rozmístění otopných prvků vzhledem ke zdrojům chladného vzduchu.
Razantní vývoj v oblasti výroby kotlů na různá paliva umožnil standardně využívat až 90 % energie použitého média. Rozměry kotlů se zmenšily při současném zvýšení výkonů. Podstatně se snížila také jejich hlučnost a na trhu je možné najít kotle, které si svým vzhledem nezadají s kvalitním nábytkem nebo domácí elektrotechnikou.
Přestože pořizovací náklady podobných systémů jsou ve srovnání s jinými alternativami spíše nižší, již ve střednědobém měřítku se ekonomika obrací v jejich neprospěch, a to víceméně bez ohledu na použitý zdroj energie. Ať jde o topné oleje, elektrický proud, plyn nebo uhlí, jedná se o energii fosilních paliv, která je pochopitelně vyčerpatelná. Proto lze i nadále očekávat jejich postupné zdražování, které může vygradovat velmi strmým nárůstem cen v okamžiku, kdy paliva začnou evidentně docházet.
Biomasa
Jedinou výjimkou v tomto směru je využívání biomasy. V této surovině, ať již ve formě dřeva, štěpek nebo různých briket a pelet, je téměř výhradně zabudována obnovitelná energie slunečního záření potřebného k růstu rostlin. Fosilní energie přidaná do zpracování a dopravy těchto materiálů je vzhledem k možnému využití lokálních zdrojů suroviny minimální. Z hlediska ekonomického bude tedy využívání biomasy v budoucnosti rozhodně stále více výhodné.
Nízkoteplotní soustavy
Snaha eliminovat tepelné ztráty vedla v posledních letech k rozvoji nízkoteplotních otopných systémů s provozní teplotou kolem 40—50 °C místo tradičních 70—90 °C. Podobné soustavy sice potřebují větší otopné prvky pro předávání tepla do interiéru, jejich ztráty do okolí jsou ale značně nižší. Díky lepšímu zateplování budov nižší teplotu média také z velké části vykompenzovala snížená potřeba tepelného výkonu.
Obrovskou výhodou nízkoteplotních soustav je možnost využití alternativních zdrojů energie. Právě takové technologie, jako jsou solární kolektory nebo tepelná čerpadla, totiž pracují s maximálními teplotami média kolem 50 °C.
Velkoplošné topení
Atraktivní metodou vytápění z hlediska tepelné pohody jsou v současnosti populární systémy podlahového nebo stěnového vytápění. Jejich přednosti spočívají právě v možnosti zapojení do nízkoteplotních soustav jako jediného otopného zdroje nebo doplňkového prvku. Při dostatečně zateplených obvodových konstrukcích staveb a použití kvalitních oken se značně snižuje potřeba umisťovat otopné prvky pod okenní otvory. Naopak rovnoměrné rozložení tepelného toku do celé plochy konstrukce v případě plošných topných prvků je pocitově mnohem příjemnější.
Výhodou a zároveň nevýhodou těchto systémů je jejich vysoká tepelná setrvačnost. Výhodu představuje v tom, že i po vypnutí topného zdroje zůstává v okolních hmotných konstrukcích naakumulované vysoké množství tepla, které například v nočních hodinách sálá do prostoru a udržuje jeho téměř konstantní teplotu. Nízká tepelná pružnost se naopak jako negativní projeví při výrazných teplotních změnách v exteriéru nebo při zátopu. Reakce na podobné výkyvy může trvat i několik hodin, proto je vhodné doplnit systém například krbem nebo jiným pružným otopným tělesem. Obecně je vhodné podlahové topení používat v dokonale izolovaných domech, ideální je kombinace s tepelným čerpadlem.
Nízká variabilita
Obecným problémem tradičních i nízkoteplotních systémů je nízká schopnost jejich adaptability a velmi komplikované rekonstrukce. Kotle, rozvody i otopná tělesa jsou dnes i u relativně úsporných domů dimenzovány na poměrně vysoký výkon. Dnes běžné hodnoty tepelného odporu zdiva ale zcela jistě během nejbližších deseti dvaceti let vzrostou až dvojnásobně. Netýká se to přitom pouze novostaveb. Ekonomické argumenty povedou i majitele dnešních budov k jejich postupnému zateplování. Otopný systém takového domu ale bude výrazně předimenzovaný, což nepovede pouze k jeho neefektivitě, ale i ke snížení výsledné tepelné pohody objektu. Majiteli tedy nezbude nic jiného než rozsáhlá a nákladná rekonstrukce nebo změna vytápění.
Vzduchotechnika
U mnohých nízkoenergetických domů je již spotřeba energie na vytápění objektu v zimě dokonce nižší než potřeba na jeho letní ochlazování, což také souvisí s tepelnou pohodou objektu. Proto se trendy ubírají směrem kombinace otopného a chladicího systému do jednotné technologie.
Takovou možnost představují například řízené ventilační systémy s rekuperací tepla. Podobný systém zajišťuje dostatek tepla v zimním období přiváděním teplého vzduchu do místností, v létě naopak ochlazuje místnosti studeným přívodním vzduchem a navíc po celý rok zajišťuje potřebnou výměnu vzduchu a jeho kvalitu. V podobných systémech zcela odpadají tradiční otopná tělesa, krb se zřizuje spíše z pocitových důvodů.
Přívodní vzduch v takovém systému je vhodné nejdříve ohřát v jednoduchých zemních kolektorech. Poté se v rekuperační jednotce získá až 80 % tepla ze vzduchu odváděného z místností a konečné dohřátí vzduchu o několik málo stupňů může zajistit horkovzdušný solární kolektor, tepelné čerpadlo nebo jakýkoliv jiný zdroj používaný například pro ohřev TUV. V létě se naopak může venkovní vzduch v zemních rozvodech ochladit až na teplotu kolem 5 °C a ten pak stačí vhánět do místností a tím je ochlazovat.
