10 stupňů k domu 8.: Energetické hospodářství

K vůbec nejčastějším otázkám „novostavebníka“ patří způsob vytápění. Problém zahrnuje ekonomické, ale i ekologické otázky, jejichž tajenku rozhodně nelze vyluštit jen volbou toho či onoho druhu paliva a odpovídajícího topného zdroje. Začít je třeba u koncepce stavby, u jejího materiálového, konstrukčního, dispozičního a provozního řešení.

Předchozí část seriálu najdete zde.

Hotové stavbě je třeba vdechnout život, tedy implantovat jí funkční, výkonné a nejlépe i dlouhodobě zdravé srdce – zdroj tepla a ohřevu teplé vody. Základními požadavky je vytápění co nejvýkonnější, s minimálními pořizovacími a zejména provozními náklady, systém by měl rozhodně pracovat samostatně (programově), bezdúdržbově a ekologicky.

Současná realita staví na nejpoužívanějších zařízeních, kotlích na zemní plyn, elektrokotlích, kotlích na biomasu či na kapalná paliva, na krbech, krbových a kachlových kamnech. Převažuje tzv. dvoucestné zásobování domu (elektřina + plyn, elektřina + dřevo atd.). Rozhodně však nelze pominout ani alternativní zdroje energie, které představují technicky, ekonomicky i ekologicky zajímavou variantu získávání tepla jak z hlediska úspor, tak poměrně rychlé návratnosti investic. Sem patří hlavně tepelná čerpadla kombinovaná se solárními zařízeními a využití potenciálu větrné, ojediněle pak i vodní energie.

Přímotop nad hlavou

Navzdory přetrvávajícím tlakům na určitou redukci či regulaci masového využívání sluneční energie je v ČR k mání široký sortiment kolektorů a solárních soustav pro individuální řešení.

Fototermické systémy jsou založeny na průtoku kapaliny kolektorem, kde dochází k ohřevu a následnému přenosu tepla do zásobníku. Toto teplo se využívá především pro přípravu teplé vody a také k předehřevu topné vody. K mání je spousta zařízení a při dodržení určitých požadavků (např. orientace objektu nebo střechy) kolektory v zimě vyrobí asi 20 %, v létě pak až 80 % potřebné energie.

Elektrická nezávislost

Vůbec největším zdrojem energie je slunce. Velmi efektivním způsobem využití solární energie je fotovoltaika, fungující jako hybridní systém. Dům má klasickou přípojku na veřejnou síť, ale o ohřev vody a provoz domácnosti se starají zisky solárních panelů, přebytky se odvádějí do veřejné sítě nebo akumulují do domácího úložiště (baterie). U solárních elektráren do výkonu 10 kilowattů navíc není třeba žádná licence ani registrace (pro rodinný dům bohatě stačí zdroj 3–5 kW, což představuje na 1 kW asi 7 m2 plochy střechy). Je-li slunečních paprsků málo, zapnou se „nakrmené“ domovní baterie (případně lze odebírat energii z veřejné sítě).

Soběstační Robinsoni

Zejména chalupářům, chatařům a domům na samotách se nabízí tzv. ostrovní systém, což je fotovoltaika bez napojení na veřejnou síť. Stačí k tomu 250wattový panel, regulátor nabíjení a 100Ah baterie, která zajistí provoz domácích elektrospotřebičů. K akumulaci energie se v praxi doposud hodně využívají autobaterie a trakční baterie, k dostání jsou ale i speciální a samozřejmě dražší (desítky tisíc korun) domácí úložiště. Třeba akumulátory typu Li-ion s kapacitou 4 až 16 kWh. Chytré hybridní úložiště Save-box-home dokáže po plném nabití baterie posílat přebytky do bojleru.

Tepelná čerpadla

Pokud uvažujete o pořízení TČ k vytápění domu, rozhodně se vyplatí využívat ho i k přípravě teplé vody.

Nabízí se i varianta kombinace bojleru s integrovaným čerpadlem, fungujícím na principu TČ vzduch/voda a k ohřevu vody využívajícímu odpadní vzduch z domu. Zařízení odebírá teplo z venkovního vzduchu, z vody nebo ze země a pomocí „nějakého“ uceleného systému ho předává dovnitř objektu.

Právě podle zdroje a podle toho, jakému médiu pak teplo systém předává, se rozlišují čerpadla typu vzduch/voda, země/voda, vzduch/vzduch a voda/voda.

Zdroje energie pro tepelné čerpadlo

Země: s hloubkou roste teplota hornin (každých 30 m o 1 °C). Ve 100 metrech je stabilní teplota okolo 10 °C. (TČ o výkonu 10 kW vyžaduje vrt okolo 140 m.)
Půdní vrstva: geotermální teplo naakumulované v zemním masivu má asi +12 °C. Kolektor může být horizontální (v hloubce 1,5 až 2 m) nebo vertikální (ve vrtu až 150 m).
Podzemní voda: spodní voda má během roku stálou a relativně vysokou teplotu (v hloubce pod 10 m dosahuje 8 až 10 °C). Podmínkou je dostatečná celoroční vydatnost zdroje spodní vody a schopnost podloží přijímat vodu zpět. Pro provoz TČ je nutná zdrojová studna a vsakovací studna.
Povrchová voda: např. rybník, na dno se uloží plošný kolektor, který vodě odebírá teplo, případně vodu odčerpává, přivádí přímo k TČ a ochlazenou vrací zpět.
Venkovní vzduch: teplota vzduchu se mění a s tím se mění i topný výkon a topný faktor TČ. To může pracovat do teploty vzduchu –20 až –25 °C při teplotě média okolo 50 °C.

Palivo z lesa, z pole či louky

Jsme nuceni hledat další, levnější a dostupnější paliva. Jednou z možností jsou biopaliva, ať už z cíleně pěstovaných rostlin, z odpadů po sklizni polních plodin nebo po těžbě a zpracování dřeva. Nejčastěji jsou zmiňovány rychlerostoucí dřeviny, energetický šťovík nebo sláma.

Biopaliva mohou být zajímavým řešením pro lokální vytápění v místech, nacházejících se co nejblíže lokalitě jejich vzniku – tedy většinou na venkově. Kvalitní automatický kotel na dřevo, dřevěné peletky a další produkty z biomasy předčí ostatní technologie vytápění jak nižší cenou vytápění, tak relativní stabilitou cen paliva. Spotřeba paliva na průměrný RD představuje asi 6–7 tun/rok (8,5–9 m3).

Dobrý tip

Řešení vytápění z alternativních zdrojů je velmi individuální, závistí na velikosti, technických parametrech domu a na lokálních podmínkách. Vždy jej svěřte odborníkům. Čím je dům větší a spotřeba energie v domácnosti větší (např. na ohřev bazénu), tím dříve se tato investice vrátí. U malých a velmi dobře tepelně izolovaných domů se při současných cenách naopak nemusí vyplatit.