Potřeba šetřit

Budovy se realizují za účelem vytvoření chráněného komfortního prostředí pro pobyt a práci. Aby budova mohla plnit tuto funkci, potřebujeme energii. Aby budova mohla plniť túto funkciu, potrebuje energiu.
Energii využíváme

• vytápění
• příprava teplé vody (TÚV)
• osvětlení
• el.zařízení
• chlazení

Protože energie spotřebovaná v budovách představuje vysoký podíl celosvětově spotřebované energie, je současnosti velký tlak na její šetření. Souvisí to se zásobami světových energetických zdrojů a ekologii. Není to jen jakýsi vzdálený celosvětový problém, ale dotýká se to každého z nás. Minimálně naší peněženky při platbách za bydlení. Ceny budou jen růst, a tak už i u nás se dostávají do popředí domy s nízkou spotřebou energie.
Proto naše společnost připravila novou řadu – nízkoenergetických rodinných domů – TAU.
Jedno z porovnávacích kritérií jednotlivých rodinných domů je tzv. měrná potřeba tepla. Je to množství tepla kilowatthodinách na vyhřátí jednoho m² užitkové plochy za rok (kWh/m². Aj.). Od roku 2008 se bude používat na celkové hodnocení budov tzv. energetická třída A až G. Podobně jako elektrické spotřebiče.

Pro porovnání uvádíme některé kategorie domů podle měrné potřeby tepla na vytápění - obr. 1

Tepelné ztráty

Ze struktury spotřeby energie uvedené na obr.2 je zřejmé, že nejvyšší potenciál snižování energetické náročnosti je vytápění.

obr. 2 Přibližné seznámení rozdělení množství spotřebované energie v domě.

Podívejme se tedy blíže na to, co ovlivňuje množství tepla potřebného na vytápění. Tepelné straty, ktoré musí vykurovací systém pokryť sú predovšetkým:
a) Ztráta přes obalové konstrukce: stěny, okna, strop, střechu, podlahu
b) Ztráta větráním

obr. 3 Schéma znázorňuje ztráty a zisky tepla v domě

Ztráty tepla
Zisky tepla
Qp Přechodem přes stěnu, okno, strop, střechu, podlahu
Qv Větráním
Qvyk Vytápěcím systémem
Qsl Sluneční záření
Qvn Vnitřní zdroje – osvětlení, lidé, spotřebiče

Z toho vyplývá, že stavba, která má mít nízkou spotřebu energie, musí být tedy především:

a) Výborně tepelně izolovaná. To znamená, tepelně-izolační schopnost obalových konstrukcí je 1-3 krát lepší než standardní ch domů a s důsledným provedením detailů. Jen po splnění hlavně této podmínky má větší význam rozmýšlet o případných technických zařízeních šetřících energii.

b) Ztráta větráním vzniká otvíráním oken a netěsnostmi v osazení oken nebo mezi křídlem a rámem. Na snižování tepelných ztrát větráním je potřebné udělat stavbu dostatečně těsnou, což se testuje speciální zkouškou – Blower door test. Pro větrání se využívá vzduchotechnické zařízení s rekuperační jednotkou, která využívá na ohřev přiváděného vzduchu teplo odpadového-odváděného vzduchu. Tento systém je vhodné ještě podpořit zemním výměníkem tepla. Jde o potrubí vedené cca 1,5 – 2 m pod terénem, které slouží na nasávání čerstvého vzduchu do vzduchotechnické jednotky. Protože teplota zeminy v dané hloubce je prakticky stálá, znamená to, že přiváděný vzduch bude v zimě předehřívaný a v létě chlazený. Tím se nesnižuje jen spotřeba energie, ale zvyšuje se i pohoda vnitřního prostředí.

obr. 4 Schéma nuceného větrání s rekuperací

obr. 5 Schéma rekuperátora

PV - přívod čerstvého vzduchu z exteriéru
POV - přívod čerstvého ohřátého vzduchu do místnosti
OV - odvod odpadového vzduchu z místnosti
OOV - odvod odpadového vzduchu, který odevzdal teplo čerstvému vzduchu do exteriéru

Ve výborně tepelně izolovaném domě s nuceným větráním přes rekuperační jednotku se zvyšuje možnost využít vnitřní a sluneční tepelné zisky.
Tyto zisky se potom můžou významnou mírou podílet na vytápění.

Jde hlavně o:
a) Vnitřní tepelné zisky
  - "odpadové" teplo z el. zařízení (počítač, osvětlení, žehlička, lednička …)
  - teplo z lidí (člověk představuje cca 100W)

b) Sluneční zisky

Na maximální využití těchto zisků je potřebné mít pružně reagující vytápěcí systém. V pasivních domech se klasický vytápěcí systém ani nerealizuje, protože tepelné ztráty jsou prakticky pokryté vnitřními a slunečními zisky.

Další faktory ovlivňující energetickou spotřebu

Pro úplnost si připomeňme některé další faktory a použitelné technologie.

a) Určující: takové, které mají výrazný vliv na úsporu a jsou prakticky povinné.

• orientace domu na světové strany: Okna na jih, případně na východ, západ
• faktor tvaru: Vyjadřuje plochu obalových konstrukcí vůči objemu budovy. Budovy s menší hodnotou, málo členité mají výhodu.
• akumulační jádro: Vnitřní konstrukce schopné akumulovat teplo a vytvářet tepelnou stabilitu místnosti. Snižují možnost přehřívání v létě.

b) Doplňkové:

• venkovní rolety a žaluzie: Používáním rolet se dají významně snížit tepelné ztráty v nočních hodinách v zimě a přehřívání letních dnech.

c) Technologie na přípravu TÚV a vytápění:

• solární kolektory
• tepelná čerpadla
• elektrická výhřevná tělesa