Vytápění energií z klasických zdrojů

22.08.2009 Vytápění, větrání, úprava vzduchu

Jaký systém vytápění zvolit, aby byl účinný a úsporný? Lze úspor dosáhnout s elektřinou nebo plynem? Je moudré vracet se k pevným palivům?


V souvislosti s dotacemi Zelená úsporám budou lidé uvažovat o stavbě nízkoenergetického domu, případně o zateplení staršího domu nebo výměmě oken. A zřejmě budou přemýšlet také o využití úspornějších systémů vytápění.

Elektrická energie

Protože při výrobě elektrické energie často dochází k velkému znečistění ovzduší (tepelné elektrárny), a navíc elektřinu potřebujeme i pro další lidské činnosti, je „škoda“ elektřinou plýtvat na vytápění. V některých případech se tomu však nedokážeme vyhnout, nemáme jinou možnost. Pak je ale v zájmu společnosti (i naší peněženky) zvolit některý z úspornějších systémů.

Pro nízkoenergetické domy (nebo také účinně zateplené půdní vestavby) je možné využít velmi úsporného teplovzdušného vytápění a větrání s rekuperací, kde mohou být zdrojem tepla elektrické spirály s nízkým příkonem. O energeticky pasivních stavbách se říká, že se „vyhřejí i fénem na vlasy“. Spotřeba elektřiny je opravdu minimální, zvláště při doplnění soustavy slunečními kolektory pro letní ohřev teplé vody. Pak by bylo zbytečné uvažovat o nákladném tepelném čerpadlu, na celé teplovzdušné vytápění spotřebujeme stejně málo elektřiny jako na provoz čerpadla. Pasivní dům je však prozatím bílou vránou. A ve starších domech s vyššími ztrátami nepřichází takový způsob vytápění v úvahu.

Elektrické přímotopy mají velkou spotřebu, za celoroční vytápění zaplatíme více než 30-50 tisíc korun, přestože získáme výhodnější sazbu. Také nízká pořizovací cena (odpadají rozvody trubek, kotel, komín) je jen relativní, velký příkon většinou potřebuje rekonstrukci elektroinstalace. Navíc vysoká teplota topidel zhoršuje vzduch, spaluje se na nich velké množství prachu.

Úspornější je podlahové elektrické vytápění. Pořizovací cena bývá vyšší, ale provoz vychází příznivěji a vložené náklady se tak po čase vrátí. K dosažení příjemné tepelné pohody v místnosti totiž stačí menší celková teplota, výškové rozložení teplot je příznivější. Z obrázků je zřetelné, jak proudí vzduch v místnosti, která je vytápěná radiátorem (teplý vzduch stoupá nahoru, po ochlazení klesá dolů), na rozdíl od místnosti s vyhřívanou podlahou, odkud teplota sálá – nejvyšší teplota je dole a vzduch neproudí.

Výkon podlahového vytápění se předem dimenzuje nejenom podle plochy (objemu) bytu, ale také podle typu podlahové krytiny. Nejvhodnější jsou keramické dlažby s vyšší tepelnou vodivostí. Plasty mají horší přenos tepla, stejně jako koberce. Dřevěné podlahy se doporučují tenké do 0,8 cm. V praxi se při podlahovém vytápění používají i klasické dubové vlysy (2,2 cm), ale ztrácí se efekt výrazné úspory tepelné energie. Některé firmy pro tento účel začaly vyrábět vlysy vysoké 1,4 cm.

Na našem trhu je nejznámější systém Devi, který podlahu opatřuje topnými kabely nebo nízkými topnými rohožemi. Vytápění je řízeno automatickým termostatem.

Výhodou elektricky vytápěné podlahy (oproti teplovodní) je nižší pořizovací cena a pro rekonstrukce rozhodující malá celková výška podlahy. Elektricky vyhřívané podlahy se dříve využívaly jen pro temperování (v kombinaci s jiným zdrojem tepla), ale dnes už se jimi vytápějí i celé rodinné domy, zvláště v místech, kde není napojení na plyn nebo dálkové topení. Podlahové vytápění má podstatně levnější provoz než elektrické přímotopy, a podle některých statistik vychází i levněji než klasické ústřední teplovodní topení (s radiátory) na plynový kotel.

Vytápění zemním plynem

Plynový kotel je dnes u nás nejrozšířenějším zdrojem tepla pro vytápění bytů a rodinných domů, v letech 1996 až 2002 proběhla v ČR dokonce nová vlna plošné plynofikace, zemní plyn patřil k nejlevnějším zdrojům pro vytápění. Od té doby však pravidelně zdražuje. Vývoj cen se nedá předpokládat, ale je jisté, že dál porostou, možná převýší i cenu elektrické energie. 99 % zemního plynu se k nám navíc přivádí ze zahraničí a minulá zima nám předvedla, že „velký bratr“ může kdykoliv uzavřít kohout.

Úspor je možné dosáhnout při teplovodním vytápění s nižší teplotou vody. Nutné je předejít také ztrátám tepla v rozvodech vody; trubky musíme tepelně izolovat. Stejně jako u elektřiny je úspornější vytápění podlahové, kromě zmíněných výhod má však nevýhodu ve velké tepelné setrvačnosti – při náhlém oteplení se může dům či byt snadno přehřát. Regulace je obtížnější, snadněji se regulují jen menší plochy do 15 m². Při instalaci podlahového vytápění jako jediného zdroje tepla je vhodné rozdělit celý systém na menší okruhy, které se pak podle potřeby uzavírají, případně udržují požadovanou teplotu pomocí impulsů od čidel v jednotlivých místnostech.

Další možností efektivnějšího využívání energie jsou kondenzační plynové kotle s velmi vysokou účinností, až o 11 % vyšší než u klasických kotlů. Při spalování zemního plynu vzniká hořením vodíku určité množství vody, která se při hoření ohřívá a pak v podobě vodní páry spolu s oxidem uhličitým (spaliny) odchází komínem. Teplé spaliny však v sobě mají ukrytou určitou tepelnou energii, říká se jí latentní teplo. Pokud spaliny ochladíme pod teplotu jejich rosného bodu, dojde ke kondenzaci a k uvolnění tohoto ukrytého tepla. V kondenzačním kotli se na rozdíl od běžných kotlů využívá takto uvolněná energie k dalšímu ohřevu topné vody. Optimální je kombinace kondenzačního kotle s nízkoteplotním systémem vytápění, například podlahovým.

Plynové přímotopy (wavky) do každé místnosti jsou provozně srovnatelné s elektrickými, ale nemají výhodu minimálních vstupních investic – namísto rozvodů topné vody se dělá rozvod plynu. Hodí se jen pro malé byty nebo objekty, kde se netopí celoročně. Škodlivé spaliny se odvádějí ven zdí pod oknem, okno musí být dobře utěsněno, při větrání se kamna musí na chvíli vypnout.

U bytů v nájemních domech, zvláště nezateplených, zůstává plynové vytápění zřejmě ještě na dlouhou dobu jediným vhodným řešením. Uvažovat například o tepelném čerpadle pro celý bytový dům je teoreticky možné, ale jen pokud jsou všichni vlastníci bytů ochotni složit se na tak vysokou investici (další na zateplení domu, bez kterého tepelné čerpadlo nemá smysl). Velikost pozemku pak musí umožnit více vrtů (vzdálených od sebe alespoň 10 m) pro dostatečný výkon čerpadla.

Pevná paliva

Podle statistik běžná rodina vydá za plynové vytápění 35 až 50 tisíc ročně. Pro sociálně slabší vrstvy to není málo, nemůžeme se tedy divit, že mnozí lidé nechávají své plynové kotle ležet ladem a pořizují si znovu kamna na pevná paliva. Topení uhlím, především méně kvalitním, však značně znečisťuje ovzduší. Nechceme-li ještě více zatížit už tak znehodnocené životní prostředí, není to řešení rozumné a perspektivní.

Zcela jiným typem kotlů a kamen na pevná paliva jsou kotle na dřevo a biomasu nebo teplovzdušné krby. Vytápí se v nich energií z obnovitelných zdrojů, spalováním nevzniká tolik škodlivin, neničí ovzduší. Krby navíc poskytují teplo příjemné i na pohled, oheň v interiéru je velmi působivým prvkem pro pocit „tepla domova“.

Věra Konečná

Foto firma Devi

8

Články s tematikou vytápění a větrání byly napsány na základě konzultací s ing. Petrem Morávkem a ing. Ladislavem Ročárkem.

Ing. Petr Morávek, CSc., je odborníkem v oblasti mikroklimatu budov a zpětného získávání odpadního tepla, zakladatelem společnosti Atrea.

Ing. Ladislav Ročárek je specialista na vytápění, větrání a klimatizaci nízkoenergetických domů, pracuje ve firmě Tepelná čerpadla IVT.

Literatura:

Humm, Othmar. Nízkoenergetické domy (NiedrigEnergieHäuser). Překlad Jan Tywoniak. Grada Publishing, spol. s r.o., 1999

Srdečný, Karel, Macholda, František. Úspory energie v domě. Grada Publishing, a.s., 2004

Dufka, Jaroslav. Vytápění domů a bytů. Druhé, zcela přepracované vydání. Grada Publishing, a.s., 2004

Šmelhaus, Pavel, ing. arch., a kolektiv. Nízkoenergetický dům. ABF, a.s., Nakladatelství ARCH, 2004.

Počinková, Marcela, ing., Čuprová, Danuše, ing., CSc., Mudráková, Alena, ing. Úsporný dům. ERA group, spol. s r.o., 2004.