Vytápění pasivních domů a jak na něj


Sdílejte:

vytápění

Pasivní domy jsou budovy zajišťující příjemné vnitřní prostředí v létě i v zimě bez použití klasického otopného systému. Oproti stávajícím budovám, které jsou spíše tepelnými zářiči, spotřebují o 85 až 90 % méně energie.

V porovnání s novostavbami splňujícími současné národní normy a předpisy činí úspora pasivních domů až tři čtvrtiny. Pasivní dům nevyužívá různá nákladná a technicky náročná zařízení, která neřeší snižování potřeb dodávané energie, ale jen efektivnější proměnu.

Naopak koncepce pasivního domu stojí na prvcích, které mají za úkol snížit závislost objektu na dodávkách energie. Po snížení tepelných ztrát je možné výrazně snížit výkon zdroje i celkový objem technologií.

Zmenšení energetické náročnosti pasivních domů by nebylo možné bez mimořádně kvalitního zateplení, které současně v době vzrůstajících nároků na kvalitu bydlení přináší výtečnou tepelnou pohodu prostředí.

Větrací systém se zpětným ziskem tepla neustále zajišťuje čistý čerstvý vzduch v celém domě, aniž by vznikal průvan a velké tepelné ztráty. Díky vzduchotěsné obálce budovy, vyloučení tepelných mostů a neustálému větrání pak zůstávají konstrukce suché a bezporuchové.

Název pasivní dům vychází z principu využívání pasivních tepelných zisků v budově. Jsou to vnější zisky ze slunečního záření procházejícího okny a zisky vnitřní – teplo vyzařované lidmi a spotřebiči.

Díky velmi kvalitní izolaci tyto zisky „neutíkají“ ven a po většinu roku postačují k zajištění příjemné teploty v místnostech. Vše dohromady zvyšuje kvalitu bydlení a hodnotu nemovitosti.

Základními mezinárodně uznávanými kritérii je splnění:

15 kWh/(m2.a) – maximální roční potřeba tepla na vytápění

0,6 h-1 – maximální neprůvzdušnost n50 (ověřená tlakovou zkouškou nesmí překročit hodnotu 0,6-1/hod, což znamená, že při přetlaku nebo podtlaku 50 Pa se nesmí za hodinu vyměnit netěsnostmi v obálce více než 60 % vnitřního objemu vzduchu)

120 kWh/(m2.a) – maximální roční celková potřeba primární energie

Na pokrytí tepelných ztrát objektu, i když jsou malé, je nutné do domu dodat potřebné teplo. V pasivních domech se využívají dvě koncepce vytápění: teplovzdušné, kde je nosičem tepla přímo vzduch, nebo vytápění klasickými zdroji tepla s jiným topným médiem (stropní, stěnové a podlahové vytápění nebo i přímotopné panely a radiátory).

Teplovzdušný systém vytápění

U pasivních domů platí pravidlo: čím méně techniky a rozvodů, tím lépe. Rozvod vzduchu lze současně využít k distribuci tepla a nahrazuje se jím klasická otopná soustava. Teplo dodávané do vzduchu slouží nejen pro samotné dohřátí vzduchu, ale hlavně na pokrytí tepelných ztrát místností.

Sloučení řízeného větrání a teplovzdušného vytápění šetří pořizovací náklady a k vytápění obytných prostor se toto řešení využívá nejčastěji. Teplovzdušné vytápění lze realizovat jen u domů s velmi nízkou tepelnou ztrátou. Ohřev vzduchu zpravidla zajišťuje nízkoteplotní teplovodní výměník zapojený do systému na ohřev teplé vody, případně elektrický ohřívač. 

Kombinace nuceného větrání a klasického vytápění

Při použití konceptu samotného nuceného větrání s rekuperací se dohřev vzduchu realizuje klasickým způsobem – radiátory, stěnovým nebo podlahovým topením. Výhodou je, že u pasivních domů nemusí být zdroje tepla umístěny u oken, protože povrchové teploty skla jsou vyšší a nedochází zde ke kondenzaci.

Je ovšem nutno zabezpečit kvalitní regulaci a přiměřený výkon těchto zdrojů. Takové řešení poskytuje možnost kvalitní regulace teplot v jednotlivých místnostech, i když za vyšší pořizovací náklady.

V koupelně se standardně navrhuje topný žebřík nebo podlahové topení. Velkou výhodou sálavých systémů je, že teplo je pro uživatele mnohem příjemnější a někdy umožňuje snížení vnitřní teploty v obytných místnostech při dosažení stejné tepelné pohody jako u teplovzdušného systému.

Letní chlazení

K chlazení v létě se nepoužívají žádná doplňková chladicí zařízení, jako je klimatizace aj. Systém nuceného větrání spolehlivě funguje i v době, kdy by přirozené větrání okny v důsledku malého pohybu vzduchu nefungovalo.

Na předchlazení vzduchu se nejčastěji používá zemní výměník tepla. Chladicí výkon zemního kolektoru je sice omezený, ale při správném návrhu stínění a okenních ploch na udržení letních teplot v interiéru pod 26 °C plně postačuje.

Efektivní je i použití tzv. nočního chlazení, při kterém se do objektu přivádějí větší objemy chladnějšího vzduchu. Takto předchlazený objekt si udržuje vhodnou teplotu po celý den. Větrací jednotky obyčejně obsahují letní režim, kde odpadní vzduch prochází kolem výměníku tepla přes bypass a neohřívá nasávaný chladný vzduch.

Zdroj tepla

Pasivní dům má natolik nízké tepelné ztráty, že zdrojem tepla může být v podstatě cokoliv. Jak potvrdily výpočty i praktické zkušenosti, jsou i během nejchladnějšího období tepelné ztráty v rozmezí 10 až 15 W/m2. Pro vytápění místnosti o ploše 15 m2 pak stačí výkon zdroje přibližně 200 W, tedy výkon odpovídající dvěma stowattovým žárovkám.

Je to tak málo, že v celoroční bilanci je významnější příprava teplé vody než vytápění. Výhodou je radikálně nižší potřebný výkon zdroje tepla a i otopné soustavy. Dle místních podmínek a přání investora lze u pasivního domu využít více možností zdrojů tepla.

Přímo elektricky je možné dosáhnout nejnižších pořizovacích nákladů, avšak za cenu vyšších provozních nákladů s nejistým dalším vývojem cen. Často se používá kotel na pevná paliva (např. pelety nebo kusové dřevo) či plynový kotel ve spojení se zásobníkem tepla.

Solární kolektory mohou tvořit vhodný doplněk levného zdroje tepla pro ohřev teplé vody. Také miniaturní tepelná čerpadla, která jsou dnes na trhu, tvoří velice zajímavý zdroj s levnými provozními náklady.

Vzhledem k tomu, že potřebný topný výkon pro dohřev vzduchu je výrazně nižší než výkon potřebný k ohřevu vody, dimenzuje se zdroj tepla současně na základě požadavků na přípravu teplé vody a kompenzaci tepelných ztrát.

Zásobník teplé vody je zpravidla využit na 100 % pouze několikrát během dne, a proto pro většinu času může být využit pro dohřev vzduchu. Integrovaný zásobník tepla, který se nejčastěji používá, spojuje více možností dohromady.

Připojení více zdrojů v průběhu celého roku – solárních kolektorů, krbových kamínek, plynového kotle, tedy funkci akumulační nádrže, a současně více odběrů – topení nebo teplovzdušné vytápění, teplovodní žebřík, ohřev teplé vody a jiné.

Pro přípravu teplé vody lze použít kromě klasických způsobů i celou řadu alternativních zdrojů energie včetně zdrojů obnovitelných, jako např. solární energii, biomasu a jiné. Použití obnovitelných zdrojů výrazně snižuje spotřebu primární energie a závislost na dodávkách energie, a je proto v pasivních domech ideálním řešením.

Témata:
Sdílejte:

Doporučujeme

Startuje 9. ročník soutěže E.ON Energy Globe

Oceňujeme ty nejlepší ekologické, energeticky úsporné a inovativní projekty a nápady.