Energetická hospodárnosť budov: Viac než len trieda
Energetická hospodárnosť budov je dnes jednou z kľúčových tém v stavebníctve. Na prvý pohľad to vyzerá logicky, ale v skutočnosti ide o nebezpečné zjednodušenie.Energetická trieda A0 podľa slovenskej legislatívy sa totiž neurčuje podľa skutočnej kvality stavby (čiže podľa toho, aké má múry, okná, strechu a tepelné mosty), ale podľa globálneho ukazovateľa primárnej energie EP,glob. Toto je optický klam, ktorý je pre bežného človeka ťažko rozpoznateľný.
Trieda A0 preto nie je automatickou zárukou kvalitnej stavby. Na Slovensku sa už niekoľko desaťročí realizujú opatrenia na znižovanie spotreby energie.
Zákon č. 555/2005 Z.z. o energetickej hospodárnosti budov ustanovuje postupy a opatrenia na zlepšenie energetickej hospodárnosti budov s cieľom optimalizovať vnútorné prostredie v budovách a znížiť emisie oxidu uhličitého z prevádzky budov a pôsobnosť orgánov verejnej správy. Podľa zákona musí nová budova spĺňať minimálne požiadavky na energetickú hospodárnosť nových budov určené technickými normami. Pri energetickej certifikácii sa budova zatrieďuje do energetickej triedy. Základom energetickej certifikácie je výpočet a kategorizácia budov.
Vyhláškou č. 625/2006 Ministerstva výstavby a regionálneho rozvoja Slovenskej republiky z 22. novembra 2006 sa vykonáva zákon č. 555/2005 Z. z. Celková potreba energie na prípravu TV vyjadruje potrebu energie na prípravu TV a vlastnú spotrebu energie podľa technickej normy prEN 15316-3-2 - Vykurovacie systémy v budovách. Metódy výpočtu energetických požiadaviek systému a účinnosti systému. Systémy prípravy teplej vody a distribúcia.
Energetický certifikát rodinného domu vykurovaného peletovým kotlom je dokument, ktorý popisuje energetickú náročnosť budovy. Energetickou certifikáciou sa budova zaradí do energetickej triedy, a to z pohľadu celkovej potreby energie (na vykurovanie a prípravu teplej vody) a primárnej energie. V prípade primárnej energie sa zohľadňuje aj ekologické hľadisko, teda emisie CO2.
Potreba tepla na vykurovanie
Potreba tepla na vykurovanie predstavuje množstvo tepla, ktoré treba dodať do vykurovaného priestoru počas jednej vykurovacej sezóny, aby sa udržala požadovaná vnútorná teplota napríklad 20 - 21 °C.
Qₕ,nd v slovenskej legislatíve (vyhláška 364/2012 Z. z.) je ukazovateľ, ktorý vyjadruje potrebu tepla na vykurovanie.
Skutočná spotreba tepla, dosiahnutá v reálnych podmienkach, však býva často oveľa vyššia. Stretol som sa s prípadmi bytových domov, ktoré mali skutočnú spotrebu tepla na vykurovanie dvoj- až trojnásobne vyššiu, než bola predpokladaná potreba tepla uvedená v energetickom certifikáte.
Ako je to možné? V podobných prípadoch, keď je rozdiel medzi teoretickou potrebou a skutočnou spotrebou tepla na vykurovanie výrazný, je veľmi pravdepodobné, že došlo k viacerým chybám. Využijeme pri tom dostupné údaje z projektov, energetického certifikátu a informácie o spotrebe tepla na vykurovanie v posudzovanom období.
Príčiny rozdielov medzi teoretickou potrebou a skutočnou spotrebou
Využitie projektov, odborných posudkov a energetických certifikátov pri dosahovaní energetických úspor má význam len vtedy, ak sa objekt vykuruje navrhovaným spôsobom. Pre prípadných záujemcov o zníženie spotreby tepla na vykurovanie v obnovených BD, a tým aj o zníženie nákladov na bývanie, uvediem „základné desatoro“ správneho postupu. Vychádza sa pri tom, samozrejme, z predpokladu, že pri obnove BD sa splnili všetky platné požiadavky a odporúčané postupy.
O konečnej spotrebe tepla na vykurovanie konkrétneho domu však nakoniec rozhodujú len dva z týchto subjektov - dodávateľ a odberateľ tepla. Všetci ostatní zastávajú len pomocnú či poradnú funkciu.
Keďže spotreba tepla na vykurovanie závisí len od dodávateľa a odberateľa, štátne inštitúcie, správcovské spoločnosti ani projektanti ju nemôžu ovplyvniť. Takže konečná spotreba tepla na vykurovanie a zníženie spotreby po realizácii úsporných opatrení závisia len od správania sa vlastníkov bytov.
Vykurovací systém objektu bol navrhovaný ako jeden celok, ktorého úlohou je zabezpečiť optimálnu tepelnú pohodu v každej miestnosti daného objektu. Z toho vyplýva, že očakávané úspory sa dosiahnu len v tom prípade, ak sa bude správne vykurovať celý objekt. Aby sme znížili spotrebu tepla, treba tomu prispôsobiť naše správanie. Len tak môžeme zabrániť problému nadmernej spotreby. Nielen krátkodobo pre niektorých jednotlivcov, ale pre všetkých vlastníkov v dlhšom časovom horizonte. Ak má byť BD správne vykurovaný, musia kúriť všetci. Ak chce BD dobre kúriť a pritom ušetriť náklady, musia byť správne vykurované všetky miestnosti v dome, a to počas celého vykurovacieho obdobia.
Rozdiel v spotrebe medzi jednotlivými miestnosťami (bytmi) mohol byť spôsobený len vetraním. Vetrané byty mohli mať spotrebu tepla asi o 30 % vyššiu ako nevetrané (neobývané) byty. Správnym používaním TRV bolo možné využiť tepelné zisky a znížiť spotrebu tepla asi o 33 % na 97,7 kWh/(m2 . r). Tento predpoklad však platí len v tom prípade, ak sa všetky TRV v celom dome počas vykurovacieho obdobia používajú správne - teda sú nastavené na predpísanú regulačnú teplotu podľa projektu.
Po obnove klesne potreba tepla na krytie strát prestupom a vyrovná sa približne potrebe tepla na vetranie miestností (stĺpec 3 na obr. 1). Z toho vyplýva, že rozdiel v spotrebe vetraného a nevetraného bytu môže byť až 45 %. Správnym využitím tepelných ziskov pomocou TRV možno znížiť spotrebu tepla riadne vetraného bytu na 34,2 kWh/(m2 . r). Pri nevetranom byte, ak počítame aj s využitím tepelných ziskov z oslnenia, môže byť spotreba tepla dokonca len 26,9 kWh/(m2 . Spotreba nevetraného bytu pri vykurovaní na predpísanú teplotu a pri riadnom využití tepelných ziskov môže byť menšia ako 40 % spotreby riadne vetraného bytu, ktorý tepelné zisky nevyužíva.
Energetické triedy a legislatíva
Požiadavky na potrebu energie v novopostavených domoch sa postupne sprísňujú a spolu s tým stúpajú nároky na stavbu aj na jej technické vybavenie. Ako sa dá „zmestiť“ do predpísaných energetických tried a limitov? Musí mať nízkoenergetický dom rekuperáciu a tepelné čerpadlo? Mal by byť váš nový dom nízkoenergetický, ultranízkoenergetický alebo pasívny? V týchto pojmoch vládne u nás mierny chaos, ktorý spôsobuje používanie dvojakej kategorizácie stavieb.
Pasívne domy vystačia s menej než 5 kWh/m2 a rok a väčšinu svojej potreby energie pokryjú z obnoviteľných zdrojov. Hoci sa s nemeckými kategóriami často stretnete v rámci marketingu firiem, naša legislatíva ich nepozná.
Ultranízkoenergetické (UND) domy sú tie, ktoré sa dostanú na polovičnú hodnotu, teda pod 50 kWh/m2 a rok.
Domy s takmer nulovou potrebou (TND) potrebujú menej než 25 kWh tepla na m2 a rok, teda „horšie“ než pasívne.
Požiadavky na teplotechnické vlastnosti a potrebu energie v rodinných domoch sa sprísnili od 1. 1. 2016 a po roku 2020 (presnejšie od 1. 1. 2021) budú ešte prísnejšie. Nejde však len o potrebu tepla na vykurovanie, ale o viaceré teplotechnické parametre. Všetky požiadavky sa pritom postupne sprísňujú v niekoľkých krokoch. Posledným „prelomovým“ dátumom bol 1. 1. 2016, odkedy musia byť všetky novostavby ultranízkoenergetické (energetická trieda A1). Najbližšia zmena nás čaká 1. 1. 2021 - od konca kľúčového roku 2020 budú musieť byť všetky novopostavené domy v kategórii s takmer nulovou potrebou (trieda A0).
Potreba energie na vykurovanie je vlastne rozdiel tepelných strát (obvodovými konštrukciami, tepelnými mostmi a vetraním) a tepelných ziskov (vnútorných a zasklenými plochami). Dá sa teda vo veľkej miere ovplyvniť stavebne - tepelnoizolačnými parametrami obvodových konštrukcií, minimalizáciou tepelných mostov, veľkosťou a orientáciou zasklených plôch (teda pasívnymi solárnymi ziskami), tvarom domu… I keď budú mať všetky konštrukcie predpísané parametre, pri nevhodnej orientácii alebo tvare stavby sa môže stať, že dom bez technickej pomoci limit na potrebu tepla nesplní.
Pri klasickom vetraní oknami sa totiž stráca asi 40 % tepla, čo zohľadňuje aj výpočtový model. Dnešné rekuperácie majú účinnosť priemerne okolo 80 %, čo znamená, že zo vzduchu, ktorý sa z domu odvádza, sa 80 % tepla odovzdá čerstvému vzduchu, ktorý do domu prichádza. Tým sa dá potreba tepla na vykurovanie znížiť o viac než 30 %.
Na potrebu tepla na vykurovanie rodinného domu má výrazný vplyv tzv. faktor tvaru. Zjednodušene povedané, ide o pomer povrchu domu, cez ktorý môže teplo unikať, k obstavanému objemu, ktorý treba vykúriť. Čím menšie sú ochladzované plochy pri danom obstavanom objeme, tým menšie sú tepelné straty. Čím väčšia je povrchová plocha domu, tým viac tepla ňou uniká. Na vine je faktor tvaru.
Energetická účinnosť budov | Tento starý dom
Potreba energie na prípravu teplej vody
Celková potreba energie na prípravu TV vyjadruje potrebu energie na prípravu TV a vlastnú spotrebu energie podľa technickej normy prEN 15316-3-2 - Vykurovacie systémy v budovách. Metódy výpočtu energetických požiadaviek systému a účinnosti systému. Systémy prípravy teplej vody, distribúcia.
Tepelná strata zásobníkov a zásobných nádrží nesmie prekročiť hodnoty podľa technickej normy STN EN ISO 12241 - Tepelná izolácia technických zariadení budov a priemyselných prevádzok. Výpočtové pravidlá.
Spotreba energie na prevádzku distribučného systému sa vypočíta podľa technickej normy prEN 15316-3-2 - Vykurovacie systémy v budovách. Metódy výpočtu energetických požiadaviek systému a účinnosti systému. Systémy prípravy teplej vody, distribúcia.
Po rekonštrukcii stúpacích rozvodov je nutné uvažovať s takou hrúbkou tepelnej izolácie, aby tepelná strata - lineárna hustota tepelného toku potrubia neprekročila hodnotu 8 W/m.
Po rekonštrukcii ležatých rozvodov je nutné uvažovať s takou hrúbkou tepelnej izolácie, aby tepelná strata - lineárna hustota tepelného toku potrubia neprekročila hodnotu 8 W/m.K.
Zaizolovaním distribučného rozvodu teplej vody podľa požiadaviek vyhlášky 625/2006 (tepelná strata - lineárna hustota tepelného toku potrubia nemá prekročiť hodnotu 8 W/m) je možné systém teplej vody v bytovom dome zatriediť do výhodnejšej energetickej triedy o jeden prípadne viac stupňov, čo závisí od spôsobu zásobovania budovy teplou vodou a rozsiahlosti distribučného rozvodu.
Tepelné čerpadlá a úspory energie
Tepelné čerpadlo odoberá teplo z prostredia a využíva ho na vykurovanie a ohrev teplej vody, či už ide o vzduch, zem alebo vodu. Fungovanie tepelného čerpadla je založené na procese chladiaceho okruhu, v ktorom sa teplo z odoberaného prostredia zvyšuje na požadovanú úroveň teploty. To si vyžaduje použitie špirálových alebo piestových kompresorov, ktoré pracujú efektívne a sú sotva počuteľné, ale zvyčajne spotrebúvajú elektrickú energiu.
V závislosti od zdroja tepla potrebuje tepelné čerpadlo na výrobu tepla zo vzduchu, zeme alebo vody približne 20 až 25 % elektrickej energie. To znamená, že na výrobu desiatich kilowatthodín využiteľného tepla sú potrebné približne dve kilowatthodiny (kWh) elektrickej energie.
Všeobecne platí, že vzduchové tepelné čerpadlo má vyššiu spotrebu energie ako tepelné čerpadlo zem/voda alebo voda/voda. Je to preto, že pôda a voda odovzdávajú teplo relatívne rovnomerne počas celého roka. Teploty okolitého vzduchu viac kolíšu. Na pokrytie potreby tepla je potrebné viac energie, najmä v zimných mesiacoch. Na druhej strane, tepelné čerpadlá využívajúce vzduch sa dajú inštalovať takmer kdekoľvek, nevyžadujú si úradné schválenie a ich nákup a inštalácia sú lacnejšie.
Na približný výpočet spotreby energie tepelného čerpadla je potrebný sezónny výkonový faktor (SPF). Stanovuje sa ním vyrobená tepelná energia v pomere k spotrebovanej elektrickej energii. Napríklad pri sezónnom výkonovom faktore štyri tepelné čerpadlo vyrobí štyri kWh tepelnej energie z jednej kWh elektrickej energie.
Okrem sezónneho výkonového faktora sa pri tepelných čerpadlách môže uvádzať aj výkonnostný koeficient (COP). Ten tiež predstavuje pomer dodanej a rozptýlenej energie. COP však platí len pre určitý časový bod, napríklad pre teplotu vzduchu 15 stupňov Celzia a teplotu prietoku 35 stupňov Celzia.
Okrem sezónneho výkonového faktora a zdroja tepla je rozhodujúcim faktorom spotreby energie tepelného čerpadla individuálna potreba tepla. Úroveň potreby tepla závisí od individuálneho správania užívateľov a od energetického stavu budovy. Napríklad staršie budovy, ktoré neprešli modernizáciou, majú vyššiu potrebu tepla ako dobre izolované novostavby.
Systém podlahového vykurovania je plošný vykurovací systém, ktorý odovzdáva teplo do miestnosti prostredníctvom sálavého tepla. Takto sa tepelná energia rovnomerne rozdeľuje na veľké plochy a uvoľňuje svoj účinok až vtedy, keď narazí na pevné telesá, ako sú steny alebo ľudia. Pre porovnanie, radiátor vyžaduje teplotu do 70 stupňov Celzia. Keďže účinnosť vykurovacieho systému s tepelným čerpadlom sa ďalej zvyšuje, čím menší je rozdiel medzi zdrojom tepla a teplotou prúdenia vykurovacieho systému, prevádzka s podlahovým vykurovaním je nielen možná, ale aj odporúčaná. V tejto kombinácii totiž tepelné čerpadlo dosahuje maximálnu možnú účinnosť.
Tepelné čerpadlá v dvojrežimovej prevádzke alebo hybridné tepelné čerpadlá sa odporúčajú pre radiátorové systémy s vyššími teplotami a pre staršie budovy.
Spotrebu tepelného čerpadla možno lacno pokryť aj solárnou elektrinou z vlastnej strechy. Fotovoltické systémy vyrábajú elektrinu z voľne dostupnej slnečnej energie. Akumulačné jednotky zabezpečujú, aby ste túto energiu mali k dispozícii aj vtedy, keď slnko nesvieti. Spotreba vlastnej vyrobenej energie tak ponúka väčšiu nezávislosť od energetických služieb.
Vzduchové tepelné čerpadlá sa vyznačujú tichou prevádzkou. Pri vzduchových tepelných čerpadlách hrajú významnú úlohu zvukové imisie a požiadavky na priestor. Veľké tepelné čerpadlá Viessmann umožňujú ekologické vykurovanie pomocou obnoviteľných zdrojov energie.
Kozuby a kachle môžu byť zdrojom sálavého a konvekčného tepla. Vtedy obvykle slúžia ako doplnkové lokálne vykurovanie.
Elektrický ohrievač vody Lydos Hybrid využíva najmodernejšiu technológiu tepelného čerpadla. Vďaka hybridnej technológii dosahuje až 50 % úsporu energie (energetická trieda A). Úspornosti jeho prevádzky pomáha aj inovatívny riadiaci softvér.
Výpočet spotreby energie z energetického certifikátu
Energetický certifikát nie je len povinný dokument pri kolaudácii, predaji alebo prenájme nehnuteľnosti. Obsahuje údaje, ktoré vám umožnia odhadnúť, aké budú ročné náklady na energiu vo vašom dome či byte. Správny výpočet z energetického certifikátu vám poskytne jasný obraz ešte predtým, ako sa pustíte do kúpy, výstavby alebo rekonštrukcie.
Ako sa vypočíta spotreba z energetického certifikátu?
Výpočet predpokladanej spotreby energie z energetického certifikátu je jednoduchý, ak poznáte základné kroky. Postup sa skladá z troch fáz - získanie údajov, matematický prepočet a prepočet na cenu energie.
- Získajte kľúčové hodnoty z certifikátu - merná potreba tepla na vykurovanie a teplú vodu (kWh/m².rok) + úžitková plocha domu.
- Prepočítajte na ročnú potrebu - vynásobte hodnoty plochou domu.
- Sčítajte výsledky a prepočítajte na € podľa tarify plynu alebo elektriny.
Tip: Pozrite si videonávod na výpočet z energetického certifikátu.
Kde nájdem údaje pre výpočet v energetickom certifikáte?
Údaje potrebné na výpočet spotreby energie sa nachádzajú na viacerých miestach v certifikáte:
- Merná podlahová plocha - zvyčajne na prvej strane certifikátu, pod fotografiou objektu.
- Merná potreba tepla na vykurovanie (kWh/m².rok) - uvedená v časti hodnotenia energetickej náročnosti (strana 2, vrchná časť).
- Merná potreba energie na prípravu TUV (kWh/m².rok) - spravidla hneď pod hodnotou vykurovania.
- Energetická trieda budovy - farebne označená škála A0 - G, ktorá vám rýchlo ukáže úroveň úspornosti objektu (úvodná strana v certifikáte).
Vzorový postup výpočtu spotreby energie
- Zistite podlahovú plochu domu: napr. 120 m².
- Odpíšte hodnoty z certifikátu: napr.
Ak viete, ako z neho vyčítať kľúčové údaje a urobiť správny výpočet, získate jasný obraz o tom, aké budú vaše budúce účty za energie.
