Optimálne vykurovanie pre malé bungalovy: Porovnanie systémov a nákladov

Úvod: Výzva výberu vykurovacieho systému pre rodinný dom

Vykurovací systém, ktorého súčasťou je aj príprava teplej vody, je neoddeliteľnou súčasťou rodinného domu, pričom jeho výber je potrebné a vhodné dôkladne zvážiť ešte pred samotnou výstavbou príslušnej budovy. Voľba systému ovplyvní, pozitívne alebo negatívne, tepelnú pohodu v dome, samotný komfort bývania, ale aj celkové finančné náklady na inštaláciu a prevádzku vykurovacieho systému na dlhú dobu.

V súčasnej dobe sa rodinné domy v štýle bungalov tešia veľkej obľube. Popri stále sa zvyšujúcim cenám energií ľudia častejšie vyhľadávajú najúspornejšie riešenia a upúšťajú od tradičných zdrojov tepla ako je plyn alebo drevo.

Charakteristika a špecifiká bungalovov z hľadiska energetiky

Bungalov je dom v tvare veľkej „placky“ s nízkou strechou. Pôvod bungalovu siaha od koloniálnej Indie, do Bengálska. Móda bungalovov bola z Británie „exportovaná“ do USA a do kontinentálnej Európy.

Kým v Británii ide o určitý pozostatok kultúrneho dedičstva, v našich zemepisných podmienkach je bungalov často postavený iba z dôvodu vzhľadu. Istou nevýhodou bungalovu je aj to, že vyžaduje väčší pozemok, keďže rozložitejšia dispozícia si nutne žiada väčšiu zastavanú plochu.

Nevýhodou jednopodlažného bungalovu je väčšia zastavaná plocha i ochladzovaná obálka, teda väčšia merná spotreba tepla na vykurovanie v porovnaní s kompaktným dvojpodlažným domom. Nepodceňujte pri výbere typu stavby a tvorbe dispozície ani technické zázemie domu a najmä úložné priestory.

Energetická náročnosť a tvar budovy

Preto je dôležité klásť dôraz na energetickú náročnosť. Súčiniteľ prechodu tepla (izolácia) by sa mal blížiť k hodnote 0,15 W/(m2.K) (už dnes sú k dispozícii vhodné konštrukcie obvodového plášťa).

Budova musí mať vhodný, jednoduchý tvar (minimalizácia tepelných mostov) - faktor tvaru budovy pod hodnotu 0,7. Dôležitá je orientácia budovy, veľkosť a typ presklených plôch (pasívne solárne zisky) a samozrejme pre energetickú triedu A0 aj riadené vetranie s rekuperáciou.

Tepelná ochrana budovy ovplyvňuje zaradenie budovy do energetickej triedy. Platí, že čím je tepelná ochrana vyššia, tým je nižšia potreba tepla na vykurovanie bungalovu, a tým môže byť budova zaradená do vyššej energetickej triedy.

Faktor tvaru budovy je pomer vonkajšej plochy rodinného domu (tá plocha, ktorá je ochladzovaná, cez ktorú „uniká“ teplo do okolia) k vnútornému objemu budovy. Tá budova má nižšiu tepelnú stratu, ktorá pri tom istom vnútornom objeme (veľkosti miestností) má čo najmenšiu vonkajšiu ochladzovanú plochu.

Pre porovnanie sme dostali dva typy rodinného domu: bungalov a dvojpodlažný rodinný dom. Oba rodinné domy majú rovnakú vnútornú podlahovú plochu, a to 150 m2.

Celková potreba energie pre tento konkrétny bungalov je 95,89 kWh/(m2.rok) a pre dvojpodlažný rodinný dom 72,11 kWh/(m2.rok).

V článku uvedený rozdiel 24 kWh/(m2.rok) v neprospech bungalovu znamená pri aktuálnej približnej strednej hodnote ponúk dodávateľov zemného plynu ročný vícenáklad cez 4000 Kč.

Stavebná a energetická legislatíva nezakazuje stavať jednopodlažné rodinné domy, pokiaľ spĺňajú požadované energetické kritériá. Každý stavebník by si však mal uvedomiť, že jeho voľba mať dom bez schodiska má trvalý negatívny dopad do energetickej náročnosti, ktorý bez prestavby domu nemožno zmeniť.

Výber vykurovacieho systému: Kritériá a možnosti

Výber tepelného zdroja závisí od množstva faktorov. V prvom rade jeho tepelné straty a pasívne tepelné zisky, ktoré závisia od orientácie domu na svetové strany, od plochy a kvality okenných výplní a to všetko s prihliadnutím na klimatickú oblasť.

Pri výbere vykurovacieho systému je vždy potrebné dbať na rentabilnosť a návratnosť vybraného riešenia. Teda zrátať si nielen nákupnú cenu samotného zariadenia a komponentov, ale aj ročné náklady, servis a životnosť zvolenej technológie ako takej.

Najlacnejšie vykurovanie pre bungalov sa určí metódou „Total cost of ownership“ (TCO) - všetky náklady, ktoré musí majiteľ vynaložiť počas sledovaného obdobia, resp. prevádzkové náklady po dobu životnosti zariadenia.

V rodinnom dome by sme mali mať aspoň dva zdroje tepla navzájom nezávislé od zdroja energie.

Tepelné čerpadlá: Efektívnosť a ekológia

Tepelné čerpadlá sa pokladajú za jeden z najefektívnejších zdrojov vykurovania. Na rozdiel od elektrických radiátorov tepelné čerpadlá elektrickú energiu nepremieňajú priamo na teplo. Sú to zariadenia, ktoré pomocou moderných technológií prečerpávajú tepelnú energiu z vonkajšieho prostredia do interiéru.

Elektrickú energiu využívajú len na pohon kompresoru. Pri spotrebe zhruba 1kW elektriky dokážu vyprodukovať do interiéru až 5kW tepla. Tepelné čerpadlo spotrebuje na kúrenie 4 - 5 krát menej energie ako bežné elektrické vykurovacie telesá.

Na inštaláciu vzduchových tepelných čerpadiel nepotrebujete žiadne vrty ani zemné kolektory. Stačí Vám iba priestor pre umiestnenie vonkajšej jednotky, ktorá odoberá energiu z vonkajšieho vzduchu a prečerpáva ho do interiéru.

Poznáme 2 typy vzduchových čerpadiel podľa toho, ako odovzdávajú energiu v interiéri. Prvý je systém vzduch-vzduch, ktorý tepelnú energiu priamo vyfukuje do interiéru. Bežne tieto zariadenia poznáme pod názvom klimatizácie.

Druhý typ je tepelné čerpadlo vzduch-voda, ktoré pomocou hydroboxu odovzdáva energiu do vody a následne do podlahového vykurovania alebo radiátorov. Týmto zariadením môžete aj efektívne ohrievať teplú vodu.

Tepelné čerpadlá sú primárne určené pre nízkoteplotné vykurovacie systémy v domoch s kvalitnou tepelnou izoláciou. Ich plusom je aj veľká spoľahlivosť a nízka hladina emisií. Obstarávanie ktoréhokoľvek typu tepelného čerpadla je spojené s vyššími počiatočnými investičnými nákladmi. Z dlhodobého hľadiska však presviedča tepelné čerpadlo nízkymi prevádzkovými nákladmi.

Dôležitou nákladovou položkou je spotrebovaná elektrina. Jednotliví dodávatelia elektrickej energie však ponúkajú pre tepelné čerpadlá zvlášť výhodné tarify. Keď sa rozhodnete pre dodávateľa ekologickej elektriny, vykurujete takmer úplne CO2-neutrálne.

Elektrické vykurovanie

Prvé riešenie je použitie priameho elektrického vykurovania (elektrická podlahovka, el. konvektory). Tieto zariadenia vyrobia z 1kW dodanej elektriky 1kW tepelnej energie. Sú investične nenáročné, ale ich nevýhodou je vysoká spotreba elektrickej energie.

Elektrickým vykurovaním sa oplatí vykurovať v prípade využitia plošných elektrických nízkoteplotných systémov. Predstavuje ho podlahové, stenové alebo stropné vykurovanie. Tento systém vykuruje celé plochy sálavým teplom a stačí mu nízka teplota na vykúrenie priestoru.

Veľkou nevýhodou tohto vykurovania je závislosť na cene elektrickej energie, ktorá sa môže v budúcnosti nepredvídateľne meniť. Taktiež pri nedostatočnom prísune elektriny alebo kolísaní prúdu sa nám domácnosť nevykuruje dostatočne a my máme pocit chladu.

Plynové vykurovanie

Pokiaľ žijete v plynofikovanej oblasti a máte možnosť napojenia na verejný plynovod, je to ešte stále z hľadiska nadobúdacích nákladov tá najlacnejšia cesta, ako si zabezpečiť tepelnú pohodu a teplú vodu v domácnosti.

Ceny plynu už budú však iba rásť, a keďže ide o fosílne palivo, nedá sa tu hovoriť ani o ekológii. Zásobovanie teplom je však veľmi pohodlné a, navyše, bez potreby skladových priestorov.

Pri výbere kotla by ste nemali hľadieť na možnú finančnú úsporu a pred klasickým kotlom uprednostnite kondenzačný plynový kotol. Kondenzačný kotol oproti klasickému plynovému kotlu dokáže využiť aj teplo z vodných pár obsiahnutých v spalinách a toto teplo ďalej odovzdať vykurovaciemu systému.

V porovnaní s klasickým kotlom je tak účinnosť kondenzačného plynového kotla o 18 % vyššia. Vyžadujú si pomerne vyššiu vstupnú investíciu, avšak následne počas dlhých rokov dokážu spoľahlivo znižovať prevádzkové náklady na vykurovanie a ohrev teplej vody.

Kondenzačné kotly sú najvhodnejšie pre nízkoteplotné vykurovacie systémy (podlahové a stenové vykurovanie), šetria spotrebu plynu, a tým výrazne znižujú produkciu emisií oxidov dusíka a oxidu uhoľnatého oproti klasickým typom plynových kotlov.

Za presne stanovených okrajových podmienok sa zemný plyn javí ako vhodné palivo na vykurovanie a prípravu teplej vody v budovách s takmer nulovou potrebou energie, spĺňajúci triedy energetickej hospodárnosti budov A1 (ale aj A0).

Vykurovanie na tuhé palivo

V horských oblastiach sú ešte stále zaujímavé aj kotly na tuhé palivo. Nechceme tu hovoriť o kúrení uhlím, čo je podľa nás úplný prežitok, ale o kotloch na drevo, pelety, drevnú štiepku alebo rastlinnú biomasu.

Drevo a biomasa je predsa len obnoviteľná surovina, a teda má väčšiu budúcnosť ako uhlie. Na kúrenie drevom je najvhodnejší splynovací kotol, ktorým môžete dosiahnuť až 90-percentnú účinnosť, a výkon kotla môžete plynule regulovať od 40 do 100 %.

Ak kúrite drevom, je potrebné myslieť na to, že ho musíte priviesť, nachystať, uložiť, skladovať tak, aby dostatočne preschlo a až potom prikladať. To všetko chce svoj čas. Ak sa vám to nechce absolvovať, vyberte si radšej kotol s automatickým riadením, ktorý okrem regulácie výkonu dokáže riadiť aj prísun paliva.

Do výpočtu je potrebné pripočítať aj náklady na zriadenia kotolne a skladovacích priestorov (drevo, drevná štiepka).

Solárne systémy ako doplnok

Solárne systémy dokážu nielen účinne ohrievať vodu, ale aj podporiť ktorýkoľvek vykurovací systém a prispievať tak k znižovaniu nákladov. Základnými časťami solárnej zostavy sú kolektor, ktorý zachytáva tepelnú energiu slnečných lúčov a bivalentný zásobník na ohrev vody.

Väčšinou predstavujú alternatívu doplnkových zdrojov tepla. Solárne panely absorbujú slnečné žiarenie, čím ohrievajú vodu pre priamy odber alebo na vykurovanie - teda nevyrábajú elektrinu.

Fotovoltaické panely zo slnečnej energie vyrobia elektrinu na vykurovanie a prípravu teplej vody. Nie je to stabilný zdroj elektriny, pretože je závislý od počasia. V našich podmienkach obvykle funguje od mája do októbra.

Odporúčané riešenia pre malé bungalovy

Optimálnym riešením z pohľadu investície, prevádzkových nákladov a užívateľského komfortu je kombinácia priameho elektrického vykurovania a tepelného čerpadla vzduch-vzduch, teda klimatizácie.

Hlavný zdroj tepla by boli klimatizačné jednotky, ktoré pokryjú cca 90% potreby tepla s veľmi vysokou efektivitou prevádzky (4-5 x lacnejšie ako priame el. kúrenie). Ako záložný zdroj pre veľmi nízke teploty, kedy by už klimatizácia nestíhala vykurovať, by boli elektrické konvektory alebo elektrická podlahovka.

Pridaná hodnota takejto kombinácie je aj v tom, že s klimatizáciu môžete v letnom období chladiť. Navyše máte aj funkciu chladenia a individuálne si môžete nastaviť teplotu v každej miestnosti.

Hlavne v severských krajinách ako je Nórsko a Švédsko je veľmi obľúbené vykurovanie pomocou klimatizácie. Užívatelia oceňujú hlavne jednoduchosť inštalácie, nízku spotrebu energie a vysokú flexibilitu najmä v prechodných obdobiach.

Japonský výrobca Mitsubishi Electric vyrába vysokoefektívne nordické klimatizačné zariadenia určené hlavne na vykurovanie. Tieto jednotky dokážu vykurovať až do vonkajšej teploty -25°C a zároveň dosahujú koeficient účinnosti COP až 5,5. Z praktického hľadiska to znamená, že z 1kW dodanej elektrickej energie sú schopné vyrobiť až 5,5kW tepla.

Tieto zariadenia je veľmi jednoduché nainštalovať do akéhokoľvek priestoru.

Návrh výsledného kombinovaného riešenia

• Klimatizačný multisplitový systém: Zabezpečí chladenie a vykurovanie priestoru. Pokryje cca 90 % ročných nákladov na vykurovanie s veľmi vysokou efektivitou prevádzky (systém tepelného čerpadla vzduch-vzduch). Každá izba by mala svoju klimatizačnú jednotku, ktoré sa napoja na jednu vonkajšiu jednotku.
• Elektrické záložné kúrenie pre nízke teploty: Ako záložný zdroj odporúčame použiť elektrické doplnkové kúrenie pre zimné obdobie s veľmi nízkymi teplotami. Sú dve možnosti elektrického kúrenia: lacnejšie - nástenné elektrické konvektory alebo komfortnejšie - elektrické podlahové vykurovanie.
• Elektrický ohrievač teplej vody: Pre zabezpečenie potreby teplej vody navrhujem použitie jedného elektrického ohrievača s objemom 150 litrov.

Investične je takáto zostava veľmi výhodná, lebo Vám stačí doviesť do domu iba elektrickú prípojku. Efektivita vykurovania klimatizáciu je 4 x výhodnejšia ako priame el. vykurovanie.

Porovnanie nákladov a návratnosti

Pri menších objektoch je predpoklad nízkych prevádzkových nákladov na vykurovanie. Preto je ideálne nebudovať plynovú prípojku, čím taktiež odpadajú paušálne poplatky za plyn. Takto ušetríte na vstupnej investícií.

Čo sa týka celkových nákladov na vykurovací systém počas hodnotiaceho obdobia 15 rokov, najvýhodnejšie je kúrenie drevom. Potom nasleduje zemný plyn, peletky a nakoniec tepelné čerpadlo.

I v prípade tepelného čerpadla je vhodné sa zamyslieť nad voľbou formy domu. Pre oba domy (bungalov a dvojpodlažný) možno voliť tepelné čerpadlo prakticky rovnakého výkonu, teda aj rovnakej obstarávacej ceny. V prípade bungalovu sa musí mierne zväčšiť výkon častí otopnej sústavy, ktoré odovzdávajú teplo do miestností, a to sa môže mierne prejaviť na obstarávacích nákladoch.

Hlavnou výhodou kombinácie niekoľkých tepelných zdrojov je šetrenie. Ak po väčšinu roka využívate tepelné čerpadlo s minimálnymi nárokmi na prevádzku, doplnené slnečným kolektorom, ktorý takmer desať mesiacov v roku zabezpečí ohrev vody, a len v tých najstudenších obdobiach roka krátko prikúrite elektrinou alebo plynom, potom sú úspory pri prevádzke naozaj značné.

Odrazí sa to ale aj na počiatočných nákladoch na všetky tieto zariadenia, ktoré sú, samozrejme, vyššie, než keby ste si do domu kúpili len kondenzačný plynový kotol. Treba však myslieť aj na to, že svetové zásoby plynu sa zmenšujú, jeho obľuba zatiaľ veľmi neklesá a cena pomaly, ale iste rastie. Preto je vhodné použiť ako hlavný tepelný zdroj zariadenie využívajúce obnoviteľnú energiu v kombinácii s doplnkovým zdrojom tepla.

Tipy pre efektívne vykurovanie a vetranie

Začať však musíme pri efektivite samotného vykurovacieho systému. Takýto sálavý vykurovací systém potom vytvára pocit tepelného komfortu už pri 20 °C teplote v miestnosti.

Najideálnejšie by bolo vetranie prostredníctvom vzduchotechniky alebo prostredníctvom riadeného vetrania s rekuperáciou tepla. Takýto spôsob umožňuje celoročné vetranie vášho domu bez toho, aby ste museli otvárať vaše okná dokorán.

Ak však váš montovaný dom nedisponuje podobnými možnosťami vetrania a vy ste nútení vetrať otváraním okien, dodržiavajte aspoň nasledovné zásady:

• Počas vetrania miestnosti môžete uzavrieť ventil radiátora.
• Dĺžku vetrania je potrebné prispôsobiť vonkajším teplotám. V zimnom období pri nízkych vonkajších teplotách sa odporúča vetrať nárazovo a intenzívne, maximálne počas 3 minút.
• Vetranie vám v princípe okrem iného pomôže udržiavať optimálnu vlhkosť vzduchu, ktorá by sa mala pohybovať na úrovni 45 - 60 %.

V dôsledku nízkej vzdušnej vlhkosti často a zbytočne zvyšujeme teplotu vykurovanej miestnosti. Prekurovanie priestorov zbytočne zvyšuje vaše výdavky na vykurovanie.

Je preukázané, že každý jeden stupeň, o ktorý sa zníži teplota miestnosti, predstavuje 6 % úsporu nákladov na vykurovanie.

Rady pre radiátory

Ak využívate na vykurovanie priestorov montovaného domu radiátory, určite ich nezakrývajte záclonami, textilnými závesmi alebo nábytkom. Ak už chcete použiť záclony alebo závesy v miestnosti, zaveste tam také, ktoré budú siahať iba po parapet okna a nebudú brániť cirkulácii ohriateho vzduchu do priestorov miestnosti.

Pri radiátoroch však ešte chvíľu ostaneme, pretože aj pravidelné odvzdušňovanie radiátorov prispeje k efektívnejšiemu vykurovaniu. Ak teda budete počuť z radiátorov čudné zvuky alebo radiátory nebudú rovnomerne teplé po celej vykurovacej ploche, bude potrebné z nich vypustiť vzduch.

tags: #vhodne #vykurovanie #pre #male #bungalovy