Nízkoenergetické domy

Potreba šetriť

Budovy sa realizujú za účelom vytvorenia chráneného komfortného prostredia pre pobyt a prácu. Aby budova mohla plniť túto funkciu, potrebuje energiu.
Energiu využívame na

• vykurovanie
• prípravu teplej vody (TÚV)
• osvetlenie
• el. zariadenia
• chladenie

Pretože energia spotrebovaná v budovách predstavuje vysoký podiel celosvetovo spotrebovanej energie, je v súčasnosti veľký tlak na jej šetrenie. Súvisí to so zásobami svetových energetických zdrojov a ekológiou. Nie je to len akýsi vzdialený celosvetový problém, ale dotýka sa to každého z nás. Minimálne našej peňaženky pri platbách za bývanie. Ceny budú len rásť, a tak už aj u nás sa dostávajú do popredia domy s nízkou spotrebou energie. Preto naša spoločnosť pripravila novú radu - nízkoenergetických rodinných domov - TAU.
Jedno z porovnávacích kritérií jednotlivých rodinných domov je t.z.v. merná potreba tepla. Je to množstvo tepla v kilowathodinách na vyhriatie jedného m² úžitkovej plochy za rok [kWh/m².a]. Od roku 2008 sa bude používať na celkové hodnotenie budov t.z.v. energetická trieda A až G. Podobne ako elektrické spotrebiče.

Pre porovnanie uvádzame niektoré kategórie domov podľa mernej potreby tepla
na vykurovanie - obr. 1

Tepelné straty

Zo štruktúry spotreby energie uvedenej na obr. 2. je zrejmé, že najvyšší potenciál znižovania energetickej náročnosti je vykurovanie.

obr. 2 Približné znázornenie rozdelenia množstva spotrebovanej energie v dome.

Pozrime sa teda bližšie na to, čo ovplyvňuje množstvo tepla potrebného na vykurovanie. Tepelné straty, ktoré musí vykurovací systém pokryť sú predovšetkým:
a) Strata cez obalové konštrukcie: steny, okná, strop, strechu, podlahu
b) Strata vetraním

obr. 3 Schéma znázorňujúca straty a zisky tepla v dome

Straty tepla
Zisky tepla
Qp Prechodom cez stenu, okno, strop, strechu, podlahu
Qv Vetraním
Qvyk Vykurovacím systémom
Qsl Slnečné žiarenie
Qvn Vnútorné zdroje - osvetlenie, ľudia, spotrebiče

Z toho vyplýva, že stavba, ktorá má mať nízku spotrebu energie, musí byť teda predovšetkým:

a) Výborne tepelne izolovaná. To znamená, tepelnoizolačná schopnosť obalových konštrukcií je 1-3 krát lepšia ako štandardných domoch a s dôsledným prevedením detailov. Len po splnení hlavne tejto podmienky má väčší význam rozmýšľať o prípadných technických zariadeniach šetriacich energiu.

b) Strata vetraním vzniká otváraním okien a netesnosťami v osadení okien alebo medzi krídlom a rámom. Na znižovanie tepelných strát vetraním je potrebné urobiť stavbu dostatočne tesnou, čo sa testuje špeciálnou skúškou- Blower door test. Pre vetranie sa využíva vzduchotechnické zariadenie s rekuperačnou jednotkou, ktorá využíva na ohrev privádzaného vzduchu teplo odpadového-odvádzaného vzduchu. Tento systém je vhodné ešte podporiť zemným výmenníkom tepla. Ide o potrubie vedené cca 1,5 - 2m pod terénom, ktoré slúži na nasávanie čerstvého vzduchu do vzduchotechnickej jednotky. Pretože teplota zeminy v danej hĺbke je prakticky stála, znamená to, že privádzaný vzduch bude v zime predhrievaný a v lete chladený. Tým sa neznižuje len spotreba energie, ale sa zvyšuje aj pohoda vnútorného prostredia.

obr. 4 Schéma núteného vetrania s rekuperáciou

obr. 5 Schéma rekuperátora

PV Prívod čerstvého vzduchu z exteriéru
POV Prívod čerstvého ohriateho vzduchu do miestnosti
OV Odvod odpadového vzduchu z miestnosti
OOV Odvod odpadového vzduchu, ktorý odovzdal teplo čerstvému vzduchu do exteriéru

Vo výborne tepelne izolovanom dome s núteným vetraním cez rekuperačnú jednotku sa zvyšuje možnosť využiť vnútorné a slnečné tepelné zisky.
Tieto zisky sa potom môžu významnou mierou podielať na vykurovaní.

Ide najmä o:
a) Vnútorné tepelné zisky
  - "odpadové" teplo z el. zariadení ( počítač, osvetlenie, žehlička, ladnička, .... )
  - teplo z ľudí ( človek predstavuje cca 100W )

b) Slnečné zisky

Na maximálne využitie týchto ziskov je potrebné mať pružne reagujúci vykurovací systém. V pasívnych domoch sa klasický vykurovací systém ani nerealizuje, pretože tepelné straty sú prakticky pokryté vnútornými a slnečnými ziskami.

Ďalšie faktory ovplyvňujúce energetickú spotrebu

Pre úplnosť spomeňme niektoré ďalšie faktory a použiteľné technológie.

a) Určujúce: sú také, ktoré majú výrazný vplyv na úsporu a sú prakticky povinné.

• orientácia domu na svetové strany: Okná na juh, prípadne na východ, západ
• faktor tvaru: Vyjadruje plochu obalových konštrukcií voči objemu budovy. Budovy s menšou hodnotou, málo členité majú výhodu.
• akumulačné jadro: Vnútorné konštrukcie schopné akumulovať teplo a vytvárať tepelnú stabilitu miestnosti. Znižujú možnosť prehrievania v lete.

b) Doplnkové:

• vonkajšie rolety a žalúzie: Používaním roliet sa dajú významne znížiť tepelné straty v nočných hodinách v zime a prehrievanie počas letných dní.

c) Technológie na prípravu TÚV a vykurovanie:

• solárne kolektory
• tepelné čerpadlá
• elektrické výhrevné telesá