Energeticky úsporné systémy vytápění: jak a na čem lze ušetřit?

Vytápění průmyslových objektů a domů je poměrně nákladné. Snížit výdaje na platby umožní energeticky úsporné systémy vytápění, díky kterým lze ušetřit značné prostředky, aniž byste se museli vzdát komfortních podmínek v místnosti.

Navrhujeme, abyste se seznámili s možnostmi zvýšení energetické účinnosti domu a s jejich aplikačními specifiky. Podrobný přehled energeticky úsporných technologií vám pomůže rozhodnout o vhodnosti instalace toho či onoho typu topného systému.

Způsoby zvýšení energetické účinnosti domu

Snížit náklady na energii používanou k vytápění lze různými metodami:

• zvyšováním energetické účinnosti budovy;
• použitím systému «Chytrý dům» a další automatizace, která umožňuje minimalizovat náklady;
• snižováním elektrických ztrát pomocí radiátorů a dalších zařízení;
• zvyšováním účinnosti topných kotlů nebo kamen;
• použitím ekologických druhů energie (dřevo, solární panely).

Pro dosažení lepších výsledků lze použít kombinaci dvou nebo více možností.

I ten nejspolehlivější a nejkvalitnější topný systém nepřinese mnoho užitku, pokud v domě dochází k masivním tepelným ztrátám, proto je třeba přijmout opatření, která zabrání únikům tepelné energie skrz škvíry a otevřená okna.

Je důležité podniknout jednoduché, ale účinné kroky, a to obložením podlah, stěn, dveří, stropů a okenních rámů tepelně izolačním materiálem. Kromě zateplení podle normativních požadavků lze umístit i dodatečnou izolaci. To umožní ještě více snížit tepelné ztráty, a tím zvýšit energetickou účinnost budovy.

Pro provedení kvalitní tepelné izolace lze přivolat specialistu-energetického auditora. Ten provede termovizní snímkování domu, což umožní identifikovat místa s nejintenzivnějšími tepelnými ztrátami, jejichž izolaci je třeba provést přednostně.

Obvykle k největším tepelným ztrátám dochází přes stěny, půdní strop, a také podlahu na trámech. Tyto oblasti vyžadují kvalitní tepelnou izolaci. Pro zabránění únikům tepla okny lze použít okenice, které se na noc zavírají.

Systém řízení «Chytrý dům»

Automatická zařízení komplexu “Chytrý dům” jsou schopna výrazně přispět k úspoře energetických zdrojů používaných k výrobě tepla.

Maximální úrovně účinnosti lze dosáhnout výběrem systému vybaveného řadou doplňkových funkcí, a to:

• řízením závislým na počasí;
• čidlem teploty instalovaným v místnosti;
• možností vnějšího řízení při zajištěné výměně dat;
• prioritou okruhů.

Podívejme se na všechny výše uvedené výhody podrobněji.

Řízení teploty závislé na počasí v domě předpokládá úpravu úrovně ohřevu teplonosného média v závislosti na teplotě venkovního vzduchu. Pokud venku udeří mráz, bude voda v radiátoru o něco teplejší než obvykle. Zároveň při oteplení bude ohřev probíhat méně intenzivně.

Absence takové funkce často vede k nadměrnému zvyšování teploty vzduchu v místnostech. To nejen způsobuje nadspotřebu energetických zdrojů, ale je také nepříliš pohodlné pro obyvatele domu.

Dotykové ovládací panely poskytují možnost volby úsporného režimu, což umožňuje rychle a bez námahy regulovat teplotu v domě

Většina těchto zařízení má dva režimy: „léto“ a „zima“. Při použití prvního se vypínají všechny topné okruhy, přičemž zůstávají funkční pouze zařízení určená pro celoroční použití, například ohřev bazénu.

Čidlo pokojové teploty není potřeba pouze pro kontrolu udržování automaticky nastavené teploty. Toto zařízení je obvykle kombinováno s regulátorem, což umožňuje v případě potřeby zvýšit nebo snížit ohřev.

Vnější teplotní čidlo je nepostradatelnou součástí většiny řídicích jednotek «chytrých domů». Tato zařízení se povinně instalují v místnosti, a pokud je teplo dodáváno po podlažích, pak i na každém podlaží

Termostat lze naprogramovat na snížení teploty v místnostech v určitých hodinách, například když obyvatelé domu odcházejí do práce, což přispívá k výrazné úspoře nákladů na teplo.

Priorita topných okruhů při současném fungování různých zařízení. Tak při zapnutí bojleru řídicí jednotka vypíná pomocné okruhy a další zařízení od dodávky tepla.

Díky tomu se snižuje výkon kotelny, což umožňuje snížit náklady na palivo a rovnoměrně rozložit zátěž v daném časovém úseku.

Systém klimat-kontroly, propojující do jednotné sítě řízení klimatizace, vytápění, elektrického napájení, větrání, nejen zvyšuje pohodlí v domě a minimalizuje riziko mimořádných situací, ale také umožňuje šetřit energetické zdroje.

Pohony klimatizace, které regulují všechny funkce udržování teplotních parametrů v místnosti, jsou zpravidla skryty z dohledu, například jsou umístěny v rozvodné skříni.

Vnější ovládání – možnost přenosu dat na smartphony umožňuje majitelům sledovat situaci, aby v případě potřeby mohli rychle provést úpravy. Jedno z takových řešení – GSM modul pro topný kotel.

Snížení nákladů pomocí přístrojů

Za nejúčinnější je považován topný systém, který umožňuje dosáhnout komfortního vytápění při minimální teplotě teplonosné látky. K dosažení tohoto cíle je nejlepší použít schéma vodního podlahového vytápění.

Tento způsob se vyznačuje komfortem a hygieničností, navíc jsou konstrukce zcela skryty z dohledu, což umožňuje kombinovat podlahové vytápění s různými druhy tradičních krytin: dlažbou, linoleem, kobercem, parketami.

Bohužel, v podmínkách drsného klimatu podlahové vytápění často není schopno kompenzovat tepelné ztráty, zejména pokud jsou v domě velké prosklené plochy. Je to dáno tím, že maximální přípustná teplota podlahové krytiny má pevný limit: nesmí překročit +27 °C.

Optimální variantou je v tomto případě kombinace podlahového vytápění s moderními radiátory, které lze připojit zespodu z podlahy nebo ze stěny, což umožňuje vyloučit z interiéru nepříliš estetické přívody trubek.

V prodeji je obrovský sortiment radiátorů, které se liší nejen výrobcem a typem zařízení, ale také barvou, tvarem, velikostí. To umožňuje najít optimální model, který zapadne do interiéru.

Pokud vycházíme z principu energetické účinnosti, je lepší se zastavit u kolektorově-paprskového dvoutrubkového schématu radiátorového vytápění. V tomto případě je do každé místnosti vedena zvláštní topná větev – přívodní a vratný prvek.

Takový systém umožňuje udržovat v každé místnosti vlastní teplotu, s minimálním vlivem na sousední místnosti.

Energeticky účinné kotle a kamna

Abychom ušetřili energii získanou z fosilních paliv, stojí za to nahradit tradiční topidlo ekologickými a energeticky účinnými kamny (na olej nebo plyn) nebo topným kotlem. V prvním případě je důležité věnovat pozornost systému vzduchovodů, které distribuují ohřátý vzduch do místností.

Pokud životnost starého kotle přesahuje deset let, je lepší jej nahradit moderním modelem, jehož účinnost může dosahovat 94 procent.

Při použití kotlů je také nutné promyslet rozvody, kterými bude voda proudit do radiátorů nebo systémů podlahového vytápění.

Při výběru kotlů nebo kamen je důležité zvážit následující faktory:

1. Přítomnost větrání. Kotel nebo kamna vybavené utěsněnou spalovací komorou musí být provětrávány prouděním venkovního vzduchu. To zabraňuje možnému znečištění vzduchu v místnosti a snižuje pravděpodobnost pronikání venkovních vzduchových mas do domu.
2. Přítomnost elektrického zapalování. Takové modely jsou považovány za mnohem účinnější než varianty s plamenem zapalovače.
3. Kapacitní výměník tepla a kondenzátor, které umožňují akumulovat přebytečnou energii, což umožňuje ušetřit na výrobě nových kalorií.

Moderní kamna a kotle sice pracují na fosilní paliva (mazut, propan), přesto jsou považovány za energeticky účinná a ekologická zařízení. K jejich fungování stačí minimální množství paliva a množství škodlivých látek uvolňovaných při spalování je zanedbatelně malé.

Použití ekologicky čistého paliva

V současnosti je věnována prioritní pozornost rozvoji alternativní energetiky s využitím obnovitelných zdrojů.

Mezi nejběžnější varianty lze uvést následující:

• dřevo;
• tepelná čerpadla;
• zařízení na zpracování sluneční energie.

Kromě toho se vyvíjejí i další metody energeticky úsporných technologií, například větrné generátorové instalace.

Vytápění dřevěnými kamny

Po staletí se dřevo hojně používalo k vytápění domů a vaření: je to obnovitelný zdroj dostupný většině obyvatel. K získání tepla lze použít nejen celé stromy, ale i dřevní odpad, jako například klestí, větve, hobliny.

Pro spalování tohoto paliva jsou určena speciální dřevěná kamna, která mohou být sestavena z litiny nebo svařena z oceli.

Nevýhody dřevěných kamen

Zároveň mají tato zařízení řadu nevýhod, které brání jejich širokému použití:

1. Dřevěná kamna jsou považována za nejméně ekologické ohřívače pracující na obnovitelné zdroje energie: při hoření dřeva se do ovzduší dostává velké množství spalin.
2. Samostatné obstarávání dřeva vyžaduje značné množství práce: řezání dřeva, pilování a štípání dřeva. Kromě toho je nutné kamna často čistit od nahromaděného popela.
3. Topná zařízení na dřevo jsou také považována za nejvíce nebezpečná z hlediska požáru, protože při nesprávné údržbě komínů v nich může dojít k požáru.
4. Kamna ohřívají místnost, ve které jsou umístěna, zatímco vzduch v jiných prostorech může zůstat dlouhou dobu studený.
5. Dřevěná topidla nejsou vhodná pro instalaci v běžném městském bydlení – některé modely lze namontovat i v bytech, ale tento proces vyžaduje schválení a vyřízení velkého množství dokumentů.

Při výběru kamen na dřevo je třeba dát přednost efektivnímu modernímu modelu. Některé varianty disponují speciálními zařízeními – katalytickými neutralizátory, které umožňují spalovat nedokonale spálené kapaliny a plyny, což zvyšuje účinnost a snižuje emise škodlivých látek.

Pro větší účinnost jsou některé modely kamen na dřevo vybaveny dvojitými stěnami nebo ventilátory. Podobné varianty umožňují zlepšit cirkulaci vzduchu, zvyšují produkci a šíření tepla.

V některých moderních kamnech na dřevo jsou také k dispozici speciální přepážky, které jsou umístěny nad pracovní komorou. Směrují zbývající plyny a kapaliny do ohně, čímž zvyšují účinnost hořlavých materiálů. Podobné konstrukce také umožňují snížit hromadění kreosotu.

Pro rovnoměrnější vytápění lze uvažovat o instalaci kamen na dřevo a plyn, která umožňuje současné použití dvou druhů paliva. Je také možná instalace venkovních kamen na dřevo: jejich pomocí se ohřívá voda, která cirkuluje přes teplosměnný systém a vytápí místnosti.

Dvě varianty tepelných čerpadel

Takové agregáty si již dlouho získaly velkou popularitu: je to jeden z nejefektivnějších způsobů vytápění domů, který představuje minimální nebezpečí pro životní prostředí.

Běžná varianta vzduchového tepelného čerpadla se nazývá „mini-split“. Má venkovní a jeden nebo několik vnitřních bloků, které mohou dodávat jak horký, tak studený vzduch.

Modely dostupné na trhu se dělí do dvou typů:

1. Vzduchová tepelná čerpadla. Zařízení vybavená speciálními přístroji, které jsou schopny i v chladných dnech (až -20°C) zachycovat teplo z atmosféry a poté jej distribuovat po domě pomocí instalovaných vzduchovodů.
2. Geotermální tepelná čerpadla. Taková zařízení umožňují využít teplo země. K tomu se v půdě pod úrovní mrazu (obvykle pod 1,2 m) provádí horizontální pokládka v prstencích. Pokud je plocha pozemku příliš malá, pak jsou čerpadla umístěna ve svisle vyvrtaných vrtech, jejichž hloubka může dosahovat až 200 m. Více o organizaci takového vytápění je napsáno v tomto článku.

Ačkoli k provozu tepelných čerpadel je potřebná elektřina, tato zařízení jsou považována za energeticky účinná, protože ve srovnání s vynaloženými zdroji získávají mnohem více tepla – jedna ku třem pro vzduchová, jedna ku čtyřem pro geotermální zařízení.

Přitom přístroje neznečišťují vzduch a jsou zcela požárně bezpečné. Výhodou tepelných čerpadel je jejich schopnost pracovat v opačném režimu, tedy nejen ohřívat, ale i ochlazovat vzduch. Na geotermální zařízení lze také instalovat ohřívače vody, zajišťující ohřev vody až na +60°C.

Ačkoli jsou náklady na geotermální zařízení vyšší než u vzduchových, první varianta je považována za perspektivnější, protože tato čerpadla mají vyšší účinnost (+)

Nové a rekonstruované domy lze vybavit jak tepelnými, tak geotermálními zařízeními, zatímco u starých je možné provést pouze montáž čerpadla prvního typu.

Při používání tepelných čerpadel je třeba vzít v úvahu, že jejich účinnost závisí na rozdílu teplot mezi spotřebitelem a zdrojem. V případě mrazů je nutné použít zařízení s výrazným přebytkem výkonu, nebo využít k vytápění domu další přístroje, například energeticky účinné kotle nebo kamna.

Solární energeticky úsporná zařízení

V poslední době je velký význam přikládán rozvoji technologií umožňujících využívat sluneční energii pro domácí a průmyslové účely.

Solární vzduchové kolektory

Jednoduchá a ekonomická metoda vytápění budovy, která se nejčastěji používá jako doplňkový zdroj elektrické energie. V tomto případě jsou na střeše na jižní straně domu instalována speciální zařízení tak, aby na ně dopadalo sluneční světlo i v zimě.

Poté, co je uvnitř komory dosaženo mezní teploty, automaticky se zapne malý ventilátor zodpovědný za výměnu tepla. Vzduch z místností začne procházet kolektorem a poté, co «odebere» teplo, opět proudí dovnitř domu.

V závislosti na energetické účinnosti budovy a množství slunečního světla může kolektor ohřívat prostor o ploše 44 m² a více.

Solární vzduchové kolektory jsou levná, spolehlivá a účinná zařízení. Při určitých dovednostech si lze takové přístroje vyrobit i svépomocí (+)

Trvanlivé kolektory, jejichž údržba vyžaduje minimum prostředků, jsou vhodné pro montáž v nových nebo rekonstruovaných domech.

Taková zařízení jsou ekologicky rentabilní variantou vytápění budov, ale před jejich instalací budou vyžadovány pečlivé výpočty, aby bylo správně určeno rozměrové uspořádání a plánovaný výkon kolektorů.

V závislosti na konstrukci mohou solární moduly pracovat zcela autonomně nebo využívat malé množství elektrické energie ze sítě. V druhém případě bude nutné provést odpovídající změny v pokládce elektrických komunikací.

Vodní solární kolektory

Složitější variantou solárních zařízení jsou solární systémy ohřevu teplé vody. Jejich konstrukce zahrnuje výše popsané kolektory montované na střeše budovy, akumulační nádrž, která je nejčastěji instalována v technické místnosti (sklep, komora), a také spojovací trubky.

Kapalné teplonosné médium, kterým je voda nebo netoxická nemrznoucí kapalina, je čerpáno do solárních kolektorů, kde se jeho teplota výrazně zvyšuje. Poté se vrací zpět do zásobníku, odkud přes výměník tepla předává teplo vodě ve speciální nádrži.

Dobře ohřátá kapalina se používá pro domácí účely, například pro ohřev podlahového topení nebo průtokového systému.

Na schématu je znázorněn solární systém ohřevu teplé vody. Při velkém počtu solárních panelů a objemných nádrží je zcela vhodný pro vytápění celého domu (+).

Solární systémy pro vytápění budov pracují tiše, bez emisí škodlivých látek. Lze je používat v různých klimatických podmínkách, ale jejich účinnost se bude lišit v závislosti na konkrétním regionu – tento ukazatel je třeba před montáží ověřit.

Energeticky úsporné schéma ohřevu je vhodné jak pro novostavby, tak pro staré budovy, je však důležité vzít v úvahu, že pro provoz elektronických řídicích zařízení a čerpadel je potřeba malé množství elektřiny.

Hlavní nevýhodou těchto systémů je produkce přebytku teplé vody v teplých obdobích. Během horkého léta to může být problém: přebytečné teplo se obvykle odvádí pomocí trubky zakopané v zemi.

Pasivní solární vytápění

Ekonomický způsob vytápění domu – použití systému pasivního solárního vytápění. Pro takové konstrukce není potřeba dodatečných rozvodů ani použití dalších mechanických zařízení, jako jsou čerpadla nebo ventilátory.

Jediné, co je k vytápění potřeba, – je velké množství slunečných dní a nízké slunce, které dodává teplo oknům na jižní straně.

Obvykle se během dne vnitřní teplo pohlcuje cihlovými nebo sádrovými stěnami a betonovými podlahami. V noci se pak uvolňuje, aby se udržela příjemná teplota v budově.

Aby byl takový dům energeticky úsporný, musí být těsný a dobře tepelně izolovaný. K tomu se používají speciální nízkoemisní okna, která v zimě udržují teplo a v létě ho odrážejí.

Funkce pasivního solárního vytápění by měla být zajištěna již ve fázi návrhu domu. Dodatečně ji instalovat do již existující budovy je mimořádně obtížné (+).

Pasivní solární varianta v slunečných oblastech umožňuje ušetřit 50–79 % nákladů na vytápění. Je zcela přirozené, že stavba takového domu vyjde majitele mnohem dráž než běžná stavba, ale z dlouhodobého hlediska je přínos takové konstrukce jednoznačný.

Bohužel, v ruském klimatu tato metoda není příliš žádaná kvůli nízkým teplotám, při kterých se okny ztrácí více tepla, než kolik ho přichází od slunečního světla.

Solární vytápění – perspektivní směr, který každým rokem získává stále větší popularitu. Využití solárních systémů je obzvláště aktuální pro teplé oblasti. Na našem webu je série článků věnovaných solárním systémům vytápění.

Doporučujeme se seznámit:

1. Solární energie jako alternativní zdroj energie: druhy a specifika využití solárních systémů
2. Solární panely pro chatu a dům: typy, princip fungování a postup výpočtu solárních systémů
3. Jak vyrobit solární kolektor pro vytápění svépomocí: návod krok za krokem

Závěry a užitečné video k tématu

V níže uvedeném videu je popsán jeden z nejúčinnějších způsobů úspory energie – využití solárních kolektorů.

Existuje mnoho různých variant topných systémů, které spotřebovávají minimum fosilních surovin. Hlavním úkolem obyvatel je výběr nejoptimálnějšího schématu energeticky úsporného vytápění.

Ačkoli instalace takových konstrukcí bude vyžadovat určité prostředky, rychle se vrátí, protože pomáhají efektivně šetřit na nákladech za vytápění.

Máte zkušenosti s používáním energeticky úsporných topných systémů? Prosím, podělte se s čtenáři o informace. Komentujte publikaci, účastněte se diskuzí a ptejte se na téma. Blok zpětné vazby je umístěn níže.