Vybíráme zdroj tepla
Nabídka zdrojů tepla je velmi rozmanitá. Vhodný zdroj tepla je třeba navrhnout podle tepelného výkonu a účelu, kterému má zdroj tepla sloužit, dále podle druhu spalovaného paliva a druhu teplonosné látky. Správná volba zdroje tepla však nevychází pouze z potřeby tepla, kterou musí zdroj zajistit, i když je tento faktor prvním předpokladem hospodárného provozování topné soustavy. Volba zdroje tepla vychází ve velké míře i z lokálních podmínek. Současný trend ve stavebnictví, který prosazuje maximální úsporu energií, se snaží - a to nejen v nízkoenergetických budovách - přednostně využívat obnovitelné zdroje energie.
Čtyři hlavní zdroje tepla
Vypočtenou potřebu tepla na vytápění a přípravu ohřáté vody mohou zajistit fosilní paliva (plynové a olejové kotle), elektřina (elektrické konvektory, infračervené zářiče), energie z biomasy (kotle na biomasu, které spalují odpadní dřevo a slámu, nebo kachlová kamna) a energie prostředí (tepelná čerpadla, rekuperace, sluneční či geotermální energie).
Fosilní zdroje a elektřina
I když fosilní zdroje patří v současnosti k nejvíce používaným zdrojem energie pro vytápění, tento trend pomalu slábne. Obvykle jde o vytápění zemním plynem. Z důvodu energetických úspor a odlehčení zatížení životního prostředí je vhodné realizovat kondenzační kotel s modulovaným hořákem, který využívá i teplo obsažené ve spalinách a má plynulou regulaci výkonu. Elektrické vytápění vysoce zatěžuje životní prostředí a je nevýhodné jak z energetického, tak ekonomického hlediska. Na druhé straně však nabízí nízké náklady na jeho pořízení a zabudování, dá se dobře regulovat a kombinovat s jinými zařízeními. Za určitých podmínek je výhodné i v nízkoenergetických objektech pro krátkodobé použití při vytápění odlehlých částí domu.
Energie z biomasy
V energeticky úsporných domech je zvláště výhodné využívat pro energetické účely v podstatě každou vodní a suchozemskou vegetaci nebo biomasu v komunálním zemědělském a průmyslovém odpadu. Kromě dřeva jsou zajímavými zdroji olejnaté rostliny a rostliny s obsahem cukru a škrobu, sláma a organický odpad. Moderní kotle na dřevo s účinností od 75 do 90% spalují kusové dřevo, pelety nebo štěpky. Kromě vytápění se kotle na dřevo používají také na přípravu ohřáté vody. Vhodným řešením vytápění jsou i kachlová kamna na dřevo s druhotným akumulátorem tepla, které spojují výhody kachlových kamen s účinným rozvodem tepla. Teplovzdušné hybridní pece kombinují funkci akumulačního a teplovzdušného vytápění.
Energie prostředí
Tepelné čerpadlo je topné zařízení, které odebírá tepelnou energii z okolního prostředí a předává ho do topného systému. Systém voda - voda je nejefektivnější způsob získávání tepelné energie, který využívá teplo podzemní vody odebírané ze studny. Voda prochází přes tepelné čerpadlo, kde předává své teplo a částečně ochlazená voda se vypouští do druhé, vsakovací studny. Systém země - voda využívá zemní teplo prostřednictvím zemních kolektorů (potrubí naplněné nemrznoucí směsí uložené ve výkopu), příp. prostřednictvím zemních vrtů, do kterých je potrubí uloženo. Systém vzduch - voda získává potřebné teplo ze vzduchu. Vzduch je sice jako médium všude dostupný, avšak při nízkých teplotách je nezbytný doplňkový zdroj tepla. Zdrojem tepla převážně v pasivních domech může být i rekuperace, resp. zpětné získávání tepla pomocí vzduchotechnického systému, který zajišťuje výměnu vzduchu a zároveň dohřívá dodávaný vzduch teplem. To zpětně získá ve výměníku z ohřátého odváděného vzduchu.
Sluneční energie
Shromažďování solární energie je ve velké míře závislé na způsobu jejího získání. Zisky z pasivního využití se ukládají na několik hodin, zisky z hybridního využití na několik dní a zisky z aktivních systémů na několik týdnů nebo měsíců. Pasivní využívání sluneční energie ve větší nebo menší míře probíhá téměř v každém objektu. Pokud však chcete s tímto zdrojem počítat, třeba dispozici, tvar a hmotu objektu přizpůsobit tomuto záměru. Podíl příspěvku slunečního záření v nízkoenergetických objektech může tvořit asi 30 až 40% jeho hrubé potřeby tepla (v běžném domě je to přibližně 14%). Dokonalejší využití sluneční energie nabízí okenní nebo stěnový kolektor. V principu jde o konstrukci dvojitého okna s celkovou hloubkou 20 až 30 cm. Teplý vzduch mezi okny je gravitačně nebo ventilátorem odváděn do zásobníku (strop, stěny, zásobník s kameny). Stěnový kolektor tvoří předsazená skleněná konstrukce před stěnou budovy. V prostoru mezi zasklením a stěnou se vzduch ohřívá a stoupá vzhůru, odkud se systémem kanálů odvádí do zásobníku. Kombinací okenního a stěnového kolektoru vzniká tzv.. dvouplášťová transparentní fasáda. Mezi aktivní systémy využívající sluneční energii patří solární kolektory. Jde o zachycovač (absorbér) tepla, kterým prochází tepelný nosič (voda, vzduch, vakuum). Ten pak předává naakumulované teplo do zásobníku a v čase potřeby jej dopravuje na místo využití, to znamená buď do vytápěné místnosti, nebo tam, kde je třeba ohřátou vodu. Solární kolektory se využívají v první řadě na přípravu ohřáté vody a až následně i na podporu vytápění.
Finanční hledisko
Pro běžného stavitele je velmi důležitým bodem při výběru vhodného zdroje tepla finanční hledisko. Při porovnání jednotlivých systémů je třeba vzít v úvahu náklady, které se mohou dělit podle různých hledisek, například na investiční či provozní náklady. Na základě jejich porovnání se pak dá určit, který zdroj energie na vytápění a přípravu ohřáté vody je z finanční stránky nejvýhodnější. V současnosti stále vychází nejvýhodnější klasická otopná soustava, kde je zdrojem tepelné energie kotel na zemní plyn. Je to dáno poměrně nízkou cenou zemního plynu. Je však třeba dodat, že ceny za fosilní paliva jsou ze dne na den dražší, takže je jen otázkou času, kdy zemní plyn přijde o své prvenství. Instalace tepelného čerpadla má také své odůvodnění, a to především v oblastech, kam není zemní plyn doveden.
Teplovzdušné vytápění
Speciální kapitolu tvoří teplovzdušné vytápění. I když z hlediska investičních nákladů nevychází velmi příznivě, je třeba zdůraznit, že jde o systém s integrovaným řízeným větráním, které ostatní systémy nenabízejí, a navíc přináší svým uživatelům vysoký komfort bydlení. Při porovnání na základě hodnocení kvality vnitřního mikroklimatu v objektu nemá tento systém teplovzdušného vytápění konkurenci. Nejlépe investiční náklady mají soustavy, kde jsou zdrojem tepelné energie tepelná čerpadla. Tyto systémy však mají zároveň nejnižší potřebu energie, a tím pádem i nejnižší provozní náklady. I při horkovzdušném vytápění je nižší potřeba energie než při soustavách, kde je zdrojem tepla kotel na zemní plyn. Důvodem je zpětné získávání tepla z odváděného vzduchu. Tato úspora energie se však snižuje potřebou energie na pohon ventilátorů. Proto je celková potřeba energie teplovzdušného vytápění asi trojnásobná než u systémů s tepelnými čerpadly.
Investiční náklady
- Náklady na zakoupení zařízení,
- náklady na instalaci zařízení,
- náklady na rozvody topné vody / vzduchu,
- náklady na uvedení zařízení do provozu,
- náklady na tlakovou a topnou zkoušku.
Provozní náklady
- Náklady na energii a paliva,
- náklady na služby,
- náklady na údržbu.
