Anketa: Vnitřní tepelné zisky a otopná soustavy
Partneři sekce:
Spotřeba tepla na vytápění vychází nejen z tepelné ztráty objektu, ale také z účinnosti zdroje vytápění, rozvodů a ze schopnosti otopné soustavy pracovat s vnitřními energetickými zisky. Přestože v letních měsících bojujeme spíše s problémem, jak se tepelných zisků zbavit, ve zbylém období bychom měli chtít tohoto „tepla zdarma“ využít co nejvíce.
- Jak umějí dnešní otopné soustavy reagovat na vnitřní zisky energie a využívat je? Který typ vytápění je z tohoto pohledu výhodný?
- Je zde prostor pro zlepšení stávajících systémů? Jak vnímáte důležitost tohoto aspektu v kontextu domů s velmi nízkou potřebou tepla na vytápění?
Ing. David Šafránek
Stiebel Eltron, spol. s r. o
1. Tepelné zisky vznikají nejčastěji osluněním venkovních prosklených ploch.
Naprostá většina výrobců zdrojů tepla pro vytápění umožňuje doplnit základní regulaci zdroje tepla pokojovými termostaty, kterými následně v regulaci nastaví určitou korekci topné křivky. Pokud se tedy začne zvyšovat vnitřní pokojová teplota vlivem nečekaných tepelných zisků, tak prvotně většinou reaguje regulace zdroje, která sníží výkon tak, aby nedocházelo k přetápění objektu. Problém nastává u systémů s podlahovým vytápěním, kde vlivem veliké akumulace tepla v podlaze systém vytápění reaguje velice pomalu na rychlé změny. Řádově desítky hodin na 1 °C. V tomto případě doporučujeme systém doplnit inteligentním řídicím systémem, který dokáže přesně sledovat tepelné zisky pomocí světelných a teplotních čidel a následně například sám uzavírá a stahuje žaluzie.
Vnitřní zisky v zimním období se dají využívat pro zpětné získávání tepla v domácnosti. Teplo se získává například pomocí vzduchových rekuperačních výměníků. Vzduch odsátý třeba z koupelny předává teplo vzduchu čerstvému přiváděnému do objektu, například do obývacího pokoje. V tomto případě je však potřeba do domu instalovat vzduchotechnické potrubí.
2. Prostor je hlavně v regulaci. U nízkoenergetických až pasivních domů je v podstatě nutnost řídit dům inteligentní regulací, která v objektu zajišťuje výměnu vzduchu a řídí tepelné zdroje.
Vladimír Štaif
Bosch Termotechnika, s. r. o., obchodní divize Junkers
1. Chceme-li mluvit o reakci topení, resp. systému vytápění na vnitřní zisky energie, musíme si nejprve definovat, co těmito vnitřními zisky rozumíme.
Jsou to tedy:
a) zisk tepla vzniklý tím, že v prostoru se pohybují osoby – všichni víme, že pokud do chladné místnosti přijde třeba 10 osob, tak po určité době ji zadýchají tak, že se musí začít větrat,
b) jsou to zisky od spotřebičů – ať už plynových (sporák při vaření) či elektrických – od varné konvice, elektrického topinkovače, grilu přes elektrický fén na vysoušení vlasů, plazmovou televizi až po PC počítače a osvětlovací tělesa (i když u posledně jmenovaných se zásluhou notebooků a úsporných žárovek vyzařování tepla snižuje),
c) jsou to zisky vzniklé ohřátím vzduchu působením slunečního záření, kdy zejména jižními okny vnikají sluneční paprsky do objektu, samozřejmě pokud není jižní strana stíněna jinou zástavbou. Dodavatelé systémů vytápění regulují otopné soustavy různými způsoby – od těch nejjednodušších po složité, sofistikované, samozřejmě v různé technické a cenové úrovni.
Nejjednodušším představitelem regulace je prostorový termostat v referenční místnosti a osazení termostatických hlavic na radiátory s výjimkou právě té referenční místnosti (to aby se termostat a hlavice „nehádaly“). V tomto případě pak například v kuchyni, kde se vaří, svítí atd., termostatická hlavice radiátor vypne – uzavře přívod topné vody.
Úspory tepla přináší tzv. ekvitermní regulace, kde se nastavuje závislost teploty vody jdoucí do radiátorů na teplotě venkovního vzduchu a teplota uvnitř objektu se nesleduje. Zde se ovšem musí až během provozu topení nalézt optimální křivka závislosti výše uvedených teplot, která je pro každý objekt jedinečná. Přední výrobci dokážou tuto ekvitermní regulaci doplnit dalším stupněm dokonalosti tím, že ekvitermní regulátor umístěný ve zvolené referenční místnosti reguluje sice ekvitermně (podle teploty venkovního vzduchu), ale současně dokáže zohledňovat i teplotu dosaženou v objektu, ve zvolené referenční místnosti. Majitel si pak může míru tohoto zohlednění vnitřní teploty sám přednastavit. To umožňují například ekvitermní regulátory značky Junkers FW 100, 200, 500.
Dalším příkladem může pak být systém, který využívá v současné době se rozšiřujícího solárního ohřevu vody, kde se údaj čidla z kolektorů zahřívaných sluncem využívá nejen k řízení samotného ohřevu vody, ale sekundárně i k nastavení optimální teploty topné vody. Příkladem je například patentovaný systém Solar Inside firmy Junkers, kde se ekvitermní regulátor naučí znát ztráty domu a na základě čidla ekvitermní regulace umístěné na severní straně objektu a údajů z čidla solárních kolektorů, které se umisťují na jižní straně, optimalizuje teplotu topné vody posílané do radiátorů či podlahového topení.
Samozřejmě existují ještě sofistikovanější způsoby řízení – tzv. zónové řízení teplot pomocí čidel a programů počítačů a jiné, ovšem zde je nutno přihlédnout k nákladům na jejich realizaci versus tepelný zisk.
Nezáleží tedy až tak na typu vytápění, ale na způsobu regulace.
2. Zlepšení stávajících systémů vidíme v otázce tzv. rekuperace při provádění větrání objektů. Systémy nuceného větrání, často spojené s klimatizací, jsou obecně známé, technologie je k dispozici. Rozšíření pro rodinné domky brání zřejmě cena – u novostaveb by neměl být při projektování a realizaci problém, takže jiný důvod není zřejmý. U staré zástavby to mohou být technické problémy – sání a výdech větrání musejí být někde provedeny, což na fasádě stávajících objektů těžko bude působit esteticky.
Miroslav PETR
Fenix Trading, spol. s r. o.
1. Pod pojmem vnitřní tepelné zisky obvykle chápeme tzv. odpadní teplo, které vzniká jako vedlejší produkt běžné činnosti uživatele uvnitř objektu, tedy vaření nebo provoz elektrospotřebičů. Tepelné zisky jsou i ze samotné přítomnosti osob, například dospělý člověk při teplotě 20 °C a mírné aktivitě produkuje kolem 60 W tepla. Neměly by sem patřit tepelné zisky z oslunění, protože se nejedná o vnitřní zdroj, v principu se ale využití tepelných zisků z obou zdrojů řeší společně. Běžně se toto získané teplo využívá formou rekuperace v systému větrání objektu, tj. teplým vzduchem, který odsáváme, předehříváme přiváděný čerstvý vzduch, a tím snižujeme množství energie potřebné pro vytápění. Protože množství vnitřních tepelných zisků je nestálé, je nezbytné instalovat vytápění, které dokáže pružně reagovat na tyto změny. Ideálním se mi jeví elektrické přímotopné vytápění (sálavé panely, podlahové nebo stropní vytápění), u kterého je každá místnost sledována a řízena zcela nezávisle. Systém regulace reaguje na zvýšení teploty od jiného zdroje cíleně přímo v místnosti, kde teplo vzniká a podle potřeby vytápění omezuje.
2. U současných novostaveb s velmi dobrými tepelnými vlastnostmi může vzniknout problém, pokud tepelné zisky v určitém okamžiku převýší tepelnou ztrátu, tj. pokud se vyprodukuje tepla víc, než kolik ho potřebujeme. Ideální by samozřejmě bylo, kdyby se toto teplo dalo uskladnit a použít později – například by se jím mohla prostřednictvím výměníku předehřívat teplá užitková voda. V současnosti je však množství této přebytečné energie poměrně malé a bylo by velmi sporné, jaká by vůbec byla ekonomická výhodnost tohoto řešení – tedy aby nešlo o úsporu za každou cenu.
Jiří V. Ráž, DiS.
CRA – Centrotherm
1. Dnešní otopné soustavy jsou vybaveny bytovou regulační technikou (TRV) a na vnitřní ani vnější tepelné zisky plně reagovat nemohou, protože jsou projektovány úplně stejně, jako kdyby regulační techniku neobsahovaly. Průměrné úspory tepla funkcí TRV se v klasicky projektovaných soustavách pohybují od –2 % (někdejší vídeňský experiment) do +12 %, zatímco celkové tepelné zisky se pohybují v nezateplených objektech kolem 35 % tepelných ztrát a v zateplených objektech se projeví hodnotou až 56 %. Klasicky projektované a seřízené TRV také nedokážou v zateplených budovách zabránit nežádoucímu přetápění a investice do zateplení jsou tím znehodnoceny (zateplené budovy vykazují často i nulové úspory tepla). Průměrné úspory po zateplení budov tak dosahují hodnot 0 až cca 45 %.
2. Úplně jiná je situace u termohydraulicky projektovaných a seřízených soustav, ve kterých TRV reagují na vnitřní i vnější tepelné zisky automaticky a současně zabrání přetápění budov. Zateplením budovy se při vnitřní teplotě 20 °C dosáhne průměrně 50 % úspor tepla a při termohydraulickém seřízení a termickém vyvážení otopných soustav asi 85 %. Ročně by se termohydraulickým seřízením soustav v panelových domech dalo ušetřit zhruba 10 miliard Kč, a to bez poklesu vnitřní teploty. Jsou-li panelové domy podle zákona 406/2000 Sb. a příslušných vyhlášek vybaveny správnou regulační technikou, nic se už nemusí instalovat a otopné soustavy stačí jen seřídit podle projektu TH. Návratnost investice do tohoto opatření činí zhruba dva měsíce první otopné sezony. Prostor pro aplikaci TH je ve všech stávajících panelových domech i ve všech ostatních budovách. TH je metodou projektování a seřizování soustav, takže ji lze uplatnit všude, dokonce i v budovách nezateplených, kde opět uspoří až třikrát více tepla než klasicky projektovaná soustava.
U budov s velmi nízkou spotřebou tepla se TH uplatní též, budou-li tyto budovy vytápěny otopnými tělesy. U těchto budov se ale předpokládá spíše teplovzdušné vytápění. Budovy s velmi nízkou spotřebou tepla jsou však pouze ojedinělé solitéry, které energetickou situaci státu ovlivnit nemohou. U těchto budov se teplo z tepelných zisků může akumulovat a následně využívat jako nízkoteplotní potenciál nebo dotápět jen elektřinou atd.
Využívání tepelných zisků je pak ekonomicky nejdůležitější právě v milionech místností panelových domů, tj. v soustavách většinou napojených na CZT – využití tepelných zisků v panelových domech a v rodinných domcích jsou dvě zcela různé věci.
Aleš Hyneček
JAGA N. V. – organizační složka
1. Pokud je systém vytápění navržen pro rychlé reakce jak na změny venkovních, tak vnitřních podmínek, pak soustava umí zareagovat.
Od partnerů ASB
Vhodný typ vytápění je podlahové vytápění (pouze pro temperování objektu) spolu nástěnnými konvektorovými tělesy (jsou to rychle reagující otopná tělesa) a vhodným systémem regulace.
2. Prostor určitě je, ale vůle a finance v omezené míře, protože není dostatečně vysvětlen význam a případná úspora, kterou změna přinese.
Domy s nízkou potřebou tepla pro vytápění ve smyslu evropských norem vnímám pouze jako výsledek stavební lobby, protože výstavba takového domu je několikrát dražší než úspora energie za dobu provozu daného objektu, což se nikde příliš neuvádí, a není populární ani uvádět, kolik energie se spotřebuje na výrobu stavebních materiálů pro takovýto dům s nízkou potřebou tepla.
Článek byl uveřejněn v časopisu TZB HAUSTECHNIK.
