Elektrické vykurovanie a ohrev vody: informácie a možnosti

To, že otvoríme vodovodný kohútik a tečie nám teplá voda, je pre väčšinu dnešných slovenských domácností úplná samozrejmosť. Technický pokrok nám uľahčuje každodennosť. Ako však využiť technológie, aby odľahčili aj našu peňaženku? Predstavíme vám top zariadenia na ohrev vody.

Klasický elektrický ohrev vody

Keď sa povie ohrev vody, každému pravdepodobne ako prvý napadne klasický elektrický ohrev vody. Veď aj keď ste možno chodili na návštevu k babičke, zapla bojler, počkali ste hodinku a teplá voda bola na svete. Dnes teplá voda tečie z kohútika neustále a netreba na ňu čakať. To sa zmenilo, ale bojlery stále zostali.

Zásobníkové elektrické ohrievače vody

Ak sa rozhodnete pre jeden veľký ohrievač vody, z ktorého budete viesť teplú vodu do celej domácnosti, elektrický zásobníkový ohrievač vody je riešením. Teplá voda akumuluje v nádrži, a ak ju neminiete, termostat ju dohrieva. To znamená, že tú istú vodu môžete z dôvodu tepelných strát zohriať aj viackrát za deň. Hlavným ukazovateľom pre tento parameter je tzv. V Tabuľke č. 1 sme porovnali, koľko vás stoja straty rôzne zaizolovaných bojlerov (PSH 80 Trend, Typ 1, 2, 3 a 4).

Prietokové elektrické ohrievače vody

Okrem zásobníkových ohrievačov vody sú známe aj prietokové elektrické ohrievače vody. Tieto ohrievače vody sú ideálnym riešením tam, kde potrebujete teplú vodu okamžite.

Moderné riešenia pre ohrev vody

Pri väčších objemoch patrí medzi top zariadenia na trhu aj tepelné čerpadlo pre ohrev vody. Okrem okolitého vzduchu, z ktorého získava tepelné čerpadlo energiu, potrebuje pre svoj chod aj elektrickú energiu. Dokáže z nej vyrábať teplo trikrát efektívnejšie ako elektrický bojler.

Porovnanie nákladov na ohrev vody

Aby sme si názornejšie vysvetlili, koľko nás stojí ohrev vody, predstavme si našu vymyslenú rodinu Stieblovcov. Stieblovci potrebujú pre svoj komfortný život dvesto litrov teplej vody denne. Pre ňu je dôležité, aby sa so spotrebou teplej vody nemusela obmedzovať. Otec Ondrej je však strojný inžinier. Preto sa rozhodol, že vypočíta, koľko by ich stál ohrev vody, keby mali tepelné čerpadlo pre ohrev vody, elektrický bojler a plynový kotol. Na začiatok si naštudoval cenovú politiku energií. Vie, že vláda pre rok 2023 určila stropovú cenu za elektrinu na 199 eur za 1 MWh. Potom vypočítal, že pre ich domácnosť je potrebné prijať 5,69 kWh tepla na ohrev vody. Následne si vypočítal, koľko by stála táto energia, keby ju vyrobili jednotlivé prístroje. Všetky hodnoty zapísal do tabuľky (Tab. č. 2).

Keďže tepelné čerpadlo vyrába teplo trikrát efektívnejšie, potreba energie z elektrickej siete je pri tejto modelovej situácii 1,78 kWh za deň, čo predstavuje, že rodina zaplatí 0,35 eur. Keď si však prerátal ročnú spotrebu, zistil, že s tepelným čerpadlom by oproti obyčajnému bojleru celkovo ušetril až vyše 284 eur ročne. Ceny elektriny a plynu viď vyššie.

Princípy elektrického vykurovania

Technologický pokrok nám prináša toľko noviniek, že aj každodenná vec ako ohrev vody sa dá vykonávať šetrnejšie.

Premena elektrickej energie na teplo

Elektrické teplo získavame premenou elektrickej energie. Pri stavebnom konaní je potrebné o.i. predložiť tzv. energetický certifikát budovy, ktorý preukazuje, že zvolený spôsob stavby bude spotrebovávať iba povolené množstvo energie. Riadi sa pritom vyhláškou 78/2013 „O energetickej náročnosti budov“, ktorá je dôsledkom celoeurópskej snahy o znižovanie spotreby energie. V rámci úvah o elektrickom vykurovaní treba súčasne uvažovať o stavebnej konštrukcii domu, jeho zateplení a prípadne vybavení obnoviteľným zdrojom energie, napríklad fotovoltikou.

Elektrický prúd je tvorený pohybom elektrónov vo vodiči. Elektróny pri svojom pohybe narážajú na atómy vodiča, čím im odovzdávajú časť svojej kinetickej energie. Vzťah pre množstvo tepla je Q = R . I² . t, kde Q je teplo, R je odpor, I je prúd a t je čas.

Elektrický ohrev je proces, pri ktorom sa elektrická energia premieňa na teplo. Existuje viacero typov elektrického ohrevu, ktoré sa líšia mechanizmom premeny elektrickej energie na teplo.

Typy elektrického ohrevu

• Odporový ohrev je založený na princípe prechodu elektrického prúdu vodičom s elektrickým odporom. Elektróny narážajú na atómy vodiča, čím sa ich kinetická energia premieňa na teplo. Elektrický prúd preteká priamo zohrievanou látkou.
• Oblúkový ohrev využíva elektrický oblúk, ktorý vzniká medzi dvoma elektródami. Elektrický oblúk je plazma s vysokou teplotou, ktorá sa využíva na tavenie kovov alebo iných materiálov. Teplo vzniká v elektrickom oblúku, čo je výboj v silne ionizovanom plyne (plazma - 4. skupenstvo hmoty), napríklad aj vzduchu. Vzniká pri rozpojení dvoch elektród, medzi ktorými stále prechádza elektrický prúd, teda preskakuje elektrický oblúk. Teplota v jadre plynu môže dosahovať teplotu až 5 000 °C.
• Indukčný ohrev využíva elektromagnetickú indukciu na ohrev vodivých materiálov. Striedavé magnetické pole indukuje v materiáli vírivé prúdy, ktoré spôsobujú jeho ohrev. Indukčná pec je v podstate transformátor, ktorého výstupné vinutie tvorí kus kovu, ktorý sa zohrieva alebo taví. Vstupné vinutie tvorí medená trubica, ktorou preteká chladiaca kvapalina, aby sa neroztavila. Indukčná pec sa využíva na výrobu špeciálnych, veľmi čistých zliatin. Taktiež sa využíva povrchový indukčný ohrev na kalenie hriadeľov.
• Dielektrický ohrev sa využíva na ohrev nevodivých materiálov, ako sú napríklad plasty, drevo alebo keramika. Materiál sa umiestni do silného striedavého elektrického poľa, ktoré spôsobuje polarizáciu molekúl materiálu. Táto polarizácia vedie k treniu molekúl a následnému ohrevu materiálu.
• Infračervený ohrev využíva infračervené žiarenie na ohrev materiálov. Infračervené žiarenie je elektromagnetické žiarenie s vlnovou dĺžkou väčšou ako viditeľné svetlo. Toto žiarenie sa premieňa na teplo pri dopade na materiál. Systémy plošného vykurovania, ako sú nástenné alebo podlahové vykurovacie systémy, zvyčajne pracujú na princípe sálania. Vyžarujú teplo rovnakým spôsobom ako slnko. To znamená, že tepelná energia sa pohybuje v miestnosti bez použitia prenosového média a prevažne ohrieva všetky predmety v tejto miestnosti. Takto sa zohrieva aj ľudská pokožka. Väčšina ľudí považuje sálavé teplo za mimoriadne príjemné a príjemné.
• Mikrovlnový ohrev je špeciálny prípad dielektrického ohrevu, pri ktorom sa využívajú mikrovlny. Mikrovlny sú elektromagnetické vlny s vlnovou dĺžkou v rozmedzí od jedného metra do jedného milimetra.

Každý z uvedených typov elektrického ohrevu má svoje výhody a nevýhody. Odporový ohrev je jednoduchý a lacný, ale má nižšiu účinnosť. Oblúkový ohrev je veľmi účinný, ale vyžaduje špeciálne zariadenia. Indukčný ohrev je rýchly a efektívny, ale je vhodný len pre vodivé materiály. Dielektrický ohrev je vhodný pre nevodivé materiály, ale môže byť menej účinný. Infračervený ohrev je účinný a rýchly, ale môže byť obmedzený dosahom žiarenia.

Priame a nepriame elektrické vykurovanie

Pri vykurovaní elektrickou energiou je možné rozlišovať medzi priamym a časovo oneskoreným (nepriamym) vykurovaním miestností. Príkladom priamych elektrických ohrievačov sú rýchle ohrievače, infračervené ohrievače, sálavé ohrievače a nástenné konvektory. Tieto ohrievače sa zapínajú a vytvárajú teplo okamžite. Priame ohrievače môžu pracovať konvekciou alebo sálaním. Konvekcia, podobne ako pri rýchlovarnom ohrievači, vyžaduje prenosové médium - vzduch.

Elektrické akumulačné vykurovacie telesá, naopak, vyhrievajú miestnosť s časovým oneskorením, aj keď už nie sú pripojené k zdroju energie. Sú vybavené akumulačným médiom, napríklad prírodným kameňom. Zvyčajne majú aj ventilátor na vykurovanie konvekciou. Do kategórie elektrických vykurovacích telies patria aj elektrické kúpeľňové radiátory. Tie sú užitočné najmä vtedy, ak je ústredné vykurovanie v lete vypnuté, ale v kúpeľni je potrebné zvýšiť teplotu. Môže to byť najmä ráno alebo počas chladnejších letných dní. Okrem toho môžu byť klasické kúpeľňové radiátory vybavené aj prídavnou vykurovacou patrónou. Na vykurovaciu sezónu sa pripájajú na systém ústredného vykurovania. Vykurovacie patróny alebo vykurovacie tyče môžu zabezpečiť aj zálohu v tepelných zásobníkoch, čím sa predíde potrebe prestavovať celý systém.

Elektrické vykurovanie v praxi

Okrem uvedených elektrických ohrievačov existuje ešte jeden spôsob vykurovania pomocou elektriny - pomocou tepelného čerpadla. Okrem vykurovania priestorov sa elektrina môže používať aj na ohrev vody.

Elektrické ohrievače vody

Elektrické ohrievače vody sú k dispozícii na rôzne účely. Okrem iného sa môžu používať na decentralizované zásobovanie teplou vodou, t. j. Malé zariadenia, ktoré sa môžu umiestniť v blízkosti príslušného odberného miesta a jednoducho napojiť na zásuvku. Keď sa otvorí kohútik, aj tu prúdi elektrina a vyhrievací blok zohreje vodu. Bez dlhých pripojovacích vedení medzi vykurovacou/ohrevnou centrálou a odberným miestom pritom klesajú tepelné straty na minimum. V závislosti od požiadaviek možno použiť decentrálne prietokové ohrievače s výkonom od troch do vyše 20 kilowattov na zásobovanie jednotlivých umývadiel, až po sprchy alebo vane. Alternatívou k decentrálnym prietokovým ohrievačom sú malé elektrické bojlery. Tieto zohrievajú pravidelne malé množstvo pitnej vody a držia ju prichystanú pre prípad potreby. Malé elektrické bojlery majú objem 5 alebo 10 litrov a vystačia si s malým príkonom. Používajú sa na zásobovanie umývadiel alebo kuchynských drezov a vďaka dobrej tepelnej izolácii strácajú len málo energie.

Výhody prípravy teplej vody el.:

• Okamžitý ohrev vody (pri prietokových ohrievačoch).
• Nízke tepelné straty (pri decentrálnych zariadeniach).
• Jednoduchá inštalácia.
• Kompaktné rozmery (pri malých bojleroch).

Nevýhody prípravy teplej vody el.:

• Vysoké prevádzkové náklady v porovnaní s inými zdrojmi.
• Energetické náklady zodpovedajú nákladom za elektrickú energiu.

Elektrické podlahové vykurovanie

Podlahové vykurovanie teplou vodou sa skladá z rúrkových registrov, ktoré sa musia inštalovať priamo v konštrukcii podlahy. Predovšetkým v starých budovách je toto možné realizovať často len s veľkými nákladmi. S elektrickým podlahovým vykurovaním môžu majitelia domov jednoduchšie profitovať aj z výhod plošnej vykurovacej jednotky. Pretože pri tejto forme vykurovania sa tenké vykurovacie rohože dajú inštalovať priamo pod novú podlahovú krytinu. Tak ako pri bežných plošných vykurovacích systémoch na teplú vodu vytvára aj vykurovanie elektrický prúd príjemnú klímu v miestnosti. Avšak: Trvalá prevádzka s elektrickou energiou spôsobuje vysoké náklady na vykurovanie. Tak na každú kilowatthodinu pripadá približne 27,5 centov (priemerná cena el. energie 08/2016).

Ekologická bilancia a náklady

Pravda je asi niekde uprostred, pretože elektrické vykurovanie má svoje výhody aj nevýhody. Spôsob funkcie vykurovania el. prúdom, aké druhy rozlišujeme a kedy sa vykurovanie el. je často diskutovanou témou.

Pokým v dome sa energia takmer nestráca - zástancovia hovoria často o vysokej efektívnosti a ekologickosti vykurovania el. prúdom - inak to hneď vyzerá, keď sa pozrieme na celý výrobný reťazec nosiča energie na elektrický prúd. Pretože energia na elektrické vykurovanie dnes z viac ako 65 percent pochádza z fosílnych zdrojov alebo atómových elektrární (zdroj: bmwi.de), ktorých stupeň účinnosti je často nižší ako 40 percent. To znamená: Využíva sa menej ako polovica energie obsiahnutej v palive.

Vysoká účinnosť síce zabezpečuje nízke náklady na vykurovanie, ale o tom, či sa dosiahnu skutočné úspory, rozhoduje spôsob používania jednotlivých spotrebičov. Všetky elektrické ohrievače premieňajú takmer 100 % elektrickej energie na tepelnú energiu.

Ak to porovnáme s centrálnou výrobou energie, je vykurovací systém na plyn schopný poskytnúť teplo na vykurovanie a teplú vodu pri približnom výpočte za cca 6 až 7 centov na jednu kilowatthodinu. Aj keď náklady v dôsledku tepelných strát zariadenia ešte trochu stúpnu, je to výrazne výhodnejšie ako vykurovanie elektrickou energiou.

Možnosti úsporného vykurovania elektrinou

Je vykurovanie elektrickou energiou úsporné? Na túto otázku neexistuje všeobecná odpoveď. Pretože v konečnom dôsledku veľmi závisí od toho, ako a kde sa elektrické vykurovanie používa. Ak sa napríklad používa ako prechodné vykurovanie v zriedkavo využívaných miestnostiach, je určite lacnejšie ako vykurovanie tej istej miestnosti existujúcim vykurovacím systémom. Úsporne sa dá použiť aj vo veľmi dobre izolovanom dome s nízkou potrebou tepla. Napriek tomu sa vynára otázka, či vykurovanie elektrinou nestojí príliš veľa. Tu treba zohľadniť prevádzkové aj obstarávacie náklady. Tie sú zvyčajne nízke. Investičný prah je nízky, najmä v prípade malých elektrických ohrievačov. Rozhodujúcim faktorom v otázke nákladov je prevádzka a s ňou spojená spotreba energie. Náklady na elektrickú energiu sú totiž oveľa vyššie ako náklady, ktoré vznikajú pri tradičnejších zdrojoch energie.

Spotrebu elektrického ohrievača možno rýchlo určiť z jeho menovitého výkonu. Napríklad spotrebič s menovitým výkonom 1000 wattov spotrebuje 1 kilowatt za hodinu. Ak je výkon 2000 wattov, spotreba je zodpovedajúco 2 kilowatty za hodinu. Na výpočet nákladov na elektrickú energiu v eurách musíme poznať náklady na kilowatthodinu (kWh), ako aj menovitý výkon a čas prevádzky.

Napriek tomu sa môže oplatiť aj elektrický vykurovací systém. A síce vždy vtedy, keď sa inštaluje do občas vykurovaných alebo zriedkavo používaných budov. Príkladom sú napríklad záhradné skleníky. Pretože tu sú náklady na centrálne zariadenie na výrobu tepla výrazne vyššie ako výdavky, ktoré súvisia s elektrickým vykurovaním.

Výhody a nevýhody elektrického ohrevu

Vymenujte výhody a nevýhody elektrického ohrevu. Vykurovanie el. prúdom je systém, ktorý sa dá použiť na vykurovanie miestností alebo na ohrev pitnej vody pomocou prietokového ohrievača. V protiklade k teplovodnému vykurovaniu to celé funguje bez vykurovacieho kotla či nákladne inštalovaných potrubí. Podobne ako pri ponornom ohrievači, zohrieva sa v systéme na vykurovanie el. prúdom elektricky vodivý materiál, keď ním preteká elektrický prúd.

Výhody:

• Nízke obstarávacie náklady pre mnohé typy ohrievačov.
• Jednoduchá inštalácia a prevádzka.
• Vysoká účinnosť premeny elektrickej energie na teplo (takmer 100%).
• Možnosť decentralizovaného vykurovania a ohrevu vody.
• Možnosť kombinácie s obnoviteľnými zdrojmi energie (napr. fotovoltika).
• Rýchle dosiahnutie požadovanej teploty (pri priamych ohrievačoch).

Nevýhody:

• Vysoké prevádzkové náklady v dôsledku ceny elektrickej energie.
• Závislosť od dodávok elektrickej energie.
• Ekologická stopa závisí od zdroja výroby elektriny (často fosílne palivá).
• Potenciálne neekonomické pri trvalej prevádzke v dobre izolovaných objektoch s nízkou potrebou tepla.

Budúcnosť elektrického vykurovania a ohrevu vody

Segment vykurovania, vetrania a klimatizácie (HVAC) prechádza dynamickým vývojom. Predaj tepelných čerpadiel kolíše najmä v závislosti od cien energií, predovšetkým pomeru elektriny a plynu, ale výrazný vplyv majú aj dotačné programy. Údaje z významných európskych trhov naznačujú, že rok 2025 bol v predajoch návratom k rastu. Batériové úložiská sa stávajú kľúčovým prvkom modernej energetiky. Kým v mnohých európskych krajinách už zažili svoj najväčší rozmach, na Slovensku práve vstupujú do fázy intenzívneho rastu. Zvýšený záujem prejavujú domácnosti, ako aj komerčný a energetický sektor. Rastúci počet fotovoltických inštalácií prirodzene otvára otázku efektívneho využitia vyrobenej elektriny. Úložiská pomáhajú riešiť problém, kam s nespotrebovanou elektrinou.

Tepelné čerpadlá na vykurovanie objektov je možné rozdeliť podľa prostredia, z ktorého sa získava energia, na tepelné čerpadlá zem - voda, voda - voda a vzduch - voda. Každé z týchto čerpadiel má iné vlastnosti a vyžaduje iný prístup do vykurovacej sústavy.

Renomované spoločnosti Viessmann, REHAU a KLIMAK ako lídri v odvetví Technických zariadení budov sa spojili a organizujú najväčšiu medzinárodnú odbornú konferenciu na Slovensku. Solution Summit sa uskutoční vo februári 2026. Účastníci konferencie môžu získať odpovede na kľúčové výzvy súčasnej energetiky a stavebníctva.

tags: #elektricke #kurenie #ohrev #vody