Od začiatku roka 2020 musia nové a významne obnovované budovy na Slovensku spĺňať najvyššiu energetickú triedu A0. V súvislosti s touto požiadavkou pripravil dodávateľ technických zariadení budov Viessmann prehľad technologických riešení a ich možných kombinácií pre rodinné a bytové domy. Cieľom je zjednodušiť proces dosiahnutia tohto energetického štandardu.
Význam tímového prístupu pri projektovaní
Peter Heyder, produktový manažér spoločnosti Viessmann, zdôraznil, že pri projektovaní budov pre splnenie triedy A0 je dôležitý tímovo orientovaný prístup. Do procesu by mali byť zapojení všetci kľúčoví aktéri: investor, architekt, odborníci na elektroinštalácie, technické zariadenia budov, meranie a regulácia, ako aj experti na energetické hodnotenie. Podľa Heydera by mal byť proces cyklický - ak budova nespĺňa požiadavky, je potrebné hľadať rezervy a riešenia na jej zlepšenie.
Osem kombinácií pre tri typy rodinných domov
Pre účely porovnávacej štúdie Viessmannu boli analyzované tri typy rodinných domov, pre ktoré bolo zvolených osem kombinácií s rôznymi technológiami pre prípravu tepla. Kritériom porovnania bola najmä primárna energia, pričom sa uvažovalo so zemným plynom a elektrinou. Drevo nebolo zahrnuté kvôli nižšiemu faktoru primárnej energie, ale autori upozornili na potrebu zvážiť vplyv emisií a smogu pri jeho používaní. Spoločnosť Viessmann hodnotila riešenia aj pre energetický štandard A1 v roku 2016.
Celkovo bolo otestovaných 24 kombinácií zariadení, ktoré zahŕňali plynové kotly, elektrické kotly, fotovoltické a solárne systémy, rekuperácie a tepelné čerpadlá. Pre každú kombináciu sa vyhodnotil celkový faktor primárnej energie (limit 54 kWh/m²/rok), ako aj faktor energie potrebnej na vykurovanie a cenový faktor, ktorý reprezentuje investičné náklady. Hodnota jedna v tomto faktore zodpovedá nákladom na plynový kondenzačný kotol so zásobníkom teplej vody a podlahovým vykurovaním.
Rodinný dom typu 4-IN
Pre tento typ rodinného domu prvá testovaná kombinácia plynového kotla so solárnym systémom a rekuperáciou len tesne splnila požadovaný limit primárnej energie. Investičné náklady sa v tomto prípade zdvojnásobili oproti samostatnému kotlu. Peter Heyder uviedol, že plynové kotly sa stále môžu projektovať a inštalovať, ale vyžadujú doplnkové technológie ako solárny systém alebo rekuperáciu. Možnosti úpravy systému a nastavenia parametrov sú individuálne, pričom plynový kotol sa môže priblížiť k požiadavkám na triedu A0.
Obľúbenou kombináciou je aj riešenie s elektrickým kotlom, avšak ani s pripojením rekuperácie a fotovoltiky nemusí spĺňať požadované hodnoty primárnej energie. Ako základná súčasť mnohých úspešných kombinácií sa ukázalo tepelné čerpadlo, buď samostatne so zásobníkom TÚV, alebo v kombinácii s fotovoltikou, solárnym systémom či rekuperáciou.
Najlacnejším riešením s cenovým faktorom 1,7 je kombinácia tepelného čerpadla a zásobníka TÚV. Najdrahšou (2,8) je kombinácia tepelného čerpadla, zásobníka, rekuperácie a fotovoltiky. Vzhľadom na kvalitnú izoláciu moderných domov sa rekuperácia stáva žiadaným riešením pre zabezpečenie komfortu vetrania. Napriek tomu, že zemný plyn vie pri vhodnej kombinácii dosiahnuť požadovanú hranicu, najideálnejším riešením pre tento typ rodinného domu je tepelné čerpadlo.
Rodinný dom typu Bungalov
Bungalov, s mierne nepriaznivejším faktorom tvaru budovy, predstavuje druhý analyzovaný typ domu. Tu už plynový kotol s rekuperáciou a solárnym systémom nesplnil požiadavku. P. Heyder vysvetlil, že pri zložitejších tvaroch budov je splnenie požiadavky na hodnotu primárnej energie pre kombináciu plynového kotla s rekuperáciou alebo solárom oveľa náročnejšie.
Všetky varianty s tepelným čerpadlom opäť splnili požiadavky. Najdrahším riešením (cenový faktor 2,9) je kombinácia tepelného čerpadla s rekuperáciou a fotovoltikou. Dve kombinácie s elektrickým kotlom opäť nesplnili požiadavky, podobne ako pri predchádzajúcom type rodinného domu.
Dvojpodlažný rodinný dom Carisma
Tretím typom je dvojpodlažný rodinný dom Carisma s výrazne nižším faktorom tvaru budovy (0,72), od ktorého sa očakávalo lepšie plnenie požiadaviek vďaka kompaktnému tvaru. S plynovým kotlom a rekuperáciou sa podarilo dosiahnuť triedu A0 bez nutnosti použiť solárny systém. Cenový faktor dosiahol priaznivú hodnotu 1,5.
Elektrický kotol s rekuperáciou a fotovoltikou opäť prekročil požadovanú hodnotu celkovej primárnej energie. Tepelné čerpadlo vo všetkých kombináciách limit hlboko pod 54 kWh splnilo, čo potvrdzuje jeho pozíciu ako základného kameňa pri dosahovaní požadovaných hodnôt.
Tepelné čerpadlo ako základný prvok pre energetickú triedu A0
Vo všeobecnosti platí, že pre všetky typy rodinných domov je najvhodnejším riešením pre dosiahnutie energetickej triedy A0 tepelné čerpadlo. V prípade kombinácie s plynovým kotlom musí investor počítať so zvýšením investičných nákladov kvôli nutnosti ďalších technológií, ako je rekuperácia. Z prevádzkového aj investičného hľadiska je teda najvýhodnejšie použiť tepelné čerpadlo.
Ak sa investor rozhodne pre plynový kotol, budú potrebné aj obnoviteľné zdroje ako doplnok na vykompenzovanie primárnej energie. Preto je podľa odborníkov jednoduchšou cestou zvoliť tepelné čerpadlo. Dosiahnutie triedy A0 len s elektrickým kotlom nie je možné kvôli nepriaznivému faktoru primárnej energie, ktorý znásobuje potrebu energie. Cestou môže byť pridávanie ďalších technológií ako rekuperácia či fotovoltika, avšak je potrebné posúdiť ich vhodnosť v konkrétnom projekte.
Plynový kotol netreba zatracovať a stále sa môže projektovať. Vyžaduje si však integrovaný prístup a dôkladné posúdenie energetického hodnotenia. Plynový kotol má svoje miesto a s ním sa dá dosiahnuť trieda A0, no je dôležité zvažovať špecifiká každého domu, pričom najjednoduchší tvar budovy je veľkou výhodou.
Vplyv tvaru domu na potrebu energie
Podľa energetického audítora Ladislava Piršela je pri výbere vhodného riešenia kľúčový tvar domu, ktorý zvolí architekt. Niekedy aj jednoduchá úprava môže eliminovať nedostatky. Napríklad navrhnutím zimnej záhrady vo vnútornej časti átriového domu v tvare "L" sa menia podmienky výmeny tepla s okolím. Z hľadiska energetickej efektívnosti je výhodný kompaktný tvar budovy. Piršel je za pestrú ponuku architektonických riešení, nie za uniformné katalógové typy rodinných domov.
Rekuperácia ako účinný spôsob úspory energie
Rekuperácia, teda mechanické vetranie so spätným získavaním tepla, je účinný spôsob úspory energie a zlepšenia kvality vzduchu v budove. Systém získava teplo z odvádzaného vzduchu a využíva ho na ohrev čerstvého privádzaného vzduchu, čo vedie k nižším nákladom na vykurovanie a zdravšej mikroklíme v interiéri.
Cena inštalácie rekuperácie sa pohybuje orientačne od 3 500 do 7 000 € (v roku 2025), pričom závisí od veľkosti budovy, typu systému a náročnosti montáže. Zohľadnenie rekuperácie už vo fáze projektovania môže tieto výdavky znížiť. Prevádzka systému generuje náklady na elektrinu, výmenu filtrov a servis, ktoré sa pohybujú od 120 do 230 € ročne. Napriek tomu môžu úspory na vykurovaní dosiahnuť až 30%, čím sa investícia v dlhodobom horizonte oplatí.
Moderné rekuperátory dokážu získať späť až 95% tepla, pracujú ticho a majú dlhú životnosť. Sú kľúčovým prvkom energeticky úsporného stavebníctva, minimalizujú tepelné straty a podporujú udržateľné hospodárenie s energiou. Možnosť získať finančnú podporu, napríklad v rámci programu Czyste Powietrze v Poľsku, môže výrazne znížiť investičné náklady.
Rekuperácia zabezpečuje neustály prísun čerstvého vzduchu a zároveň minimalizuje energetické straty, čo vedie k nižším účtom za vykurovanie a vyššiemu komfortu bývania. V porovnaní s gravitačným vetraním, ktoré spôsobuje nekontrolované tepelné straty, rekuperácia ako forma mechanického vetrania zabezpečuje kontrolovaný obeh vzduchu a zisk tepla, čo je efektívnejšie a ekologickejšie riešenie.
Celkové náklady na inštaláciu rekuperácie závisia od ceny rekuperátora, ventilačných potrubí, anemostatov, nasávacích a výfukových prvkov vzduchu a regulátorov. V dome s rozlohou 100 m² sa náklady na inštaláciu pohybujú okolo 4 000 €. Cena projektu sa pohybuje od 350 do 700 €.
V Poľsku sú dostupné formy finančnej podpory, napríklad program Czyste Powietrze, ktorý ponúka dotácie na nákup a montáž systému rekuperácie. Ďalšou možnosťou je daňová úľava na termomodernizáciu.
Prevádzkové náklady zahŕňajú spotrebu elektrickej energie, výmenu filtrov (50-120 € ročne) a servis (60-120 € ročne). Celkové ročné náklady nepresahujú 230 €.
Pravidelný servis (každé 2-3 roky, cena cca 120 €) je kľúčový pre bezproblémovú prevádzku a dlhú životnosť systému. Zlepšuje kvalitu vzduchu a zvyšuje energetickú efektívnosť.
Rekuperácia umožňuje znížiť tepelné straty až o 30%, čo prináša reálne úspory. Zlepšuje kvalitu vzduchu a pohodu obyvateľov.
Pre zníženie nákladov na montáž a používanie rekuperácie je dôležitý výber vhodného rekuperátora a správna montáž. Odporúča sa poradiť sa s odborníkom. Dostupnosť finančnej podpory, ako je program Czyste Powietrze, môže výrazne znížiť náklady.
Pravidelná údržba systému, vrátane výmeny filtrov a technických prehliadok, je kľúčová pre efektívnu prevádzku a minimalizáciu spotreby energie.
Porovnanie plynového kotla a tepelného čerpadla
Pri výbere zdroja vykurovania je dôležité zohľadniť nielen obstarávaciu cenu, ale aj návratnosť, bezpečnosť, ekologickosť a výsledný komfort. Riešeniami sú plynový kotol aj tepelné čerpadlo.
Plynový kotol
Rodinné domy na Slovensku sú najčastejšie vykurované plynovými kotlami. Moderné kondenzačné plynové kotly majú vysokú účinnosť (až 109% pri využití kondenzačného tepla) a v porovnaní so starými kotlami (účinnosť cca 70%) môžu ušetriť až 40% nákladov na plyn.
Obstarávacie náklady na plynový kondenzačný kotol sú niekoľkonásobne nižšie ako pri tepelnom čerpadle. Inštalácia je jednoduchšia, vyžaduje len pripojenie k zdroju plynu a následné prepojenie s vykurovacím systémom.
Kondenzačné kotly sú vhodné pre novostavby aj rekonštrukcie a ponúkajú vysokú účinnosť a inovatívne technológie. Sú tiež nenáročné na priestor a môžu byť inštalované aj v obytných priestoroch.
Výhodou je široké montážne a servisné zastúpenie v regiónoch. Kľúčovým parametrom pri výbere je výkon, ktorý by mal byť konzultovaný s odborníkmi. Dôležitá je aj konštrukcia výmenníka, ktorý by mal byť vyrobený z kvalitnej ocele pre dlhú životnosť.
Moderné kotly ponúkajú funkcie ako ekvitermická regulácia, ktorá automaticky prispôsobuje výstupnú teplotu vody vonkajšej teplote, čím zabezpečuje úspornú prevádzku.
Tepelné čerpadlo
Tepelné čerpadlo je ekologickejšie a inovatívnejšie zariadenie. Jeho účinnosť sa vyjadruje vykurovacím faktorom COP (Coefficient Of Performance), ktorý udáva pomer získaného tepla k spotrebovanej elektrickej energii. Čím vyšší COP, tým účinnejšie čerpadlo.
Predmetom analýzy boli rôzne typy tepelných čerpadiel: vzduch-voda (ideálne pre menšie pozemky), zem-voda (využíva energiu z pôdy) a voda-voda (využíva energiu z podzemnej vody).
Pri výbere je dôležité zohľadniť teplotný spád vykurovacej sústavy. Tepelné čerpadlá sú najefektívnejšie pri nízkoteplotných systémoch (podlahové/stropné kúrenie), zatiaľ čo pri tradičných radiátoroch s vyššou teplotou vody ich účinnosť klesá.
Inštalácia tepelného čerpadla môže byť náročnejšia, najmä pri modeli vzduch/voda. Vyžaduje dostatočný priestor okolo vonkajšej jednotky, zohľadnenie hluku a vibrácií, ako aj elektroprípravu a stavebné úpravy.
Obstarávacie náklady na tepelné čerpadlo sú vyššie, v priemere 10 až 15 tisíc eur bez dotácie. Na obe riešenia je možné získať dotácie, ktoré sa vyplácajú dodatočne.
Tepelné čerpadlo je dobrou voľbou pre nové domy s nízkou tepelnou stratou a nízkoteplotnou vykurovacou sústavou. Pri starších domoch s vyššou stratou a radiátormi môže byť vhodnejší plynový kondenzačný kotol.
Rekuperácia ako nevyhnutnosť aj pri tepelnom čerpadle
Rekuperácia je nutná aj v prípade použitia samotného tepelného čerpadla na dosiahnutie energetickej triedy A0. Táto technológia minimalizuje tepelné straty a zabezpečuje kvalitné vnútorné prostredie.
V rámci analýzy metódou VFM (value for money) boli porovnané rôzne varianty doplnkových zdrojov tepla k plynovému kondenzačnému kotlu, vrátane tepelného čerpadla vzduch/voda. Z výsledkov vyplýva, že s plynovým kondenzačným kotlom je možné splniť požiadavky triedy A0 za podmienky inštalácie aspoň jedného doplnkového obnoviteľného zdroja energie (solár, krb).
Z pohľadu hodnoty za peniaze je najvýhodnejší systém s plynovým kondenzačným kotlom ako primárnym zdrojom a solárnym panelom a rekuperáciou ako doplnkovými zdrojmi. Na druhom mieste je tepelné čerpadlo s rekuperáciou.
Zemný plyn ako vhodný primárny zdroj pre triedu A0
Zemný plyn je považovaný za vhodné palivo pre primárny zdroj tepla na vykurovanie a prípravu teplej vody v budovách s energetickou triedou A0. Dôvodmi sú výhodný pomer ceny plynového kondenzačného kotla (vrátane inštalácie), vysoká účinnosť, nízke prevádzkové náklady, jednoduchosť, komfort a dostupnosť.
Moderné kondenzačné plynové kotly dosahujú účinnosť až 109% a pri porovnaní s dvadsaťročnými kotlami s účinnosťou cca 75% môžu priniesť úsporu až 25% nákladov na plyn.
Pri výbere vykurovacieho zariadenia je dôležité zohľadniť aj jeho dizajn a konštrukciu skrine, ktorá môže mať praktické výhody. Pravidelný servis je ďalšou výhodou plynových kotlov vďaka širokému zastúpeniu servisných partnerov.
Dôležitou funkciou moderných kotlov je ekvitermická regulácia, ktorá automaticky prispôsobuje výkon kotla vonkajším podmienkam, čím zabezpečuje optimálnu a úspornú prevádzku.
Vetranie v budovách je kľúčové pre zdravé a hygienické bývanie. Predstavuje však stratu vykurovacej energie pri klasickom vetraní oknami. Rekuperácia pomocou rekuperačnej jednotky umožňuje spätné získavanie tepla z odvádzaného vzduchu, čím sa znižujú náklady na vykurovanie.
Systém kanálov alebo decentrálne vetracie zariadenia zabezpečujú prísun čerstvého vzduchu, ktorý je čiastočne ohriaty teplom z výmenníka. Tým sa znižuje potreba dodatočného vykurovania.
Dostatočne výkonná rekuperačná jednotka dokáže vymeniť až polovicu vzduchu v miestnosti za hodinu, čím zabraňuje vzniku plesní. Rekuperačné jednotky sú vybavené účinnou filtráciou, ktorá zachytáva peľ, prach a nečistoty.
Nesprávna inštalácia rekuperácie môže viesť k tepelným stratám, zvýšenej hlučnosti a spotrebe energie, ako aj k zníženiu kvality vzduchu.
Pri porovnávaní účinnosti plynových kotlov je dôležité rozlišovať normovaný stupeň tepelného využitia (až 110%) a účinnosť kondenzačného kotla (cca 98% pri prepočítaní so spaľovacím teplom plynu).
Kondenzačný kotol je konštruovaný tak, aby maximálne využil energiu zemného plynu. Ochladzovanie spalín pod teplotu rosného bodu (cca 57 °C) spôsobuje kondenzáciu vodnej pary a získavanie kondenzačného tepla.
Spoločnosť Buderus je na slovenskom trhu dlhodobo etablovaným lídrom v tepelnej technike. Poskytuje autorizovaný servis, montáž a predaj svojich produktov, vrátane kondenzačných kotlov.
V súlade s platnou legislatívou musia nové rodinné domy spĺňať podmienky energetickej triedy A0 podľa STN 73 0540-2 a vyhlášky č. 364/2012 Z. z.
Nízkorozpočtový rodinný dom je navrhnutý s dôrazom na dostupné bývanie, s použitím moderných materiálov a harmonickým začlenením do okolia. V tomto type domu je primárnym zdrojom tepla plynový kondenzačný kotol, s doplnkovými zdrojmi ako solárne panely a krbová vložka. Rekuperácia je nutná.
tags: #plynovy #kotol #a #rekuperacia