Elektrické vykurovanie rodinných domov: Informácie a prehľad

Elektrické kotly sú často vnímané ako nákladný spôsob vykurovania. Existujú však situácie, kedy práve elektrokotly poskytujú najlepší tepelný komfort a zároveň nezaťažujú vašu peňaženku.

Kedy je elektrické vykurovanie výhodné

Elektrické vykurovanie môže byť optimálnym riešením v niekoľkých špecifických prípadoch:

Ochrana pred mrazom a rekreačné objekty

Elektrokotol je ideálnym zdrojom tepla pre protinámrazovú ochranu budovy. Nech sa jedná o chatu, chalupu alebo akýkoľvek nepravidelne obývaný objekt, elektrokotol s termostatom zaistí vnútornú teplotu nad nulou bez ohľadu na vonkajšie mrazy. Moderné elektrokotly ponúkajú praktickú možnosť diaľkového ovládania. Ak napríklad idete na víkend na chatu, v piatok si nastavíte požadovanú teplotu a naspäť prídete už do vykúreného prostredia. Je to moderný luxus, ktorý je prekvapivo dostupný.

Ilustračná fotografia modernej chaty s viditeľnými solárnymi panelmi na streche.

Doplnkové vykurovanie a kombinácia s inými zdrojmi

Pokiaľ máte kotol na pevné palivo a ručné prikladanie, môžete elektrokotlom zvyšovať tepelný komfort a prikurovať napríklad v noci alebo dopoludnia, keď nie ste doma. Okrem toho, že máte konštantnú príjemnú teplotu, budova nestihne vychladnúť a nemusí sa tak opakovane vykurovať. Z rovnakého dôvodu je výhodná populárna kombinácia elektrokotol a krbové kachle. Drevo je najlacnejším palivom, ale vyžaduje častú obsluhu. Elektrokotol je naopak bezobslužný a ľahko programovateľný, a tak môže vykrývať aj nedostatky alternatívnych zdrojov tepla.

Nízkoteplotné a nízkoenergetické budovy

Elektrokotol je tiež vhodným primárnym zdrojom tepla pre domy a byty s nízkou tepelnou stratou. To, že prevádzka elektrokotla je drahá, platilo najmä u starších, nezateplených domov s vysokou energetickou náročnosťou. Pri dnešných minimálnych nárokoch na dodávku tepla, kedy u pasívnych domov platí maximálna hodnota 15 kWh/m² ročne (u nízkoenergetických domov je ročný limit 80 kWh/m² ročne), rozdiely nákladov na palivo miznú. Pri vykurovaní elektrinou je možné navyše využiť zníženú tarifnú sadzbu na všetky spotrebiče v domácnosti a tým ešte viac ušetriť.

Zjednodušene povedané, platí rovnica, že čím nižšia je spotreba energie, tým výhodnejšie je obstaranie elektrokotla. To ho predurčuje nielen na použitie v zateplených rodinných domoch a rekreačných objektoch, ale aj v bytoch. Obyvatelia bytov ocenia okrem malých rozmerov elektrokotla tiež jeho tichú prevádzku a možnosť inštalácie na stenu bez nutnosti zaistenia prístupu vzduchu, vďaka čomu sa dá bez problémov zakomponovať prakticky kamkoľvek do interiéru.

Technické a prevádzkové aspekty elektrického vykurovania

Konštrukcia a účinnosť elektrokotlov

Ceny elektrokotlov začínajú okolo hranice 800,- € a nákladná nie je ani ich inštalácia. V elektrokotli sa na rozdiel od iných typov kotlov nič nespaľuje a ani netlakuje, napríklad od tepelného čerpadla. Jedná sa tak o zariadenie, ktoré nepodlieha prakticky žiadnemu opotrebovaniu, nemusí sa pravidelne čistiť ani nastavovať. Napriek jednoduchej konštrukcii dosahujú elektrokotly vysokú účinnosť, ktorá sa u moderných elektrokotlov THERM pohybuje nad hranicou 99%. Tu treba upozorniť na zavádzajúce označenie energetickými štítkami, ktoré pre výpočet zohľadňujú i účinnosť samotnej výroby elektrickej energie.

Schéma vnútorného fungovania moderného elektrokotla s vyznačenými komponentmi ako vykurovacie teleso, riadiaca jednotka a obehové čerpadlo.

Výpočet tepelných strát a dimenzovanie systému

Pre správny návrh je potrebné objednať v projekčnej kancelárii, najlepšie v tej, kde ste si dali vypracovať projektovú dokumentáciu, výpočet tepelných strát budovy podľa platnej normy, alebo si tento výpočet môžete urobiť sami v zjednodušenej verzii na internetovej stránke www.tzb-info.cz. Tepelná strata sa rovná súčtu tepelných tokov prestupom jednotlivými stenami (vr. podlahy a stropu) ohraničujúcimi vykurovanú miestnosť a z tepelnej straty infiltráciou (netesnosťou okien, dverí apod.). Pre presnejší výpočet je potrebné zohľadniť aj ďalšie „prirážky, súčinitele apod.“ Pokiaľ vykurovacie teleso v miestnosti predimenzujete a opatríte ho vhodným termostatom, tak Vám neodoberie viacej elektrickej energie (kWh) ako správne dimenzované vykurovacie teleso a jeho výhodou bude ďaleko dynamickejšia prevádzka. Nevýhodou však budú vyššie zriaďovacie náklady a možno aj vyššia hodnota hlavného ističa, rovnajúca sa vyššej čiastke za stály plat.

Regulácia a tarify elektrickej energie

Ročná spotreba el. energie na vykurovanie objektu je závislá od tepelných strát objektu a kvalite zvolenej regulácie. Tepelná strata je hodnota energie, ktorú musíte dodať do objektu, aby ste docielili požadovanú teplotu priestoru. Celkové ročné náklady na vykurovanie tak závisí na spotrebe el. energie a zvolenej sadzbe za túto energiu.

El. vykurovanie je možné prevádzkovať v tzv. priamo výhrevnom režime alebo akumulačnom. Vykurovanie v priamo výhrevnom režime je realizované tak, že má odberateľ 20 hodín možnosť vykurovať za nízku tarifu a len 4 hodiny je prevádzka vo vysokej tarife. Nízku tarifu je možné využívať aj pre ostatné spotrebiče v objekte. Vykurovanie v akumulačnom režime je realizované tak, že sa vykurované médium (voda, betón, tehly) „nabíjajú“ maximálne 8 hodín v nízkom tarife a 16 hodín sa využíva táto naakumulovaná energia k vlastnému vykurovaniu objektu. Týchto 16 hodín je realizovaný odber el.

Elektrické vykurovanie je najdokonalejšie regulovateľný vykurovací systém s najmenšou mernou spotrebou energie. Zriaďovacie hodnoty elektrických vykurovacích systémov sú pritom významne nižšie (v desiatkach percent) ako pri iných systémoch. Pre elektrické vykurovanie existujú zvláštne tarify, ktoré umožňujú používať lacnú energiu, v tzv. nízkom tarife, aj pre ostatnú spotrebu domácnosti. Tento fakt je, vzhľadom k rastúcemu vybaveniu domácnosti el.

Celkové náklady a porovnanie s inými zdrojmi

Užívateľa by nemali zaujímať len prevádzkové náklady (aj keď sú určite dôležité), ale tzv. celkové náklady na energie a to ešte v súčte s tzv. amortizáciou, teda s časťou zriaďovacej hodnoty. Elektrické vykurovanie je v tomto pohľade plne porovnateľné s vykurovaním plynovým (viď rubrika referencie a novinky). Budúci dlhodobý vývoj cien energií je možné len veľmi ťažko predpovedať, skutočnosťou však zostáva, že zemný plyn je neobnoviteľným zdrojom, ktorého ťažba bude ekonomicky stále náročnejšia.

Priatelia ma odhovárajú od zriadenia elektrického vykurovania vysokými tzv. stálymi platbami tarify pre vykurovanie. V súčasnej dobe existujú zariadenia umožňujúce výrazné zníženie hodnoty hlavného ističa. Tieto zariadenia rozkladajú spotrebu domácnosti do dlhšieho časového pásma a zamedzujú špičkám v odberoch.

Pozn.: Takmer žiadny vykurovací systém dnes nie je taký sporný ako vykurovanie elektrickým prúdom. Pokým zástancovia ho chvália kvôli výhodným zaobstarávacím nákladom a efektívnej prevádzke, odporcovia argumentujú vysokými prevádzkovými nákladmi a spotrebou fosílnych energií. Pravda je asi niekde uprostred, pretože elektrické vykurovanie má svoje výhody aj nevýhody.

Typy elektrického vykurovania

Elektrické vykurovanie 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.

Priame elektrické ohrievače

Najjednoduchším spôsobom vykurovania elektrickým prúdom je priamy elektrický ohrievač, pri ktorom sa teplo vodiča, ktorým preteká elektrický prúd, priamo odovzdáva do miestnosti. Typickým príkladom je teplovzdušný ventilátor. Tento ventilátor nasáva studený vzduch z miestnosti, vedie ho cez ohrievaciu špirálu a fúka znovu do miestnosti. V závislosti od ohrevného výkonu zariadenia môže teplota v miestnosti rýchlo vzrásť. Podobne ako teplovzdušný ventilátor funguje elektrické vykurovanie aj s konvektormi. Elektrické vykurovacie systémy zohrievajú vzduch v miestnosti tým, že ho vedú pomocou ventilátora cez integrovaný vyhrievací prvok.

Infračervené ohrievače

Iné je to pri infračervenom ohrievači. Tento prepravuje teplo vo forme žiarenia cez veľké plochy a tak ako podlahové vykurovanie alebo nástenné vykurovacie teleso si vystačí s nízkymi povrchovými teplotami. Teplo sa pritom neodovzdáva vzduchu, ale len na pevné telesá. Pokým v účinnej oblasti infračerveného elektrického ohrievača bude teplo veľmi rýchlo, hneď ako opustíte ožarovanú zónu, vám bude zima. V protiklade k teplovzdušným ventilátorom alebo konvektorom, ktoré sa ako neskladné zariadenia musia umiestniť niekde v miestnosti, ohrevné plochy infračerveného elektrického ohrevného telesa sa môžu inštalovať skryte. Napríklad s potlačou obrázkov - namontované na stene alebo na strope.

Akumulačné a priamovýhrevné systémy

Ďalšiu možnosť na priame elektrické vykurovanie poskytujú takzvané vykurovacie vložky. V tomto prípade sa takzvaná elektroohrevná patróna montuje priamo do vykurovacieho telesa. Pri pretekaní prúdu sa zohreje teplonosné médium vo vnútri a postará sa tak o príjemné teploty. Účelné je to napríklad pri ohrievačoch kúpeľní, ktoré sa inštalujú ako prídavné ohrievacie telesá k podlahovému vykurovaniu.

Aj akumulačné kachle na nočný prúd vyrábajú teplo, keď cez elektrický vodič preteká el. prúd. V protiklade k priamym vykurovacím telesám však energia v týchto elektrických ohrievačoch neprechádza priamo do miestnosti, ale najprv do integrovaného zásobníka/akumulátora. Tento sa môže napríklad nabíjať výhodnejším nočným prúdom a teplo sa potom s časovým posunom vydáva nasledujúci deň.

Elektrické podlahové vykurovanie

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 elektrickým prúdom príjemnú klímu v miestnosti.

Vizualizácia vrstiev podlahy s integrovaným elektrickým podlahovým vykurovaním.

Ekologické aspekty a budúcnosť elektrického vykurovania

Vplyv výroby elektriny na ekológiu

O tom, či je elektrické vykurovanie ekologické, rozhoduje predovšetkým spôsob výroby elektrickej energie. Všeobecne platí, že v krajinách s prevažujúcou výrobou elektrickej energie z pevných palív a zemného plynu je elektrické vykurovanie len doplnkom. V posledných štyroch rokoch je, vzhľadom k liberalizácii trhu s elektrinou, citeľný trend k posilňovaniu významu elektrického vykurovania aj v ďalších krajinách. Slovenská republika v súčasnej dobe získava výrazný podiel energie z jadrových elektrární a je tu teda predpoklad k zaradeniu sa skôr do druhej skupiny menovaných krajín.

V účinnej oblasti infračerveného elektrického ohrievača bude teplo veľmi rýchlo, hneď ako opustíte ožarovanú zónu, vám bude zima. V protiklade k teplovzdušným ventilátorom alebo konvektorom, ktoré sa ako neskladné zariadenia musia umiestniť niekde v miestnosti, ohrevné plochy infračerveného elektrického ohrevného telesa sa môžu inštalovať skryte. Napríklad s potlačou obrázkov - namontované na stene alebo na strope. Ďalšiu možnosť na priame elektrické vykurovanie poskytujú takzvané vykurovacie vložky.

Trendy a inovácie v elektrickom vykurovaní

Európsky trend sa uberá smerom k tzv. veľkoplošných vykurovacích systémov, ktorých použitím je zaistený najvyšší možný komfort. Tieto systémy (podlahové alebo stropné) totiž ohrievajú veľké tepelné plochy na teploty len o málo vyššie ako je teplota prostredia. Ku zmene tepla dochádza čiastočne sálaním aj mikrokonvekciou, mikrokonvekcia prebieha na celej ploche.

Batériové úložiská sa stávajú kľúčovým prvkom modernej energetiky. 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.

Infografika zobrazujúca porovnanie nákladov na vykurovanie rôznymi zdrojmi energie v závislosti od typu budovy.

Možné obavy a ich riešenia

Vypínanie v čase vysokej tarify

Mám záujem o zakúpenie elektrického vykurovania, priatelia ma však upozorňujú na problémy vznikajúce pri odpájaní vykurovania v dobe tzv. vysokej tarify a nefunkčnosť vykurovania v prípadoch výpadku el. V súčasnej dobe je stanovená podmienka vypínania vykurovania vo vysokej tarife tak, že kúrenie môže byť v tzv. priamo výhrevnom režime vypnuté max. 2 hod. dopoludnia a 2 hod. popoludní, pričom maximálna doba súvislého vypnutia je 1 hodina. Behom uvedenej doby by nemalo dôjsť k zníženiu teploty v miestnostiach viac ako o 1°C. Výnimkou môžu byť zle tepelne izolované stavby, tu sa odporúča v dennej miestnosti inštalácia statických akumulačných pecí WMX z našej ponuky.

Výpadky elektrickej energie

V prípade výpadku elektrickej energie dochádza k odstaveniu prakticky všetkých moderných spôsobov vykurovania, nakoľko elektronické zariadenia upravujúce činnosť kotla sú odstavené z prevádzky. Preto tu nie je v tomto prípade žiadny rozdiel medzi elektrickým vykurovaním a napr. plynovým vykurovaním, ktoré taktiež potrebuje elektrickú energiu na chod obehového čerpadla a riadiacej elektroniky.

Vysoké prevádzkové náklady

Aj keď jednotlivé vykurovacie systémy na el. prúd majú mnoho výhod, jednako sa prevádzkujú el. prúdom. S jednou kilowatthodinou tepla tak vznikajú náklady približne 27,5 centov (stav 08/2016). 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 el.

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.

Pre starší rodinný dom bez zateplenia s celkovou vykurovanou plochou 150 m2, v ktorom žije štvorčlenná rodina, je potrebných približne 28 327 kWh tepla. Z porovnania vyplýva, že pri využití zemného plynu prostredníctvom kondenzačného kotla, by náklady na vykurovanie ročne dosiahli 1 783 €.

Jak Funguje Elektřina a Jak se šíří? Od elektrárny až do zásuvky!

tags: #vykurovanie #rod #domu #elektrinou