V súčasnej dobe, keď sa kladie čoraz väčší dôraz na ochranu klímy a zabezpečenie dostupných zdrojov energie, je modernizácia vykurovacích systémov a využívanie obnoviteľných zdrojov energie kľúčom k zníženiu nákladov a dopadu na životné prostredie. Staršie vykurovacie systémy na Slovensku sú často neefektívne a ich modernizácia predstavuje významný potenciál úspor energie. Tento článok sa zameriava na možnosti kombinácie solárnych kolektorov s modernými vykurovacími systémami na ohrev teplej vody a podporu ústredného kúrenia, s cieľom poskytnúť komplexný prehľad o výhodách a možnostiach tejto kombinácie.
Prečo modernizovať vykurovací systém?
Takmer dve tretiny zdrojov tepla inštalovaných na Slovensku sú nedostatočne účinné. S priemerným vekom viac ako 17 rokov je väčšina z nich zastaraná a nezodpovedá súčasnému stavu techniky. Tieto zdroje často nevyužívajú svoj zdroj energie z fosílnych palív najlepšie. V dôsledku toho sa stráca teplo, čo v čase rastúcich cien palív výrazne zvyšuje prevádzkové náklady, nehovoriac o vplyve na životné prostredie. V porovnaní s inými renovačnými opatreniami ponúka modernizácia vykurovacieho systému najvyšší potenciál úspor energie. Existuje mnoho dobrých dôvodov na modernizáciu alebo výmenu vykurovacieho systému. Nie je to len vek vykurovacieho systému a jeho účinnosť, ktoré zohrávajú úlohu. Dôležitou motiváciou sú aj aspekty ochrany životného prostredia, nákladov na vykurovanie a komfortu. Okrem toho môže mať nový vykurovací systém zmysel aj vtedy, ak sa na existujúcej budove po mnohých rokoch vykonávajú stavebné úpravy. Nová technológia vykurovania poskytuje teplo a teplú vodu podľa potreby.
Úspora energie a nákladov
Modernizáciou vykurovacieho systému možno ročne ušetriť v priemere jednu tonu CO₂. Ako ukazuje nasledujúci graf, nový vykurovací systém alebo inštalácia solárneho systému na streche môžu ušetriť takmer tretinu spotrebovanej energie a tým znížiť aj účty za vykurovanie. Na to nie sú nevyhnutne potrebné rozsiahle renovačné opatrenia. Potenciál úspor, ktoré možno dosiahnuť len izoláciou vonkajších stien, je podstatne nižší.
Zvýšenie komfortu a hodnoty nehnuteľnosti
Okrem potenciálu úspor, ktorý ponúka nový vykurovací systém, je ďalšou výhodou modernizácie zvýšenie komfortu. Je to vďaka digitalizácii vykurovacieho systému, ktorá okrem iného umožňuje ovládanie prostredníctvom aplikácie. Obyvatelia si môžu nastaviť požadovanú teplotu prostredníctvom smartfónu alebo tabletu odkiaľkoľvek doma, na pohovke alebo cestou z práce. Z hľadiska nákladov a spotreby neexistuje žiadne modernizačné opatrenie v dome alebo na dome, ktoré by sa oplatilo rýchlejšie ako modernizácia vykurovania. Okrem toho môžete modernizáciou starého vykurovacieho systému zvýšiť trhovú hodnotu svojej nehnuteľnosti. Vzhľadom na rastúce náklady na energie sa mnohí kupujúci pozornejšie pozerajú na poplatky za služby. Ochota platiť za energeticky efektívne nehnuteľnosti je primerane vyššia. Navyše sa tieto údaje pri prenájme, prenájme alebo predaji nehnuteľnosti zaznamenávajú do energetického certifikátu.
Solárne kolektory: Využitie slnečnej energie pre ohrev vody a podporu vykurovania
Vysokoúčinné solárne termické systémy v rodinných domoch a bytových domoch v súčasnosti pokrývajú až 60 % ročnej potreby energie na ohrev teplej vody. Popri ohreve teplej vody môžu solárne kolektory ohrievať aj vodu na ústredné kúrenie a môžu sa používať aj ako záložný zdroj ústredného kúrenia.
Prečítajte si tiež: Tipy pre nastavenie termostatu na ohrev vody
Solárne kolektory sú trubice naplnené kvapalinou, ktoré sa umiestňujú na dobre oslnené miesto, zvyčajne na streche. Pod vplyvom slnečného žiarenia sa kvapalina vo vnútri solárnych kolektorov zahrieva a absorbuje bezplatnú slnečnú energiu. Solárne kolektory by mali byť naplnené skôr glykolom a nie vodou, pretože v našom klíme hrozí v zime riziko zamrznutia a roztrhnutia kolektora . Preto sa napĺňajú glykolom, čo je nízko zmrazujúca kvapalina. Avšak nie je to čistý glykol, pretože čistý glykol prenáša teplo pomerne pomaly. Ide v skutočnosti o roztok glykolu a vody, pričom glykol tvorí asi 30-50% zmesi (zvyčajne sa v solárnych kolektoroch používajú koncentrácie 30 - 35%, hodnoty okolo 50% sa používajú napríklad vo Škandinávii).
Princíp fungovania solárneho systému s výmenníkom tepla
V doskovom výmenníku tepla do solárnych systémov, v druhom kanáli, preteká teplá voda, tá istá, ktorá sa nachádza v zásobníku teplej vody. Obe kvapaliny sa stretávajú výmenníku tepla, ale sú oddelené tenkými oceľovými platňami výmenníka. Vďaka tomu sa nezmiešavajú, ale horúci glykol prenáša teplo vode. Týmto spôsobom sa voda ohrieva prakticky zadarmo využitím slnečnej energie.
Najprv treba zdôrazniť, že výber výmenníka tepla pre solárne systémy musí byť správny. To znamená, že ak je solárny výmenník tepla príliš malý, celý systém nebude fungovať správne. Je prirodzené, že solárne panely - alebo inak profesionálne povedané - fotovoltické panely, produkujú výrazne menej energie v jesennom a zimnom období ako v lete. Avšak ak je výmenník tepla pre solárne systémy správne vybraný, môžeme očakávať významnú podporu pre vykurovací systém, najmä v slnečné dni zimy. Toto platí aj v období, keď sú dni kratšie ako v lete. Pred nákupom výmenníka tepla je tiež vhodné diskutovať s hydraulikom o veľkosti pripevnení. Vo väčšine prípadov v rodinných domoch postačuje výmenník tepla s pripevneniami o priemeru 3/4 palca, ale nie je to striktné pravidlo. Tento aspekt by mal byť úplne zohľadnený, pretože inštalácia solárna - solárne kolektory na streche - nemusí slúžiť len na ohrev teplej vody. Na dosiahnutie tohto cieľa je potrebné primerane navrhnúť vykurovací systém , v ktorom je možné využiť miešacie ventily alebo ďalšie obvody, ktoré je možné aktivovať podľa potreby. Môžete spojiť systém s glykolovým obvodom panelov pomocou tepelného výmenníka - inštaláciou napríklad na bypass a obmedzením ventilmi - takže v lete prenáša celú energiu len na ohrev teplej vody.
Zimný potenciál solárnych kolektorov
Mnoho ľudí podceňuje tepelný výťažok, ktorý možno dosiahnuť pomocou kolektorov počas zimného obdobia . Ukazuje sa, že môžu byť - nečakane - celkom uspokojivé. Je rozhodne oplatí investovať do tepelného výmenníka a zvážiť rekuperáciu tejto energie, najmä ak máme solárne panely s glykolom na streche. Tepelne výmenníky pre solárne kolektory, ktoré sme umiestnili v tejto kategórii - sú glykolovými tepelnými výmenníkmi. Otázka týkajúca sa možnosti práce s glykolom v prípade doskových výmenníkov Nordic Tec je jednou z najčastejších otázok týkajúcich sa výmenníkov.
Využitie solárnych systémov v bytových domoch
Najčastejšie sa solárne termické systémy využívajú na ohrev, resp. predohrev vody v domácnostiach a zariadeniach ako hotely, nemocnice a pod. Pri bytových domoch je reálne využitie na ohrev alebo predohrev vody. Použitie solárneho systému na jarnú a jesennú podporu vykurovania je v bytových domoch prakticky nemožné, keďže väčšinou nie sú vybavené nízkoteplotným (podlahovým alebo stenovým) vykurovaním. Navyše, systém, ktorý by kombinoval ohrev vody a sezónne prikurovanie, by vyžadoval inštaláciu násobne väčšieho počtu kolektorov, ako len samotný ohrev vody. To by znamenalo, že v letnom období, keď je intenzita slnečného žiarenia maximálna a nároky na vykurovanie nulové, by bola takáto veľká kolektorová plocha nevyužitá.
Prečítajte si tiež: Inštalácia potrubia pre solárny ohrev
Príklad úspory energie v bytovom dome
Ak zvýšime počet kolektorov na 40 a objem zásobníkového ohrievača na 4000 litrov, dá sa očakávať celková energetická úspora asi 52 %. Z tohto príkladu je jasné, že zvyšovaním počtu kolektorov nám nestúpa priamo úmerne aj množstvo získanej slnečnej energie, resp. Príčinu je potrebné hľadať vo fyzikálnom princípe fungovania slnečného termického kolektora - čím je nižšia teplota kvapaliny na jeho výstupe, tým účinnejšie premieňa zachytené slnečné žiarenie na využiteľné teplo. V prvom prípade je 20 inštalovaných kolektorov. Spotreba obyvateľov je 4000 litrov denne, ktoré sú chladené cez výmenník a zásobníkový ohrievač natoľko, že aj počas najhorúcejších slnečných dní systém zabezpečuje len predohrev studenej vody na teplotu max. 30 °C. O doohrev na požadovaných napr. 50 °C sa musí postarať iný zdroj tepla (napr. kotol). Ak zvýšime počet kolektorov na 40, získame zo slnka viac energie, ale kolektory budú pri nezmenenej dennej spotrebe teplej vody (4 000 l/deň) menej ochladzované ako v predchádzajúcom prípade. Z 1 m2 inštalovanej plochy získame ročne len asi 500kWh tepla. Pri zvýšení počtu kolektorov na 60, resp. 80, nastane v najteplejších obdobiach roka situácia, keď kolektory napr. do 14. hodiny bez problémov ohrejú celú dennú spotrebu (4 000 litrov) na požadovanú teplotu, avšak poobede až do západu slnka budú nevyužité. Takýto stav slabého využitia kolektorov, ktorý je spôsobený tým, že sme inštalovali relatívne veľké množstvo kolektorov vzhľadom na dennú spotrebu vody, nám zníži ročný energetický zisk z 1 m2 inštalovanej kolektorovej plochy na asi 400 kWh, resp. Prekročenie tejto odporúčanej hodnoty nespôsobí žiadne technické problémy pri prevádzke systému, keďže kvalitný solárny systém odolá aj dlhodobému prehrievaniu. Pri systémoch s desiatkami alebo stovkami kolektorov často platí, že „menej je niekedy viac“. Poddimenzované systémy, ktoré pokrývajú len 5 - 15% z celkovej potreby energie, sú pri veľkých inštaláciách bežné.
Kompromis pri výbere veľkosti solárneho systému
Pri výbere veľkosti solárneho systému na prípravu teplej vody v bytovom dome musíme nájsť rozumný kompromis medzi ročnou úsporou nákladov na ohrev teplej vody (napr. Menší systém, ktorý by ušetril 10 až 20 % nákladov, by síce pracoval veľmi efektívne, ale takáto nízka úspora by mohla byť pre obyvateľov domu nezaujímavá. Navyše, cena solárneho systému nestúpa priamo úmerne s veľkosťou inštalovanej kolektorovej plochy. Ak by systém s 20 kolektormi stál napr. 20 000 eur, tak cena 40 - kolektorového systému by mohla byť približne 38 000 eur, teda menej ako dvojnásobok. Je to tým, že niektoré náklady na inštaláciu sú rovnaké pre 20 aj 40 kolektorov (napr. vybudovanie trasy pre potrubia, vybavenie stavebného povolenia a pod.).
Dôležité aspekty pri výbere a inštalácii solárneho systému
Predložené technické návrhy by mali obsahovať množstvo energie, ktoré dokáže solárny systém ročne zabezpečiť (v kWh) a okrem iného aj predpokladanú životnosť. Cenové ponuky by mali obsahovať nielen investičné, ale aj prevádzkové náklady. Nezávislý odborník by mal následne posúdiť, či je uvádzaná úspora a životnosť pre dané technické riešenie reálne dosiahnuteľná. Ďalej je potrebné zistiť, ako sa uvedená ročná úspora energie (v kWh) premietne do zníženia účtov za teplú vodu, teda odhadnúť finančnú úsporu v eurách pre nasledujúce roky. Z uvedených údajov je možné odhadnúť finančnú návratnosť pre každý variant. Konečný výber by mal okrem návratnosti zohľadniť aj životnosť systému, minimálnu požadovanú ročnú úsporu a ďalšie aspekty.
Kombinácia tepelného čerpadla a solárneho systému: Synergia pre maximálnu efektivitu
S technologickým rozvojom tepelných čerpadiel celkom prirodzene došlo k spoločnému využitiu obidvoch spomenutých systémov. Tepelné čerpadlo využíva teplo z vonkajšieho prostredia (vzduch, voda alebo zem) a premieňa ho na energiu, ktorou vykuruje dom a ohrieva vodu. Solárny systém zas využíva slnečné žiarenie na ohrev vody v domácnosti. V letných mesiacoch, keď je slnečného svetla dostatok, dokáže solárny systém samostatne pokryť väčšinu potrieb na ohrev vody, čo znamená, že tepelné čerpadlo nemusí pracovať.
Zvýšte účinnosť a znížte náklady na vykurovanie kombináciou tepelného čerpadla a solárneho zariadenia od spoločnosti Viessmann, čím dosiahnete oboje. Potom budete môcť využívať bezplatné solárne teplo na vykurovanie a prípravu teplej vody vždy, keď bude svietiť slnko. Ak energeticky bohaté sálavé teplo nestačí, nastúpi systém environmentálneho vykurovania a sprístupní bezplatnú energiu zo zeme, vzduchu alebo podzemnej vody na vykurovanie. Zatiaľ čo tepelné čerpadlá využívajú na vykurovanie energiu prostredia s elektrickou energiou, solárne termické systémy fungujú takmer úplne bez nákladov na spotrebu. Umožňuje to bezplatné sálavé teplo zo slnka. Kolektory ho premieňajú na tepelnú energiu predtým, ako solárne médium dopraví teplo do zásobníka v dome. Pri vhodnej konštrukcii môže byť tepelné čerpadlo Viessmann so solárnou termikou v lete takmer úplne odbremenené. Po zvyšok roka medzitým solárne teplo zabezpečuje vyššiu účinnosť. Tepelné čerpadlo odoberá teplo z prostredia a využíva ho na vykurovanie a ohrev teplej vody, či už ide o vzduch, zem alebo vodu.
Prečítajte si tiež: Typy tepelných čerpadiel
Pre efektívnu prevádzku je obzvlášť dôležitá komunikácia medzi tepelným čerpadlom a solárnou energiou prostredníctvom spoločného riadiaceho systému. Chcete ešte viac znížiť svoje náklady na energiu? Potom skombinujte tepelné čerpadlo so solárnou termikou a fotovoltikou. Solárny vykurovací systém zabezpečuje nižšiu spotrebu energie a tú si môžete proporcionálne pokryť sami pomocou fotovoltického systému Vitovolt. Budete potrebovať menej energie z verejnej siete a budete vykurovať úspornejšie. Ešte lepšie to funguje s fotovoltickým zásobníkom Vitocharge VX3, ktorý poskytuje elektrickú energiu aj vtedy, keď už slnko nesvieti.
Možnosti kombinácie
Existuje niekoľko možností kombinácie tepelného čerpadla so solárnym systémom:
- Priama kombinácia: Pri tomto modeli solárny systém priamo dodáva teplo do tepelného čerpadla. Napríklad solárne kolektory predohrejú vodu, ktorá vstupuje do tepelného čerpadla. Predhriata voda si vyžaduje menej energie na ďalší ohrev, čím sa zvyšuje účinnosť tepelného čerpadla.
- Nepriama kombinácia: V tomto prípade pracujú nezávisle od seba. Solárne kolektory zabezpečujú ohrev vody v domácnosti a tepelné čerpadlo sa stará o vykurovanie.
Vhodnosť pre rôzne typy budov
Kombinácia tepelného čerpadla a solárnych panelov na dom je ideálnym riešením pre staršie budovy, ktoré často potrebujú viac energie na vykurovanie. V prípade že tepelné čerpadlo používate len na ohrev teplej vody, takáto kombinácia vám zabezpečí vysokú efektivitu a veľkú úsporu nákladov. Umožňuje využívať slnečnú energiu na ohrev vody počas celého roka, avšak v letných mesiacoch dokáže solárny systém s tepelným zásobníkom plne pokryť potrebu teplej vody bez zapojenia tepelného čerpadla. V zimných mesiacoch kedy je prirodzene slnečného svetla menej, funkciu hlavného zdroja tepla preberá tepelné čerpadlo.
Kombinácia je jedným z najefektívnejších spôsobov, ako maximalizovať úsporu energie a minimalizovať závislosť od fosílnych palív. Či už ide o novostavbu, alebo starší dom, tento hybridný systém dokáže znížiť náklady na vykurovanie a ohrev vody, čím sa stáva dlhodobou investíciou do udržateľnosti a úspory energií.
Ďalšie možnosti modernizácie vykurovacieho systému
Okrem solárnych systémov a tepelných čerpadiel existujú aj ďalšie možnosti modernizácie vykurovacieho systému, ktoré môžu prispieť k úspore energie a zníženiu nákladov.
Kotly na drevo a pelety
Kotol na drevo je dobrou alternatívou k vykurovaniu fosílnymi palivami. Ak si totiž vyberiete kotol na pevné palivo na drevné pelety, štiepku alebo polená, používate jedno z najprirodzenejších palív na svete a obzvlášť vhodné, ak pochádza z regionálnych zdrojov. Vďaka modernej technike Viessmann je teraz vykurovanie drevom aj vysoko efektívne a pohodlné. Príklad rodiny Schön tiež ukazuje, že modernizácia vykurovacieho systému je dobrou investíciou. Wolfgang Schön: "Ako dôchodca si dvakrát rozmyslíte, či investujete do nového vykurovacieho systému. Potom sme urobili túto špeciálnu kontrolu hospodárnosti a môj inštalatér mi poradil, aby som si vybral kotol na pelety s napojením na solárny systém. Som prekvapený, aké čisté je vykurovanie peletami. A predovšetkým si myslím, že je skvelé, že v lete nám teplú vodu ohrieva len slnko.
Vykurovacie systémy s palivovými článkami
S vykurovacím systémom s palivovými článkami vyrábate nielen teplo, ale zároveň aj elektrinu, ktorú môžete využiť vo svojej domácnosti. To znamená väčšiu nezávislosť od miestneho dodávateľa energie. Zariadenie Viessmann Vitovalor PT2 je kompaktné a ponúka podstatne vyššiu elektrickú účinnosť, než aká je k dispozícii prostredníctvom súčasných riešení kombinovanej výroby elektriny a tepla (KVET). Novoinštalované vykurovacie zariadenie s palivovými článkami zásobuje novú budovu Mirko Schwan vykurovacou energiou - hlavne na ohrev TÚV - a elektrickou energiou. Mirko Schwan: "S mojím novým domom idem na úsporu energie! S touto stratégiou musí byť, samozrejme, kompatibilný aj vykurovací systém. Preto som sa rozhodol nainštalovať nové vykurovacie zariadenie na palivové články od spoločnosti Viessmann. Keďže na ústredné kúrenie nepotrebujem takmer žiadne teplo, je k dispozícii dostatočný výkon na ohrev teplej úžitkovej vody.
Hybridné systémy a fotovoltika
Obnoviteľné zdroje energie nemusia nevyhnutne pokryť celý dopyt po teple. Doplnenie existujúcich systémov je tiež dobrý spôsob, ako zvýšiť účinnosť celého systému. Energetický mix ponúka najväčšiu možnú voľnosť pri výbere zdroja energie. Hybridné zariadenia totiž umožňujú flexibilné využívanie rôznych zdrojov energie. Vo fotovoltickom systéme premieňajú kryštály citlivé na svetlo vo vnútri modulov slnečné svetlo na elektrickú energiu. Túto elektrinu je najlepšie spotrebovať napríklad na prevádzku tepelného čerpadla poháňaného elektrickou energiou. Aby sa elektrina dala využívať aj v inom čase, ideálnym doplnkom je batériový skladovací systém, napríklad Vitocharge VX3.
Plánovanie a realizácia modernizácie vykurovacieho systému
Ktorý vykurovací systém je pre modernizáciu vhodný, závisí od rôznych faktorov. Okrem roku výstavby a stavu izolácie budovy sem patrí aj individuálne správanie obyvateľov pri vykurovaní. Pri rozhodovaní vám pomôže váš vybraný dodávateľ. Keď spolu s odborníkmi určíte kľúčové údaje pre váš nový vykurovací systém, poskytnú vám kompetentné a individuálne poradenstvo.
Ak dôjde k úplnej poruche vykurovacieho systému, je potrebné rýchlo konať. V takýchto prípadoch nie je takmer žiadny čas na podrobné plánovanie nového vykurovacieho systému. Ponuka vykurovacích systémov Viessmann je veľmi pestrá. Je potrebné zohľadniť druhy palív, technické detaily a možnosti skladovania. Okrem toho musí nový vykurovací systém vyhovovať aj domu a individuálnym potrebám. Ak má ísť o úplne komplexné riešenie, možno bude potrebné vymeniť aj radiátory a potrubia. Musí sa určiť potreba tepla v budove. Rovnako by sa mali zvážiť a zohľadniť vykurovacie zvyklosti obyvateľov. Je preto jasné, že projekt modernizácie vykurovacieho systému si vyžaduje dobré plánovanie a prípravu. So všetkými týmito otázkami vám pomôže váš partner Viessmann.
Príklady z praxe
Rodina Meyerovcov zvažovala všetky možnosti a nakoniec sa rozhodla pre osvedčenú plynovú kondenzačnú technológiu v kombinácii so solárnym tepelným systémom. Peter Meyer: "Ako človek žijúci v rodine musíte mať prehľad o svojich financiách. Spočiatku som sa obával, že to všetko bude pre nás príliš drahé. Ale po konzultácii s naším dodávateľom vykurovania sa mi to všetko zdalo celkom rozumné. Rodina Schmollová postavila svoj dom v roku 1986 a v roku 2013 sa ho rozhodla zmodernizovať pomocou vzduchového tepelného čerpadla v kombinácii s fotovoltaickým systémom. Gerhard Schmoll: "Nápad zmodernizovať vykurovací systém nám vnukol náš syn. Potom sme išli do Kasselu na spotrebiteľský veľtrh a okamžite nás zaujalo tepelné čerpadlo so vzduchovým zdrojom.
Servis a údržba
Na zabezpečenie dlhodobo bezproblémovej prevádzky by sa aj nový vykurovací systém mal pravidelne servisovať. Ak ste sa pri modernizácii vykurovacieho systému rozhodli pre riešenie Viessmann, odporúčaným doplnkom je uzatvorenie zmluvy v rámci programu Servis Plus. Tá môže byť individuálne navrhnutá tak, aby bola prispôsobená vašim potrebám. Ako bolo spomenuté na začiatku, svoj nový vykurovací systém Viessmann môžete pohodlne ovládať aj prostredníctvom aplikácie. Na to však musí byť vykurovací systém pripojený na internet a zaregistrovaný online.