Rozhodovanie o spôsobe vykurovania domácnosti je kľúčové pre komfort bývania, prevádzkové náklady a dopad na životné prostredie. Či už ide o rekonštrukciu staršieho domu alebo výstavbu nového, výber správneho vykurovacieho systému si vyžaduje dôkladné zváženie rôznych faktorov. Na Slovensku sa pri výbere vykurovania stretávame s rôznymi možnosťami, od tradičných kotlov na plyn alebo biomasu, až po modernejšie riešenia ako sú tepelné čerpadlá alebo elektrické vykurovacie systémy. Každá z týchto možností má svoje špecifické výhody a nevýhody, ktoré je potrebné zohľadniť pri rozhodovaní.
Domová kotolňa vs. centralizované zásobovanie teplom (CZT)
Na Slovensku je stále bežné budovanie domových kotolní, aj keď tento trend už nie je taký silný ako v minulosti. Mnoho ľudí očakáva, že domáca kotolňa automaticky zníži náklady na teplo. Pri porovnávaní si však neuvedomujú všetky aspekty, ktoré musia ako vlastníci a prevádzkovatelia domovej kotolne splniť. Zabúdajú na samotnú investíciu, ktorú často vnímajú len ako platbu z fondu prevádzky, údržby a opráv. Prevádzkovateľ domovej kotolne by mal vo vyúčtovaní uvádzať všetky skutočné náklady na jej prevádzku, vrátane pravidelnej údržby, servisu, obsluhy a tvorby rezervy na obnovu kotolne po skončení jej životnosti.
Ak zoberieme do úvahy všetky tieto náklady, centralizované zásobovanie teplom (CZT) sa javí ako výhodnejšie a komfortnejšie riešenie. Pri nákupe zemného plynu ako paliva platí, že veľkoodber je vždy cenovo výhodnejší. Pri výstavbe nových budov by investori mali zvážiť aj možnosť pripojenia na existujúce systémy CZT, už len pre úsporu investičných nákladov.
Pri CZT je potrebné brať do úvahy dve zložky ceny tepla - variabilnú a fixnú. Variabilná zložka odzrkadľuje spotrebu tepla v bytových domoch a premieta sa do množstva spotrebovaného paliva na výrobu tepla. Výrobcovia tepla môžu znižovať variabilné náklady investíciami do nových technológií, ktoré zvyšujú efektívnosť výroby tepla, ako napríklad kombinovaná výroba elektriny a tepla alebo využívanie obnoviteľných zdrojov energie. Fixná zložka ceny tepla je ovplyvnená oprávnenými fixnými nákladmi a objednaným regulačným príkonom. Ak klesá spotreba tepla u odberateľov, klesá aj regulačný príkon, čo zvyšuje jednotkovú cenu tepla, ale nákladovo sa to prejaví len miernym nárastom, ktorý sa kompenzuje v rámci nižšej variabilnej časti nákladov na teplo.
Analýza nákladov na prevádzku domových kotolní ukázala, že takmer 40 % celkových nákladov možno charakterizovať ako fixnú zložku nákladov. Dominantné sú síce náklady na palivo, ale porovnávať domovú kotolňu a CZT iba podľa paliva nie je správne. Treba vziať do úvahy aj komfort a stabilitu dodávok tepla z centrálneho zdroja.
Prečítajte si tiež: Ako zrekonštruovať kúpeľňu v panelovom byte
V súčasnosti existujú technológie, ktoré umožňujú využívať výhody oboch systémov, ako napríklad kompaktné odovzdávacie stanice. Príkladom je obnova tepelných rozvodov v Pezinku, kde sa po zateplení bytových domov a odpájaní od CZT pristúpilo k inštalácii kompaktných odovzdávacích staníc, čím sa dosiahlo zníženie prevádzkových strát, zvýšenie kvality dodávky tepla a efektívnejšia distribúcia tepla.
CZT poskytuje istotu zabezpečenej dodávky tepla, pričom obyvatelia bytového domu nemusia riešiť obsluhu, starostlivosť o zariadenia ani investovanie do nových technológií.
Elektrické vykurovanie vs. tepelné čerpadlo
Pri úvahách o vykurovaní novostavby sa často porovnáva elektrické vykurovanie a tepelné čerpadlo. Čisto elektrické vykurovanie je najlacnejšia investícia, ale do budúcnosti ste „odsúdení" vykurovať elektrinou. Prestavba na teplovodné vykurovanie môže byť komplikovaná a vyžaduje stavebné povolenie, pretože čisto elektrické vykurovanie nemusí spĺňať požiadavky na energetickú hospodárnosť budov. Elektrokotol s teplovodným vykurovaním je z hľadiska legislatívy rovnako náročný, ale prináša široké možnosti pre budúcu rekonštrukciu. Tepelné čerpadlo je drahšie z hľadiska vstupnej investície. Pri výpočte nákladov je potrebné zohľadniť požadovanú vnútornú teplotu, vonkajšiu oblastnú výpočtovú teplotu, typ vykurovacej sústavy (podlahové vykurovanie - radiátory), skutočnú potrebu teplej vody, prípadný vyhrievaný bazén a výber tepelného čerpadla zem-voda alebo vzduch-voda. Moderné tepelné čerpadlá majú aj funkciu chladenia.
Energeticky a emisne náročné zdroje tepla, akými sú kachle na uhlie, nemajú budúcnosť. Tepelná modernizácia rodinného domu je dobrou príležitosťou na zmenu kúrenia.
Porovnanie rôznych vykurovacích systémov
Výber vykurovacieho systému je pestrý a ťažko sa dá jednoznačne určiť, ktoré zariadenie je najlepšie.
Prečítajte si tiež: Ako si vybrať ohrievač vody: tlakový alebo beztlakový?
- Plynové kúrenie: Bolo doteraz jednou z prvých volieb. Výmena kotla zaberie 1 deň, no treba si pripočítať čas na demontáž starého zariadenia.
- Kotly na biomasu: Boli druhým najobľúbenejším zdrojom tepla. Najpopulárnejšie sú kotly na pelety, ktoré sú považované za ekologické a pohodlné palivo. Počas prevádzky nie je potrebné prikladať do pece.
- Tepelné čerpadlá: Sú zatiaľ treťou najobľúbenejšou voľbou. Vyžadujú značné investičné náklady, čo predlžuje návratnosť investície.
- Elektrická infračervená vykurovacia fólia: Je zaujímavou alternatívou s nízkymi investičnými nákladmi. Nevyžaduje servisné práce ani výmenu dielov. Inštalácia je rýchla a zvládnete ju aj svojpomocne. Umožňuje samostatné ovládanie kúrenia v každej miestnosti.
Modernizácia vykurovania
Priemerný vek vykurovacích zariadení je približne 17 rokov, preto mnohé z nich už nezodpovedajú dnešnému stavu techniky a nevyužívajú optimálne palivo. Modernizácia vykurovania sa oplatí z hľadiska efektívnosti, bezpečnosti a ochrany klímy. Najlepším časom na modernizáciu je leto. O modernizácii sa oplatí uvažovať, keď má vykurovací systém 15 až 20 rokov. Náklady na vykurovanie môžu klesnúť až o viac ako 30 percent.
Tepelné čerpadlo je ekologický vykurovací systém, ktorý využíva energiu zo vzduchu, pôdy alebo vody. V efektívnom dome s vysokou tepelnou ochranou a podlahovým vykurovaním sú náklady na vykurovanie nízke. V zle izolovanej starej stavbe s radiátormi môžu byť konečné náklady na vykurovanie veľmi vysoké.
Výmena plynového vykurovania za novú kondenzačnú jednotku môže stáť do 5000 Euro. Pri využití financovania sa jednorazový výdavok rozdelí na malé splátky.
Možnosti modernizácie vykurovania
- Olejové alebo plynové kondenzačné systémy: Dosahujú stupeň účinnosti až do 98 percent. Pracujú efektívne, ak je ostatná časť vykurovacieho systému vhodná na kontinuálne využívanie kondenzačného efektu.
- Vykurovanie drevom: Moderné vykurovacie systémy na drevo sú vhodné na modernizáciu vykurovania. Splyňovacie kotly na drevo zabezpečujú účinné spaľovanie a niektoré vykurovacie systémy na drevo sa môžu prevádzkovať plne automaticky, napríklad s peletami.
- Solárne a fotovoltické zariadenia: Umožňujú zachytávať slnečné žiarenie a transformovať ho na teplo na vykurovanie a na teplú vodu alebo elektrický prúd. Dajú sa inštalovať v rôznych budovách. Na dosiahnutie vysokej účinnosti je dôležitá voľná strešná plocha s orientáciou na južnú stranu.
- Hybridné vykurovanie: Kombinuje rôzne energetické zdroje, napríklad kondenzačné kotly na plyn a olej so solárnou termikou tepelného čerpadla. Energia na vykurovanie a teplú vodu pochádza z ekologických zdrojov, vykurovanie plynom alebo olejom zabezpečuje teplo aj vtedy, ak environmentálneho tepla nie je dostatok.
- Kogeneračné zariadenie: Produkuje elektrický prúd a teplo na sebestačné zásobovanie. Je ekonomické predovšetkým vtedy, ak dosahuje dlhú životnosť. Dá sa prevádzkovať s plynom, vykurovacím olejom alebo drevom.
- Tepelné čerpadlo: Získava teplo na vykurovanie a na prípravu teplej vody z environmentálnej energie. Je vhodné pri energetickej sanácii celého domu.
Vykurovanie v rodinnom dome
O vykurovaní v rodinnom dome treba premýšľať ináč než kedysi, kvôli odlišným tepelnoizolačným parametrom novostavieb a požiadavkám na potrebu primárnej energie. Dom musí spĺňať energetické požiadavky a mať energetický certifikát. Najdôležitejším ukazovateľom je faktor primárnej energie, ktorý zaváži pri výpočte potrebnej energie.
Môžete si vybrať z lokálnych (priamovýhrevných vykurovacích telies) a centrálnych zdrojov tepla (súčasť ústredného vykurovania). Lokálne zdroje premieňajú energiu na teplo priamo na mieste. Centrálne zdroje tepla premieňajú palivo (energiu) na teplo centrálne. Do dnešných domov s nízkou potrebou tepla je potrebné voliť vykurovacie telesá určené na spoluprácu s nízkoteplotnými zdrojmi tepla, akými sú kondenzačné kotly či tepelné čerpadlá.
Prečítajte si tiež: Využitie tepelných čerpadiel
Pri výbere zdrojov tepla na vykurovanie a ohrev vody môžete zvoliť jedno zariadenie alebo kombináciu rôznych zariadení. Kombináciou sa dajú znížiť prevádzkové náklady či zlepšiť hodnota primárnej energie na energetickom certifikáte.
Typy vykurovacích systémov
- Podlahové vykurovanie: Pracuje s nízkymi teplotami vykurovacej vody. Sálavým teplom sa ohrievajú predmety a ľudia v miestnosti, vzduch sa od nich zohreje až sekundárne. Nevíri sa pri ňom prach, rozloženie teplôt v miestnosti je rovnomerné a na dosiahnutie príjemného pocitu tepla stačí pomerne nízka teplota.
- Radiátory: Fungujú v úspornej nízkoteplotnej prevádzke, s teplotou prívodnej vody okolo 50 °C. Teplo sa z nich šíri najmä konvekciou, teda prirodzeným prúdením vzduchu.
- Tepelné čerpadlo: Zabezpečí ohrev vody, kúrenie aj chladenie. Vstupná investícia je vyššia, výhodou je však takmer bezstarostné fungovanie a nízke prevádzkové náklady.
- Solárne panely: Ohrievajú teplonosnú tekutinu, pomocou ktorej sa potom zohrieva voda v zásobníku. Slúžia najmä na prípravu teplej vody.
- Kondenzačný kotol: Je výhodný z hľadiska investície, nákladov na prevádzku aj potreby primárnej energie. Ak ho skombinujete so zásobníkom, môže slúžiť aj na prípravu TV.
- Pyrolytický kotol: Je určený na splyňovanie suchého kusového dreva, pri ktorom sa dosahuje vyšší stupeň účinnosti ako pri bežnom spaľovaní.
- Kotly na biomasu: Sú určené na spaľovanie peliet, brikiet, štiepok alebo kusového dreva v systéme splyňovania.
- Elektrické podlahové vykurovanie: Je priamovýhrevný systém s jednoduchou realizáciou, nízkymi obstarávacími nákladmi a rýchlou reakciou na požiadavky regulácie.
- Elektrické sálavé panely: Sú vhodné ako doplnkové kúrenie na najchladnejšie obdobie.
- Kozubové kachle: Akumulačné prvky uvoľňujú teplo vzniknuté pri horení postupne, takže tepelný výkon sa zníži jeho rozložením na dlhší čas a miestnosť sa nebude prehrievať.
Nový dom vs. rekonštrukcia staršieho domu
Pri rozhodovaní o novom bývaní je potrebné zvážiť, či je lepšie kúpiť nový dom alebo investovať do rekonštrukcie staršej stavby.
- Financie: Nový dom je vo väčšine prípadov finančne nákladnejší než obstaranie a rekonštrukcia staršieho domu. Do staršieho domu však treba investovať tisícky eur na opravu strechy, nové rozvody, kotol a fasádu.
- Lokalita: Na vidieku alebo v malých mestách nie je problém kúpiť starší dom alebo si zohnať stavebnú parcelu. V mestách s viac ako 50 tisíc obyvateľmi je táto možnosť veľmi ťažká.
- Komfort: Do novostavby nebudete musieť minimálne dvadsať rokov investovať takmer žiadne ďalšie prostriedky.
Na okrajoch miest sa budujú satelitné mestečká, ktoré nahrádzajú panelové bývania.
Kombinácia plynového kotla a tepelného čerpadla
Ak je váš súčasný plynový kotol v dobrom stave, môže sa skombinovať s novým tepelným čerpadlom a radiátormi. Investičné náklady sa dajú znížiť využitím štátnej dotácie v programe Zelená domácnostiam. Tepelné čerpadlá vzduch/voda dokážu využívať až 2/3 energie z obnoviteľných zdrojov.
Hybridný systém môže pozostávať z plynového kotla, zásobníka teplej vody a nového tepelného čerpadla aroTHERM plus typu vzduch/voda a akumulačného zásobníka. Je to technológia s vysokou triedou energetickej účinnosti a s prírodným chladivom.
Kondenzačný kotol
Kondenzačný kotol je jednou z možností ako zabezpečiť v dome teplo na vykurovanie, ohrev vody a ohrev vody v bazéne. Patrí medzi ekonomicky, energeticky a environmentálne vhodnejšie riešenia oproti klasickým plynovým kotlom. V novostavbách s prípojkou plynu môže byť kondenzačný kotol jednou z ekonomicky najvýhodnejších možností. Oproti klasickému plynovému kotlu spáli kondenzačný kotol približne o 15 % menej plynu. Jeho cena je vyššia, lebo na vnútorné diely treba použiť materiály odolné voči korózii pri styku s kyslým kondenzátom.
Inštalácia kondenzačného kotla
- Mal by sa stanoviť z výpočtu tepelných strát domu.
- Ideálne sú nízkoteplotné systémy (podlahové a stenové vykurovanie).
- Teplú vodu je vhodné pripravovať v kotloch s vrstvovým zásobníkom.
- Mal by byť podporovaný solárnym systémom, kotlom na biomasu alebo krbovou vložkou.
Zemný plyn
Svetové zásoby zemného plynu sú pomerne veľké, pri dnešnej spotrebe plynu by stačili približne na 70 rokov. Európska únia eliminuje riziká rozložením spotreby na viacero zdrojov a budovaním plynovodných prepojení krajín EÚ. V plynových kotloch spaľujeme uhľovodíkové palivá, hlavne zemný plyn, menej často skvapalnený plyn.
V klasických kotloch uniká para hore komínom bez využitia a odnáša veľa tepla. Moderné kondenzačné kotly majú vo vnútri odolné materiály z ušľachtilej ocele alebo zliatiny hliníka a kremíka. Vykurovacia voda ich ochladzuje pod teplotu rosného bodu. Pod touto teplotou para kondenzuje na vodu a odovzdáva pritom do vykurovacej vody kondenzačné teplo. Kondenzačný kotol v rodinnom dome vytvorí za rok aj viac než 1 000 l vody.
Účinnosť kondenzačného kotla je úmerná množstvu vytvoreného kondenzátu na stene výmenníka tepla. Preto má kotol najvyššiu hospodárnosť pri zapojení do nízkoteplotných systémov vykurovania a ak sa na ohrev vody využíva moderný princíp s vrstvovým zásobníkom. V rodinných domoch netreba kyslý kondenzát neutralizovať.
Komponenty kondenzačného kotla
- Prívod vzduchu do kotla môže byť z priestoru kotolne, ktorá musí mať prívod vonkajšieho vzduchu cez neuzatvárateľnú mriežku.
- Ventilátor zabezpečuje prúdenie vzduchu kotlom a spalín spalinovým systémom.
- Výmenník tepla v spaľovacej komore slúži na prenos tepla zo spalín do vykurovacej vody.
- Odvod kondenzátu do kanalizácie cez sifón, oddeľujúci spaľovaciu komoru od okolia kotla.
- Odvod spalín cez spalinovod do exteriéru jednoduchým alebo koncentrickým potrubím.
Spalinové systémy
Úlohou spalinových systémov je odvádzať spaliny vzniknuté spaľovaním plynu do vonkajšieho prostredia a privádzať do kotla vzduch potrebný na spaľovanie. Spalinovod kondenzačného kotla musí odolávať agresívnemu kondenzátu.
Ohrev vody
Tradične sa pitná voda zohrieva v zásobníkovom ohrievači, ktorý je pripojený na kotol. Ohriata voda v zásobníku poskytuje komfort spočívajúci v stálej teplote vody a bezpečnosti dodávky aj pri špičkových odberoch teplej vody. Alternatívou je ohrev pomocou vrstvového zásobníka, ktorý spája výhody prietokového a zásobníkového ohrevu vody.
Vykurovacie systémy
Podlahové a stenové vykurovanie sú najlepšou voľbou na spoluprácu s kondenzačným kotlom. Pri kombinácii podlahového a radiátorového vykurovania sa odporúča prispôsobiť veľkosť radiátorov a nevytvárať dve zóny s rôznymi teplotnými spádmi.
Vykurovací systém treba navrhnúť na čo najnižšiu teplotu vykurovacej vody. Ak len vymieňate starý kotol za kondenzačný v staršom dome, môžete ponechať aj doterajšie vykurovacie telesá.
Pri výmene starého kotla za kondenzačný je vhodnou kombináciou zateplenie obvodového plášťa domu a výmena okien. Zlepšenie tepelnoizolačných vlastností obvodových konštrukcií domu umožní použiť kotol s menším výkonom, pretože sa zníži potreba tepla na vykurovanie.
V rodinných domoch s vyššou potrebou tepla sa dá vykurovací systém ľahko doplniť ďalším zdrojom tepla, ak sa preň vytvorí vhodný priestor. Najčastejším palivom býva biomasa v rôznej forme.
Doplnkové zdroje tepla
Krb je dobrý na dosiahnutie pohody v zimných dňoch. Urobiť z krbu hlavný zdroj tepla a kondenzačný kotol ponechať ako zálohu sa dá.
Solárna energia je obnoviteľnou energiou, ktorá nezaťažuje životné prostredie. Solárny systém je preto v každom dome vítaným ekologickým doplnkom kondenzačného kotla. Kotol aj zariadenie na ohrev vody však musia byť navrhnuté tak, aby pokryli celú potrebu tepla aj bez solárneho systému, ktorý je pre svoj premenlivý výkon iba doplnkovým zariadením. Optimálne navrhnutý solárny systém pokryje okolo 60 % ročnej potreby tepla na ohrev vody. Zvyšok musí dohriať plynový kotol.
Solárny systém má prednosť pred plynovým kotlom, lebo príroda si sama určuje čas slnečného žiarenia.
Regulácia
Klasické kotly nepotrebovali zložitú reguláciu. Jednoduchý termostat zapínal a vypínal kotol a udržiaval ho na nastavenej teplote vykurovacej vody. Jedným z hlavných rozdielov, ktorý rozlišuje dnes predávané kondenzačné kotly, je systém riadenia a regulácie.
Moderné riadiace systémy môžu zahŕňať aj ohrev pitnej vody, ohrev vody v bazéne, dodávku tepla pre vzduchotechniku a riadenie solárneho systému alebo vetracieho systému. Moderný digitálny regulátor umožňuje užívateľom nastaviť optimálny časový program, ktorý automaticky upravuje teplotu vykurovacej vody podľa vonkajšej teploty a dokáže prispôsobiť prevádzku systému vplyvom slnečného žiarenia, vetra alebo počtu osôb v dome.
Riadiace systémy vykurovania už majú k dispozícii moduly na komunikáciu a vzdialenú správu. Pomocou smart zariadení sa cez internet jednoducho pripojíte na regulátor vykurovania alebo priamo na kotol a môžete tak na diaľku vykonávať zmeny v nastaveniach. Podľa toho, aké prvky inteligentnej domácnosti doma máte a aké energetické systémy nimi ovládate, by ste mali vyberať aj kotol. Riadiaci systém sa podieľa podstatným spôsobom na hospodárnosti prevádzky.
Ekvitermický regulátor reguluje teplotu vody vo vykurovaní tak, aby zohľadňovala vonkajšiu teplotu a zodpovedala potrebám na tepelnú pohodu.
Riadiace systémy majú denné alebo týždenné časovacie programy na nastavenie komfortného aj útlmového vykurovania. Vykurovanie sa v oboch režimoch vypne po dosiahnutí zvolených hraníc vonkajšej teploty.
Montáž
Montáž technických zariadení domu má svoj postup a následnosť jednotlivých krokov. Môže sa začať po uzavretí hrubej stavby oknami a dverami. Ako prvé sa v hrubej stavbe inštalujú rozvody vykurovania, vrátane skriniek a rozdeľovačov podlahového vykurovania, rozvody plynu a zdravotechniky. Následne sa vyhotoví elektroinštalácia na pripojenie elektrických komponentov systému. Nesmie sa na nič zabudnúť, dodatočná montáž po vyhotovení omietok je už veľmi nepríjemná.