S rastúcimi cenami energií je čoraz dôležitejšie mať prehľad o spotrebe energie na vykurovanie nášho rodinného domu. Tento článok poskytuje komplexný pohľad na výpočet spotreby energie na vykurovanie, vrátane rôznych metód výpočtu, faktorov ovplyvňujúcich spotrebu a tipov na úsporu energie.
Dôležitosť Správneho Výpočtu Výkonu Kotla
Pre výber kotla a jeho optimálne fungovanie je dôležité vopred určiť potrebný výkon. Výkon kotla patrí k základným parametrom, ktoré je potrebné zvažovať pri kúpe nového tepelného zdroja. Výkon kotla na vykurovanie je jednou z najdôležitejších vlastností vykurovacieho zariadenia. Výkon kotla závisí predovšetkým od toho, aké množstvo tepla je potrebné dodať do daného priestoru (bytu, domu, kancelárie, obchodu, či iného typu priestoru), aby bola vytvorená tepelná pohoda pre obyvateľov, nájomcov, zákazníkov.
Modulácia Výkonu Kotla: Kľúč k Efektívnemu Vykurovaniu
Kotol funguje na vyššom výkone pri nízkej vonkajšej teplote. Pri vyšších teplotách, naopak, je potrebný oveľa menší výkon. Ovládanie výkonu kotla zabezpečuje takzvaná výkonová modulácia. Moduláciu možno zjednodušene prirovnať k regulácii plameňa klasického plynového sporáka. Keď potrebujeme, aby sa voda v hrnci zohriala rýchlo a na vysokú teplotu, tak nastavíme čo najväčší plameň. Naopak, ak potrebujeme zohriať vodu v hrnci pomaly na nižšiu teplotu a udržiavať ju, tak nastavíme malý plameň. Kotol mení svoj výkon automaticky podľa monitorovaných a vyhodnocovaných vstupných parametrov. Podľa nich potom nastavuje optimálny výkon na prevádzku.
Široká lineárna modulácia výkonu kotla umožňuje rovnomerné vykurovanie priestoru bez zbytočného cyklovania kotla. Cyklovanie kotla predstavuje vlastne časté vypínanie a zapínanie, čo prináša zvýšené opotrebovávanie jednotlivých častí kotla a nehospodárnu prevádzku. Každý kvalitný kotol je vyrobený spôsobom, aby vedel plynule regulovať svoj výkon v čo najväčšom rozsahu. Napríklad od 10 % nominálneho výkonu až po samotný nominálny výkon. Pre veľkú časť vykurovacieho obdobia (zhruba až tri štvrtiny sezóny) pre kúrenie v domoch stačí 15 až 50 % nominálneho výkonu kotla.
Faktory Ovplyvňujúce Výkon Kotla a Spotrebu Energie
Ak ste sa rozhodli kúpiť nový kotol, mali by ste si najskôr ujasniť, čo vlastne od vašeho vykurovacieho zariadenia očakávate a akú veľkú sumu ste ochotní investovať do kúpy. Dôležitým faktorom je aj použité palivo a veľkosť objektu alebo miestností, ktoré chcete prostredníctvom kotla vykurovať. Od týchto vlastností totiž závisí maximálny výkon kotla, ktorý je potrebné vypočítať ešte pred samotnou kúpou. Správny výkon je nutné vždy vybrať na základe projektového výpočtu, kde sú určené tepelné straty budovy. Správne naprojektovaný kotol zabezpečí dostatok tepla aj v chladných aj prechodných obdobiach v roku a dovoľuje znížiť výkon na optimálnu hodnotu.
Prečítajte si tiež: Vykurovacie Vodiče FENIX: Produkty a Inštrukcie
Kľúčové Údaje pre Výpočet
K tomu, aby sme mohli aspoň orientačne určiť požadovaný výkon kotla, musíme poznať niekoľko dôležitých údajov. Hlavne obytnú plochu domu, celkový súčet objemu vykurovaných miestností, vek budovy, prípadné zateplenie a určenie, či inštalovaný vykurovací systém je novší alebo starší.
Metódy Výpočtu Výkonu Kotla
Orientačný výkon kotla, potrebný na vykúrenie priestorov, si môžete vypočítať aj sami. Následne zúžiť výber na zariadenia spĺňajúce kritériá a na záver sa rozhodnúť pre konkrétny kotol. Samozrejme, ide iba o orientačný výpočet výkonu kotla a odporúčame konzultovať túto problematiku s odborníkmi. Rovnako tak je potrebné sa pri výbere konkrétneho kotla poradiť s projektantom budovy alebo vykurovacieho systému.
1. Tabuľkový Výpočet Podľa Obytné Plochy a Vlastností Budovy
Jednou z možností, ako vypočítať orientačný výkon kotla, je na základe nasledovnej tabuľky:
| Obytná plocha | Nová budova s dobrou izoláciou a moderným vykurovacím systémom | Budova z 80.-90. rokov s dobrým zateplením a moder. vykur. systémom | Nezateplená budova z 80.-90. rokov a starším vykur. systémom | Nezateplená budova z 80. rokov s moderným vykur. systémom | Budova zo 70. rokov s dobrým zateplením a starším vykur. systémom | Budova zo 70-tych rokov a staršia, nezateplená, so starým vykur. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Údaje v tabuľke budú doplnené odborníkom | Údaje v tabuľke budú doplnené odborníkom | Údaje v tabuľke budú doplnené odborníkom | Údaje v tabuľke budú doplnené odborníkom | Údaje v tabuľke budú doplnené odborníkom | Údaje v tabuľke budú doplnené odborníkom | Údaje v tabuľke budú doplnené odborníkom |
Niekedy sa uvádza, že na jeden meter štvorcový je potrebný výkon zhruba 70 až 80 Wattov tepelného výkonu (35-40 Wattov na meter kubický) pri novšej budove s modernou inštaláciou vykurovania. Pri starších domoch bez tepelnej izolácie a teda väčšími tepelnými stratami domu a s tradičnou inštaláciou vykurovania sa jedná o hodnotu približne 150 až 160 Wattov na meter štvorcový (70 - 80 Wattov na m3). Treba podotknúť, že tieto hodnoty sú iba orientačné a neberú do úvahy možné rezervy a špecifické podmienky odlišné pre každý objekt. Teda napríklad koľko členov domácnosti žije v dome, od čoho následne závisí potreba vykurovania jednotlivých miestností alebo požiadavky na množstvo teplej vody.
2. Výpočet Podľa Plochy a Objemu Vykurovaného Priestoru
| Obytná plocha priestoru | Objem priestoru | Orientačný výkon kotla |
|---|---|---|
| 112 m2 | 300 m3 | 9 kW |
| 187 m2 | 500 m3 | 15 kW |
| 250 m2 | 666 m3 | 20 kW |
| 300 m2 | 800 m3 | 24 kW |
| 375 m2 | 1 000 m3 | 30 kW |
| 537 m2 | 1 433 m3 | 43 kW |
| 750 m2 | 2 000 m3 | 60 kW |
Orientačný potrebný výkon zdroja tepla ako aj ročnej spotreby zemného plynu v závislosti od plochy vykurovania, kvality domu a iných faktorov, si môžete sami vypočítať aj na stránke SPP.
Prečítajte si tiež: Princípy rekuperácie
3. Zohľadnenie Tepelnej Straty Domu
Ak má vybraný kotol na vykurovanie plniť úlohu zabezpečenia optimálnej tepelnej pohody a zároveň fungovať pri čo najmenších prevádzkových nákladoch, je dôležité poznať aj tepelnú stratu domu alebo budovy. Tepelná strata sa uvádza v projekte vykurovania a predstavuje hraničný parameter, platný len pri najnižších vonkajších teplotách. V slovenských podmienkach je to v čase, kedy teplota vzduchu klesne pod zhruba -12 alebo -15 °C. Takéto obdobie však trvá zvyčajne maximálne pár týždňov. Bežne sa teploty v zimnej sezóne pohybujú okolo nuly. V takých prípadoch teda postačuje výkon kotla menší ako 25 % tepelnej straty domu alebo budovy. Pri súčasných novostavbách sa táto okamžitá tepelná strata znamená pohybuje okolo 2 až 4 kW. Práve z tohto dôvodu je dôležité pri kúpe vybrať kotol s takými parametrami, aby dokázal optimálne fungovať a zabezpečiť tepelný komfort aj pri teplotách okolo 0 °C. Ak totiž kotol funguje nesprávne a mimo určeného rozsahu, dochádza k už spomenutému cyklovaniu. Štandardné kotly so štartovacím výkonom 6-8 kW absolvujú takýchto cyklov okolo 40 000 ročne.
Ako Zistiť Spotrebu Elektrickej Energie?
S neustále rastúcimi cenami energií je stále dôležitejšie mať prehľad o tom, koľko elektrickej energie naša domácnosť spotrebúva. Chcete mať vašu spotrebu elektrickej energie pod kontrolou? Vedieť, aké sú vaše energetické náklady, vám môže pomôcť lepšie plánovať rozpočet, identifikovať energeticky náročné spotrebiče a prijať opatrenia na zníženie spotreby a úspory. Nielenže vám tieto znalosti pomôžu šetriť peniaze, ale tiež prispejú k ochrane životného prostredia tým, že znížite svoju uhlíkovú stopu. Energetická efektívnosť je kľúčom k udržateľnému spôsobu života a tento článok vám poskytne všetky potrebné nástroje a informácie na to, aby ste mohli začať. Prečo teda nevyužiť príležitosť a nezistiť, kde môžete ušetriť?
Čítanie Elektromera a Faktúry
Jedným z najjednoduchších spôsobov, ako zistiť spotrebu elektrickej energie vo vašom dome (udávanú v kilowatthodinách - kWh), je správne prečítať údaje z elektromera alebo faktúry, ktorú vám každý mesiac zasiela váš dodávateľ elektriny. Čítanie spotreby elektriny sa líši podľa typu elektromera. Moderné a inteligentné elektromery fungujú inak než staré modely, ktoré sa stále používajú v niektorých starších budovách. Nové elektromery majú pokročilý softvér a pamäť na ukladanie údajov z predchádzajúcich obdobia. Môžu tiež posielať údaje do počítača alebo tabletu pomocou rôznych dostupných protokolov. Na moderných elektromeroch to teda znamená vedieť obsluhovať ich softvér a rozumieť údajom zobrazeným na displeji alebo v aplikácii. Každý elektromer však vždy zobrazuje aktuálnu celkovú spotrebu energie. Mnoho novších modelov tiež zobrazuje spotrebu podľa jednotlivých taríf. Vysvetlenie symbolov na displeji býva často uvedené na kryte merača, čo uľahčuje ich interpretáciu.
Na zistenie ročnej spotreby elektriny môžete využiť vašu faktúru od dodávateľa energie. Čítanie údajov z faktúry je však trochu zložitejšie. Niektorí odberatelia totiž platia podľa skutočnej spotreby, takže ich faktúry obsahujú presné údaje z elektromera. Iní však platia podľa odhadovanej spotreby, ktorá sa určuje na základe predchádzajúcich obdobia. Odberatelia, ktorým sa účtuje podľa odhadu, by mali pozorne sledovať svoje elektromery, aby mohli vypočítať skutočnú týždennú alebo mesačnú spotrebu. Priemerná ročná spotreba elektriny sa líši podľa veľkosti domácnosti a počtu jej členov. Pre štvorčlennú rodinu žijúcu v byte s výmerou 75m² tak môžu, podľa tabuľky vyššie, ročné náklady dosiahnuť až 2475€.
Výpočet Spotreby Energie Spotrebičov
Z hľadiska príkonu máme dva typy spotrebičov. Prvý typ sú také, ktoré majú stále rovnaký príkon, ako napríklad žiarovka alebo mixér. Tie spotrebovávajú stále rovnaké množstvo elektrickej energie. Druhým typom sú zariadenia, kde sa buď príkon v čase mení, alebo sa zariadenie počas prevádzky samovoľne zapína a vypína, ako napríklad elektrická rúra alebo chladnička. Výpočet spotreby energie konkrétneho spotrebiča môže byť zložitý, najmä ak ide o druhý typ zariadení. V takom prípade sa dá vyrátať len približná spotreba. U spotrebičov z prvej skupiny je možné ho vypočítať podľa príkonu spotrebiča a doby jeho používania. Spotrebu elektriny jednotlivých spotrebičov povinne počítajú a zverejňujú ich výrobcovia. Pre presnejšie výpočty môžete použiť kalkulačné hárky (napr. Niektoré spotrebiče, ako televízia, sa používajú len občas, zatiaľ čo iné, ako WiFi router alebo chladnička, sú zapnuté nepretržite.
Prečítajte si tiež: Ako vypočítať mAh batérie
Moderné Technológie pre Presné Meranie
Pokiaľ chcete mať presnejšie výpočty a väčšiu kontrolu nad vašou spotrebou, využite moderné technológie. Wattmetre alebo inteligentné zásuvky sú čoraz populárnejšie malé prístroje, ktoré umožňujú rýchlo premerať, koľko elektrickej energie spotrebúva prístroj za daný čas (napr. v priebehu hodiny) a vypočítať jej cenu (po zadaní správnej sadzby za 1kWh). Wattmetre vyzerajú ako priemerne veľké rozdvojky vybavené malým LCD displejom. Zapínajú sa medzi zariadenie a lokálnu elektrickú sieť, vďaka čomu predstavujú medzičlánok medzi prístrojom a sieťou, čo im umožňuje precízne a priebežne kontrolovať spotrebu energie. Inteligentné zásuvky pôsobia ako normálne zásuvky, ale je možné spojiť ich s mobilnou aplikáciou, v ktorej môžete sledovať spotrebu energie. Navyše vám aplikácia v mnohých prípadoch umožňuje filtrovanie štatistík podľa rôznych časových úsekov, čím vám poskytuje detailný prehľad o vašej spotrebe za presné časové obdobia.
Tepelné Straty Domu: Kľúčový Faktor pre Spotrebu Energie
Až zreálnenie cien energií po roku 1990 nás prinútilo zaujímať sa o tepelné straty a výstavbu energeticky úspornejších objektov. Krajiny západnej Európy majú v tomto pred nami značný náskok - v popredí sú alpské a škandinávske štáty. Avšak vďaka zjednocovaniu európskej legislatívy sa aj u nás začalo masívne zatepľovať a eliminovať tepelné straty. Zatepľovať by sa však nemalo „od oka“. A to isté sa týka aj nadimenzovania výkonu vykurovacieho systému. Na vyčíslenie tepelných strát objektu existuje viacero výpočtov. Rozdiel medzi nimi nespočíva ani tak v odlišnosti metodík, ako skôr v ich precíznosti. Ak dnes chceme stavať dom, bez energetického posúdenia projektu - vyhotoveného špecialistom s okrúhlou pečiatkou - sa nezaobídeme. Inak by sme nemohli žiadať ani o stavebné povolenie. A takisto by sme bez fyzického energetického posúdenia stavby (tesne pred jej dokončením) objekt neskolaudovali.
Zjednodušený Výpočet Tepelných Strát
Nasledujúci výpočet nie je určený len tým, ktorí chcú stavať, ale aj ľuďom, ktorí už majú rodinný dom postavený a chceli by vedieť, aké tepelné straty má ich objekt. Prípadne, čo by sa z hľadiska energetickej bilancie mohlo stať, ak by vymenili výplne otvorov (okná) a dôkladne zateplili celý obal nehnuteľnosti, teda nielen fasádu, ale aj stropné konštrukcie nad najvyšším podlažím alebo strechu i základy.
Vysvetlivky:
- D = celkové straty objektu vo Wattoch
- G = tepelnoizolačný koeficient domu vyjadrený W/m³K .°C
- V = objem obytného priestoru v m³
- Δ (delta) T = rozdiel medzi teplotou vnútri domu a zvyčajnou minimálnou vonkajšou teplotou v danej lokalite.
Keďže popisujeme zjednodušený výpočet tepelných strát, koeficient G odhadujeme podľa typu konštrukcie, resp. izolácie (G en W/m³K . °C), resp. podľa odhadu vyhotovenia stavby v závislosti od obdobia, v ktorom bola postavená. Aby bol zjednodušený výpočet ešte jednoduchší, zoberme si ako základ výpočtu rodinný dom (RD) s celkovou plochou 100 m2, čo predstavuje približne 265 m³. Dajme tomu, že dom bol postavený v roku 1980, v roku 1994 dostal nové plastové okná s izolačným dvojsklom a v roku 1995 bol navyše zateplený 5 cm polystyrénom (pretože tak sa v danom období zatepľovalo). Takže tepelná strata nezatepleného domu z roku 1980 je okolo 18,5 kW!
Prečo Musíme Stavať Domy s Nízkymi Tepelnými Stratami?
Domy s nízkymi tepelnými stratami majú nízke nároky na tepelnú energiu (palivá). Je všeobecne známe, že zásoby fosílnych palív sa nezadržateľne míňajú, a preto musí ľudská populácia nutne počítať s prechodom na budovanie pasívnych a nulových domov. O tejto potrebe nás presviedča aj sled udalostí posledných týždňov, keď reálne stojíme pred hrozbou uzatvorenia kohútikov na plynovode z Ruska. Jednoduché nahradenie plynových spotrebičov elektrickými bude tiež otázne, keďže ani možnosti výroby elektrickej energie nie sú neobmedzené.
Porovnanie Domov Postavených v Rôznych Obdobiach
Zbežné zhodnotenie porovnania domov s rovnakou výmerou, avšak postavených v rôznych obdobiach (ktoré sme si načrtli), hovorí o tom, že Slovensko patrí k zodpovedným krajinám. Pri podrobnejšom výpočte tepelných strát sa už započítava aj potreba tepla na prípravu teplej vody (TV) a straty z vetrania. Výpočty zohľadňujú použité stavebné materiály a konštrukcie: hrúbka obvodového muriva a tepelný odpor (R) konkrétnej tehly (tvárnice), hrúbka zateplenia, parametre výplní stavebných otvorov (deklarované výrobcom) a takisto zateplenie stropu, podlahy a prípadných tepelných mostov. Na porovnanie teraz použijeme jeden z takýchto prepočtov, ktorý je súčasťou energetického auditu jedného konkrétneho domu v podhorskej oblasti na strednom Slovensku. Ak nám vyšla tepelná stratu domu (za kúrenie) 6,324 MWh/rok, tak za kúrenie zemným plynom zaplatí majiteľ takéhoto domu približne 285 eur/rok (24 eur/mesiac). V prípade elektrického podlahového vykurovania to bude okolo 632 eur/rok (53 eur/mesiac). Pri porovnateľnom dome spred roku 1990 so štvornásobnými tepelnými stratami si stačí uvedené hodnoty vynásobiť štyrmi.