průvodce digitální domácností / přináší DigiZone.cz

Úsporný dům v praxi

Nebojte se, nebudeme mluvit o nějakých futuristických pasivních domech zakopaných ve svahu, do kterých je světlo přiváděno zrcadly, nebo o těch s naopak speciálními vzduchovými systémy (jedno nevylučuje druhé), které rozhodí první mejdan.

Podíváme se na docela obyčejný úsporný dům v praxi. Jeden takový ostatně kdysi dávno, a za zcela jiného času, patřil i mě. Hned úvodem zapomeňte na oslavné ódy stavebních firem a výrobců nejrůznějších nesmyslů a řekněte si vy sami, svým zdravým selským rozumem, který nepochybně nepostrádáte, co byste od takového úsporného domu očekávali. Stejnou otázku jsem si těsně před rokem 2000 pokládal i já a dnes už to po zkušenostech i vím, a to nejen co se provozních nákladů týče.


Foto: IVT nordic

Vnitřní část tepelného čerpadla vzduch-vzduch přes kterou se i dodávaným dálkovým ovladačem řídí (IVT Nordic)

Úsporný dům sice může (a v praxi i bude) představovat vyšší investici, ale to je vedlejší. Jednak rozdíl nemusí být tak velký a jednak se jeho skutečná hodnota projeví za provozu, který vše splatí. V praxi by tedy po jeho uvedení do plného chodu měl být:

  • provozně co nejlevnější,
  • měl by se co nejvíce starat sám o sebe a
  • bydlet by se v něm mělo co nejpohodověji bez nesmyslných příkazů, zákazů a striktních pravidel.

Na to prostřední není radno zapomínat. K tomu ještě přistupuje tradiční rada, kterou uplatníte při výstavbě jakéhokoliv domu, tj. to, že vy byste se o něj měli starat co nejméně. Stručně řečeno: jakmile se do něj nastěhuji, musí mě stát co nejméně času a co nejméně peněz i když v tomto okamžiku pochopitelně nemyslím opravy chyb při výstavbě. Ty nastanou vždy (kdo nic nedělá, nic nezkazí), ale je nutné je maximálně minimalizovat.

Základní pojmy

  • Princip tepelného čerpadla se dá přirovnat k chladničce, která odebírá teplo potravinám a vyzařuje ho ven. U tepelného čerpadla se odebírá teplo venkovnímu prostředí a předává prostředí vnitřnímu, přičemž se cestou zvyšuje jeho potenciál.
  • Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch znamená, že energie se bere ze vzduchu a vzduchu se zase předává. Tepelné čerpadlo země-voda, znamená, že se energie bere ze země a předává se do vody, tedy buď do klasického topení s radiátory, nebo – ještě lépe – do topení podlahového či kapilárního systému Sandler. O čerpadlu země-voda se někdy také mluví jako systému voda-voda.
  • Topný faktor (účinnost) tepelného čerpadla je jeho základním parametrem a udává poměr mezi do něj přivedenou energií a energií vyrobenou (teplem). Čím vyšší je topný faktor, tím je provoz levnější.
  • Pokud si chcete porovnat jednotlivá tepelná čerpadla, srovnávejte je za stejných podmínek. Například u vzduch-vzduch si zjistěte topný faktor třeba při jednotné teplotě 5 stupňů.
  • Ekvitermní regulace je taková regulace, která v závislosti na známé venkovní teplotě (čidlo) upravuje vytápění, resp. teplotu vody v topném systému. 
  • U tepelného čerpadla země-voda můžete ještě narazit na pojmy primární okruh a sekundární okruh. V prvním případě jde o okruh umístěný v zemi, v druhém případě o samotné topení v domě. U relativně nových tepelných čerpadel typu vzduch-voda, pak primární okruh představuje venkovní vzduch, sekundární opět tradiční topný systém.

Pojďme se nyní podívat, jaké máme při výstavbě úsporného domu možnosti a jaké jsou zkušenosti z praxe. Samozřejmě z mého úhlu pohledu, protože vůbec nezakrývám, že někdy je to hodně subjektivní a vyhraněné. Ale to jste už nejspíše usoudili z úvodu.


Foto: Bohumil Herwig

Kotelna: vlevo tepelné čerpadlo země-voda, za ním speciální bojler pro vrt. Vpravo je pak v popředí bojler pro sluneční kolektory, za ním klasický bojler pro TÚV s elektrickou vložkou, která však nikdy nemusela být zapnuta (teplou vodu ohřívá tepelné čerpadlo a kolektory). Bojler solárních kolektorů natápí teplou užitkovou vodu (TÚV), jakmile má natopeno, snaží se pomoci vytápění domu. Systém funguje dokonale!

Co stojí na provozu domu nejvíce

Pokud se na jakýkoli dům podíváme z úhlu provozních nákladů, drtivou většinu zaplatíte za vytápění a ohřev teplé užitkové vody (TUV); pokud v létě budete chtít ještě trochu „klimatizovat“, přičtěte si i toto. Obecně vzato lze na vrub vytápění připsat nějakých 50, 55 % z celkových nákladů, ohřev TÚV pak představuje nějakých 15–25 %. Jiné průzkumy udávají 65–80 % za obě tyto energeticky nejnáročnější činnosti. Další položky, jako vaření a mytí nádobí, praní a osvětlení stojí nesrovnatelně méně. Z nich nejvíce zaplatíte za provoz chladničky, případně mrazničky. Není divu, je to jediný spotřebič v domácnosti, který pracuje neustále.

Pokud chcete postavit, nebo zrekonstruovat „něco jako úsporný dům“ (zapomeňme na slova pasivní, zelený či kdo ví jaký ještě), je třeba si uvědomit, že základem všeho jsou:

  • zdravý skepticismus (spousta výrobců a prodejců si někdy až vymýšlí),
  • důkladná (detailní) příprava, včetně nastudování vlastností pro vás nejvhodnějších základních stavebních materiálů, 
  • obhlídka už instalovaných a v praxi alespoň dva, tři roky provozovaných zařízení pro vytápění a ohřev TUV (typicky to platí u tepelného čerpadla) a 
  • velmi častá, v podstatě každodenní, kontrola při stavbě.

Samozřejmě stále platí pravidlo „více očí, víc vidí“, nakonec ale stejně vždy půjde jen o vaše oči a vaše peníze. 

Úsporný dům by měl mít:

  • Dobré zateplení, tedy rozumně minimální prostup tepla stěnou a tudíž také rozumně nízkou energetickou ztrátu, přičemž čím méně, nemusí být nutně lépe (zajímejte se i o pocení uvnitř stěny či materiálovou prodyšnost apod.).
  • Úsporné vytápění (ať klidně stojí více, ale ať za provozu aktivně spoří penízky) ideálně i s nějakou tou vytápěcí zálohou pro strýčka Příhodu, což je dnes typicky krb, či krbová kamna (bez teplovodní vložky!), která se už začala dělat i v méně výkonných verzích i pro úsporné domy (kolem 5 či 6 kW, resp. regulovatelných např. 3–8 kW). 
  • Systém topení, který bude navozovat tepelnou pohodu (nebude teplo tzv. vrstvit jako to dělá běžný radiátor) a bude zároveň minimálně vířit prach, tudíž bude pasivní, nikoli aktivní (s větrákem).
  • Co nejkvalitnější okna, dnes ideálně například na exponovaných místech s trojsklem, mikrovětrání je u nich už samozřejmostí. 
  • Sluneční kolektory, protože bez nich to podle mého prostě nejde, protože jinak budete za ohřev TUV platit, platit a znova platit. (Názory se tu ale různí a někteří tvrdí, že při kvalitním tepelném čerpadle země-voda jsou zbytečné.)

Jakýkoli, nejen úsporný dům by ale měl také poskytovat trochu toho speciálního komfortu po kterém toužíte právě vy. U mě ho představuje zabudovaný vysavač (stačí zpočátku udělat příprava), který nevíří prach v místnosti, protože je umístěn v garáži či technické místnosti, a vyhřívaná podlaha alespoň v koupelně, když už ne v kuchyni.

A ještě drobnost – pokud jste jako já a nesnášíte pantofle, měl by i úsporný dům mít rozumně zateplenou podlahu v nejnižším patře a nad nevytápěnými prostorami (osvědčila se mi dvojí vrstva pěticentimetrového polystyrenu). Alternativou je i podlahové topení, což je výborná věc, pokud vám vyhovuje, a dnes se dá položit i pod plovoucí podlahu i když ideální je stále dlažba. Pokud ovšem máte doma psa, může podlahové vytápění představovat problém.


Foto: Bohumil Herwig

„Otevřené“ tepelné čerpadlo země-voda vypadá jako chladnička. Nejdůležitější část je zcela dole, kde vidíte kompresor s odhadovanou vydrží kolem 20 let. Zatím toto tepelné čerpadlo od IVT běží 12 let. Doporučuji ale servisní prohlídku alespoň jednou za dva roky, což jsem ze začátku zanedbal, takže odešlo jedno z čerpadel. Naštěstí nebyla nijak drahá – řádově dva tisíce.

Stavební technologie

Ať už preferujete jakoukoli technologii hrubé stavby, dodržujte míru „rozumného zateplení“. Technologie je minoritní, počítá se výsledek pochopitelně bez ukládání vlhkosti ve stěně, jak se to prý stále občas děje, a samozřejmě se počítá zejména kombinace cena/výkon. Pokud vám někdo říká „musíte mít dřevostavbu“ (ať už opravdovou, tj. dřevěný masiv, nebo častější s dřevěnou osnovou vyplněnou vatou) není to pravda. Když abstrahuji od toho, že jsem ji měl a že zedníka chci vidět maximálně u sádrokartonů či obkladu, lze energetický úsporný dům stavět i klasičtější či zcela klasickou cestou. Jen se musíte smířit s tím, že stěny budou – většinou – o hodně tlustší a tudíž více prostoru zastavíte a uvnitř budete mít méně místa.

Každý slušný projektant by vám měl – při oblibě vašeho stavebního materiálu – poradit jak a co udělat, aby dům byl úsporný a tepelná ztráta byla minimální.


Foto: Bohumil Herwig

Signalizaci správného chodu tepelného čerpadla země-voda se v úsporném domě vyplatí nainstalovat. Jinak vám totiž může jeho samovolné vypnutí, třeba proudovým nárazem, uniknout.

Jaké zvolit vytápění a ohřev TUV

A jsme u meritu věci. Vytápění se nám postará o nejvyšší míru nákladů (polovinu, ale i více) a na způsobu proto hodně záleží. Ať už používáte jako média vzduch či teplo šíříte vodou, vždy se ptejte nejen „kolik bude stát za provozu“, ale také „jak moc víří prach?“, „vrství teplo?“, nebo „jaká bude v domě tepelná atmosféra?“. 

Jednoznačně nejúspornějším a nejekologičtějším samoobslužným, tedy plně automatickým, vytápěním je tepelné čerpadlo. To s úspěchem používají v severských zemích už desítky let a vědí, co dělají (životnost kompresoru, jeho nejkritičtější části, je 20 let, resp. 15 let u čerpadla vzduch-vzduch). Existují i novinky jako infra topení apod. a záleží jen na vás, zda vás přesvědčí, či nikoli.


Foto: Bohumil Herwig

To na čem u tepelného čerpadla země-voda nejvíce záleží, je regulace. Jak možná vidíte, ukazuje čtyři teploty – bojleru TÚV, bojleru tepelného čerpadla, teplotu na kolektorech, resp. v jejich oběhovém systému, a teplotu bojleru solárních kolektorů.

U úsporného domu se dnes podle mého vyplatí sázka na jistotu. Tu pro mě osobně představuje tepelné čerpadlo, ať už vzduch-vzduch (nejlevnější řešení, ale s nižší účinností, tedy topným faktorem), nebo vzduch-voda (alternativní řešení s napojením na tradiční soustavu), či země-voda. Toto řešení je nejdražší, ale také nejúčinnější (nejúspornější), a pracuje za jakýchkoli minusových teplot. Jen si v tomto případě nenechte, jako já, dělat „hadicového hada“ na pozemku a sáhněte rovnou po vrtech. Ty mají – na rozdíl od „hada“ – jasně dané náklady a do padesáti metrů je zvládne běžný vrtací stroj používaný na studně.

Pokud pro vás nepřipadá v úvahu vydat nyní více peněz a v budoucnu je dostat nazpátek (to opravdu funguje, a to i bez dotací) pořiďte si topení podle svého gusta a podpořte ho alespoň slunečními kolektory. Ty pak fungují nejen pro ohřev TUV, ale pomáhají i vytápět, což se ovšem vyplatí až u většího domu a v tomto ohledu se hovoří o 150 m2 vytápěné podlahové plochy výše.

U tepelného čerpadla země-voda koluje ve vrtu nemrznoucí směs, v domě je jako médium použita voda. Vedle konvektorů (radiátorů) je v tomto případě ideálním doplňkem topení podlahové, které snižuje počet startů kompresoru a tím i spotřebu energie a naopak prodlužuje jeho životnost. Velice zajímavou, a už i u nás prodávanou variantou je systém Sandler (www.inovasol.cz) v podobě mikrotrubiček umístěných nejen v podlaze, ale i ve stěnách, takže se topí při nižších teplotách a celek reaguje rychleji než klasická „podlahovka“. Trubičky jsou nesrovnatelně tenčí (vnější průměr 4 mm), ale je jich podstatně více a tento systém lze částečně použít i pro klimatizování.

Já jsem v roce 2000 po mnoha poradách i na ČVUT, vsadil na kombinaci podlahového topení a teplovodních konvektorů, protože v obýváku byl šikmý strop (více než čtyř metry na vyšší straně) a jedině konvektor zajistil přirozené kolování vzduchu s minimálním vířením prachu a odstranil rozvrstvení tepla. V tomto ohledu jsem byl ve finále s výsledkem zcela spokojen i když řada firem mi před třinácti roky tvrdila, že kombinace teplovodní konvektor a podlahové vytápění plus tepelné čerpadlo udělat nejde. Nakonec se to ale opravdu povedlo.

U tepelného čerpadla – ať už země-voda či vzduch-vzduch, se orientujte na kvalitní a prověřenou značku, nechte si předvést alespoň dvě instalace a pohovořte s majitelem. U typu voda-voda je možné napojení slunečních kolektorů tak, aby v okamžiku, kdy mají ohřátou TUV, pomáhaly vrtu. To se ale vyplatí až u většího domu. Díky tomu, že i za špatného počasí či nižších minusových teplot ze „solárů“ většinou něco „dostanete“, šetříte i v tomto okamžiku. Za to „něco“ (třeba jen plus deset stupňů) nemusíte nic platit. Mě to vždy až neskutečně těšilo!


Foto: Bohumil Herwig

Oběhová čerpadýlka slunečních kolektorů.

Sluneční kolektory? Základ!

Jejich provoz prakticky nic nestojí, protože sluníčko svítí na všechny a zadarmo, což se nyní líbí už i státní organizaci jménem ČEZ. Slovo „prakticky“ pochopitelně znamená to, že oběhové čerpadýlko pohání elektřina a jednou za čas se vyplatí udělat kontrolu, resp. údržbu.

Základní systém se dvěma kolektory se dá pořídit už od zhruba osmdesáti tisíc výše, výrobci klasických tašek navíc už nabízejí někdy i levnější instalace přímo do střechy místo tašek, což je při patřičném sklonu vysloveně ideální. Nemusíte totiž používat speciální držáky, což je vždy lepší varianta nejen pro ty z nás, kterým vítr kolektory už někdy utrhl.

A jaké vybrat? Variant je řada, což dříve až tak neplatilo. Já proto v roce 2000 pořídil slovenské kolektory Thermo/solar. Uchycení jsem dělal rovnou se střechou (šindel), takže nebyly třeba žádné dodatečné zásahy. Navíc jsem – pro jistotu – na střechu přidělal ještě držáky pro další tři kolektory, což bych doporučoval i vám. Co kdyby někdy přibyl bazén, či v domě bydlelo podstatně více lidí? Nebo konečně nastala doba solidní podpory „střešní, sluneční elektrárny“?

Thermo/solar udává, že „ekonomicky prijateľným spôsobom môžeme slnečnými kolektormi v ročnom priemere ušetriť 60 až 70 % energie potrebnej na prípravu TÚV“. To myslím odpovídá i když v mém případě šlo spíše o vyšší číslo, než o nižší.

Je rozumné – jak už bylo zmíněno – nechat si sluníčkem i přitápět, resp. jakmile má kolektor nahřátou vodu, může pomoci i topit či alespoň zvýšit teplotu (i pár stupňů je dobrých) médiu obíhajícímu buď tepelným čerpadlem, nebo třeba běžným elektrokotlem. V praxi pak mohou kolektory pomoci nahradit (opět si vypomohu údaji společnosti Thermo/solar) nějakých 15 až 30 % ročních energetických potřeb vašeho úsporného domu, což vypadá jako rozumně reálné číslo.


Foto: Bohumil Herwig

Konvektory vypadají z vnějšku jako radiátory. Topné těleso je však jen v dolní, řekněme čtvrtině, zbytek je prázdný a vyvolává komínový efekt. Konvektory jsou nedocenitelné v místnostech s vysokým stropem, kde zabrání vrstvení tepla, podle mého se však vyplatí v jakékoli místnosti. Tepelná pohoda, je nesrovnatelně lepší než u radiátorů.

Vedle značných úspor, sebou „soláry“ nesou i další výhody:

  • Mají vysokou spolehlivost a nabízejí naprosto komfortní provoz, protože o nich ani nevíte (vše je automatické).
  • Prakticky nulové náklady na provoz, pouze jednou za čas je dobré zkontrolovat zejména uchycení panelů a směs. 
  • Vysoká životnost (20 a více let). 
  • Rozumná investiční návratnost (i bez dotací).
  • Stoprocentní recyklace použitých materiálů.

Nezanedbatelnou výhodou je fakt, že jste méně závislí na vašem dodavateli energie. Jistou potíž představuje co s nadměrnou kapacitou výkonu slunečních kolektorů v typicky letním období. Tady nastupuje například bazén u něhož kolektory výrazně prodlouží dobu provozu. A pokud není, nic se neděje. Nemrznoucí směs kolující v kolektorech prostě jen celým systémem prochází.


Foto: IVT nordic

Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch v kompletní podobě. V popředí vnitřní jednotka (u IVT Nordic je pouze jedna) a za ní vidíte jednotku vnější. Ta se může namontovat na zem, zavěsit na vnější stěnu, nebo třeba umístit ke komínu.

Úsporný dům je o penězích?

Ano i ne. Řadu věcí rozumný majitel stejně udělá, či musí udělat, ale faktem je, že systém s kvalitním tepelným čerpadlem země-voda (tento systém se někdy také nazývá voda-voda) přijde na několik set tisíc a ty je prostě zapotřebí mít. Pokud si to můžete, či chcete dovolit, mohu to jen doporučit. Pokud nikoli, zkuste nesrovnatelně levnější řešení s tepelným čerpadlem vzduch-vzduch, ale s ním vlastní zkušenosti nemám i když se přiznám, že mě hodně láká. Věcí, která mi trochu kazí dojem je to, že od určité teploty, prostě fungovat přestane…

Jestliže jsou vaše prostředky striktně omezeny, investujte je do kvalitních okem, rozumného zateplení a slunečních kolektorů ohřívajících TUV, nebo alespoň do přípravy na ně. Časem pak můžete systém doplnit o zmiňované tepelné čerpadlo vzduch-vzduch či vzduch-voda, tedy napojení na stávající radiátory či konvektory. Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch je sice méně účinné, než země-voda, ale v posledních letech se zapracovalo i na něm, takže prý nemá problém rozumně fungovat i v oblasti pod mínus deset, patnáct stupňů Celsia a velice účinně pracuje za u nás nejčastějších průměrných teplot těsně nad nulou. Minimální provozní teplotou je pak –20 nebo –25 °C (vzduch-voda), resp. – 30 °C (vzduch-vzduch). Pod těmito teplotami se vypne a musíte použít jiný zdroj tepla. U čerpadla země-voda žádné teplotní omezení není.

Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch může navíc v létě i klimatizovat, celoročně zvládne i odvlhčování a čištění vzduchu a samozřejmě také temperování místností, např. na 10 °C. Zatímco tento druh tepelného čerpadla nepotřebuje žádné dodatečné investice a samotná montáž s tím, že zařízení je prakticky celé venku, je jednoduchá, čerpadlo země-voda je na tom zcela jinak. Montáž je náročná a investice hodně vysoká. Skládá se ze tří částí: vrtu (typicky) pro umístění trubek, samotného tepelného čerpadla a nakonec příslušenství, resp. propriet kolem něj, tj. bojleru, oběhových čerpadel, veledůležité regulace a další infrastruktury. Celkově se investice dá velice zhruba rozdělit po třetinách. Instalace, a zvláště pak následná úvodní regulace, tedy seřízení na konkrétní podmínky, je ovšem hodně náročná. Účinnost je však ze všech druhů tepelných čerpadel nejvyšší, nemá mezní teplotu, takže pracuje vždy, a pomůže i s ohřevem TUV. V případě poruchy či nějakých problémů s vrtem, je pak vybaveno i elektrokotlem dnes už i s tzv. kaskádním spínáním, např. 3–6–9 kW. Ten představuje automatickou zálohu, což se vždycky hodí a což také mohu z praxe potvrdit. Nicméně u mě se za běžného provozu nenahodil nikdy.

U tepelného čerpadla země voda nesmíte být překvapeni tím, že teplotu nemůžete v jednotlivých místnostech domu regulovat, protože to nejde a v rámci celého domu to jde jen v omezené míře. Čerpadlo si topí samo na základě známé venkovní teploty (výběr ovlivňuje tepelná ztráta domu) a jeho největším problémem je správné vyladění na konkrétní podmínky. Tady se odlišují dobří dodavatelé od těch špatných a i to zjistíte při rozhovorech s majiteli už fungujících instalací. Rozhodně navíc doporučuji, nechat si do nízkoenergetického domu na dobře viditelné místo vytáhnout signalizaci běžícího tepelného čerpadla země-voda. Dokud jsem ji neměl, stávalo se mi, vzhledem k zanedbatelné tepelné ztrátě středně velkého domu (160 m2), že jsem na to, že nepracuje například kvůli banálnímu výpadku jističe, přišel třeba až za dva, tři dny. A takto prochladlý dům se natápí skutečně pomalu. Nejen v tomto okamžiku jsou pak krbová kamna, či krb, opravdu k nezaplacení!

A ještě poznámka na závěr: užitečná rady jak se vyhnout problémům s tepelnými čerpadly a řadu dalších informací na toto téma najdete na nekomerčním webu zde.

Anketa

Pokud byste si to mohli dovolit, pořídili byste si tepelné čerpadlo?

Bohumil Herwig

Redaktor DigiZone.cz a mezi roky 2000–2015 novinář na volné noze. Jako elév začínal v roce 1987 v měsíčníku Elektronika, poté založil, spoluzaložil či pomáhal rozjet několik PC časopisů. Posledních patnáct let se věnuje novodobému digitálnímu světu.

15 názorů Vstoupit do diskuse
poslední názor přidán 23. 4. 2013 18:58