Energeticky úsporné vykurovacie systémy: ako a na čom môžete ušetriť?

Vykurovanie priemyselných objektov a domov je dosť drahé. Znížiť náklady na platby umožnia energeticky úsporné systémy vykurovania, vďaka ktorým môžete ušetriť značné prostriedky bez toho, aby ste sa museli vzdať komfortných podmienok v miestnosti.

Ponúkame vám, aby ste sa oboznámili s rôznymi možnosťami zvyšovania energetickej efektívnosti domu a s charakteristikami ich použitia. Podrobný prehľad energeticky úsporných technológií vám pomôže rozhodnúť sa o vhodnosti inštalácie toho či onoho typu vykurovacieho systému.

Spôsoby zvyšovania energetickej efektívnosti domu

Náklady na energiu používanú na vykurovanie môžete znížiť rôznymi metódami:

• zvýšením energetickej efektívnosti stavby;
• použitím systému „Inteligentný dom“, ako aj inej automatizácie, ktorá umožňuje minimalizovať náklady;
• znížením elektrických strát pomocou radiátorov a iných zariadení;
• zvýšením účinnosti vykurovacích kotlov alebo pecí;
• používaním ekologických druhov energie (drevo, solárne batérie).

Na dosiahnutie lepších výsledkov môžete použiť kombináciu dvoch alebo viacerých možností.

Ani ten najspoľahlivejší a najkvalitnejší vykurovací systém neprinesie veľa úžitku, ak v dome dochádza k masívnym tepelným stratám. Preto by ste mali prijať opatrenia, ktoré zabránia únikom tepelnej energie cez škáry a otvorené okná.

Je dôležité podniknúť jednoduché, ale účinné kroky, ako obložiť podlahy, steny, dvere, stropy a okenné rámy tepelnoizolačným materiálom. Okrem izolácie podľa normatívnych požiadaviek môžete umiestniť aj dodatočnú izoláciu. To umožní ešte viac znížiť tepelné straty, čím sa zvýši energetická efektívnosť budovy.

Na vykonanie kvalitnej tepelnej izolácie môžete zavolať odborníka – energetického audítora. Vykoná termovízne snímanie domu, čo umožní identifikovať miesta s najintenzívnejšími tepelnými stratami, ktoré je potrebné izolovať v prvom rade.

Vo väčšine prípadov dochádza k najväčším tepelným stratám cez steny, strop podkrovia a tiež podlahu na trámoch. Tieto miesta vyžadujú kvalitnú tepelnú izoláciu. Na zabránenie úniku tepla cez okná môžete použiť okennice, ktoré sa v noci zatvárajú.

Systém riadenia „Inteligentný dom“

Automatické zariadenia komplexu “Inteligentný dom” sú schopné výrazne prispieť k úspore energií používaných na získavanie tepla.

Maximálnu úroveň efektívnosti možno dosiahnuť výberom systému vybaveného radom doplnkových funkcií, a to:

• riadením závislým od počasia;
• teplotným senzorom inštalovaným v interiéri;
• možnosťou externého riadenia pri predpokladanej výmene údajov;
• prioritou okruhov.

Pozrime sa na všetky vyššie uvedené výhody podrobnejšie.

Riadenie teploty závislé od počasia v dome predpokladá korekciu úrovne ohrevu teplonosného média v závislosti od teploty vonkajšieho vzduchu. Ak vonku udrie mráz, voda v radiátore bude o niečo teplejšia ako obvykle. Zároveň pri oteplení sa bude vykurovanie vykonávať menej intenzívne.

Absencia takejto funkcie často vedie k nadmernému zvyšovaniu teploty vzduchu v miestnostiach. To nielen vedie k nadmernému plytvaniu energiami, ale je aj nepríjemné pre obyvateľov domu.

Dotykové ovládacie panely poskytujú možnosť výberu možnosti energeticky úsporného režimu, čo umožňuje rýchlo a bez veľkej námahy nastaviť teplotu v dome.

U väčšiny podobných zariadení sú k dispozícii dva režimy: „leto“ a „zima“. Pri použití prvého sa vypínajú všetky vykurovacie okruhy, pričom zostávajú fungovať len zariadenia určené na celoročné používanie, napríklad ohrev bazéna.

Izbowý teplotný senzor nie je potrebný len na kontrolu udržiavania automaticky nastavenej teploty. Spravidla je toto zariadenie kombinované s regulátorom, čo umožňuje v prípade potreby zvýšiť alebo znížiť vykurovanie.

Vonkajší teplotný senzor – nevyhnutná súčasť väčšiny riadiacich jednotiek „inteligentných domov“. Podobné zariadenia sa povinne inštalujú v miestnosti, a ak sa teplo dodáva po poschodiach, tak aj na každom poschodí.

Termostat možno naprogramovať na zníženie teploty v miestnostiach počas určitých hodín, napríklad keď obyvatelia domu odchádzajú do práce, čo prispieva k výraznej úspore nákladov na teplo.

Priorita vykurovacích okruhov pri súčasnom fungovaní rôznych zariadení. Takže pri zapnutí boilera riadiaca jednotka vypína pomocné okruhy a iné zariadenia od dodávky tepla.

Vďaka tomu sa znižuje výkon kotolne, čo umožňuje znížiť náklady na palivo a tiež rovnomerne rozložiť zaťaženie v danom časovom úseku.

Systém klimatickej kontroly, spájajúci do jednej siete riadenie klimatizácie, vykurovania, elektrického napájania, vetrania, nielen zvyšuje komfort v dome a minimalizuje riziko mimoriadnych situácií, ale tiež umožňuje šetriť energie.

Pohony klimatického riadenia, ktoré regulujú všetky funkcie na udržanie teplotných parametrov v miestnosti, sa spravidla skrývajú pred očami, napríklad sú umiestnené v kolektorovej skrini.

Externé riadenie – možnosť prenosu údajov na smartfóny umožňuje majiteľom sledovať situáciu, aby v prípade potreby rýchlo vykonali korekcie. Jedno z takýchto riešení – GSM modul pre vykurovací kotol.

Znižovanie nákladov pomocou zariadení

Za najefektívnejšiu sa považuje vykurovacia sústava, ktorá umožňuje dosiahnuť komfortné vykúrenie pri minimálnej teplote nosiča tepla. Na dosiahnutie tohto cieľa je najlepšie použiť schému vodného podlahového vykurovania.

Tento spôsob sa vyznačuje komfortom a hygienou, navyše konštrukcie sú úplne skryté pred očami, čo umožňuje kombinovať podlahové vykurovanie s rôznymi druhmi tradičných krytín: dlaždicami, linoleom, kobercom, parketami.

Bohužiaľ, v podmienkach drsného podnebia podlahové vykurovanie často nedokáže kompenzovať tepelné straty, najmä ak sú v dome navrhnuté veľké presklené plochy. Vysvetľuje sa to tým, že maximálna prípustná teplota podlahovej krytiny má prísny limit: nemala by presiahnuť +27 °C.

Optimálnym variantom v tomto prípade je kombinácia podlahového vykurovania s modernými radiátormi, ktoré je možné pripájať zdola z podlahy alebo steny, čo umožňuje vylúčiť z interiéru nie príliš estetické vedenie potrubí.

V predaji je obrovský sortiment radiátorov, ktoré sa líšia nielen výrobcom a typom zariadenia, ale aj farbou, tvarom, veľkosťou. To umožňuje nájsť optimálny model, aby sa hodil do interiéru.

Ak vychádzame z princípu energetickej efektívnosti, je lepšie zastaviť sa na kolektorovo-lúčovej dvojrúrkovej schéme radiátorového vykurovania. V tomto prípade sa do každej miestnosti vedie osobitná vykurovacia vetva – prívodný a spätný prvok.

Takýto systém umožňuje udržiavať v každej miestnosti svoju vlastnú teplotu, pričom minimálne ovplyvňuje susedné miestnosti.

Energeticky efektívne kotly a pece

Aby sa ušetrila energia získaná z fosílnych palív, oplatí sa nahradiť tradičný ohrievač ekologickou a energeticky efektívnou pecou (na olej alebo plyn) alebo vykurovacím kotlom. V prvom prípade je dôležité venovať pozornosť systému vzduchovodov, ktoré zabezpečujú distribúciu ohriateho vzduchu do miestností.

Ak životnosť starého kotla presahuje desať rokov, je lepšie ho nahradiť moderným modelom, ktorého účinnosť môže dosahovať 94 percent.

Pri používaní kotlov je tiež potrebné premyslieť komunikácie, cez ktoré bude voda prechádzať, smerujúc do radiátorov alebo systémov podlahového vykurovania.

Pri výbere kotlov alebo pecí je dôležité zvážiť nasledujúce faktory:

1. Prítomnosť vetrania. Kotol alebo pec vybavené hermetickou spaľovacou komorou musia byť ofukované prúdom vonkajšieho vzduchu. To zabraňuje možnému znečisteniu vzduchu v interiéri a znižuje pravdepodobnosť prieniku vonkajších vzdušných más do domu.
2. Prítomnosť elektrického zapaľovania. Takéto modely sa považujú za oveľa efektívnejšie ako varianty s pilotným plameňom.
3. Kapacitný výmenník tepla a kondenzátor, ktoré umožňujú akumulovať prebytočnú energiu, čo šetrí náklady na výrobu nových kalórií.

Moderné pece a kotly, hoci pracujú na fosílnych palivách (mazut, propán), sa stále považujú za energeticky efektívne a ekologické zariadenia. Na ich prevádzku stačí minimálne množstvo paliva a množstvo škodlivých látok uvoľňovaných pri spaľovaní je zanedbateľne malé.

Používanie ekologicky čistého paliva

V súčasnosti sa prioritná pozornosť venuje rozvoju alternatívnej energetiky s využívaním obnoviteľných zdrojov.

Medzi najrozšírenejšie varianty možno uviesť nasledujúce:

• drevo;
• tepelné čerpadlá;
• zariadenia na spracovanie slnečnej energie.

Okrem toho sa vyvíjajú aj ďalšie metódy energeticky úsporných technológií, napríklad veterné generátorové zariadenia.

Vykurovanie pecami na drevo

Po stáročia sa drevo široko používalo na vykurovanie domov a varenie: je to obnoviteľný zdroj dostupný väčšine obyvateľstva. Na získavanie tepla možno použiť nielen plnohodnotné stromy, ale aj drevený odpad, ako napríklad chrastie, konáre, hobliny.

Na spaľovanie takéhoto paliva sú určené špeciálne drevné pece, ktoré môžu predstavovať montovanú konštrukciu z liatiny alebo zváranú – z ocele.

Nevýhody drevných pecí

Zároveň majú podobné zariadenia rad nevýhod, ktoré bránia ich širokému používaniu:

1. Drevné pece sa považujú za najneekologickejšie ohrievače pracujúce na obnoviteľných zdrojoch energie: pri horení dreva sa do vzduchu dostáva veľké množstvo produktov spaľovania.
2. Príprava dreva vykonávaná svojpomocne vyžaduje značné množstvo práce: rúbanie, pílenie a štiepanie dreva. Okrem toho je potrebné pece často čistiť od nahromadeného popola.
3. Vykurovacie zariadenia na drevo sa tiež považujú za najviac rizikové z hľadiska požiaru, pretože pri nesprávnej údržbe komínov v nich môže vzniknúť požiar.
4. Pece zohrievajú miestnosť, v ktorej sú umiestnené, zatiaľ čo vzduch v iných priestoroch môže zostať studený po dlhú dobu.
5. Drevné ohrievače nie sú vhodné na inštaláciu v bežnom mestskom bývaní – niektoré modely možno namontovať aj v bytoch, avšak tento proces vyžaduje schválenie a vybavenie veľkého množstva dokumentov.

Pri výbere drevovnej pece treba uprednostniť efektívny moderný model. Niektoré varianty disponujú špeciálnymi zariadeniami – katalytickými neutralizátormi, ktoré umožňujú spaľovať nedokonale spálené kvapaliny a plyny, čím zvyšujú účinnosť a znižujú emisie škodlivých látok.

Pre väčšiu účinnosť sú niektoré modely drevovných pecí vybavené dvojitými stenami alebo ventilátormi. Takéto varianty umožňujú zlepšiť cirkuláciu vzduchu, zvyšujú produkciu a šírenie tepla.

V niektorých moderných drevovných peciach sú tiež zabudované špeciálne priečky, ktoré sa nachádzajú nad pracovnou komorou. Usmerňujú zostávajúce plyny a kvapaliny do ohňa, čím zvyšujú účinnosť horľavých materiálov. Takéto konštrukcie tiež umožňujú znížiť nahromadenie kreozotu.

Pre rovnomernejší ohrev môžete zvážiť inštaláciu plynovo-drevovnej pece, ktorá umožňuje súčasné používanie dvoch druhov paliva. Možná je aj inštalácia vonkajších drevovných pecí: pomocou nich sa ohrieva voda, ktorá cirkuluje cez systém výmeny tepla a vyhrieva miestnosti.

Dva druhy tepelných čerpadiel

Takéto agregáty si už dávno získali veľkú popularitu: ide o jeden z najúčinnejších spôsobov vykurovania domov, ktorý predstavuje minimálne nebezpečenstvo pre životné prostredie.

Rozšírený variant vzduchového tepelného čerpadla získal názov „mini-split“. Má vonkajšiu a jednu alebo viac vnútorných jednotiek, ktoré môžu dodávať teplý aj studený vzduch.

Modely na trhu patria k dvom typom:

1. Vzduchové tepelné čerpadlá. Zariadenia vybavené špeciálnymi prípravkami, ktoré dokážu aj v chladných dňoch (do -20 °C) zachytávať teplo z atmosféry a potom ho distribuovať po dome pomocou vedených vzduchovodov.
2. Geotermálne tepelné čerpadlá. Takéto zariadenia umožňujú využiť teplo z pôdy. Na to sa v zemi pod úrovňou mrazu (zvyčajne pod 1,2 m) vykonáva horizontálne kladenie do kruhov. Ak je plocha pozemku príliš malá, čerpadlá sa umiestňujú do vertikálne vyvŕtaných vrtov, ktorých hĺbka môže dosahovať až 200 m. Viac o organizácii takéhoto vykurovania je napísané v tomto článku.

Hoci na fungovanie tepelných čerpadiel je potrebná elektrina, tieto zariadenia sú považované za energeticky efektívne, pretože v pomere k vynaloženým zdrojom získavajú podstatne viac tepla – jeden ku trom pre vzduchové, jeden ku štyrom pre geotermálne zariadenia.

Pri tom zariadenia neznečisťujú vzduch a sú úplne ohňovzdorné. Výhodou tepelných čerpadiel je ich schopnosť pracovať v opačnom režime, to znamená nielen ohrievať, ale aj ochladzovať vzduch. Na geotermálne zariadenia je možné tiež inštalovať ohrievače vody, zabezpečujúc ohrev vody až do +60°C.

Hoci cena geotermálnych zariadení je vyššia ako u vzduchových, prvý variant sa považuje za perspektívnejší, pretože takéto čerpadlá majú vyššiu účinnosť (+)

Nové a rekonštruované domy je možné vybaviť ako tepelnými, tak aj geotermálnymi zariadeniami, zatiaľ čo v starých je možné realizovať iba montáž čerpadla prvého typu.

Pri používaní tepelných čerpadiel treba vziať do úvahy, že ich účinnosť závisí od rozdielu teplôt spotrebiteľa a zdroja. V prípade mrazov je potrebné použiť zariadenie s výrazným prekročením výkonu, alebo využiť na vykurovanie domu dodatočné zariadenia, napríklad energeticky účinné kotly alebo pece.

Solárne energeticky úsporné zariadenia

V poslednom čase sa veľký význam prikladá vývoju technológií, ktoré umožňujú využívať na domáce a priemyselné účely energiu slnka.

Slnečné vzduchové kolektory

Jednoduchý a ekonomický spôsob vykurovania budovy, ktorý sa najčastejšie používa ako doplnkový zdroj elektrickej energie. V tomto prípade sa na streche z južnej strany domu montujú špeciálne zariadenia, tak aby aj v zime na ne dopadalo slnečné svetlo.

Potom, čo sa vo vnútri komory dosiahne hraničná teplota, automaticky sa v nej zapína malý ventilátor, zodpovedný za výmenu tepla. Vzduch z miestností začne prechádzať cez kolektor a po „odobratí“ tepla opäť vstupovať dovnútra domu.

V závislosti od energetickej účinnosti budovy a množstva slnečného svetla môže kolektor ohrievať priestor s plochou 44 m² a viac.

Slnečné vzduchové kolektory – lacné, spoľahlivé a účinné zariadenia. Pri určitých zručnostiach je možné takéto zariadenia vyrobiť samostatne (+)

Trvanlivé kolektory, na údržbu ktorých sa vyžaduje minimum prostriedkov, sú vhodné na montáž v nových alebo rekonštruovaných domoch.

Podobné zariadenia sú ekologicky rentabilným variantom vykurovania budov, avšak pred ich inštaláciou budú potrebné dôkladné výpočty, aby sa správne určila rozmerová sieť a plánovaný výkon kolektorov.

V závislosti od konštrukcie môžu solárne moduly pracovať úplne autonómne alebo využívať malé množstvo elektrickej energie zo siete. V poslednom prípade bude potrebné vykonať zodpovedajúce zmeny v kladení elektrických komunikácií.

Vodné slnečné kolektory

Zložitejším variantom solárnych zariadení sú solárne systémy ohrevu teplej vody. Ich konštrukcia zahŕňa vyššie opísané kolektory montované na streche budovy, akumulačnú nádrž, ktorá sa najčastejšie inštaluje v pomocnej miestnosti (pivnica, špajza), ako aj spojovacie potrubia.

Kvapalné teplonosné médium, ktorým je voda alebo netoxická nemrznúca zmes, je čerpadlom vháňané do solárnych kolektorov, kde sa teplota kvapaliny výrazne zvyšuje. Potom sa vracia späť do zásobníka, odkiaľ sa cez výmenník tepla odovzdáva teplo vode nachádzajúcej sa v špeciálnej nádrži.

Dobre zohriata kvapalina sa používa na domáce účely, napríklad na ohrev podlahového kúrenia alebo prietokového systému.

Na schéme je zobrazený solárny systém ohrevu teplej vody. Pri veľkom množstve solárnych prvkov a objemných zásobníkov je celkom vhodný na vykurovanie celého domu (+).

Solárne systémy na vykurovanie budov pracujú ticho, bez emisie škodlivých látok. Možno ich použiť v rôznych klimatických podmienkach, avšak ich účinnosť sa bude meniť v závislosti od konkrétneho regiónu – tento ukazovateľ vyžaduje overenie pred montážou.

Energeticky úsporná schéma ohrevu bude vhodná ako pre novostavby, tak aj pre staré budovy, dôležité je len vziať do úvahy, že na činnosť elektronických riadiacich zariadení a čerpadiel je potrebné malé množstvo elektriny.

Hlavnou nevýhodou podobných systémov je produkcia prebytku teplej vody v teplých ročných obdobiach. Počas horúceho leta to môže byť problém: spravidla sa prebytočné teplo odvádza cez odvodňovacie potrubie zakopané v zemi.

Pasívne solárne vykurovanie

Ekonomický spôsob vykurovania domu – použitie systému pasívneho solárneho vykurovania. Pre takéto konštrukcie nie je potrebná realizácia ďalších inžinierskych sietí ani používanie ďalších mechanických prostriedkov, napríklad čerpadiel alebo ventilátorov.

Jediné, čo je na vykurovanie potrebné, – je veľký počet jasných dní a nízke slnko, ktoré poskytuje teplo oknám umiestneným na južnej strane.

Spravidla sa vnútorné teplo počas dňa absorbuje tehlovými alebo sadrovými stenami, ako aj betónovými podlahami. V noci sa potom uvoľňuje na udržanie príjemnej teploty v budove.

Aby bol takýto dom energeticky úsporný, musí byť utesnený a dobre tepelne izolovaný. Na to sa používajú špeciálne nízkoemisné okná, ktoré v zime uchovávajú teplo a v lete ho odrážajú.

Funkcia pasívneho solárneho vykurovania by mala byť zabezpečená už vo fáze projektovania domu. Pridať ju do existujúcej budovy je mimoriadne náročné (+).

Pasívna solárna možnosť v slnečných oblastiach umožňuje ušetriť 50–79 % nákladov na vykurovanie. Je úplne prirodzené, že výstavba takéhoto domu vyjde vlastníkov oveľa drahšie ako bežná stavba, no v dlhodobom horizonte je výhoda takejto konštrukcie jednoznačná.

Bohužiaľ, v ruskom podnebí táto metóda nie je príliš žiadaná kvôli nízkym teplotám, pri ktorých sa oknami stráca viac tepla, ako ho prichádza zo slnečného svetla.

Solárne vykurovanie – perspektívny smer, ktorý každým rokom získava čoraz väčšiu popularitu. Využitie solárnych systémov je obzvlášť aktuálne pre teplé regióny. Na našej stránke je séria článkov venovaných solárnym vykurovacím systémom.

Odporúčame oboznámiť sa:

1. Slnečná energia ako alternatívny zdroj energie: druhy a vlastnosti používania heliosystémov
2. Solárne panely pre chatu a dom: druhy, princíp činnosti a spôsob výpočtu solárnych systémov
3. Ako vyrobiť solárny kolektor na vykurovanie svojpomocne: podrobný návod

Závery a užitočné video k téme

V uvedenom videu nižšie sa hovorí o jednom z najúčinnejších spôsobov úspory energie – využití solárnych kolektorov.

Existuje mnoho rôznych variantov vykurovacích systémov, ktoré spotrebúvajú minimum fosílnych palív. Hlavnou úlohou obyvateľov je výber najoptimálnej schémy energeticky úsporného vykurovania.

Hoci inštalácia takýchto konštrukcií bude vyžadovať určité finančné prostriedky, rýchlo sa vrátia, pretože pomáhajú efektívne šetriť na nákladoch za vykurovanie.

Máte skúsenosti s používaním energeticky úsporných vykurovacích systémov? Prosím, podeľte sa s čitateľmi o informácie. Komentujte publikáciu, zapájajte sa do diskusií a pýtajte sa otázky k téme. Blok spätnej väzby sa nachádza nižšie.