V našich normách zatiaľ neexistuje žiadna presná definícia nízkoenergetických stavieb a preto sa vo všeobecnosti preberá terminológia z Rakúska alebo Nemecka. V podstate by mali nízkoenergetické stavby spĺňať viaceré kritériá:

  • a) technologické kritériá
  • b) kritérium úspornosti
  • c) kritérium reálnej spotreby

A. Technologické kritériá

Dosiahnutie štandardu nízkoenergetických domov je možné len zavedením viacerých opatrení, ktoré vzájomne znižujú energetickú náročnosť stavieb. V stručnosti sa jedná o nasledovné:

  1. Kvalitné okná
  2. Zateplenie
  3. Kontrolované vetranie a rekuperácia
  4. Vzduchotesnosť stavby
  5. Tepelné čerpadlo
  6. Slnečné kolektory
  7. Nízkoteplotné vykurovanie

Samozrejme, každé z uvedených technologických opatrení môže mať kvalitatívne rôzne prevedenie (môžu byť kvalitnejšie alebo horšie) a tým prispejú väčším alebo menším podielom k celkovému účinku. Nízkoenergetická stavba je preto kombináciou opatrení, ktoré vzájomne využívajú synergický efekt a tým sa stavba stáva ešte úspornejšia. Mnoho praktických nápadov, ako ešte môžete šetriť energiu nájdete na stránke www.setri.sk

B. Kritérium úspornosti

Kritérium úspornosti sa definuje, ako ročná spotreba energie danej stavby na jeden meter štvorcový (1 kilowatthodina na meter štvorcový a rok). Spočiatku sa spotreba namiesto elektrickej energie definovala v litroch vykurovacieho oleja (ktorá bola zavedená hlavne v nemecky hovoriacich krajinách – napr. 5 liter Haus). Vo všeobecnosti môžeme stavby rozdeliť podľa úspornosti nasledovne:

  • Staršie budovy: > 200 kWh/m2 za rok
  • Klasické novostavby: 100 – 150 kWh/m2 za rok
  • Energeticky efektívne domy: 50 – 100 kWh/m2 za rok
  • Nízkoenergetické stavby: 15 – 50 kWh/m2 za rok
  • Pasívne domy: 5 – 15 kWh/m2 za rok
  • Nulové domy: < 5 kWh/m2 za rok

Prísnejšie stavebné normy týkajúce sa izolácií začali platiť až v ­90-tych rokoch. S malými výnimkami všetky predchádzajúce stavby spadajú do kategórie starších budov. Problém je v tom, že domy budované z tehál nemajú dostatočné tepelnoizolačné vlastnosti a v prípade, že obsahujú zvýšenú vlhkosť, tieto vlastnosti sa ešte zhoršujú. O nič lepšie na tom nie sú ani činžiaky, ktoré majú steny zo železobetónu, ktorý nepredstavuje takmer žiadny tepelný odpor. Táto situácia sa dá len čiastočne vylepšiť napríklad výmenou okien. Oveľa väčší účinok má zateplenie fasády, avšak aj tam je dôležité dodržiavať správne zásady zateplenia, aby bol efekt významnejší. Skúste si pozrieť svoje faktúry za plyn a za elektrinu, aby ste zistili, do ktorej kategórie spadá váš dom alebo byt.

Na dosiahnutie štandardov nízkoenergetických stavieb je potrené aplikovať viaceré spomenuté technologické kritériá. Na výpočet úspornosti domu sa používa zložitý výpočet, ktorý berie do úvahy desiatky vstupných parametrov a ktorý Vám zhruba napovie, do ktorej kategórie bude Váš dom zaradený. Čím chcete mať dom úspornejší, tým budete musieť viac investovať do jednotlivých technologických komponentov. V snahe o dosiahnutie čo najlepších výsledkov je potrebné brať do úvahy aj prírodné podmienky, ako je poloha domu voči svetovým stranám, prevládajúcim vetrom, umiestnenie v teréne, blízkosť iných domov, stromov a podobne.

Pokiaľ sa chystáte stavať nízkoenergetický dom, rozhodne by ste si mali vybrať architektov, ktorí už majú skúsenosti s týmto typom stavieb. Aj keď to v súčasnosti pripadá ako preháňanie, aj budovy budú mať v budúcnosti svoj energetický certifikát, aký je dnes bežný ­napríklad pri ľadničkách alebo práčkach. Dnes sa málokto zaujíma pri kúpe nového domu alebo bytu, akú má spotrebu na kúrenie a preto aj komerčne stavané byty a domy sú projektované tak, aby len spĺňali súčasné normy (ktoré teoreticky spĺňa aj dierovaná tehla hrúbky 45 cm). Ak si pozriete predchádzajúcu tabuľku, tak v prípade, že dom spĺňa štandardy nízkoenergetických domov, môže ročne ušetriť na energiách aj viac než 3 300,- €.

C. Kritérium reálnej spotreby

Nech bude energetická náročnosť stavby akokoľvek presne spočítaná, nebude môcť vziať do úvahy všetky vplyvy, ktoré budú vplývať na spotrebu energie. Tak tomu môže byť pri niektorých tepelných mostoch, kvalite zhotovenia tepelných izolácií, kvalita vyrobenia a osadenia okien a podobne. Najväčší vplyv na spotrebu bude mať však reálne správanie osôb, ktorí budú v dome bývať. Preto najdôležitejším kritérion dosiahnutia štandardov nízkoenergetických alebo pasívnych domov je reálna spotreba domu. Pri pasívnom dome predpokladajme spotrebu tepla na kúrenie vo výške 15 kWh/m2 za rok.

Častokrát je však nemožné oddeliť spotrebu energie na vykurovanie a na ohrev TUV (niektoré tepelné čerpadlá napríklad vyrábajú aj vodu na kúrenie, aj TUV). Ak si formálne rozdelíme spotrebu energie v rodinnom na vykurovanie (chladenie), prípravu TUV a ostatnú spotrebu tak je zrejmé, že celkovú spotrebu (pri rovnakom správaní obyvateľov) budeme môcť ovplyvniť len v prvej položke. Je však možné už pri návrhu domu myslieť na to, ako by sa dalo v dome šetriť. Môžu to byť jednoduché opatrenia, ako sú napríklad úsporné žiarovky, spotrebiče triedy A, vybudovanie a využívanie kvalitného krbu a podobne.

Významnou mierou k tomu môže prispieť aj inteligentná elektroinštalácia, ktorá môže priniesť úspory až 20 % elektrickej energie, hlavne na svietenie. Samotné správanie obyvateľov v tej istej budove môže predstavovať rozdiely v spotrebe až 50 %. Aby sa preukázala správnosť výpočtov energetickej spotreby je nutné sledovať reálnu spotrebu stavieb. Celková spotreba pasívneho domu by nemala presiahnuť 120 kWh/m2a, pričom vykurovanie a TUV by mala z tejto spotreby obsiahnuť zhruba 50 kWh/m2a. V uvedených veličinách sa nikde nedáva počet osôb obývajúcich takýto dom a je logické, že so stúpajúcim počtom osôb bude stúpať aj spotreba TUV a bude narastať aj potreba ostatnej energie.

V ­prípade vykurovania je zvýšená potreba diskutabilná, lebo na jednej strane viac ľudí viackrát otvára vchodové dvere alebo okná a potrebuje viac čerstvého vzduchu, ktorý bude treba ohriať, ale na druhej strane vyprodukuje viac energie samotným pobytom a činnosťou v dome. (1 osoba vyprodukuje 150 – 200 W tepelnej energie). Zákon vyžaduje, aby každá novostavba mala vydaný energetický certifikát. Certifikácia je preto dôležitá z hľadiska kontroly spotreby nákladov na teplo.

Pasívne domy sú úzko späté s technológiami

Aj keď slovo Pasívne domy priamo zvádza k myšlienke, že v dome nie je žiadna technológia, opak je tomu pravdou. Niektoré technológie sú nevyhnutné k prevádzke domu, iné sú doplnkové, zvyšujúce úspornosť.

1. Kontrolované vetranie

Kontrolované (riadené) vetranie s rekuperáciou (spätným získavaním tepla z odchádzajúceho vzduchu) je nevyhnutnou podmienkou prevádzky pasívnych domov. Zabezpečuje výmenu vzduchu v celej stavbe, spätné získanie tepla z odchádzajúceho vzduchu a ohriatie (ochladenie) vzduchu v zemnom kolektore. Pomocou kontrolovaného vetrania je možné aj stavbu vykurovať vložením elektrickej špirály do prúdu vzduchu. Táto technológia neumožňuje regulovanie teploty v jednotlivých miestnostiach a je rozšírená najmä v Českej republike. V Nemecku a Rakúsku sa používa menej.

2. Tepelné čerpadlo

Použitie tepelného čerpadla nie je nevyhnutné na dosiahnutie štandardu pasívneho domu, avšak vo väčšine prípadov sa používa na prípravu TUV a aj na nízkoteplotné vykurovanie. Ako zdroj tepla je možné použiť studňu alebo zemný výmenník. Tepelné čerpadlo sa zvyčajne dimenzuje na menší výkon, než je potreba tepla v najstudenejších dňoch. Vtedy sa na dokúrenie využíva krb ale iný pomocný zdroj tepla (napr. elektrický radiátor). V závislosti na tom, aká bude zima, budete takýto zdroj potrebovať 10 – 20 dní do roka.

Pre pasívne domy je postačujúce TČ s príkonom 1,5 – 2,5 kW. Výberu tepelného čerpadla je treba venovať veľkú pozornosť. Na trhu je veľký výber v rôznych cenových reláciách a v rôznych kvalitatívnych stupňoch. Niektoré tepelné čerpadlá majú aj pomerne vyspelú reguláciu, ktorá berie do úvahy teplotu vstupnej a výstupnej kvapaliny zo zdroja tepla, vonkajšiu teplotu (ekvitermická regulácia), majú množstvo užitočných ochrán (napr. ochrana proti preťaženiu, proti výpadku fáz...) a pod.

3. Slnečné kolektory

Ani slnečné kolektory nie sú nevyhnutnou podmienkou pre ­prevádzku pasívnych domov, napomôžu však výrazným spôsobom pri energetickej bilancii. V prípade dobrého naprojektovania kolektorov je možné ušetriť 60-80% nákladov na prípravu TUV. Pritom je potrebné brať do úvahy aj nutnosť odvedenia prebytočného tepla v letných mesiacoch, na čo sa najlepšie hodí domáci bazén. Slnečné kolektory potrebujú tiež riadenie, ktoré ich ochránia v lete proti ­prehriatiu, prípadne v zime na maximálne využitie ich potenciálu. Ešte je tu otázka použitia vákuových alebo atmosferických (klasických) kolektorov. Jednoznačná odpoveď je taká, že vákuové kolektory sú výhodnejšie, lebo dokážu získať tepelnú energiu aj bez priameho slnečného svitu prípadne v zimných mesiacoch. Cenovo sú však viac ako 2x drahšie a preto je na zváženie ich finančná efektívnosť.

4. Riadiaci systém

Každý spomenutý technologický celok má svoj vlastný riadiaci systém, ale na dokonalé využitie všetkých spomenutých technológií je potrebné inštalovať nadriadený systém, ktorý zabezpečí, komunikáciu medzi systémami a maximálne využitie potenciálu všetkých systémov. Riadiaci systém by mala dodávať firma, ktorá má v tejto oblasti skúsenosti a ktorá pozná aj technológiu, ktorú máte nainštalovanú. Najlepšie však je, ak kompletnú tepelnú schému aj riadenie dodáva jedna firma.

Inteligentná inštalácia v pasívnych domoch

Moderné a progresívne technológie idú často ruka v ruke a preto niet divu, že moderné pasívne domy majú často inteligentnú elektroinštaláciu. Inteligentná elektroinštalácia aj sama osebe môže priniesť energetické úspory, ale pri použití v pasívnych domoch môže dôjsť k synergickému efektu a teda dodatočným úsporám na energiách.

Aké úspory môžu teda prinášať inteligentné domy?

A. Úspory elektrickej energie

  1. Automatické vypínanie svetiel - koľkokrát sa Vám stalo, že ste odišli do práce alebo na dovolenku a nechali ste svietiť svetlo v kúpeľni alebo niektorej izbe?
  2. Centrálne vypnutie všetkých svetiel a spotrebičov - pri odchode z domu sa môžu všetky spotrebiče a svetlá vypnúť jedným ­tlačidlom alebo napríklad aktivovaním alarmu
  3. Stmievanie svetiel - využitím nižšej intenzity svetelného zdroja sa šetrí aj elektrická energia
  4. Použitie diaľkového ovládača - umožňuje vypnúť svetlá aj bez dotyku vypínača
  5. Vypínanie spotrebičov pri vysokom tarife

B. Úspory tepla

  1. Regulácia teploty v každej miestnosti.
  2. Vypínanie vykurovania pri otvorení okna.
  3. Signalizácia otvoreného okna alebo dverí.
  4. Zníženie výkonu vykurovacieho systému pri aktivovaní alarmu.
  5. Dymové snímače signalizujúce “pripálenie“ jedla alebo koláča s následným vypnutím spotrebiča.
  6. Automatické zatienenie stavby pri silnom slnku v lete šetrí výkon klimatizácie.
  7. Regulácia kúrenia na základe predpovedi počasia.

Uvedené výhody môže mať každý inteligentný dom, záleží len od použitých komponentov inteligentnej elektroinštalácie. Kde sú teda zvýšené úspory pasívnych domov?

  1. Inteligentné systémy môžu byť použité aj na riadenie vykurovania, prepojenie so slnečnými kolektormi a inými zdrojmi tepla a tým ďalšie úspory na teple.
  2. Riadenie výkonu kontrolovaného vetrania na základe počtu ­prítomných osôb.
  3. Natáčanie žalúzií na získanie čo najväčšieho tepelného výkonu.

Toto je len čiastočný výpočet úspor, ktoré môže prinášať inteligentná elektroinštalácia. Vo vzorovom pasívnom dome sme inštalovali inteligentnú elektroinštaláciu INELS, ktorá má v ponuke pomerne široký výber komponentov. Systém nám priniesol aj nepriame úspory, napríklad nebolo potrebné kupovať samostatne alarm alebo riadiacu jednotku zavlažovača, ktoré sú priamo súčasťou inteligentných systémov.

Dodávateľa inteligentných systémov sme vyberali v roku 2007 a odvtedy samozrejme pribudlo na trhu viacero technológií a výrobcov, ale určite aj dnes by sme sa rozhodovali podľa podobných pravidiel:

  • jednoduché programovanie, možnosť zmeniť nadstavenia svojpomocne (aj na diaľku)
  • dostupnosť komponentov (nie všetci dodávatelia ponúkajú všetky komponenty - napríklad displeje, hlasové jednotky, ovládanie diaľkovým od televízora alebo rádiovým, meranie teploty v miestnostiach... a podobne)
  • dostupnosť web servera pre možnosť diaľkovej správy systému
  • cena - cenové rozdiely môžu predstavovať aj 200 %
  • vzhľad komponentov - dnes už je dizajn vypínačov a zásuviek tak široký, že sa dajú prispôsobiť do každého interiéru
  • typ a rýchlosť zbernice – niektoré zbernice sú náchylné na rušenie a preto ich nemôžete ťahať dlhšie ako 100 m
  • skúsenosti používateľov s touto technológiou a s inštalačnou firmou
  • záruky a opravy (napr. výmena kus za kus....)

Čo na záver? Pre každého staviteľa nového rodinného domu ­rozhodne odporúčam zvažovať výstavbu minimálne nízkoenergetického domu s inteligentnou elektroinštaláciou. Použiť v súčasnosti klasickú inštaláciu je ako kúpiť auto bez centrálneho zamykania. Ak ho budete chcieť za pár rokov predať, nebudete sa ho vedieť ­zbaviť, nehovoriac o tom, že sa vám vynaložené náklady vrátia ­zhruba za 10 rokov.

 

Branislav Gablas

www.pasivnedomy.sk
www.inteligentnedomy.sk