NÍZKOENERGETICKÉ DOMY

Střední škola energetická a stavební Chomutov, Na Průhoně 4800, příspěvková organizace

NÍZKOENERGETICKÉ DOMY Arnold Vladimír Ing. Demjanová Lenka Janoš Rostislav Kollárová Hana Ing. Kohout Ladislav Mrázková Lucie Zukal Milan

Bylo podpořeno v rámci Rozvojového program MŠMT Podpora environmentálního vzdělávání výchovy a osvěty (EVVO) ve školách v roce 2009, č. projektu: 0287/2009, název projektu: Budoucnost stavebních oborů – nízkoenergetické domy.

2

Obsah

1. ÚVOD ......................................................................................................... 5 2. NOVOSTAVBY........................................................................................... 6 2.1. Základní znaky pasivního domu ............................................................................. 6 2.2. Zásady výstavby objektu s nízkou energetickou náročností ..................................... 7 2.2.1. Volba pozemku ............................................................................................... 7 2.2.2. Tvarové řešení ................................................................................................ 7 2.2.3. Orientace ke světovým stranám ....................................................................... 7 2.2.4. Tepelněizolační schopnost a vzduchotěsnost vnější obálky budovy ................. 8 2.2.5. Vyloučení tepelných mostů ............................................................................. 9 2.2.6. Optimální velikost vnějších prosklených ploch ............................................. 10 2.3. Ochrana proti neţádoucím tepelným ziskům – stínění oken .................................. 11 2.3.1. přirozené clonící prvky ................................................................................. 11 2.3.2. clonící zařízení .............................................................................................. 11 2.4. Dveře a vrata ........................................................................................................ 11 2.4.1. Vnější dveře .................................................................................................. 11 2.4.2. Vnitřní dveře ................................................................................................. 11 2.4.3. Vrata............................................................................................................. 12 2.5. Hliníková okna ..................................................................................................... 12 2.6. Úpravy ostatních konstrukcí ................................................................................. 14 2.6.1. Stropy a podlahy ........................................................................................... 14 2.6.2. Střešní konstrukce ......................................................................................... 14 2.6.3. Zimní zahrady ............................................................................................... 15 2.6.4. Bazénové místnosti ....................................................................................... 15 2.7. Technická zařízení budov ..................................................................................... 15 2.7.1. Vytápění ....................................................................................................... 15 2.7.2. Paliva a zdroje tepla pro domy s nízkou energetickou náročností .................. 16

3. DŘEVOSTAVBY ...................................................................................... 18 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7. 3.8.

Dřevostavba panelového systému ......................................................................... 18 Dřevostavba fošnové konstrukce........................................................................... 18 Srubové stavby ..................................................................................................... 19 Hrázděné stavby ................................................................................................... 20 Nosná konstrukce s průběţnými sloupy, plošinová konstrukce.............................. 20 Skeletové stavby ................................................................................................... 20 Rámové stavby ..................................................................................................... 21 Stavby z masivního dřeva ..................................................................................... 21

4. EKOLOGICKÁ ŘEŠENÍ PASIVNÍHO DOMU....................................... 22 5. DODATEČNÉ ZATEPLOVÁNÍ .............................................................. 24 5.1. Nejúčinnější tepelné izolace.................................................................................. 24 5.1.1. Pěnový (expandovaný) polystyren PPS, EPS................................................. 24 5.1.2. Vytlačovaný (extrudovaný) polystyren XPS .................................................. 25 5.2. Vnitřní zateplení ................................................................................................... 26 5.3. Způsoby vnějšího zateplení ................................................................................... 27

6. NÍZKOENERGETICKÉ DOMY - VYTÁPĚNÍ ........................................ 30 6.1. Zdroje tepla pro nízkoenergetické domy ............................................................... 31 6.1.1. Plyn .............................................................................................................. 31 6.1.2. Biomasa ........................................................................................................ 31 6.1.3. Elektrická energie ......................................................................................... 31 6.1.4. Solární energie .............................................................................................. 32

3

6.1.5. Pasivní domy ................................................................................................ 32 6.1.6. Pasivní solární zisky ..................................................................................... 33 6.1.7. Energetická bilance domu ............................................................................. 33 6.1.8. Předpoklady - pasivní a nízkoenergetické domy ............................................ 35 6.1.9. Pasivní dům má několik základních znaků: ................................................... 36 6.2. Rekuperace tepla .................................................................................................. 37 6.2.1. A co je účinnost rekuperace? ......................................................................... 38 6.2.2. Vytápět, či větrat? ......................................................................................... 39 6.2.3. Zemní registr ................................................................................................ 41 6.2.4. Centrální a lokální rekuperační jednotky ....................................................... 42 6.2.5. Lokální rekuperační jednotka ........................................................................ 43 6.2.6. Závěrečná doporučení ................................................................................... 43 6.2.7. Jak je řešena příprava teplé vody? ................................................................. 44 6.3. Tepelné čerpadlo .................................................................................................. 44 6.3.1. Co je tepelné čerpadlo? ................................................................................. 44 6.3.2. Jak pracuje tepelné čerpadlo? ........................................................................ 44 6.3.3. Vzduch / voda ............................................................................................... 45 6.3.4. Voda / voda................................................................................................... 46 6.3.5. Země / voda .................................................................................................. 47 6.3.6. Vzduch / vzduch ........................................................................................... 49 6.3.7. Výhody a nevýhody tepelných čerpadel ........................................................ 50 6.4. Energie slunce ...................................................................................................... 50 6.4.1. Přírodní podmínky ČR .................................................................................. 51 6.4.2. Dopad na ţivotní prostředí ............................................................................ 51 6.4.3. Moţnosti vyuţití sluneční energie ................................................................. 51 6.4.4. Solární kolektory .......................................................................................... 51 6.5. Rozdělení solárních kolektorů............................................................................... 52 6.6. Fotovoltaika.......................................................................................................... 53 6.6.1. Rozdělení ...................................................................................................... 54 6.6.2. Budoucnost ................................................................................................... 55

7. ZÁVĚR ..................................................................................................... 55 Seznam obrázků ........................................................................................................... 57 Seznam literatury ......................................................................................................... 58

4

Budovy jsou součástí globálního environmentálního problému, ale mohou být také součástí jeho řešení, pokud budou splňovat přísnější kritéria Eliot Spitzer, guvernér státu New York

1. ÚVOD Energie je termín, který nás provází na kaţdém kroku našeho ţivota. Energie je především otázkou budoucnosti, protoţe budoucnost ukáţe, jak si lidstvo dokáţe poradit se vzrůstající energetickou spotřebou. Na rozdíl od fosilních a uranových paliv jsou obnovitelné zdroje „nevyčerpatelné“, protoţe jejich ţivotnost je srovnatelná s délkou ţivota lidské civilizace. Nejpůvodnějším zdrojem téměř veškeré energie na Zemi je Slunce. Po miliony let dodávalo energii rostlinám, které pak zuhelnatěly a daly vzniknout fosilním palivům. Kdyţ je spálíme, uvolníme konzervovanou energii Slunce, ale uţ ji nikdy nebudeme moci pouţít znovu.

Obrázek 1

Zdroje obnovitelné energie

Nezbývá, neţ hledat další zdroje energie – alternativní, resp. obnovitelné. Obnovitelné zdroje energie jsou energie, které se díky slunečnímu záření a dalším procesům neustále obnovují. Dalším původním zdrojem energie jsou na Zemi radioaktivní prvky, které se sem dostaly při výbuchu pradávné supernovy při vzniku naší Země. I těch je k dispozici jen konečné mnoţství.

5

Na prahu energetické krize, která se projevuje navyšováním cen uhlí, ropy a zemního plynu, se v zemích, závislých na dovozu surovin, hledají cesty, které vedou k šetření a sniţování spotřeby. Přizpůsobují se všechny oblasti lidských činností včetně architektury a stavebnictví. Stavby mají mimořádně velký vliv na spotřebu energie a ţivotní prostředí vůbec. Provoz budov je ve vyspělých zemích zodpovědný za více neţ 40% potřeby energie a tomu odpovídá i mnoţství emisí CO2. Nejdůleţitější jsou tři oblasti týkající se staveb: -

energetická náročnost provozování budov (především s ohledem na produkci CO2)

-

kvalita vnitřního prostředí v budovách

-

zacházení se stavebním a demoličním odpadem

Specifickým problémem výstavby budov je jejich velmi dlouhá ţivotnost. Lze například odhadnout, ţe nově stavěné budovy nebudou ani za 20 let tvořit více neţ 15 % fondu budov. Proto je třeba, kromě realizace nových staveb v kvalitě nízkoenergetický, pasivní nebo dokonce nulový dům, provádět i úpravy stávajících objektů tak, aby vyhovovaly poţadavkům na provoz . Energetická náročnost musí být v souladu s vyhláškou č. 148/2007 Sb. Také směrnice EU O energetické náročnosti budov, platná od roku 2006, poţaduje, aby se hodnotila potřeba energie na větrání, chlazení, umělé osvětlení a technologická zařízení.

2. NOVOSTAVBY Jiţ ve stádiu návrhu lze ovlivnit náklady na budoucí dlouhodobý provoz objektu. Budovy s velmi nízkou energetickou náročností mají měrnou potřebu tepla na vytápění výrazně niţší, neţ je poţadavek aktuálních stavebně energetických předpisů. Hodnotí se mnoţství tepla za rok (per annum), proto se v označení fyzikálního rozměru objevuje písmeno a. Nízkoenergetický dům

do 50 kWh/(m2a)

Pasivní dům

do 15 kWh /(m2a)

Nulový dům

do 5 kWh /(m2a)

Mohou také být domy s energetickým přebytkem. Jedná se o pasivní domy s fotovoltaickými systémy pro výrobu elektrické energie, které mohou dodávat elektřinu do rozvodné sítě.

2.1.

Základní znaky pasivního domu 

orientace hlavní prosklené fasády k jihu



kompaktní tvar bez zbytečných výčnělků



špičková izolační okna



vynikající tepelné izolace a vzduchotěsnost domu



důsledné řešení tepelných mostů



řízené větrání s rekuperací tepla



chybějící klasický topný systém

6

2.2.

Zásady výstavby objektu s nízkou energetickou náročností

2.2.1. Volba pozemku Při výběru pozemku vhodného pro výstavbu je třeba brát v úvahu tyto faktory: a) nadmořskou výšku – kaţdé zvýšení o 100m má za následek pokles teploty o 0,5 - 0,8°C b) orientaci pozemku ke světovým stranám – na jiţní stranu dopadá o 10 - 30 % více slunečního záření neţ na severní stranu c) tvar terénu – niţší teploty jsou v údolích a na vrcholech kopců d) hustotu okolní zástavby – v hustě osídlených lokalitách má vzduch vyšší teplotu e) hustotu a druh okolní vegetace – zalesněná krajina zadrţuje vodu a tím ovlivňuje vlhkost okolního vzduchu a vytváří ochranu před větrem f) výskyt vodních ploch – pokud je v dané lokalitě větší mnoţství vodních ploch, zmírňuje to výkyvy teplot g) zatížení větrem – lze zmenšit orientací budovy ke světovým stranám, aerodynamickým tvarem, sníţením výšky objektu a uspořádáním vhodné vegetace

2.2.2. Tvarové řešení Vliv tvarového řešení vyjadřuje tzv. geometrická charakteristika budovy A/V. Jedná se o poměr mezi ochlazovanou plochou obalových konstrukcí (A) a vytápěným objemem (V). Niţší vypočtené hodnoty znamenají niţší spotřebu energie na vytápění. Ideálním tvarem by byla polokoule leţící na zemi. Takový tvar se pro rodinné domky nepouţívá, ale při návrhu se snaţíme vytvořit kompaktní fasádu bez zbytečného členění a vystupujících konstrukcí.

Obrázek 2 Různé varianty zastřešení nízkoenergetického domu NERD

2.2.3. Orientace ke světovým stranám Důleţitým prvkem je vnitřní dispoziční řešení, které by mělo vycházet z následujících zásad:

7

a) vedlejší prostory (koupelna, garáţ, schodiště, spíţ aj.) orientujeme na severní stranu. Můţeme vyuţít i to, ţe mají menší náročnost na denní osvětlení a proto můţe být minimální plocha okenních otvorů a tím i menší tepelné ztráty. b) zimní zahrada, zasklená veranda, obytné místnosti jsou orientovány na jižní stranu. Lze pouţít i velkoplošné zasklení. c) orientace ostatních místností by měla vycházet z doby jejich uţívání. Např. -

loţnice – východní strana (popř. severovýchodní nebo jihovýchodní)

-

obývací pokoj – jiţní, jihozápadní nebo západní strana

Největší podíl prosklených ploch je na jižní fasádě, nejmenší na severní fasádě.

2.2.4. Tepelněizolační schopnost a vzduchotěsnost vnější obálky budovy Obalové konstrukce jsou konstrukce tvořící vnější obálku domu. Toto označení zahrnuje obvodový i střešní plášť včetně výplní otvorů. U energeticky úsporného domu je důleţité, aby vnější obálka byla celistvá s minimálním mnoţstvím tepelných mostů. a) materiály pro obvodovou konstrukci CIHLY A KERAMICKÉ TVÁRNICE Jedná se o zdicí prvky vyrobené z cihlářské hlíny. Je vhodné volit tvarovky s označením THERM, jejichţ vnitřní struktura je tvořena systémem vzduchových dutin a speciální tenkostěnná mříţka klade co největší otvor prostupu tepla. Tvárnice jsou vylehčené i ve střepu. POROTHERM (fa Wienerberger) KERATHERM (fa Tondach) SUPERTHERM (fa Heluz) CITHERM (fa Cidem Hranice) Zdivo o tloušťkách 450, 500 mm je doplněno vnější tepelněizolační omítkou. Při pouţití běţných druhů omítek se sniţují tepelně izolační vlastnosti stěny. SENDVIČOVÉ KONSTRUKCE Nejčastěji se pouţívá certifikovaný systém vícevrstvého zdiva SENDWIX, který je společným produktem několika firem. Systém se skládá z: -

vnitřní nosné vrstvy z vápenopískových cihel

-

tepelněizolační vrstvy z pěnového polystyrénu nebo minerální vlny

-

vnější povrchové vrstvy, kterou můţe tvořit: 

vnější omítka



provětrávaná vzduchová vrstva z obkladových prvků



přizdívka z vápenopískových cihel, které mohou zůstat jako reţné popř. se opatří omítkou

8

PÓROBETONOVÉ BLOKY Jedná se o výrobky z pórovitých betonů. Tvárnice YTONG lze pouţít pro zdivo tloušťky 375 mm. Tato stěna sice nesplňuje doporučené hodnoty, ale lze ji doplnit vnějším zateplením. Zateplení není třeba u systému YTONG Lambda TVÁRNICE Vyrobené z betonů z lehkým kamenivem. Mohou se pouţít tvárnice Liatherm nebo Liapor SL, které obsahují kamenivo Liapor (keramzit) MONOLITICKÉ STĚNY Vytvořené s vyuţitím prvků tzv. ztraceného bednění, které tvoří tvárnice vylévané betonem a doplněné vrstvou tepelné izolace (polystyrénem) VELOX – štěpkocementové desky DURISOL – cementotřískové desky -

Sendvičová konstrukce Sendwix

-

základem jsou vápenopískové kvádry

1 - vápenopískové kvádry

2 - minerální izolace

3 - šlechtěná omítka

4 - pěnový polystyren

5 - minerální izolace

6 - lícová přizdívka Obrázek 3

Monolitické stěny

2.2.5. Vyloučení tepelných mostů V místě tepelného mostu dochází v zimním období k větší tepelné ztrátě neţ v ostatních místech konstrukce. Kromě úniku tepla je velkým problémem nižší teplota na vnitřním povrchu tepelného mostu neţ v ploše konstrukce. V místě tepelných mostů pak dochází k povrchové kondenzaci vodních par, dochází ke zvlhnutí vnitřního povrchu a následně ke vzniku plísní. Tepelné mosty je moţné vyloučit vhodným konstrukčním řešením.

9

Tepelný most často vzniká v těchto místech:

Obrázek 4



napojení konstrukcí např. stěna – strop, stěna – okno apod.



geometrická změna konstrukce – roh budovy, kout, předsazení nebo uskočení stěn



v konstrukci opakující se místa se zhoršenými tepelněizolačními vlastnostmi např. krokve ve střešním plášti nebo kostra dřevostavby

Na termovizním snímku jsou červeně zobrazeny úniky tepla – místa vzniku tepelných mostů

2.2.6. Optimální velikost vnějších prosklených ploch Mezi výplně patří okna, dveře a vrata. Nejčastěji pouţívaným a nejexponovanějším prvkem je okno. Vnější výplně by měly být osazovány do obvodových stěn v rovině navazující na tepelněizolační vrstvu nebo musí tepelněizolační vrstva překrývat rám nejméně o 30 – 40 mm. Spára mezi ostěním otvoru a rámem výplně musí být účinně a trvale tepelně izolována. Pro objekty s nízkou energetickou náročností jsou nevhodná jednoduchá okna (s jednou skleněnou výplní), dvojitá (špaletová) okna, která jsou tvořena dvěma samostatnými křídly. Nelze pouţít ani zdvojené okno, které má křídlo sloţené ze dvou sešroubovaných částí otevíraných společně. Nejčastěji pouţívaným druhem okna je jednoduché okno s izolačním zasklením, které můţe být vyrobeno z různých materiálů a zaskleno dvojsklem, případně trojsklem. Nevýhodou jsou masivnější profily okenního křídla. Konstrukci okna tvoří okenní rám pevně spojený s obvodovým (popř. střešním) pláštěm a okenní křídlo se skleněnou výplní. Materiály pro výrobu oken: -

dřevo – tzv. EURO-okno ze tří lepených lamel

-

plast – pěti lépe šestikomorové okno

-

kov – ocelová okna nebo okna na bázi hliníku

-

kombinace – dřevo-kov, plast-kov – okna spojují tepelně izolační vlastnosti dřeva nebo plastu a vyšší trvanlivost a odolnost hliníku.

Osvětlení běţných obytných místností denním světlem je zajišťováno většinou svislými okny ve stěnách. U podkrovních místností pouţíváme svislá okna ve štítových stěnách a také střešní okna a vikýře v šikminách. Poţadovaná plocha okna se posuzuje jednak z hlediska poţadavku na osvětlení denním světlem, jednak z hlediska orientace ke světovým stranám. Velká okna na jiţní stranu, malá na severní.

10

Okno můţe také fungovat jako okenní kolektor. Jedná se o okno s jiţní orientací, je řešeno jako špaletové se vzduchovou mezerou. Ohřátý vzduch je z meziprostoru transportován do zásobníku např. do stropu nebo zásobníku s kamenivem. Okenní kolektory nejsou určeny k větrání, otevírají se jen v případě mytí. Místnost musí být větraná jinak.

2.3.

Ochrana proti nežádoucím tepelným ziskům – stínění oken

V letním období je nutné všechny průhledné části v osluněných konstrukcích clonit před neţádoucími tepelnými zisky.

2.3.1. přirozené clonící prvky 

vzrostlé stromy. Vhodnější jsou stromy opadavé, které v zimě nesniţují mnoţství světla



přesah střechy např. přes balkón

2.3.2. clonící zařízení mohou být umístěna jak v interiérech, tak v exteriérech Nejúčinnější ochranu poskytuje zařízení ze strany exteriéru a regulovatelné

2.4.



vnitřní rolety (hladké, plisované), termorolety (odráţejí sluneční záření)



předokenní rolety (lamely z plastu nebo hliníku mohou být vyplněny izolačním materiálem) sniţují tepelné zisky přes den a v noci sniţují tepelné ztráty



horizontální ţaluzie (hliníkové lamely) mohou být umístěny z vnitřní i vnější strany, mohou se vkládat i mezi skla zdvojených oken – meziskelní



markýzy (nejčastěji textilní, popř. plechové)



speciální skla



tepelně izolační fólie Power, která se umísťuje na vnitřní stranu skla

Dveře a vrata

Jejich základní funkcí je spojení dvou prostorů

2.4.1. Vnější dveře musí splňovat tyto poţadavky: -

odolnost proti povětrnostním vlivům

-

tepelně izolační schopnosti

-

mechanická odolnost

-

zvukově izolační schopnosti

-

odolnost proti vniknutí

-

jsou také významným architektonickým prvkem

2.4.2. Vnitřní dveře oddělují jednotlivé místnosti. Poţadavky na ně závisí na způsobu vyuţití prostor, které oddělují např. u pracovny – zvukově izolační schopnosti

11

2.4.3. Vrata umoţňují vjezd do garáţe, uzavírají dvory a zemědělské objekty. Většinou nemusí splňovat ţádné zvláštní poţadavky Konstrukce oken, zastiňovací technika

EURO - okno

Obrázek 5

2.5.

Konstrukce dřevěného EURO – okna

Hliníková okna

Obrázek 6

Konstrukce hliníkového okna, ukázka pouţití

12

Obrázek 7

Různé druhy zastiňovaní techniky

13

2.6.

Úpravy ostatních konstrukcí

2.6.1. Stropy a podlahy Stropy rozdělují objekt na jednotlivá podlaţí. Jejich nejdůleţitější funkce je statická a protipoţární. Společně s podlahou a podhledem pak také mají funkci tepelně a zvukově izolační. Podlahy jsou jednovrstvé nebo vícevrstvé konstrukce uloţené na stropní konstrukci nebo na terénu. Optimální skladba podlahy ovlivňuje kvalitu bydlení. U nízkoenergetických domů není vhodné objekt podsklepit. Důvodem je jednak finanční náročnost a také moţnost vzniku špatně odstranitelných tepelných mostů. Podlaha na terénu musí být opatřena dostatečnou tepelnou izolací, která navazuje na izolaci základu a svislého zdiva Skladba podlahy: -

podkladová deska z betonu vyztuţená kari sítí

-

izolace proti zemní vlhkosti a také proti pronikání radonu

-

tepelná izolace v tloušťce 20-25 cm

-

betonová mazanina jako podklad pod nášlapnou vrstvu

-

nášlapná vrstva podlahy (dlaţba, parkety aj….)

2.6.2. Střešní konstrukce Nejdůleţitější pro správnou funkci střešního pláště je, aby jeho tepelně izolační funkci nenarušovala vlhkost. Ta se do střechy dostává zatékáním, při mokrém procesu výstavby nebo jako následek kondenzace prostupujících vodních par Druhy střech z hlediska konstrukce a)

jednoplášťové střechy jsou nevhodné nad prostorami s vyšší vlhkostí (max. můţe být 60°). Nad vytápěnými prostorami musí být skladba doplněna parotěsnou zábranou.

b)

dvouplášťové střechy mezi střešní krytinou a pojistnou hydroizolací je větraná vzduchová mezera. Tato střecha se označuje jako teplá (nevětraná). Má dva pláště oddělené vzduchovou mezerou.

c)

tříplášťové střechy mají dva provětrávané prostory. Jeden mezi pojistnou hydroizolací a střešní krytinou a druhý mezi hydroizolací a tepelně izolační vrstvou. Tato střecha má tedy tři pláště oddělené dvěma vzduchovými mezerami.

d)

energetická střecha je v podstatě dobře izolovaná střecha, kde střešní krytinu tvoří skleněné tašky. Absorpční plocha je plech se začerněným povrchem. Nad touto plochou proudí v dutině vzduch. Minimální sklon této střechy je 30°.

Optimální řešení tepelné izolace šikmých střech je její provedení tak, aby byla nad krokvemi. Pak nebude docházet ke vzniku tepelných mostů přes krokve. Nevhodným řešením je vloţení izolace jen mezi krokve.

14

2.6.3. Zimní zahrady Vliv zimní zahrady na celkovou energetickou bilanci domu závisí na její orientaci ke světovým stranám, prostorovém řešení, návaznosti k domu a na poţadovaném mikroklimatu. Nejvhodnější je orientace na jiţní stranu. Zahrada můţe být řešena jako: -

vytápěná

-

nevytápěná

Zimní zahrada můţe slouţit: -

jako součást obytného prostoru

-

pro pěstování rostlin

-

jako systém pro vyuţívání sluneční energie

-

jako součást bazénového prostoru

2.6.4. Bazénové místnosti Náklady na výstavbu a provoz vnitřního bazénu budou podstatně vyšší neţ u bazénu venkovního. Je třeba zajistit nejen ohřev vody, ale prostor, ve kterém je bazén umístěn, se musí vytápět, větrat a odvlhčovat.

Obrázek 8

2.7.

Zimní zahrada s bazénem

Technická zařízení budov

2.7.1. Vytápění Tepelná ztráta objektu se skládá z: -

tepelné ztráty prostupem

-

tepelné ztráty větráním

Tepelné ztráty se počítají pro kaţdou místnost zvlášť a souhrn pak tvoří ztrátu celého objektu. K zajištění teplotní pohody vnitřního prostředí je třeba, aby byl otopný systém navrţen tak, aby i v nejnepříznivějších venkovních podmínkách zajistil ve vytápěných místnostech poţadovanou teplotu. Tepelné zisky Nejsou trvalého rázu, ale pouze nahodilé. Jedná se o zisky : -

od vnitřních zdrojů tepla (sporáky, ledničky, počítače, televizory apod.)

-

z oslunění prosklenými konstrukcemi

V průběhu provozu musí topné zařízení na zisky reagovat okamţitým sníţením svého výkonu. 15

2.7.2. Paliva a zdroje tepla pro domy s nízkou energetickou náročností Zemní plyn – vhodným zdrojem tepla je kondenzační kotel. Účinnost klasických kotlů se zvýší ve spojení s akumulační nádrţí topné vody Dřevo a dřevní hmoty, biomasa – můţe být vyuţíváno v krbu (krbová vloţka s obestavěním) s teplovodním výměníkem. Vhodné je pouţití jako druhý zdroj tepla v objektu. Spaluje se dřevo kusové (polena), štěpka, lisované piliny v podobě pelet nebo briket Elektrická energie – se vyuţívá v přímotopném, akumulačním nebo hybridním kombinovaném provedení. Je také hnací energií u kompresoru tepelného čerpadla, zdrojem dohřevu u akumulačních zásobníků teplé vody, můţe dobíjet zásobník teplé vody u větracích nebo teplovzdušných systémů, je pohonnou energií prvků zařízení TZB Alternativní zdroje Jedná se především o zařízení vyuţívající energii prostředí, geotermální a solární energii Tepelná čerpadla – zdrojem pro jejich provoz je teplo okolního nebo odpadního vzduchu, teplo obsaţené v zemi, podzemní či povrchové vodě. Toto teplo pomocí hnací elektrické energie převádí na teplo vyuţitelné v budovách Solární systémy s kolektory – slouţí k ohřevu teplé vody, bazénové vody a k podpoře vytápění Zdroje tepla mají pokrývat spotřebu tepla pro vytápění, větrání a ohřev teplé vody. Proto je vhodné najít takové řešení, které bude splňovat několik poţadavků najednou. Vazba na větrání - přirozené, podtlakové větrání objektu 

nízkoteplotní otopná soustava (s otopnými tělesy, podlahovými nebo stěnovými systémy)



prvky lokálního vytápění (lokální topidla, podlahové vytápění elektrickými kabely)

Zdroj tepla bude navrţen tak, aby pokryl ztrátu tepla prostupem a celé ztráty větráním - nucené větrání s rekuperací, s rekuperací a tepelným čerpadlem vzduch-vzduch 

nízkoteplotní otopná soustava



lokální vytápění

Zdroj tepla bude navrţen na pokrytí celé ztráty prostupem a část ztráty větráním - teplovzdušné vytápění a lokální vytápění (koupelny) Zdroj tepla bude připravovat topnou vodu pro výměník k ohřevu vzduchu v jednotce teplovzdušného vytápění Zdroj tepla můţe zároveň zajišťovat přípravu teplé vody Vysvětlivky: Rekuperace je zpětné získávání tepla z odpadního vzduchu. Teplo je při větrání předáno čerstvému vzduchu, který je tak do obytných místností přiváděn jiţ předehřátý.

16

Obrázek 9

Schéma centrální jednotky s rekuperací

Tepelná čerpadla vyuţívají energii prostředí, která se vyskytuje všude kolem nás. Jejímu přímému vyuţití brání nízké teploty (energie nízkopotenciální). Nízkopotenciální teplo převádí na teplo vhodné pro vytápění, ohřev teplé vody nebo větrání právě tepelné čerpadlo. To odebírá teplo zemi, vzduchu nebo podzemní či povrchové vodě a převádí je na vyšší vyuţitelnou hladinu. Tepelné čerpadlo vzduch – voda (vyuţívá teplo z okolního vzduchu) Tepelné čerpadlo země – voda (vyuţívá teplo z půdy – geotermální) Tepelné čerpadlo voda – voda (vyuţívá teplo ze studniční nebo povrchové vody)

Obrázek 10

Princip funkce větracího systému s rekuperací tepla a tepelným čerpadlem

Úspory elektrické energie Průměrné rozdělení energie v domácnostech v ČR je přibliţně: -

vytápění

58%

-

ohřev teplé vody

24%

-

chlazení, mraţení

8%

-

praní, ţehlení

3% 17

-

vaření, pečení

3,2%

-

osvětlení

2,6%

-

ostatní spotřebiče

1,2%

Pokud domácnost pouţívá na topení např. plyn, má na úsporu energie výběr spotřebičů a způsob jejich provozování. Moţnosti úspor: -

nahrazení přístrojů zastaralých typů novými, s niţším příkonem (chladnička, mraznička aj.)

-

poţívání úsporných zářivek v osvětlovacích tělesech

-

ovládání osvětlení (stmívače apod.)

-

pouţívání napařovací ţehličky, ţehlení správně vlhkého prádla

-

poţívání myčky na nádobí

-

při praní pouţívat odpovídající programy, pouţívat prací prostředky účinné i při niţších teplotách

-

vypnutí spotřebičů, které nepouţíváme (televize apod.)

3. DŘEVOSTAVBY Lze také pouţít pro výstavbu domů s nízkou energetickou náročností. Dřevostavby můţeme provádět různým způsobem:

3.1.

Dřevostavba panelového systému

Nosnou kostru panelu tvoří dřevěný rošt oboustranně opláštěný. Mezi oběma plášti je vloţena tepelná izolace z minerální vlny nebo Climatizeru. Panely bývají na celou výšku podlaţí. Obvodové stěny se opatří vnějším kontaktním zateplením. Obrázek 11

Panelový systém

1 - sádrokartonové desky

5 - minerální izolace

2 - sádrovláknité desky

6 - dřevěný I profil

3 - hranol nosné rámové konstrukce

7 - minerálně vláknitá izolační vrstva

4 – parozábrana

8 - tepelně izolační systém s tenkovrstvou omítkou

3.2.

Dřevostavba fošnové konstrukce

Svislé prvky (fošny) jsou opláštěny velkoformátovými deskami OSB. Ty mohou být situovány z venkovní strany (nutnost vloţení parozábrany) nebo z vnitřní strany, kde nemusí parozábrana, ve většině případů, být. Prostor mezi fošnami je vyplněn minerální vláknitou izolací.Stěny z interiéru jsou upraveny interiérovým obkladem na dřevěném roštu, venkovní strana můţe být opatřena dřevěným obkladem (peřením) nebo různými deskami, které slouţí jako podklad pod tenkovrstvou omítku.

18

Obrázek 12 Montáţ dřevěného skeletu Obrázek 13 Montáţ sendvičové konstrukce

3.3.

Srubové stavby

Potěšitelný vývoj byl zaznamenán v horských oblastech a regionech. Pochopení nosné a obkladové funkce jako architektonického potenciálu posouvá srubové stavby do nové dimenze. Rohy a hrany,výstupky a stupně,trámy a nosníky přitom zůstávají viditelné. Architektura a konstrukce jsou v souladu. Charakteristické znaky u srubových staveb: -

vysoká řemeslná dovednost

-

speciální výběr dřeva

-

umělecké rohové spoje

-

pevné uspořádání půdorysu

-

velká spotřeba dřeva

-

sesednutí

Obrázek 14

Srubová stavba

19

3.4.

Hrázděné stavby

Hrázděné stavby jsou široce rozšířeny po celé východní a střední Evropě. U severských staveb je hrázděná soustava tvořena velmi pravidelně a tvoří většinou poměrně hustou sítˇ obdélníků a čtverců, včetně oken jako integrované části konstrukčního systému. Charakteristické znaky hrázděných staveb:

Obrázek 15

3.5.

-

nosná kostra můţe být oboustranně obloţena, podle tradičního vzoru však zůstává zvenku viditelná

-

patrová výstavba

-

především čisté spoje zapuštěnými a plátováním

-

nosné dřevěné prvky vykazují větší a spíše čtvercové průřezy

-

jednoduchá montáţ

dřeva

s čepy,

Typ hrázděné stavby

Nosná konstrukce s průběžnými sloupy, plošinová konstrukce

Nové nahradilo tradici, v Evropě vyšly dřevěné stavby přinejmenším na určitý čas z módy. V ještě mladých Spojených státech amerických s jejich poţadavkem na rychlou výstavbu se však okolo r. 1850 zrodil zvláštní druh dřevěných staveb architektury. Moţná to bylo vlivem průmyslové a hromadné výroby hřebíků. Ţebrový stavební systém ze dřeva, se stává ze sloupků postavených v malých vzdálenostech, které jsou vyztuţeny prkny nebo deskami na bázi dřeva, přitlučenými hřebíky. V Severní Americe se v zásadě prosadily dva konstrukční systémy- Balloon Frame a Platform, Frame,s Charakteristické znaky sloupkových staveb:

3.6.

-

malá moţnost předvýroby, vysoká pracnost na staveništi

-

budova je vyztuţena plášti

-

konstrukce je oboustranně obloţena

-

štíhlé vysoké průřezy

-

těsná vzdálenost sloupků

Skeletové stavby

Dnešní skeletové stavby se jeví vhodně modifikované:primární konstrukce vykazuje velké rozměry rastu, do něhoţ lze vsadit vnitřní a vnější stěny v libovolném uspořádání a provedení. Takovým způsobem se vyvinuly moderní skeletové stavby s jasným oddělením úloh mezi nosnou konstrukcí stěnami uzavírajícími prostor. Ve vztahu k nosné konstrukci je třeba povaţovat skeletové stavby za protipól systémům staveb z masivního dřeva a rámových staveb. Zatímco u staveb z masivního dřeva a rámových staveb je nosná struktura lineární a zatíţení přenášejí stěny,u skeletových staveb přenášejí zatíţení bodově uspořádané sloupy. Stěny nepřenášejí zatíţení a zůstávají tak nezávislé na koncepci nosné konstrukce.

20

Charakteristické znaky skeletových staveb

3.7.

-

velká kompoziční volnost

-

variabilní řešení půdorysu

-

nosný skelet a stěny ohraničující prostor zůstávají vzájemně nezávislé

-

škála rozměrů podle rastru a modulu

-

dřevěný skelet můţe být uvnitř nebo venku viditelný nebo také oboustranně zakrytý

-

spojování většinou ocelovými prostředky

-

u stěnových, stropních a střešních prvků je velká moţnost předvýroby

Rámové stavby

Nosná konstrukce rámových staveb se stává z tyčové nosné kostry, z řeziva a z pláště stabilizujícího nosnou kostru. Tyčová nosná kostra přitom přenáší svislá zatíţení ze střechy mezipatrových stropů, zatím co pláště z desek na bázi dřeva přenášejí vodorovná zatíţení, která vznikají účinkem větru a výztuţných sil. S ohledem na výrobu je základním principem dnešních rámových staveb prefabrikace ve výrobním závodě. Přitom se podle vyuţití budovy navrhují různé skladby stěn, stropů a střechy a vyrábějí se jako dílce. Dílce se vyrábějí v klimatických výrobních halách, které poskytují optimální výrobní podmínky. Charakteristické znaky dřevěných rámových staveb:

3.8.

-

volnost architektonického řešení

-

jednoduchý konstrukční systém

-

opakující se detaily

-

nosná kostra sestává ze štíhlých, standardizovaných průřezů

-

celkové vyztuţení oplášťováním

-

jednoduchá dostupnost materiálu

-

poschoďová výstavba

-

spoje kontaktními styky a mechanickými spojovacími prostředky

-

rastrový rozměr 400-700mm, přednostně 625mm

-

konstrukce oboustranně obloţena

-

krátká doba výstavby, jsou moţné různé stupně předvýroby

Stavby z masivního dřeva

Moţnost průmyslové výroby velkoplošných dílců vedla v posledních letech k vývoji a zavedení nových systémů. Plošné, současně nosné a prostor vytvářející dílce umoţňují mnohostranné vyuţití pro stěny, stropy a střechy. Konstrukční prvky sestávají většinou z masivního dřeva (lepeného, příčně lepeného, spojovaného hmoţdíky nebo hřebíky) nebo také, ovšem méně často, z desek na bázi dřeva (třískových desek, desek OSB atd.) 21

Tradiční srubové stavby pouţívají vodorovně na sebe kladené dřevěné prvky z masivního smrkového nebo jedlového dřeva a patří tak veskrze do skupiny „MASIVNÍ DŘEVĚNÉ STAVBY“. V odborném světě se však dnes pod tímto názvem rozumí nový druh dřevěných staveb, jejichţ průmyslově vyráběné konstrukční prvky inţenýrsko technické posuzování a konstrukční principy, ale i architektonický výraz nemají nic společného s tradičními srubovými stavbami. Charakteristické znaky masivních staveb -

nosná vrstva z masivní, plošně působící desky

-

masivní podíl je nejméně 50 % uzavřené nosné vrstvy

-

plošně působící nosný systém je tvořen velkorozměrovými plošnými dílci nebo konstrukčními prvky malého formátu

-

jednovrstvé systémy spojované hřebíky nebo hmoţdíky i vícevrstvé systémy spojované hřebíky nebo hmoţdíky i vícevrstvé systémy slepené příčně nebo kříţově nebo spojované hmoţdíky

-

většinou poschoďová stavba, avšak jsou moţné také průběţné stěny a zavěšené stropy

-

účinný přenos vysokých zařízení

-

vyztuţení budovy se provádí plošnou nosnou konstrukcí

-

příčně nebo kříţové slepené systémy jsou vysoce rozměrově stabilní

-

redukovaný počet vrstev konstrukčního prvku, protoţe nosná konstrukce, ohraničení prostoru, těsnící rovina atd. podle systému jsou výhradně vytvořeny masivními dílci nosné konstrukce

-

masivní dřevěné konstrukční prvky odebírají vlhkost ze vzduchu místnosti, tuto váţnou a v suchých obdobích ji opět odevzdají

-

rozličné konstrukční systémy jsou většinou vztaţeny na výrobek a změřeny podle výrobce

4. EKOLOGICKÁ ŘEŠENÍ PASIVNÍHO DOMU Ucelený pohled na architekturu zahrnující přehled souvislostí mezi člověkem, stavbami a místem pro ţivot člověka – Zemi označujeme jako celostní architektura. Trvale udrţitelné sídlo je jakýkoliv lidmi obývaný prostor, který je ekologicky zdravý a ekonomicky prosperující, ve kterém si lidé dokáţou zabezpečit své potřeby bez nadbytečného znečišťování. Důleţitá je snaha o sníţení energetické náročnosti staveb ve všech fázích jejich cyklu. Ekologické stavební materiály jsou přírodní obnovitelné materiály Dřevo je nejrozšířenější a nejdůleţitější přírodní materiál. Nezastupitelná je ekologická hodnota lesa. Pouţití dřeva je všestranné, pouţívá se ve formě řeziva, ve formě plošných desek a izolačních rohoţí Hlína zaţívá renesanci ve formě nepálených cihel spojovaných hliněnou maltou a pouţití hliněných omítek i na zdivo z jiných materiálů Ovčí vlna se můţe pouţívat jako tepelná izolace. Musí se chránit proti škůdcům a ohni. 22

Bavlna je měkká tepelná izolace. K ošetření proti škůdcům se pouţívá borová sůl. Len slouţí k výrobě lněných látek, lněného oleje a z krátkých vláken, která nejsou vhodná pro výrobu textilu, se vyrábí izolace. Konopí technické konopí je perspektivní izolační materiál Korek se získává z kůry korkových dubů. Zpracovává se na drť nebo desky. Je izolačním materiálem a nášlapnou vrstvou podlah Sláma se pouţívá ve formě slaměných balíků. Její izolační vlastnosti dosahují téměř kvalit polystyrénu nebo minerální vlny. Pouţívá se v dřevostavbách Ekologické vytápění Ekologickým vytápěním rozumíme především pouţití obnovitelného materiálu (dřeva) na vytápění. Můţe se pouţít: -

kusové dřevo

-

dřevěné brikety

-

pelety (z odpadního dřeva ve formě lisovaných granulí)

-

štěpka

Úsporné elektrospotřebiče Mohou sníţit spotřebu elektrické energie. Spotřebu ovlivní: -

výběr vhodných spotřebičů (třída účinnosti A nebo A+)

-

pouţití úsporných zářivek

-

připojení myčky a pračky na přívod teplé vody (při pouţívání solárních zařízení pro ohřev)

-

pozor na zařízení, která i po vypnutí spotřebovávají energii (televize aj.)- úsporné vaření

-

přiměřené topení

Hospodaření s vodou Voda je v současné době nejvíce ohroţená v důsledku jejího intenzivního vyčerpávání a následného znečišťování. Moţnosti ekologického vodního hospodářství: -

nahrazení pitné vody sráţkovou a studnovou (zalévání zahrady, praní, splachování WC) pouţití úsporných spotřebičů (pračky, myčky nádobí)

pouţití úsporného splachovacího zařízení WC instalace průtokových redukcí (zaručují stálé průtokové mnoţství vody) pouţití bezdotykových baterií pouţití úsporných sprchovacích hlavic instalace termostatických mísičů (umoţňují okamţitě dosáhnout poţadované teploty vody) - volba sprchy místo koupele ve vaně Ohřev teplé vody -

Příprava teplé vody výrazně ovlivňuje spotřebu energie. I tady existují moţnosti sníţení:

23

-

dobrý návrh rozvodů v domě

-

ohřev teplé vody v bojleru elektrickým proudem, kde je zásobník součástí rekuperační vzduchotechnické jednotky

-

ohřev teplé vody v zásobníku krbových kamen s teplovodním výměníkem

-

moţnost zachytávání tepla odpadní vody

-

pouţití solárních kolektorů

5. DODATEČNÉ ZATEPLOVÁNÍ Vzhledem k výraznému zvyšování cen energií je velmi aktuální zateplování stávajících objektů. Pro zateplování budov platí tyto zásady: -

celé zateplení musí tvořit souvislý a izolačně vyváţený obal budovy

-

výsledný účinek zateplení je velmi závislý na kvalitě detailů

-

účinek tepelné izolace se sniţuje s její vlhkostí

-

lepším způsobem zateplení je zateplení vnější

Při zateplování můţeme, kromě sníţení spotřeby energie na vytápění, zajistit vyloučení dalších vad a poruch způsobených niţšími tepelně izolačními vlastnostmi konstrukcí a nadměrnou vlhkostí jako jsou: -

kondenzace vody na stěnách, stropech a podlahách (vlhké skvrny) a na oknech (orosování, ledové květy)

-

výskyt plísní zejména kolem oken a v rozích místností

-

tepelná nepohoda

-

statické poruchy v důsledku teplotních dilatací (praskliny)

-

poruchy vnějšího pláště způsobené povětrnostními vlivy

Způsoby zateplování:

5.1.

a)

vnitřní zateplení např. předsazenou stěnou ze sádrokartonu nebo suchou omítkou z termodesek

b)

vnější zateplení kontaktní (izolace nalepená přímo na stěnu), bezkontaktní (odvětrané zateplovací systémy) a tepelně izolační omítky

Nejúčinnější tepelné izolace

5.1.1. Pěnový (expandovaný) polystyren PPS, EPS Vyrábí se v těchto variantách: Z - základní (do podlah) S - stabilizovaný (do střešních konstrukcí) F - fasádní (s přesnými rozměry pro kontaktní zateplení) PERIMETR desky izolační, soklové a drenáţní (růţový) NeoFloor, GreyWall pro izolaci stěn a podlah (šedý, s příměsí uhlíku)

24

5.1.2. Vytlačovaný (extrudovaný) polystyren XPS má uzavřenou strukturu pórů a tím omezenou nasákavost a zvýšenou vlhkost STYRODUR je soklový polystyren, který můţe být trvale vystaven vlhku Polyuretan PUR můţe být jednosloţkový dodávaný v kartuších, pouţívá se pro vyplňování spár, hlavně mezi konstrukcemi, dvousloţková PUR pěna vypění při vzájemném kontaktu sloţek. Pouţívá se pro průběţné nanášení izolace např. na střechy Pěnové sklo je vyrobeno ze skloviny a koksu. Bloky se pouţívají nejčastěji jako izolace střech Skelná vata je vyrobena z křemičitého písku a dalších přísad včetně odpadního skla. Desky nebo rohoţe se vyrábí v různé tuhosti. ROTAFLEX Minerální vlna je vyrobena z rozvlákněných vyvřelých hornin.Tuhé desky se pouţívají pro kontaktní zateplení vyšších domů z důvodů protipoţárních. ORSIL Kamenná vlna je vyrobena z rozvlákněného čediče a stejně jako předchozí izolace má vlákna spojovaná syntetickými pryskyřicemi. ROCKWOOL Ostatní tepelně izolační materiály Expandovaný korek je velmi kvalitní ekologická izolace. Pouţívá se ve formě desek nebo sypký Pěnové PVC, pěnový polyetylen PPE, pěnová pryž se pouţívají na izolace potrubí, do plovoucích podlah a jako izolační výplně spár Liapor (keramzit) je lehké kamenivo z pálených expandovaných jílů. Pouţívá se v tepelně izolačních násypech a jako kamenivo do lehkých betonů Experlit je expandované sopečné sklo – perlit. Pouţívá se na násypy v zaručeně suchém prostředí, pro výrobu tepelně izolačních omítek a do lehkých betonů Pórobeton se pouţívá pro tepelně izolační zdivo a stropy YTONG Křemelina je lehká hornina, ze které se lisováním a autoklávováním propařováním při zvýšené teplotě a tlaku) vyrábí duté tvárnice a desky Dřevocementové desky tvoří dřevěná vlna mineralizovaná cementovým tmelem. Mohou se pouţívat jako ztracené bednění HERAKLIT Papírová vláknina je velmi lehká, ekologicky šetrná a účinná tepelná izolace získaná recyklací starého papíru, impregnovaná proti hoření a škůdcům. Do konstrukcí se ukládá sypáním nebo pneumatickým foukáním. Nesmí navlhnout zplstnatí) a můţe v konstrukcích sedat CLIMATIZER Masivní dřevo bylo po staletí nepřekonanou nosnou tepelnou izolací (roubenky). Pak došlo k jeho vytlačení trvanlivějším a biologicky a protipoţárně odolnějším kamenným a cihelným zdivem. V současné době se domy z masivního dřeva vrací jako ekologické dřevostavby

25

Obrázek 16

5.2.

Roubenka

Vnitřní zateplení

je zateplení na vnitřní (teplé) straně konstrukce. Tento způsob zateplení má několik nevýhod: -

v konstrukci můţe docházet ke kondenzaci vodních par – je nutno vloţit parotěsnou zábranu

-

v místech navazujících konstrukcí (stěny, stropy) vznikají tepelné mosty, kterými uniká teplo a kde můţe dojít ke vzniku plísní

-

sniţuje se tepelná akumulace obvodové konstrukce – místnost rychle prochladne při přerušení vytápění a naopak rychleji se vytopí (např. u dočasně uţívaných staveb – chat a chalup)

-

sniţuje se plocha místnosti

-

místnosti nelze uţívat při provádění zateplení

-

zateplení neřeší údrţbu vnější fasády

Způsoby vnitřního zateplení 1. Předsazená stěna je konstrukce postavená před stávající zeď. Vhodné jsou konstrukce prováděné ze sádrokartonových desek, do kterých lze vloţit parotěsnou zábranu. Ta se umísťuje na teplou stranu tepelné izolace tak, aby zabránila pronikání vlhkosti do této izolace a) kotvená předsazená stěna je provedena z profilů UD a CD a kotvená k původnímu zdivu pomocí přímých závěsů nebo stavěcích třmenů Obrázek 17

Kotvená předsazená stěna

Profily UD se opatří těsnící páskou a pomocí natloukacích hmoţdinek se osadí na podlahu a strop. Stavěcí třmeny se připevní na zateplovanou stěnu. Kromě toho, ţe se do nich zachytí CD profily, budou slouţit proti sesunutí tepelné izolace. Parotěsná zábrana se umístí pod sádrokartonovou desku. Po montáţi desek se konstrukce vytmelí a opatří penetračním nátěrem.

26

b) nekotvená předsazená stěna se provádí z profilů UW a CW. Její konstrukce je stejná jako u sádrokartonové příčky, opláštění je pouze z jedné strany. Na podlahu a na strop se umístí UW profily, do kterých se postaví stojiny – CW profily ve vzdálenosti 600 nebo 625 mm (podle šířky desky). Tepelnou izolaci je nutno zajistit proti sesunutí. Obrázek 18

Nekotvená předsazená stěna

2. Suchá omítka z termodesek Termodeska je stavební sádrokartonová deska opatřená na rubové straně vrstvou polystyrénu. Pomocí lepicího tmelu se lepí přímo na stěnu. Osazovací pojivo se nanáší na rubovou stranu desky nebo na stěnu v tzv. bocháncích. U podlahy a u stropu je nutné vynechat mezeru cca 10 mm, která zajišťuje odvětrání lepicího tmelu při zasychání. Obrázek 19 Termodeska

Vnější zateplení má celou řadu výhod: -

vytvoří souvislou obálku tepelné ochrany stavby bez tepelných mostů a tím se sníţí riziko kondenzace vodních par na vnitřním povrchu konstrukce

-

zachová tepelnou akumulaci a vlhkostní klima místností

-

sniţuje teplotní dilatace původní obvodové konstrukce

-

chrání původní povrch před povětrnostními vlivy

-

lze jej provádět bez omezení provozu v objektu

-

umoţňuje nové barevné řešení fasády

Nevýhodou je, ve většině případů, likvidace ozdobných prvků na fasádách. Pokud se nejedná o fasádu památkově chráněného objektu, je moţné dodatečně provést osazení říms, šambrán apod. pomocí prvků vyrobených z betonu a vylehčených polystyrénem

5.3.

Způsoby vnějšího zateplení Tepelně izolační omítky izolují vlastnostmi speciální omítkové hmoty, obvykle vylehčené izolačními granulemi (perlit, polystyren apod.), kde nezbytné pojivo omítky působí jako tepelné mikromůstky.

a)

Výhody: -

zdánlivě nízká cena (tepelně izolační vlastnosti jsou ale horší)

-

vytvoření souvislého pláště bez výrazných tepelných mostů a s určitou tepelnou akumulací

27

-

příjemný klasický vzhled

-

mohou kopírovat původní povrch

-

mají obvykle příznivou protipoţární odolnost

Nevýhody: -

oproti jiným systémům mají při stejné tloušťce vrstvy podstatně niţší účinnost

-

jejich tloušťka (a tím i tepelně izolační efekt) je technologicky limitována na cca 50 aţ 60 mm Odvětrané zateplovací systémy vloţená tepelná izolace je chráněna vnější povrchovou vrstvou. Tu tvoří montovaná předstěna nebo to můţe být (u nízkopodlaţních staveb) předsazená a přikotvená přizdívka. Montovaná předstěna je nesena buď dřevěným roštem, kovovým roštem nebo samostatnými kovovými kotvami. Vnější plášť můţe být:

b)

 lehký z plechu (eloxovaného, plastizolovaného apod.), plastový (houţevnatý PVC) nebo ze speciálních desek, které tvoří podklad pod omítky 

těţký z keramiky, betonu nebo kamene

Výhody: -

systém je nejbezpečnější z hlediska kondenzace vodní páry uvnitř konstrukce

-

umoţňuje změnu tloušťky tepelné izolace bez změny vnějšího vzhledu

-

suchá montáţ s minimální závislostí na počasí a ročním období

-

zaručuje nezávislou dilataci všech vrstev

Nevýhody: -

systém je draţší neţ kontaktní systémy

-

nosné prvky vnější vrstvy mohou tvořit tepelné mosty

-

povrchové úpravy mění vzhled objektu (průmyslový charakter)

-

problém mohou způsobit detaily např. u okenního ostění

-

k dispozici je poměrně malá barevná škála povrchů

-

má často nevyváţenou ţivotnost jednotlivých prvků Kontaktní zateplovací systémy jsou nejpouţívanější. Tepelně izolační vrstva je v kontaktu s podkladem a její vnější povrch je opatřen povrchovými úpravami (např. tenkovrstvou omítkou). Jako tepelná izolace se pouţívá samozhášivý pěnový polystyren a tuhé minerální vláknité desky (od 22,5 m výšky se musí pouţít vţdy)

c)

Výhody: -

systém je nejlevnější

-

je jednoduchý, bez tepelných mostů, maximálně vyuţívá vlastnosti izolační hmoty

-

poskytuje neomezenou barevnost a různou strukturu

-

je snadno opravitelný

28

Nevýhody: -

systém je nevhodný pro vlhké provozy

-

obsahuje klimaticky podmíněné operace

-

vyţaduje pečlivou přípravu podkladu

-

pro členité fasády je uplatnění systému pracnější

1 – lepicí hmota 2 – minerální desky 3 – talířová hmoţdinka 4 – stěrková hmota tkaninou (perlinkou)

s výztuţnou

5 – penetrační nátěr 6 – šlechtěná omítka

Obrázek 20

Kontaktní zateplovací systémy

1. Vrtání otvorů pro hmoždinky kotev

2. Montáž kotev nosných profilů fasádního obkladu

4. Řezání izolace – izolaci lze řezat speciálním nožem, případně nožem se zuby

3. Montáž nosných profilů pro obklad

29

5. Vkládání izolace mezi nosné profily fasády

6. Vrtání otvoru pro talířové hmoždinky, sloužící k uchycení tepelné izolace

7. Kotvení izolace talířovými hmoždinkami Obrázek 21

8. Montáž obkladu fasády

Příklad postupu při montáţi zateplení provětrané fasády

6. NÍZKOENERGETICKÉ DOMY - VYTÁPĚNÍ Kaţdý dům spotřebovává na svůj provoz určité mnoţství energie. Topení, svícení, ohřev teplé vody, příprava jídla, větrání, klimatizace - to jsou jen některé z mnoha činností, jimţ musíme dodávat energii. První zásadou pro provoz nízkoenergetického domu je: -

minimalizace spotřeby tepla

-

maximalizace zisků z alternativních zdrojů

Do bilance zisků by mělo být zahrnuto také odpadní teplo domácích spotřebičů a lze započíst i biologické teplo vyzařované lidmi. Východiskem je rekuperace tepla z odpadního vzduchu a řízené větrání. Za limitní hranici pro označení nového domu za nízkoenergetický lze povaţovat spotřebu tepla na vytápění 50 kWh/m2 za rok. Tato hodnota by se měla brzy stát závaznou v Německu a Rakousku. Pojem nízkoenergetický dům je stavba s nízkou potřebou energie na vytápění, která je oproti běţným novostavbám, splňujícím české stavebně-energetické předpisy, poloviční nebo i menší. V porovnání se staršími stavbami lze u nízkoenergetických domů dosáhnout úspor na vytápění 75% i více. Podmnoţinou nízkoenergetických domů jsou pasivní domy, které spotřebují aţ šestkrát méně energie neţ dnešní novostavby.

30

Přehledné rozdělení budov podle potřeby tepla na vytápění Potřeba tepla na vytápění (kWh / m2a)

Kategorie domů Starší dům

200 a více

Současná novostavba (dle stav. předpisů)

80 - 140

Nízkoenergetický dům

15 - 50

Pasivní dům

5 - 15

Úspora energie na vytápění není a neměla by být jediným kritériem pro stavbu nízkoenergetického domu. Rozhodnutí pro stavbu tohoto druhu je rozhodnutím pro budoucnost. Spojuje v sobě komfort bydlení, energetickou a tedy i finanční úsporu, ekologické hledisko a správnou volbu stavebních materiálů.

6.1.

Zdroje tepla pro nízkoenergetické domy

6.1.1. Plyn Rozdíl oproti tradičnímu řešení vzniká u objektů, kde potřebný výkon na vytápění celého objektu klesá pod cca 5 kW. Jde především o nízkoenergetické rodinné domy, etáţové vytápění jednotlivých bytů či obdobně energeticky málo náročné objekty administrativní či průmyslové. V těchto případech jsou tradiční zdroje s výkony 12 kW a více z hlediska vytápění předimenzovány a pracují v reţimu, který můţe způsobit nízkou účinnost zdroje a efekt sníţení potřeby energie obálkou budovy můţe být znehodnocen zvýšenou spotřebou energie zdrojem. Pro zlepšení provozní účinnosti zdroje lze pouţít akumulaci tepla do vody. Jistě zajímavým řešením jsou zdroje nízkoteplotní kondenzační.

6.1.2. Biomasa Vyuţití biomasy ať ve formě dřeva, štěpky nebo pelet se stává stále zajímavějším a podporovaným způsobem řešení primárního zdroje energie. Hlavní předností je obnovitelnost tohoto zdroje a tím velmi pozitivní hodnocení z hlediska ekologické zátěţe. Negativem můţe být manipulace s palivem, proměnné podmínky dodávky paliva v závislosti na lokalitě. Z technického hlediska je zdroj na biomasu pro malé nízkoenergetické objekty nepříliš vhodný, neboť ve větší míře neţ u spalování plynu zde vznikají problémy s poţadavky na malé výkony. Navíc u zdrojů na biomasu nelze zatím počítat s nízkoteplotními zdroji, a tak je z hlediska technického řešení nutno řešit ochranu zdroje před nízkoteplotní korozí a velmi výhodné je zde pouţití akumulace tepla.

6.1.3. Elektrická energie Elektrickou energii je moţné pro vytápění objektů pouţít buď jako přímotopu, akumulačního vytápění, nebo prostřednictvím tepelného čerpadla. U nízkoenergetických objektů se paradoxně posouvá těţiště výhodnosti pouţití jednotlivých tarifů v poměru k investičním nákladům k přímotopu, neboť účinný zdroj, jakým je tepelné čerpadlo, má díky malé potřebě tepla malé vyuţití a doba ekonomické návratnosti se neúměrně prodluţuje. I u tepelného čerpadla je vhodné pouţít vyrovnávací nádrţ, která umoţní čerpadlu pracovat v delších cyklech v konstantních podmínkách.

31

6.1.4. Solární energie Podstata nízkoenergetického řešení objektů je nejen v kvalitní obálce budovy ale i ve schopnosti vytápěcího zařízení vyuţít zisků solární energie. K tomu můţe docházet dvěma způsoby - pasivně a aktivně Pasivní způsob využití solární energie vychází ze skleníkového efektu místností, kdy vytápěcí zařízení musí být schopno poměrně rychle omezit svůj výkon v okamţiku slunečního svitu tak, aby nedoházelo ke zvýšení vnitřní teploty. Pokud vnitřní teplota stoupne, můţe dojít k opačnému efektu - uţivatel otevře okno a zvýší tepelnou ztrátu místnosti, která se můţe ve svém důsledku projevit zvýšenou potřebou tepla na vytápění. Vyuţití pasivní akumulace solární energie do stavebních konstrukcí je problematické z hlediska sdílení tepla z akumulační stěny. K tomu, aby bylo moţné teplo akumulované v konstrukci vyuţít, musí dojít v místnosti k poklesu teploty pod teplotu jádra akumulační konstrukce a teprve v tomto okamţiku začne konstrukce teplo uvolňovat. Aktivní systémy, vyuţívající různých typů solárních kolektorů, mohou být doplňkovým zdrojem pro vytápění vzhledem k omezené době a intenzitě slunečního svitu v otopném období. Vţdy se bude jednat o systém s akumulací tepla, nejčastěji do vody. Při kalkulacích vyuţitelnosti solárního záření je nutné vţdy vzít v úvahu teplotní poměry v kolektoru a v prostředí, do kterého se energie má akumulovat. Pouţije-li se například bivalentní zásobník s elektrickým dohřevem nastaveným na teplotu 75 °C, bude tepla z kolektorů vyuţito aţ v okamţiku, kdy teplota kolektorového okruhu překročí teplotu v zásobníku, k čemuţ můţe docházet v zimním období při pouţití běţných kolektorů jen zřídka. Pro zajištění maximální účinnosti celého systému je nutné nalézt správnou kombinaci typu kolektoru, akumulátoru tepla a teplotních parametrů otopné soustavy. Při pouţití jednoduchých deskových solárních kolektorů je vhodné tepelnou energii akumulovat v teplotně stratifikovaném zásobníku a zvolit co nejniţší teplotu otopné vody. Při pouţití vakuových kolektorů, které pracují s vyšší teplotou, je moţné pouţít jednoduššího klasického bivalentního zásobníku nebo vícestupňového ohřevu. Ať vytápíte nízkoenergetický dům čímkoliv, vţdy ušetříte. Je to logicky dáno menšími tepelnými ztrátami obvodovými konstrukcemi domů a výplněmi otvorů, ale i výrazně menšími ztrátami větráním. Nezanedbatelné jsou rovněţ úspory důsledným odstraněním tzv. tepelných mostů a netěsností obvodových konstrukcí domu. Další výhody nízkoenergetických domů: -

Malá závislost na růstu cen energií

-

Vyšší komfort bydlení

-

Kratší otopné období

6.1.5. Pasivní domy Pasivní dům je budova s komfortním vnitřním prostředím v zimních i letních období. Budova má natolik nízkou spotřebu tepla, ţe nepotřebuje standardní vytápěcí systémy. Pasivní dům spotřebuje ve srovnání s běţnou stavbou zhruba desetkrát méně tepla na vytápění - méně neţ 15 kWh/m2 za rok. Pasivní je proto, ţe většina tepla, které je potřeba na zachování tepelné pohody se do domu dostává pasivními způsoby, z lidí, z pouţívání spotřebičů, z osluněných jiţních částí, s teplem z odpadního vzduchu a podobně. Přitom zde nejde o ţádné "kosmické" technologie, ale pouze o do důsledku dovedené pouţití známých konstrukčních postupů a technologií. V některých zemích, jako např. v Německu či Rakousku, se pasivní domy stávají standardem pro výstavbu.

32

Zisky od osob Člověk jako teplokrevný ţivočich produkuje teplo. V dobře izolovaném domě je třeba s ním počítat. Tepelná produkce závisí na fyzickém výkonu. Pokud cvičíme na rotopedu, bude náš výkon sice větší neţ v křesle před televizí. Budeme ale potřebovat více čerstvého vzduchu, takţe teplo spíš vyvětráme. V praxi lze počítat s tepelným výkonem dospělé osoby okolo 80 W. Energetická potřeba 6–7,5 MJ

1,7 – 2,1 kWh

lehká aktivita

10 MJ

2,8 kWh

těţká práce

20 MJ

5,6 kWh

minimum

Zisky od spotřebičů Velká část elektřiny se v domě přemění na teplo. Typickým zdrojem tepla je chladnička, která přemění na teplo veškerou spotřebu proudu (a navíc přidá teplo z donesených potravin). Ne vţdy je vyprodukované teplo pouţito pro vytápění. Typicky pračka a myčka téměř všechnu spotřebovanou elektřinu vypouštějí do kanálu ve formě ohřáté vody. U sporáku závisí na typu digestoře. Má-li digestoř odtah mimo dům, veškeré teplo z provozu sporáku se odvětrá. Má-li digestoř vnitřní cirkulaci, teplo ze sporáku zůstává v domě.

6.1.6. Pasivní solární zisky Jiţně orientovaná nezastíněna budova, je současně solárním domem. Pasivní solární zisky mohou pokrýt aţ 40% tepla na vytápění objektu při minimalizovaných tepelných ztrátách. Pro dosaţení těchto výsledků jsou pouţívána okna s nízkou emisivitou trojitého zasklení plněné argonem, nebo kryptonem a superizolovaným rámem. Tepelné zisky těchto skel při jiţní orientaci a při malém zastínění jsou dokonce i od prosince do února vyšší neţ tepelné ztráty.

Obrázek 22

Příklad pasivního domu

Tepelné ztráty pasivního domu jsou díky důsledné izolaci sníţeny natolik, ţe k udrţení teploty v místnostech postačí minimální mnoţství tepla. Vzhledem k výborné tepelné izolaci mají stěny a okna i při nízkých teplotách povrchovou teplotu, která se blíţí 20oC, a je tedy příjemná.

6.1.7. Energetická bilance domu Základním nástrojem pro plánování energetické soběstačnosti je energetická bilance. Nejprve je třeba sečíst ztráty (potřeby). Potom zváţit, zda je moţné ztráty sníţit a kolik to

33

bude stát. Dále je třeba zjistit zisky a míru jejich skutečného vyuţití. Rozdíl mezi zisky a ztrátami je třeba krýt ze zdroje. Při volbě zdroje je třeba zváţit technická a další omezení, způsob provozu a poţadavky na komfort a spolehlivost. Zdroje se liší investičními a provozními náklady.

ztráty

zisky 7 8 9 10 11 12

rekuperace tepla z odpadní vody zisky od osob zisky od spotřebičů rekuperace tepla z odp. vzduchu dodávka tepla pro vytápění dodávka tepla pro ohřev vody

13

pasivní solární zisky (okna, prosklení)

vnitřní zisky (vytápění i větrání)

14

elektřina z vnějšího zdroje (vlastní elektrárna)

dodávka paliva

14 a

vodní energie

14 b

větrná energie

15

zisk zemního výměníku tepla

16

elektřina z fotovoltaických panelů

17

aktivní solární zisky (kolektory)

18

palivo

19

ztráty ve vlastním zdroji

20

dodávka elektřiny z kogenerace

1 2 3 4 5 6

ztráty prostupem střechou ztráty prostupem stěnami ztráty prostupem podlahou ztráty okny a prosklením ztráty větráním teplo pro ohřev vody

ztráty související s konstrukcí domu ztráty související s větráním ztráty související s ohřevem vody zisky pro vytápění zisky pro ohřev vody zisky pro větrání dodávka elektřiny

Obrázek 23

Energetická bilance

Zvláštní důraz u pasivního domu je kladen na vzduchotěsnost všech částí budovy. Čerstvý vzduch se do obytných místností přivádí pomocí automatického větracího zařízení s rekuperací tepla. Z odváděného vzduchu se odebírá teplo, kterým se ohřívá přiváděný čerstvý vzduch. 34

V pasivních domech je ve srovnání se standardními budovami potřeba tepla na vytápění objektu sníţena aţ o 80%. K udrţení teploty postačí malé topné těleso, které můţe být umístěno kdekoliv v bytě a příjemně vyzařovat teplo. V mnoha případech lze od jeho instalace zcela upustit. Tehdy je pomocí dohřívacího registru teplo přiváděno do předehřátého čerstvého vzduchu. Dohřev vzduchu většinou postačí jako jediný zdroj tepla. Výsledkem je vytápění čerstvým vzduchem v zimě a ochlazování v létě. Úsporami nákladů za výkonný kotel, topná tělesa, termostatické ventily, rozvodové potrubí apod. se z části pokryjí zvýšené náklady na důkladnou tepelnou izolaci. Pasivní budovy vyţadují i minimalizaci ostatních potřeb energií v objektu, například potřebu elektrické energie na provoz domácích spotřebičů. Efektivní domácí spotřebiče i umělé osvětlení spotřebují o 50% energie méně bez jakéhokoliv omezení komfortu.

6.1.8. Předpoklady - pasivní a nízkoenergetické domy Umístění stavby Pasivní a nízkoenergetické domy musí mít vhodnou orientaci pozemku k světovým stranám. Orientace obytných místností k jihu pro vyuţívání pasivních solárních zisků. Superizolace Jedním z nejdůleţitějších kritérií pasivního či nízkoenergetického domu, je její kompaktní termická schránka bez tepelných mostů v konstrukci s optimálním poměrem prosklení. Vzduchotěsnost Pasivní a nízkoenergetické domy musí být postaveny vzduchotěsně. Celý dům obklopuje vzduchotěsný plášť, spoje mezi stavebními dílci musí být velmi pečlivě utěsněny. Zamezujeme tím nechtěnému proudění vzduchu a sniţujeme nebezpečí poškození stavby z důvodu vniknutí vlhkosti a kondenzace vodních par v konstrukci. Netěsnost v plášti budovy se identifikuje při tzv. tlakovém testu. K tomu je v budově vytvořen podtlak o velikosti přibliţně 50 Pa. Při tomto zkušebním tlaku můţe netěsností uniknout za hodinu maximálně 60 % z celkového objemu vzduchu v daném prostoru. Důleţité je, aby tlakový test byl proveden ihned po provedení konstrukčních prací v takovém stádiu stavby, kdy ještě lze provést dodatečné opravy. Ventilace a vytápění Větrání není v prvé řadě energetickým problémem, nýbrţ hygienickou nutností. Má omezit koncentraci CO2 v interiéru, regulovat relativní vlhkost vzduchu a odstranit neţádoucí pachy a škodlivé látky. Pro omezení obsahu CO2 na hygienicky přípustné maximum 0,1% je dostačující objemový tok vzduchu 20 aţ 30 m3 vzduchu na osobu za hodinu (v dětském pokoji aţ 35 m3). Spolehlivou výměnu vzduchu v místnostech lze zaručit jen při pouţití mechanických ventilačních zařízení, neboť výměna vzduchu při větrání okny je závislá na směru proudění vzduchu, rychlosti větru, na rozdílu teplot, ale především na chování uţivatelů. Protoţe pasivní domy spotřebují na vytápění aţ o 80% méně energie, postačí na jeho dotápění distribuovat teplo pomocí větrací jednotky s rekuperací tepla, která v domě jiţ beztak existuje. Přicházející čerstvý vzduch je za tímto účelem v chladných dnech po průchodu rekuperátorem ohříván. Teplo pro dohřívání příchozího vzduchu můţe pocházet například ze systému pro ohřev teplé uţitkové vody. Další z moţností je také pouţití malého tepelného čerpadla, které odebírá teplo z odpadního vzduchu poté, co projde rekuperátorem. Ten je tehdy stále ještě teplejší neţ 35

venkovní vzduch a obsahuje také latentní teplo vodní páry uvolňované z různých zdrojů v domě. Pro dosaţení ještě větších úspor doporučujeme také instalaci solárního systému pro podporu vytápění a ohřevu TUV. Dále můţeme pomocí zemního kolektoru v chladných zimních dnech nasávaný vzduch ohřát na teplotu vyšší o 5 °C a v létě ho naopak ochlazovalo 5 °C a vyuţít systém vytápění jako klimatizaci. Díky zabudovaným filtrům ve větrací jednotce zbavujeme také vzduch neţádoucích pylů a ostatních alergenů. V oblastech zatíţených dopravou neproniká hluk do domu, a přesto je uvnitř bezprašný čerstvý vzduch. Jednotka zajišťuje také výměnu vzduchu v interiéru i při delší nepřítomnosti obyvatel domu nebo v noci. Samozřejmě lze i v pasivním domě kdykoliv v případě potřeby otevírat okna. Rozvody a instalace Potrubí pro přívod teplé vody instalovat pokud moţno co nejkratší, celé uvnitř vytápěné části budovy a pouţít pro něj dobrou izolaci. Pouţít izolovaný nosník koupelnové vany a instalovat armatury šetřící vodu. Zásobník na teplou vodu umístit ve vytápěné části domu a velice dobře zaizolovat. Všechny domácí spotřebiče musí být v energetické třídě A nebo A+. V případě myčky a pračky zvolit modelovou řadu, do které je moţné napojit teplou vodu. Instalovat kuchyňskou digestoř pouze s cirkulačním provozem s kovovými lapači tuku. Rozhodnutí o stavbě vlastního domu většina lidí učiní pouze jednou za ţivot. Na rozhodnutí s tak velkým trvalým účinkem je proto třeba se dobře připravit, neboť by mělo vést k osobnímu pohodlí a vysoké spokojenosti s bydlením. V případě, ţe zvolíte pasivní standard, bude to pro Vás nejlepší penzijní připojištění v ţivotě. Budoucích cen paliv se ten, kdo v pasivním domě bydlí, nemusí bát.

6.1.9. Pasivní dům má několik základních znaků: 

dobrý architektonický návrh



kompaktní tvar bez zbytečných výčnělků



prosklené plochy jsou orientovány na jih



špičkové zasklení



nadstandardní tepelné izolace a vzduchotěsnost domu



důsledné řešení tepelných mostů



regulace vytápění vyuţívající tepelné zisky



strojní větrání s rekuperací tepla



klasický topný systém můţe zcela chybět



spotřeba tepla na vytápění je max. 15 kWh/m2.rok

Konstrukce těchto domů je náročná jak na projekt, tak potom zvláště na výstavbu. Je-li záměrem stavba pasivního domu, pak je na nejvýš vhodné, aby dům měl kompaktní tvar a co nejmenší povrch. Geometricky nejlépe odpovídá koule či polokoule, coţ v praxi nebude asi reálné. Optimální se pak jeví krychle či kvádr.

36

6.2.

Rekuperace tepla

Co je to rekuperace? Rekuperace neboli zpětné získávání tepla je děj, při němţ se přiváděný vzduch do budovy předehřívá teplým odpadním vzduchem. Teplý vzduch není tedy bez uţitku odveden otevřeným oknem ven, ale v rekuperačním výměníku odevzdá většinu svého tepla přiváděnému vzduchu.

e2 - přívod větracího vzduchu do obytných místností i1 - odsávání vzduchu z koupelen a WC (odpadní vzduch) i2 - výfuk - odvod odpadního vzduchu z objektu e1 - sání venkovního vzduchu - přívod čerstvého vzduchu do objektu Obrázek 24

Teplovzdušné vytápění s rekuperací a zemním registrem

Obrázek 25 Funkční schéma protiproudého rekuperačního výměníku

37

6.2.1. A co je účinnost rekuperace? Účinnost rekuperace = účinnost zpětného získávání tepla = vyuţití odpadního tepla pro předehřev chladného, čerstvého vzduchu. Účinnost rekuperace se musí pohybovat mezi 0 a 100 %. Nulová účinnost je účinnost otevřeného okna - teplý vzduch je bez uţitku odváděn a studený, čerstvý vzduch je přiváděn do místnosti, která rychle vychládá aţ na venkovní teplotu. Stoprocentní účinnost (technicky nerealizovatelné) by byla tehdy, pokud by se přiváděný vzduch ohřál od odváděného na jeho původní teplotu. Místnost by byla větrána bez ztráty energie. Reálná účinnost rekuperace se pohybuje u běţně dostupných vzduchotechnických zařízení od 30 do 90 %, přičemţ účinnost nad 60 % se povaţuje za dobrou, nad 80 % za špičkovou. Využití rekuperace Rekuperační výměníky tepla se nejčastěji osazují přímo do větracích jednotek. Rekuperaci je tak moţno vyuţít prakticky ve všech typech objektů při hygienicky nutném větrání - a to od bytů a rodinných domů, přes občanské stavby, bazény aţ po průmyslové stavby. V poslední době se v souvislosti se stále vzrůstající cenou energie stále častěji rekuperace vyuţívá i pro rodinné domy a byty. Rekuperační výměníky lze vyuţít i v klimatizovaných objektech - zde dochází v letních měsících k „rekuperaci chladu“ - přiváděný teplý vzduch je ochlazován odváděným, klimatizací vychlazeným vzduchem. Rekuperace vzduchu tedy znamená zpětné získávání tepla z odpadního vzduchu pro další vyuţití. Nejjednodušším principem rekuperace je jednoduchý výměník vzduch-vzduch, ve kterém odpadní vzduch předává teplo přívodnímu vzduchu. Tedy odpadní vzduch se ve výměníku nejprve ochladí a pak je chladnější vyfouknut z objektu, zatímco čerstvý vzduch je nasáván přes výměník, kde se ohřeje a pak je jiţ předehřátý přiváděn do místností. I v případě, ţe za rekuperátorem není instalován ţádný dohřev, vzduch přicházející z venkovního prostoru se ohřeje od odpadního vzduchu na teplotu velmi blízkou teplotě odpadního vzduchu. Je to dáno rozdílnou vlhkostí odpadního a venkovního vzduchu. Odpadní vzduch má v sobě více vlhkosti a při jeho ochlazení dochází ke kondenzaci a tím se uvolňuje další energie. Zatímco venkovní vzduch obsahuje méně vlhkosti a má menší kapacitu pojmout teplo, proto se ohřeje o vyšší teplotní rozdíl, neţ se ochlazuje odpadní vzduch. V praxi to například znamená, ţe nasávaný venkovní vzduch o teplotě -5°C se od odpadního vzduchu nasávaného o teplotě 21°C ohřeje při účinnosti výměníku a stejných průtocích vzduchu na 18°C. Nejběţněji pouţívané výměníky v rekuperačních jednotkách jsou výměníky kříţové popřípadě protiproudé. Rozdíl mezi protiproudým a kříţovým výměníkem je v dráze jednotlivých kanálků pro jednotlivé proudy vzduchu. Kříţovým výměníkem prochází čerstvý a odpadní vzduch kolmo na sebe, zatímco u protiproudého výměníku proudí liniově proti sobě. U protiproudého výměníku tedy vzniká delší dráha pro rovnoměrné předání energie, a proto dosahuje většího efektu. Obecně se tedy u protiprodých výměníků dosahuje vyšší účinnosti neţ u kříţových. Špičkové rekuperační výměníky mohou dosahovat účinností aţ přes 90%.

38

Obrázek 26

Kříţový a protiproudý rekuperační výměník

Obrázek 27

Kříţový rekuperační výměník

6.2.2. Vytápět, či větrat? Velmi často se zaměňuje pojem rekuperace vzduchu s teplovzdušným vytápěním. Teplovzdušné vytápění je ucelený systém slouţící především k vytápění celého objektu a jeho součástí bývá rekuperace vzduchu. Existují tedy dva obecné systémy: "Teplovzdušné vytápění s rekuperací vzduchu" nebo "Ventilační systém s rekuperací vzduchu" neboli zkráceně "ventilace s rekuperací". Hlavní rozdíly mezi těmito systémy jsou v principu funkce, sloţitosti instalace, v potřebném objemu vzduchu a v neposlední řadě v investičních nákladech. Teplovzdušné vytápění je navrţeno tak aby veškeré teplo potřebné k vytápění objektu bylo dodáno pomocí vzduchu. To znamená, ţe vzduch v tomto případě slouţí jako teplonosná látka. Vzduch tedy musí cirkulovat mezi jednotkou, kde se ohřívá a místnostmi, kde se zase ochlazuje. Vzhledem k velmi malé měrné tepelné kapacitě vzduchu, se nedá vzduchem přenášet příliš mnoho energie. Pro pokrytí tepelné ztráty jiného neţ pasivního obytného objektu by bylo zapotřebí pro přenesení energie velmi velké mnoţství vzduchu, coţ by tvořilo průvan, nebo by musel mít vzduch vháněný do místností velmi vysokou teplotu, coţ je nepřípustné. Proto je moţné navrhovat samostatné teplovzdušné systémy pouze do pasivních domů, čili domů s velmi malou tepelnou ztrátou prostupem tepla. Potřeba energie přinášené do jednotlivých místností je velice nízká, coţ výrazně sniţuje nároky na rychlost i teplotu přiváděného vzduchu. Naopak do nízkoenergetických objektů je vhodné navrhovat ventilační systém s rekuperací v kombinaci s nízkoteplotním teplovodním 39

systémem. U systému teplovzdušného vytápění zhruba 2/3 nasávaného objemu vzduchu cirkulují a vracejí se zpět do objektu a 1/3 vzduchu je odváděna mimo objekt a nahrazena čerstvým vzduchem. Systém ventilace s rekuperací nezajišťuje vytápění v objektu a je navrţen tak aby bylo zajištěno dostatečné provětrání celého objektu. Vzduch je nasáván pouze z místností zatěţovaných vyšší tvorbou vlhkosti, či pachů, jako je koupelna, záchod nebo kuchyně a je všechen odváděn přes výměník ven z objektu. Čerstvý vzduch je přiváděn přes výměník do obytných místností, jako jsou loţnice nebo pokoje. Objem vzduchu je zhruba třetinový neţ u systému teplovzdušného vytápění.

Obrázek 28

Řízené větrání s rekuperací

Vzhledem k většímu mnoţství vzduchu u systému teplovzdušného vytápění je rozvodný systém významně rozsáhlejší a sloţitější, neţ je tomu u ventilace s rekuperací. U teplovzdušného vytápění je do místnosti přiváděn teplejší vzduch a z tohoto důvodu se jednotlivé vyústky navrhují u podlahy. Zatímco u ventilace s rekuperací se přivádí do místnosti menší mnoţství chladnějšího vzduchu a z tohoto důvodu je třeba méně vyústek, které se navrhují v horní části místnosti, zejména ve stropě, tak aby se přiváděný vzduch rozprostřel postupně do celé místnosti. U systému teplovzdušného vytápění jsou jednotlivé místnosti propojeny vzduchovody a vzhledem k cirkulaci vzduchu je prostředí v jednotlivých místnostech jednotné. Znamená to, ţe vzduch, popřípadě i pachy z jednoho pokoje, se během krátké doby dostanou i do ostatních pokojů. U pasivních objektů to můţe být přínosné, kdy přebytečné teplo například od puštěného počítače je z pokoje odvedeno do jednotky a přivedeno do jiného pokoje a podíl 40

takovýchto tepelných zisků má u pasivního objektu nemalý význam. Teplovzdušně vytápěný objekt reaguje také velmi pruţně, co se týče změny vnitřní teploty v objektu. Je moţné velmi rychle v celém objektu teplotu sníţit, nebo zvýšit. Velmi problematické je ale jednotlivé místnosti regulovat nezávisle na sobě a rozdělit systém na jednotlivé okruhy (zóny), tak jak je to moţné u teplovodních systémů. Například vytápění v pokojích na jiţní straně bude tlumeno v době slunečního osvitu, loţnice tlumeny v průběhu dne a naopak obývací pokoje tlumeny v průběhu noci apod.

6.2.3. Zemní registr Další v poslední době populární téma je zemní registr. Zemní registr slouţí k nasávání vzduchu přes zeminu, kde se přiváděný čerstvý vzduch v zimě ohřívá a v létě ochlazuje. Zemní výměník tepla sestává ze stříšky s filtrací, šachty a potrubí (délka cca 25m a hloubka 2m). V letních obdobích tento systém ochlazuje nasávaný vzduch (např. z 30° na 17-21 °C). V zimních obdobích tento systém ohřívá nasávaný vzduch (např. z -10°C na 3°C).

Obrázek 29

Pouţití zemního registru

Problematika zemního registru není tak jednoduchá, jak z počátku vypadá. Vzhledem k jiţ zmíněné malé měrné teplené kapacitě vzduchu musí být délka zemního registru alespoň 20 m, aby vůbec bylo moţné uvaţovat o nějakém energetickém zisku. Potrubí musí být poloţeno velmi pečlivě, tak aby nedošlo k jeho porušení například při sedání zeminy. Jako materiál je moţné pouţít běţné PVC potrubí. Registr je třeba dokonale vyspárovat směrem k čisticí šachtě. Cena kompletního takto zbudovaného registru se pohybuje mezi 30 000 – 50 000 Kč. Výkon, který je moţný dosáhnout takovýmto registrem, je 200 W - 500 W. Vzduch nemůţe být přiváděn pouze přes zemní registr v průběhu celého roku. V přechodných obdobích, kdy je teplota vzduchu vyšší neţ 5°C a niţší neţ 20°C, není moţné zemním registrem vzduch přihřívat ani chladit. Proto je zemní registr moţné provozovat v součtu asi 3 měsíce v roce.

41

Obrázek 30

Uloţení zemního registru

Z těchto údajů sestavíme modelový příklad: Pro výkon registru budeme uvaţovat maximální hodnotu 500 W, dobu provozu 3 měsíce nonstop, coţ je 2160 hodin. Uspořená energie zemním registrem je tedy 1080 kWh. Při průměrné ceně 3Kč/kWh vychází úspora 3240 Kč/rok. Z modelového příkladu je vidět, ţe i přes velmi optimistická čísla uvaţovaná v kalkulaci je teoretická návratnost přes 10 let, pokud bychom uvaţovali průměrná data, dojdeme k návratnosti okolo 20 let, a to bez uvaţování provozních nákladů. Ty tvoří hlavně čištění, které je zapotřebí provádět minimálně 2x za rok pomocí chemických dezinfekčních látek. Pokud by měla čištění registru provádět odborná firma, budou se tyto náklady blíţit úsporám registru. Z toho tedy vyplývá, ţe ekonomický přínos zemního registru je velmi malý. Další problém zemního registru je právě hygiena provozu. Při provozu během letního období se v registru tvoří vlhkost. Vlhké a relativně teplé prostředí je ideální pro vznik bakterií, které se zde mnoţí a při špatném ošetření potrubí jsou nasávány přímo do objektu.

6.2.4. Centrální a lokální rekuperační jednotky Ventilační rekuperační jednotku pro celý objekt je třeba volit takovou, která umoţňuje regulaci průtoku vzduchu. Potřeba výměny vzduchu je v průběhu dne a v průběhu jednotlivých dní v týdnu odlišná. Objekt je třeba větrat i v době, kdy v něm nikdo není, ale podstatně méně. V období, kdy je zapotřebí větrat prázdný objekt, stačí vyměnit vzduch v objektu zhruba jednou za 6 hodin, v případě běţného uţívání objektu se doporučuje výměna vzduchu jednou za dvě hodiny a při intenzivním větrání je třeba vyměnit vzduch za dobu kratší neţ je jedna hodina. Proto by větrací jednotka měla mít maximální hodinový výkon minimálně rovný objemu větrané (obytné) části objektu. Vedle velkých centrálních rekuperačních jednotek je do jednotlivých místností moţné navrhnout lokální rekuperační jednotku. Tyto jednotky jsou určeny zejména pro rekonstrukce objektů, kde je třeba řešit vzniklý problém s vlhkostí. Dochází k tomu zejména po výměně starých netěsných oken za okna těsná. Výhoda lokální rekuperační jednotky je jednoznačně v jednoduchosti instalace, neb odpadají veškeré vzduchotechnické rozvody, protoţe jde většinou o jednotky umístěné přímo v obvodové zdi objektu. To je však zároveň poměrně

42

limitující faktor, neboť se v tomto prostoru nachází jak ventilátory, tak také samotný rekuperační výměník. Účinnost rekuperace lokální rekuperační jednotky bývá z tohoto důvodu o něco niţší, neţ u jednotky centrální. Je nutno brát ohled na lokální rekuperační jednotku také jako na moţný zdroj hluku ve větrané místnosti. Tzn. informovat se u dodavatelů na hlučnost, moţnost řízení (více stupňů výkonu = lepší bilance rekuperace) a také jakým způsobem se provádí u konkrétní jednotky odvod kondenzátu.

6.2.5. Lokální rekuperační jednotka

Obrázek 31

Lokální rekuperační jednotka

6.2.6. Závěrečná doporučení Z předchozího textu je jasné, ţe zákazník se musí úplně na začátku rozhodnout, zda chce vzduch v objektu vyuţívat také pro vytápění, či chce pouze zabezpečit jeho výměnu bez nároků na větší mnoţství energie. Ještě jednou zopakujeme, ţe vzduch jako nosič tepelné energie je vhodný pouze do domů vystavěných v pasivním standardu, u ostatních objektů je vhodnější kombinace klasické teplovodní otopné soustavy s jednotkou pouze pro řízenou ventilaci s rekuperací. Pokud dojde k volbě druhé varianty, je nutno správně zvolit typ a umístění jednotky. Doporučením je instalace centrálních rekuperačních jednotek oproti jednotkám lokálním. Pokud tedy zákazník přijme řešení s centrální rekuperační jednotkou, musí se zorientovat v obrovské nabídce dodavatelských firem. Dle našeho názoru musí centrální rekuperační jednotka splňovat těchto několik základních poţadavků: 

Malé nároky na prostor



Více moţnosti umístění (svislá či vodorovná montáţ)



Protiproudý výměník



Moţnost ventilace v několika stupních větracího výkonu



Jednoduchý odvod kondenzátu



Nízká hlučnost



Moţnost časového programu větrání

43

6.2.7. Jak je řešena příprava teplé vody? V pasivním domě můţe být ohřev vody řešen jakýmkoli běţným způsobem. Pouţitím tohoto principu nevznikají ţádná omezení. Pro sníţení spotřeby tepla na přípravu teplé vody jsou pouţívány sluneční kolektory v kombinaci s akumulačním nádrţí, na kterou můţe být napojeno více zdrojů tepla. Často je zařízení pro přípravu teplé vody spojeno se zařízením vzduchotechniky do jedné kompaktní jednotky.

6.3.

Tepelné čerpadlo

Základní myšlenku principu tepelného čerpadla vyslovil jiţ v roce 1852 Lord Kelvin ve své druhé termodynamické větě. Ta má několik částí, tou nejdůleţitější pro princip funkce tepelného čerpadla je ale tvrzení, ţe teplo se šíří vţdy ve směru od teplejší ke studenější První tepelné čerpadlo sestrojil (v podstatě náhodou) americký vynálezce Robert C. Webber na konci čtyřicátých let minulého století. Právě kdyţ prováděl pokusy s hlubokým zamrazením, dotkl se omylem výstupního potrubí mrazícího přístroje a popálil si dlaň. To ho přivedlo na myšlenku základní funkce tepelného čerpadla. Propojil výstup z mrazáku s bojlerem na teplou vodu, a jelikoţ měl stále přebytek tepla, napojil horkou vodu na potrubní smyčku a pomocí malého větráku začal vhánět teplý vzduch do domu. Následně zkusil úspěšně čerpat teplo ze země pomocí zemních kolektorů. Jelikoţ ho výsledky velmi příjemně překvapily, v následujícím roce jiţ prodal svůj starý kotel na uhlí. Existuje celá řada moţností jak vytápět dům. Některé zdroje tepla mají levný provoz, jiné fungují bezobsluţně, další jsou šetrné k ţivotnímu prostředí. Ale jen u jednoho způsobu vytápění najdete všechny tyto pozitivní vlastnosti najednou – u tepelného čerpadla.

6.3.1. Co je tepelné čerpadlo? Podle druhé hlavní věty termodynamiky proudí tepelná energie z látky nebo předmětu o vyšší teplotě k látce nebo předmětu o teplotě niţší. V okolním prostředí (vzduch, voda, země) jsou obrovské přírodní zdroje energie o nízké teplotní úrovni. Tyto zdroje energie mohou být vyuţity pro vytápění prostor jen tehdy, je-li jejich tepelná energie přečerpána pomocí zařízení na vyšší teplotní úroveň. Tepelná čerpadla jsou tedy zařízení, která odejmou tepelnou energii tepelným zdrojům, jeţ jsou k dispozici a jejichţ tepelný potenciál není přímo vyuţitelný. Uţitné teplo se skládá z tepla, které bylo zdroji tepla odejmuto jeho ochlazením a tepla, které odpovídá pohonné energii.

6.3.2. Jak pracuje tepelné čerpadlo? Tepelné čerpadlo vyuţívá energii z okolního prostředí. Přímo z přírody (půda, spodní voda, okolní vzduch) odebírá většinu energie potřebné pro vytápění. Tepelné čerpadlo tedy vyuţívá obnovitelné energie, které jsou k dispozici prakticky všude. Tepelné čerpadlo pracuje na stejném principu jako chladnička. Ta odebírá teplo potravinám - chladí - a v zadní části lednice - topí. Stejně pracuje tepelné čerpadlo, ale obráceně a s mnohem větším výkonem. Odebírá teplo vodě, vzduchu nebo zemi, a pomocí radiátorů nebo podlahového vytápění topí.

44

Obrázek 32

Tepelné čerpadlo

První děj - Vypařování: Od vzduchu, vody nebo země odebírá teplo chladivo kolující v tepelném čerpadle a tím se odpařuje (mění skupenství na plynné). Druhý děj - Komprese: Kompresor tepelného čerpadla prudce stlačí o několik stupňů ohřáté plynné chladivo, a díky fyzikálnímu principu komprese, kdy při vyšším tlaku stoupá teplota, jako teplotní výtah "vynese" ono nízkopotenciální teplo na vyšší teplotní hladinu cca 80°C. Třetí děj - Kondenzace: Takto zahřáté chladivo pomocí druhého výměníku předá teplo vodě v radiátorech, ochladí se a zkondenzuje. Radiátory toto teplo vyzáří do místnosti. Ochlazená voda v topném okruhu pak putuje nazpět k druhému výměníku pro další ohřátí. Čtvrtý děj - Expanze: Průchodem přes expanzní ventil putuje chladivo nazpátek k prvnímu výměníku, kde se opět ohřeje. Tento koloběh se neustále opakuje. Pro všechny typy tepelných čerpadel platí stejná pravidla 1. Čím vyšší je teplota zdroje (země, voda, vzduch) tím vyšší je topný faktor a tím niţší jsou provozní náklady. 2.

Čím niţší je teplota vody v otopné soustavě, tím vyšší je topný faktor a tím niţší jsou provozní náklady.

6.3.3. Vzduch / voda Tepelná čerpadla vzduch - voda zaţívají v posledních letech velký rozkvět a to především díky rozšíření pracovních teplot, při kterých tepelná čerpadla ještě mohou efektivně pracovat, a to od -25 °C do +35 °C coţ znamená, ţe mohou pracovat celoročně. Určitou nevýhodou tepelných čerpadel vzduch voda je závislost jejich výkonu na teplotě okolního vzduchu a tedy nutnosti pouţít ještě doplňkový zdroj tepla (elektrokotel). S niţší venkovní teplotou klesá výkon tepelného čerpadla, naopak ale s vyšší teplotou výkon stoupá.

45

Pokles výkonu při niţších teplotách je plně kompenzován v teplejším období, které tento nedostatek vyrovná. Pro své nízké pořizovací náklady jsou tepelná čerpadla stále oblíbenější. Nová vzduchová tepelná čerpadla mají špičkové výkonnostní parametry, nízkou hlučnost a jejich instalace je značně jednodušší a rychlejší než je tomu u čerpadel typu země voda.

Obrázek 33

Tepelné čerpadlo vzduch – voda

Zdrojem nízkopotenciálního tepla je pro ně vzduch, kterého je všude dostatek. Teplo odebrané okolnímu vzduchu pomocí výparníku (umístěn uvnitř nebo mimo vytápěný objekt) je předáváno topnému médiu, jímţ je v tomto případě voda. Teplo odebrané vzduchu je opět vráceno zpět tepelnými ztrátami objektu. Tento typ tepelného čerpadla je z ekologického hlediska nejvýhodnější. S nižšími pořizovacími náklady mají vzduchová tepelná čerpadla rychlejší ekonomickou návratnost. K těmto tepelným čerpadlům se provádí klasický rozvod topení pomocí radiátorů nebo podlahového vytápění. Jsou vhodné pro nové i starší objekty. Chcete pomocí tepelného čerpadla nejen topit, ale také ohřívat teplou uţitkovou vodu a Váš bazén i v letním období? Pak je pro Vás vzduchové tepelné čerpadlo tím nejlepším řešením. Základem tepelného čerpadla je uzavřený okruh naplněný chladivem.

Obrázek 34

Venkovní provedení Obrázek 35

Vnitřní provedení

6.3.4. Voda / voda Tepelné čerpadlo typu voda - voda vyuţívá obnovitelnou energii podzemní vody. Vodu z jedné studny čerpáme a po odebrání tepla jí druhou studnou vracíme. U tepelných čerpadel voda – voda, dosahujeme nejlepších topných faktorů. Voda musí být k dispozici v dostatečném mnoţství a kvalitě.

46

Spodní voda je velmi účinný zdroj tepla pro tepelná čerpadla, protoţe je k dispozici po celý rok, a to s relativně stálou teplotou. Podle polohy a hloubky hladiny spodní vody se její teplota v zimě pohybuje mezi +8°C a +12°C. Pro vytápění rodinného domku, obývaného jednou rodinou o půdorysné ploše 150 m2, je podle povahy domu zapotřebí průtok studniční vody 2,0 aţ 3,5 m3/hod. Bohuţel v České republice je málo lokalit s odpovídající vydatností a kvalitou spodní vody. Obrázek 36

Tepelné čerpadlo voda – voda

S ohledem na vydatnost zdroje spodní vody hrají důleţitou roli také místní předpisy. Téţ je třeba brát v úvahu, zda bude zajištěn dostatek spodní vody i v budoucnu. Před pořízením takového tepelného čerpadla je třeba získat informace o kvalitě a o moţném odebíraném mnoţství vody a opatřit si povolení od příslušného úřadu pro hospodaření s vodou.

6.3.5. Země / voda Tepelná čerpadla země – voda, vyuţívají obnovitelnou energii akumulovanou v půdě. Teplo je ze země odebíráno pomocí plošných kolektorů nebo pomocí zemních sond (vrtů). Nejluxusnější, ale také investičně nejdraţší variantou s nejlepším topným faktorem je tepelné čerpadlo systému země - voda s hloubkovým vrtem, které pracuje dle potřebného výkonu s hlubinnými sondami v hloubce 80 –150 metrů. Tento systém vyuţívá geotermální energie Země. Výhodou pouţití tepelného čerpadla s vrty je nezávislost na venkovní teplotě, protoţe teplota v těchto hloubkách je po celý rok stálá, cca 10°C a vysoký topný faktor i v nejchladnějším období. Tepelné čerpadlo můţe pracovat i při velmi nízkých venkovních teplotách bez pomoci druhého doplňkového zdroje topení. Obrázek 37

Zemní vrt

Odebíráním tepla z okolí vrtů však dochází k ochlazování okolí vrtu ve tvaru připomínající kuţel. Kvůli vymrzání by vrty nikdy neměly být umístěny pod půdorysem vytápěného objektu a po topné sezóně je nutná regenerace vrtů. Tzn. vrt na letní období odstavit, aby načerpal zpět vydanou energii. Z ekonomických důvodů se většinou tepelná čerpadla země - voda nenavrhuje na 100% potřebu tepelné ztráty domu. Rychlejší návratnosti

47

investice do tepelného čerpadla země voda dosáhneme kombinací s druhým zdrojem energie například s elektrokotlem. Tepelné čerpadlo země - voda se zemním kolektorem vyuţívá díky svému umístění cca 1,5 aţ 2 m pod povrchem nikoliv geotermální energii Země, ale energii akumulovanou ze Slunce. Obrázek 38

Plošný kolektor

U zemních kolektorů dochází k podobnému jevu vymrzání jejich okolí, jako je tomu u vrtů. V hloubce 1,5 – 2 metry není stálá teplota, proto je nutné u tohoto typu počítat s doplňkovým zdrojem energie např. s elektrokotlem. Výhodou zemního kolektoru oproti vrtu je fakt, ţe výkopové práce a poloţení kolektorů je moţné provézt částečně svépomocí. Bezpodmínečně nutné je pouţití kvalitního materiálu pro vystrojení půdního kolektoru. Není pravdou, ţe nad zemním kolektorem ani tráva neroste, i kdyţ k určitému vegetačnímu zpoţdění docházet můţe. Pozemek, kde je instalován zemní kolektor není moţné vyuţít na stavební účely nebo k výsadbě stromů. Zemní kolektory se pokládají v hloubce 1,5 aţ 2 m, v blízkosti vytápěného objektu. Rozteč trubek je nejméně 0,5 m. Maximální délka smyčky by neměla překročit 100 m. Ze země je moţné získat podle jejího sloţení 10 aţ 30 W/m2 (v průměru tedy 20 W/m2), rodinný domek má spotřebu tepla 80 aţ 100 W/m2. Potřebná plocha pozemku je tedy 3 aţ 4 násobek vytápěné plochy. Teplo země pochází ze dvou základních zdrojů – můţe být geotermálního původu nebo energie ze Slunce. Geotermální teplo neboli teplo zemského jádra vyuţívají tepelná čerpadla s hlubinným vertikálním vrtem, sluneční energii vyuţívají tepelná čerpadla s horizontálním plošným kolektorem. Kolektor nebo vrt slouţí jako výměník tepla. U obou těchto výměníků tepla je velmi důleţité pouţití kvalitního materiálu pro jejich vystrojení. Uvnitř zemního kolektoru nebo vrtu koluje přenašeč tepla, médium, které přijímá teplo z půdy a přenáší ho k tepelnému čerpadlu. Obrázek 39

Příklad pouţití dvou vrtů

48

Obrázek 40

Zemní vrty Obrázek 41

Plošný kolektor

Nedoporučuje se kombinovat u jednoho tepelného čerpadla země voda více typů výměníků tepla (tj. vrt společně s kolektorem). U tepelného čerpadla země voda všeobecně platí, ţe doporučený počet provozních hodin je 2000 hodin za rok. V létě by se tepelné čerpadlo země voda nemělo využívat, aby se vrty nebo půdní kolektor zregenerovaly na topné období a nedocházelo tak k poklesu jeho výkonu. V případě, ţe bychom chtěli pomocí tepelného čerpadla odebírat teplo i přes léto k ohřevu teplé uţitkové vody nebo k ohřevu bazénu, je nutné předem naddimenzovat zemní kolektor nebo délku vrtů přibliţně o 15%.

6.3.6. Vzduch / vzduch Čerpadla odebírají energii z okolního vzduchu a předávají ve formě tepla k dalšímu vyuţití. Avšak není s nimi moţný ohřev teplé uţitkové vody či vody v bazénu. Tato tepelná čerpadla pracují na stejném principu jako klimatizace. Tepelné čerpadlo vzduch - vzduch odebírá energii z okolního vzduchu a předává ji do topného média, jímţ je opět vzduch. Výhodou tohoto čerpadla je velmi snadná montáţ. V letním období lze, bez jakéhokoliv zásahu do provedeného vzduchotechnického systému, vyuţít čerpadlo jako klimatizaci. Účinnost bez tepelné setrvačnosti je okamţitá. K tepelným čerpadlům vzduch-vzduch je zapotřebí instalovat do daného objektu vzduchotechnický rozvod.

Obrázek 42

Pouţití tepelného čerpadla vzduch – vzduch

49

Tepelná čerpadla vzduch - vzduch mohou být rozšířena o další funkce. Do systému tepelného čerpadla se dají vřadit další soustavy teplovzdušného vytápění, jako např. krbové vloţky, rekuperace a další. Pokud jste alergici, nebo máte dýchací potíţe, jistě oceníte fakt, ţe systém těchto tepelných čerpadel lze doplnit filtrací (prachovou, pachovou, bakteriální). Tepelná čerpadla vzduch - vzduch lze vyuţít v nových či starších objektech, kde je moţné instalovat vzduchotechnický rozvod. Tento systém vám zajistí vysoký komfort topení v zimním období a zároveň chlazení v období letním.

6.3.7. Výhody a nevýhody tepelných čerpadel Tepelná čerpadla vzduch-voda Výhody 

poměr cena/výkon



univerzálně pouţitelné



jednoduchá instalace

Nevýhody 

za silných mrazů niţší účinnost

Tepelná čerpadla země-voda Výhody 

stabilní topný výkon



dlouhodobá ţivotnost



úspory aţ 70% nákladů



absolutně tichý chod

Nevýhody 

vyšší investiční náklady (vrt)



pozemní práce (plošný kolektor)

Tepelná čerpadla voda-voda Výhody 

Vysoký topný faktor



Krátká doba návratnosti



Niţší pořizovací náklady

Nevýhody

6.4.



Malý počet vhodných lokalit



Poţadavky na chemické sloţení

Energie slunce

Sluneční energie je nejdůleţitější formou energie, bez které by ţivot na naší planetě nebyl moţný. Přímo či nepřímo na ní závisí všechny děje odehrávající se na Zemi.

50

Dopadající záření je z vetší části naší planetou zachyceno, z menší části se odráţí zpět do kosmického prostoru. Absorbovaná energie prochází různými přeměnami. Tyto přeměny jsou nezbytnou podmínkou ţivota na Zemi a tedy také ţivota člověka. Stáří Slunce se odhaduje na 4,6 miliard let a jeho ţivotnost na dalších ještě 5-10 miliard let. Vzhledem k tomu, ţe z hlediska existence lidstva je to nepředstavitelně dlouhá doba, můţeme tento zdroj energie bez nadsázky označovat jako nevyčerpatelný.

6.4.1. Přírodní podmínky ČR V České republice jsou poměrně dobré podmínky pro vyuţití energie slunečního záření, přestoţe mnoţství sluneční energie v průběhu roku kolísá. Na kaţdý metr čtvereční dopadne v našich podmínkách za jeden rok okolo 1000 kWh sluneční energie, v letním období dosahuje světelné záření denního maxima přes 1 kW. Nejpříznivější podmínky pro vyuţití sluneční energie u nás jsou na Moravě, proto se většina projektů staví právě zde.

6.4.2. Dopad na životní prostředí Při vyuţívání sluneční energie neznečišťujeme ovzduší škodlivými emisemi. Tím ţe nepouţíváme fosilní paliva, nedevastujeme krajinu těţbou a dopravou surovin. Spotřebou sluneční energie neprodukujeme ţádné odpady. Z ekologického hlediska je tedy vyuţívání sluneční energie velmi příznivé.

6.4.3. Možnosti využití sluneční energie Sluneční energii lze přeměnou v jiné formy energie vyuţít mnoha způsoby – tepelně, mechanicky, elektricky a chemicky. Civilizovaný člověk dokáţe stále větší část energie dopadajícího slunečního záření usměrnit ve svůj prospěch. Moderní technika mu k tomu dává stále více prostředků. Tradičním způsobem je vyuţití sluneční energie vhodným architektonickým a stavebním řešením objektu, tedy tzv. pasivní cestou. Skrz transparentní plochy (okna, prosklenou střechu) vniká do objektu sluneční záření, které se po dopadu na stěny a objekty v místnosti přemění na dlouhovlnné (infračervené) záření, které pociťujeme jako teplo. Umí-li stavba vyuţívat těchto principů úmyslně, mluvíme o pasivním vyuţívání energie. Vyuţívání solární energie tímto způsobem má však své limity – energie je omezeně akumulovatelná a často je její dostupné mnoţství vyšší, neţ je v daném prostoru potřeba, a dochází tak k jeho přehřívání. Prosklené plochy by neměly tvořit více neţ 20 % podlahové plochy dané místnosti, kterou osvětlují. "Stavby ze skla" zdaleka nelze označit za stavby efektivně vyuţívající solární energii. Výjimkou jsou snad jen zimní zahrady, jejich vyuţití v našich podmínkách však přináší spíše více nevýhod neţ výhod (přehřívání v letním období, potřeba zimního vytápění, kdyţ slunce nesvítí, atd.). Mnohem efektivnější je vyuţití solární energie aktivními systémy. Tyto systémy jsou flexibilnější, univerzálnější, umoţňují částečně oddělit dobu energetických zisků od jejich skutečného vyuţití a dají se vyuţívat i v objektech, které jsou nevhodně řešené pro pasivní vyuţití sluneční energie. Členíme je na solární systémy pro výrobu tepla (s fototermickými kolektory) a systémy pro výrobu elektřiny (s fotovoltaickými panely).

6.4.4. Solární kolektory Solární kolektor přeměňuje sluneční energii na teplo. To se pak pomocí teplonosné látky přivádí do solárního zásobníku (tepelného výměníku), kde se akumuluje. Tepelný výměník předává teplo uţitkové vodě a ta je pak pomocí oběhových čerpadel

51

rozváděna po objektu. Průměrná roční hodnota výkonu slunečního záření přepočtená na m2 se v našich podmínkách pohybuje (se započtenou 35% účinností kolektorů) kolem 350 kWh. K pokrytí 2/3 celkové roční spotřeby energie na ohřev vody pro běţnou domácnost postačují solární kolektory o ploše 6m2 (3 kolektory).

Obrázek 43

6.5.

Příklad solárního kolektoru



Běţná domácnost spotřebuje ročně na ohřev uţitkové vody asi 2 600 kWh energie. Solární kolektory mohou uspořit aţ 70 % této energie.



Průměrná denní hodnota skutečného energetické zisku standardního kolektoru je 300 kWh/m2 absorbční plochy.



Maximum výkonu dodává kolektor za slunného dne kolem 14:00 hod.



Pro celoroční přípravu dostatečného mnoţství teplé vody je nutné instalovat ještě základní zdroj ohřevu uţitkové vody (např. el. bojler).



Solární kolektory se vyplatí hlavně u objektů s vyšší spotřebou teplé uţitkové vody, při průmyslovém vyuţití a při ohřevu vody v bazénu.



Sluneční kolektory se instalují nejčastěji na šikmou střechu se sklonem 45° s jiţní aţ jihozápadní orientací.



Ţivotnost slunečních kolektorů se pohybuje kolem 30 let.



Investiční náklady na pořízení 2ks slunečních kolektorů včetně příslušenství se pohybují okolo 70.000,- Kč (r. 2009).

Rozdělení solárních kolektorů

Na trhu je dnes jiţ k výběru mnoho různých typů solárních kolektorů. Rozdíl mezi nimi je v provedení, dosaţené účinnosti a samozřejmě také v ceně.

52



Ploché deskové:

V kovovém rámu (1 x 2 m) je plošně umístěna měděná trubička procházející celou plochou od vstupu k výstupu. Izolaci zde tvoří vzduch. Z vrchní strany je kolektor kryt sklem s nanesenou selektivní vrstvou vysoce absorpční látky, která zaručuje maximální pohlcení sluneční energie a minimální vyzařování zpět do prostoru. Vytváří se tak vlastně skleníkový efekt a tepelná energie se v kolektoru koncentruje. Teplo je předáno teplonosné kapalině, která je po ohřátí pomocí oběhového čerpadla vedena do tepelného výměníku, přes který se následně ohřívá voda v akumulačním zásobníku. 

Ploché deskové – vakuové:

Tento kolektor je v principu téměř shodný s klasickým deskovým, ale pro zlepšení tepelně izolačních vlastností celého kolektoru je řešen jako vakuový, tzn. ţe v celém objemu kolektoru je vakuum. Díky tomu dochází k mnohem menším ztrátám tepelné energie do okolního prostředí. 

Trubicové vakuové:

Konstrukce trubicových vakuových kolektorů je zaloţena na systému řady skleněných trubic uspořádaných konstrukčně vedle sebe. V kaţdé trubce je vedena měděná trubička protékaná teplonosnou látkou. Tyto trubičky jsou jakoby uzavřeny v samostatných skleněných dvoustěnných vakuovaných trubicích. Tepelné ztráty trubicových kolektorů jsou díky tomu velmi malé a mohou získávat teplo i při velmi slabém slunečním záření (slunce za mrakem – difúzní záření), nebo při extrémně nízkých teplotách. Výhodou těchto kolektorů je větší energetický zisk. Nevýhodou je vyšší hmotnost, vyšší cena a teoretická moţnost mechanického poškození. 

Trubicové vakuové – kondenzační:

Celý kolektor na první pohled připomíná běţný vakuový trubicový kolektor. Princip je však zaloţen na kondenzačním teple, které vzniká při přechodu plynné látky do kapalného stavu. Působením slunečního záření na měděnou trubičku se začne těkavá kapalina na dně trubičky zahřívat a postupně přechází vlivem vysoké teploty do plynného stavu. V horní části kolektoru (na konci trubičky) se zchladí o vodorovně vedenou sběrnou trubku celého kolektoru, zkondenzuje a zteče zpět na dno trubičky. Při kondenzaci (změně skupenství z plynného na kapalné) se uvolní kondenzační teplo, které přes sběrnou – průtočnou trubku přejde do kapaliny celého solárního systému. Celý průběh se neustále opakuje v celé řadě trubic kolektoru najednou. Výhodou těchto kolektorů je vysoká účinnost i při zataţené obloze a skutečnost, ţe i při náhodném poškození jedné trubice funguje zbytek trubic kolektoru bez problémů dále (díky paralelnímu řazení trubic). Solární trubicové kolektory se vyplatí hlavně u objektů s vyšší spotřebou teplé uţitkové vody, pro průmyslové vyuţití a samozřejmě pro ohřev vody bazénu.

6.6.

Fotovoltaika

Přímá přeměna energie slunečního záření v elektrickou energii je moţná na základě fotovoltaického jevu, při němţ částice světla (fotony) přímo dopadají na solární článek a svojí energií z něj „vyráţejí“ elektrony. Polovodičová struktura článku pak uspořádává pohyb elektronů na vyuţitelný stejnosměrný elektrický proud. 

Tento princip byl propracován v šedesátých letech minulého století pro potřeby kosmonautiky – jde původně o kosmickou technologii, vyvinutou pro zásobování

53

druţic a vesmírných lodí elektřinou, sluneční baterie slouţí jako zdroj elektrické energie a jsou součástí výzbroje všech umělých druţic. 

Provoz solárních článků je zcela nehlučný, nevyţaduje ţádnou obsluhu a jen nepatrnou údrţbu.



Provozní náklady jsou prakticky nulové.



Při provozu nevznikají ţádné zplodiny.



Ţivotnost fotovoltaického článku je asi 20 let.



Během prvních dvou aţ čtyř let provozu získá solární článek tolik energie, kolik bylo potřeba na jeho výrobu.

Komerčně nabízené panely jsou konstruovány obvykle tak, ţe dávají stejnosměrný proud s napětím 12 V. Jejich počtem a zapojením (sériovým nebo paralelním) lze zvyšovat výsledné napětí nebo proud, moţnosti jsou zde téměř neomezené. Výkon fotovoltaického systému pochopitelně závisí na intenzitě dopadajícího světla. Účinnost nejrozšířenějších panelů (z monokrystalického křemíku) je 14-16 %. Články o ploše 1 m2 tak mohou dát za plného slunce výkon cca 110 W. Při zataţené obloze výkon klesá asi na desetinu. Za rok lze z 1 m2 získat 80-120 kWh elektřiny.

6.6.1. Rozdělení 

Kapesní aplikace

V dnešní době se s úspěchem pouţívá slunečních baterií ve spotřební elektronice, zejména u kapesních kalkulátorů, budíků, rádií apod. Všude tam, kde není příliš vysoká spotřeba, můţe pár čtverečních centimetrů fotovoltaických článků nahradit jednu nebo dvě tuţkové baterie. Oblíbené jsou různé cestovní dobíječky mobilů nebo tuţkových akumulátorů, které jsou vhodné zejména na delších výpravách do odlehlých míst. Fotovoltaické články mohou být naneseny i na pruţnou podloţku – posledním hitem je „elektrická bunda“, která díky fotovoltaice na ramenou a zádech můţe napájet walkman nebo dobíjet mobil. I kdyţ se zdá, ţe jde jen o hračky, fotovoltaika zde zajímavým způsobem sniţuje mnoţství problematického odpadu, který jinak představují alkalické tuţkové i jiné baterie. 

GRID-ON – dodávka do distribuční sítě

Obrázek 44

Fotovoltaický panel s připojením do rozvodné sítě

54

Fotovoltaický zdroj elektřiny lze pouţít pro dodávku do distribuční sítě – fotovoltaické elektrárny. Často se však toto zapojení vyuţívá v rodinných domech, kdy fotovoltaika napájí přednostně domácí spotřebiče. Není-li v domě odběr, jsou přebytky prodávány do sítě. Tyto systémy se obejdou bez poměrně nákladných akumulátorů; jako nekonečně velký akumulátor jim slouţí síť. Naopak vţdy potřebují střídač, který přemění stejnosměrný proud na střídavý, na který jsou spotřebiče v domácnosti konstruovány. 

GRID-OFF – bez distribuční sítě

Obrázek 45

Fotovoltaický panel GRID-OFF – bez distribuční sítě

Ve středoevropských podmínkách se často vyuţívá fotovoltaika v místech, kde není k dispozici elektřina ze sítě. Můţe to být chata či obytný automobilový přívěs, kde je díky slunečnímu záření zajištěn komfort elektrického osvětlení, chladničky i dalších spotřebičů. Fotovoltaika můţe napájet elektrický ohradník na pastvinách nebo zařízení ostrahy na staveništi. Často pohání nouzové telefonní budky u dálnic nebo výstraţnou dopravní signalizaci. Ve městech jsou fotovoltaicky napájené některé parkovací automaty. Takové zařízení lze kdykoli snadno přemístit bez rozkopání chodníku kvůli napojení k síti. Pro fotovoltaický systém se pouţívají speciální akumulátory konstruované pro pomalé nabíjení i vybíjení.

6.6.2. Budoucnost V současnosti je největší překáţkou rozvoje fotovoltaiky poměrně vysoká cena solárních článků. Náklady na fotovoltaický systém včetně příslušenství jsou 30.000-40.000 Kč/m2. S jejich rostoucím vyuţíváním však cena neustále klesá. Panely se pouţívají třeba pro zastřešení parkovišť a hal, nebo jako fasádní obklad budov. Tak mohou sluneční energii nejen vyuţívat, ale i bránit neţádoucímu letnímu přehřívání. Na trhu jsou nabízeny solární články v různých odstínech, coţ umoţní pestřejší architektonické vyuţití. V současnosti lze navíc ještě na fotovoltaický systém získat dotaci od Státního fondu ţivotního prostředí.

7. ZÁVĚR Pokud změníme svůj přístup ke stavebnictví, budeme respektovat výzvy k šetrnějšímu zacházení s přírodou, mohou stavby ovlivnit velmi významně ekologické důsledky našeho chování vůči přírodě. Bez ohledu na to, jak přesné jsou odhady změn ekosystémů, tání ledovců a limity zásobování energiemi, je třeba stále rozvíjet nízkoenergetickou výstavbu.

55

Také stávající domy je třeba upravit tak, aby vyhovovaly současným poţadavkům na mnoţství energie, kterou potřebujeme k jejich vytápění, větrání, ohřevu vody apod. Dosud jsme dokonale nevyuţili to, co nám příroda dává – solární energii. S tou se teprve učíme systematicky pracovat. Kaţdý, kdo se pohybuje v oblasti stavebnictví, ať uţ jako projektant, technik nebo řemeslník, musí mít na paměti, ţe dokonale navrţená a postavená stavba ovlivňuje prostředí, ve kterém budeme ţít my, ale i naše děti, protoţe dům není určen k rychlé spotřebě, ale můţe slouţit i několika generacím. Zpřísňující poţadavky na energetickou náročnost budov vede stavební průmysl ke vzniku mnoha nových stavebních materiálů, technologických zařízení a odpovědnému přístupu k danému problému zmenšit energetickou náročnost budov. Jednotlivé subjekty vyrábějící stavební materiál a technologická zařízení pro úsporu energie budov své výrobky bohatě prezentují široké veřejnosti. Dnešní člověk, který se rozhodne ať uţ pro stavbu nového domu nebo o opravu jiţ stojícího objektu, nemusí tápat v neznámu. Na trhu je široký výběr odborníků, kteří pomohou z realizací konkrétního stavebního projektu k vytvoření nízkoenergetického domu. Staví-li se nový dům – nízkoenergetický, má investor volnou ruku pro výběr ze široké řady materiálů a technologií. Daný projekt se dá připravit dle jednotlivého stavebního systému. Mnohdy náročnější to má investor staršího objektu, který se rozhodne pro opravu a zároveň sníţit energetickou náročnost budovy. Ať uţ první nebo druhá varianta, obě vyţadují profesionální přístup odborníků a spolupráci všech zainteresovaných osob. Do dnešního moderního stavebnictví a i do nízkoenergetických budov se vrací mnoho osvědčených starých stavebních materiálů. Tyto materiály jsou modernější a kvalitně zpracovány. Naši předci měli jednoduché a zdravé bydlení spřízněné zároveň s přírodou. Mnoho přírodního materiálu přispívá k vytváření nízkoenergetických domů se zajímavým architektonickým řešením. Pro nízkoenergetický domy jsou vyráběna technologická zařízení vyuţívající přírodní zdroje k ohřevu domů a výroby elektrické energie. Nízkoenergetický dům musí vyhovovat potřebám obyvatel, má mít energetickou koncepci, má vyuţívat přírodní zdroje. Dům musí mít vysokou izolační schopnost bez tepelných mostů, měl by být realizován s ověřených a dostupných materiálů. Při výstavbě se musí pracovat dle projektové dokumentace zhotovené odborníkem. Bez projektu se mohou vloţené peníze znehodnotit. Je nutno dodrţovat technologické postupy ověřené výrobci. Pro stavbu nízkoenergetického domu jsou potřeba kvalitní profesionální řemeslnící. Ekologové bijí na poplach, příroda je člověkem drancována a mnohde nenávratně ničena. Nízkoenergetické domy patří k tomu, čím chce člověk přírodě pomoci. Nízké náklady spojené se spotřebou energie znamenají čistší vzduch a odlehčení naší planety od globálního oteplování. Nízkoenergetické domy mají v mnoha zemích zelenou, vlády přispívají nemalé finanční prostředky k jejich realizaci. Lidé jsou finančně motivováni vytvářet tyto domy, které mají budoucnost a perspektivu. Nízkoenergetické domy jsou trendem naší doby a je to částečný návrat moderního způsobu k přírodě. Tyto domy vyuţívající přírodní zdroje jsou nevyčerpatelné nebo jednoduše obnovitelné a tím přispívají k čistějšímu ţivotnímu prostředí. Nízkoenergetický dům je naše budoucnost.

56

Seznam obrázků Obrázek 1 Zdroje obnovitelné energie .............................................................................. 5 Obrázek 2 Různé varianty zastřešení nízkoenergetického domu NERD ........................... 7 Obrázek 3 Monolitické stěny ........................................................................................... 9 Obrázek 4 Na termovizním snímku jsou červeně zobrazeny úniky tepla – místa vzniku tepelných mostů ........................................................................................................... 10 Obrázek 5 Konstrukce dřevěného EURO – okna ............................................................ 12 Obrázek 6 Konstrukce hliníkového okna, ukázka pouţití ............................................... 12 Obrázek 7 Různé druhy zastiňovaní techniky ................................................................. 13 Obrázek 8 Zimní zahrada s bazénem .............................................................................. 15 Obrázek 9 Schéma centrální jednotky s rekuperací......................................................... 17 Obrázek 10 Princip funkce větracího systému s rekuperací tepla a tepelným čerpadlem ... 17 Obrázek 11 Panelový systém ........................................................................................... 18 Obrázek 12 Montáţ dřevěného skeletu ............................................................................. 19 Obrázek 13 Montáţ sendvičové konstrukce ..................................................................... 19 Obrázek 14 Srubová stavba .............................................................................................. 19 Obrázek 15 Typ hrázděné stavby ..................................................................................... 20 Obrázek 16 Roubenka ...................................................................................................... 26 Obrázek 17 Kotvená předsazená stěna ............................................................................. 26 Obrázek 18 Nekotvená předsazená stěna .......................................................................... 27 Obrázek 19 Termodeska ................................................................................................. 27 Obrázek 20 Kontaktní zateplovací systémy ...................................................................... 29 Obrázek 21 Příklad postupu při montáţi zateplení provětrané fasády ............................... 30 Obrázek 22 Příklad pasivního domu ................................................................................ 33 Obrázek 23 Energetická bilance ....................................................................................... 34 Obrázek 24 Teplovzdušné vytápění s rekuperací a zemním registrem .............................. 37 Obrázek 25 Funkční schéma protiproudého rekuperačního výměníku .............................. 37 Obrázek 26 Kříţový a protiproudý rekuperační výměník ................................................. 39 Obrázek 27 Kříţový rekuperační výměník ....................................................................... 39 Obrázek 28 Řízené větrání s rekuperací ........................................................................... 40 Obrázek 29 Pouţití zemního registru ............................................................................... 41 Obrázek 30 Uloţení zemního registru .............................................................................. 42 Obrázek 31 Lokální rekuperační jednotka ........................................................................ 43 Obrázek 32 Tepelné čerpadlo ........................................................................................... 45 Obrázek 33 Tepelné čerpadlo vzduch – voda ................................................................... 46 Obrázek 34 Venkovní provedení ...................................................................................... 46 Obrázek 35 Vnitřní provedení .......................................................................................... 46 Obrázek 36 Tepelné čerpadlo voda – voda ....................................................................... 47 Obrázek 37 Zemní vrt ...................................................................................................... 47 Obrázek 38 Plošný kolektor ............................................................................................. 48 Obrázek 39 Příklad pouţití dvou vrtů ............................................................................... 48 Obrázek 40 Zemní vrty .................................................................................................... 49 Obrázek 41 Plošný kolektor ............................................................................................. 49 Obrázek 42 Pouţití tepelného čerpadla vzduch – vzduch ................................................. 49 Obrázek 43 Příklad solárního kolektoru ........................................................................... 52 Obrázek 44 Fotovoltaický panel s připojením do rozvodné sítě ........................................ 54 Obrázek 45 Fotovoltaický panel GRID-OFF – bez distribuční sítě ................................... 55

57

Seznam literatury Tywoniak, J. Nízkoenergetické domy. Praha: Grada Publishing, 2005. IBSN 80-247-1101-X Tywoniak, J. Nízkoenergetické domy 2. Praha: Grada Publishing, 2008. IBSN 80-247-206-16 Hudec, M. Pasivní rodinný dům. Praha: Grada Publishing, 2008. IBSN 978-80-247-2555-0 Počinková, M., Čuprová, D. a kol. Úsporný dům. Brno: ERA group spol.s r.o., 2008. IBSN 978-80-7366-131-1 Šála, J. Zateplování budov. Praha: Grada Publishing, 2000. IBSN 80-7169-833-4 Rigips, s.r.o. kolektiv autorů Montážní příručka sádrokartonáře. Rigips, s.r.o., 2006. IBSN 859-10-573-0002-8 Katalogy výrobců stavebních materiálů Ladener, H., Spate, F. Solární zařízení. Praha: Grada, ISBN 80-247-0362-9 Karlík, R. Tepelné čerpadlo pro váš dům. Praha: Grada, ISBN 978-80-247-2720-2 Holz, T. Topíme dřevěnými peletami. Praha: Grada, ISBN 978-80-247-1634-3 Beranovský, J., Truxa, J. Alternativní energie pro váš dům. Brno: ERA, 2003. ISBN 8086517-59-4 Cenek, M. a kolektiv. Obnovitelné zdroje energie. Praha: FCC PUBLIC, 2001. ISBN 80901985-8-9 Sequens, E. Slunce – energie budoucnosti. Praha: CALLA, 2003. Šubrt, R. Alternativní zdroje energie. České Budějovice: Energy Centre, 2002. Dufková M., Lipavský M. Obnovitelné zdroje energie. ČEZ, a.s., 2005 Oddělení komunikace ČEZ Energie z obnovitelných zdrojů. ČEZ, a.s., 2003 Alternativní energie. Rozvoj využití OZE ve Velké Británii. 2003/6., str.24 – 25. Kolektiv autorů Velká kniha o energii. L.A. Consulting Agency, spol. s r.o., 2001

58