Pasívny dom. Špičková technológia v slepej uličke

Dalo by sa totiž povedať, že pasívny dom je v akejsi slepej uličke. Ďalšie znižovanie energetickej náročnosti pomocou lepšej izolácie je drahé a neefektívne, požiadavky na dom sú v tomto smere už teraz extrémne a ich splnenie so sebou prináša množstvo obmedzení. Spomeňme napríklad potrebu riadeného vetrania alebo časť okien, ktoré sú neotvárateľné. A čo je najpodstatnejšie, pasívny dom nerieši teplo na ohrev vody spolu s elektrinou pre chod domácnosti. Pritom sú to položky, ktoré náklady na vykurovanie vo väčšine prípadov aj samostatne prevyšujú.

Zoberme si malý modelový dom o podlahovej ploche necelých 75 m², ktorý sa so svojou vymeranou spotrebou energie na vykurovanie 58 kWh/m²/roka súčiniteľom prestupu tepla (U) obvodovou stenou 0,17 W/(m²K) neradí ani medzi nízkoenergetické stavby. Podľa stupňovej metódy výpočtu unikne pri ploche obvodovej steny 92 m² touto stenou ročne 3,5 GJ tepla [1]. Keďže sa jedná o ľahkú stavbu, musíme do obvodového múru pridať 10 cm polystyrénu, aby sme splnili požiadavky pre pasívny dom. Potom dostaneme súčiniteľ prestupu tepla 0,12 W/(m²K), čím podľa rovnakej metódy výpočtu ročne ušetríme 1,1 GJ tepla (305 kWh).Pri vykurovaní plynom a cene 1,3 Kč/kWh teda ročne zaplatíme o necelých 400 Kč menej. Pokiaľ pôjdeme ešte ďalej, tak pridaním ďalších 5 cm polystyrénu dostaneme U = 0,1 W/(m²K) a úsporu 0,3 GJ (83 kWh resp. 108 Kč) za rok. Pritom len za tých 5 cm polystyrénu zaplatíme v dnešných cenách 6 000 Kč. Na izoláciu strechy s podlahou je to podobné a pozitívny prínos medzi normovou stavbou a pasívnym domom je veľmi malý.

Nie všetko je ale pri pasívnych domoch extrém. Zmysel majú určite kvalitné okná s dobrým zasklením. Okrem úspory za vykurovanie prinášajú aj lepšie úžitkové vlastnosti. V zime sa nerosia a v lete poskytujú lepšiu ochranu pred horkom. Rekuperácia a hlavne s ňou súvisiaci prísun čerstvého vzduchu je podľa môjho názoru asi to najlepšie, čo môžeme na pasívnom dome nájsť.Len je škoda, že vďaka vzduchotesnosti je na nej dom takmer závislý.

Tab. 1: Požadované a odporúčané hodnoty súčiniteľa prestupu tepla pre rodinné domy

Súčiniteľ prestupu tepla U [W/(m².K)]
	Bežné novostavby (ČSN 73 0540-2)		Nízkoenergetický dom	Pasívny dom
	požiadavka	odporúčanie	odporúčanie
Obvodové steny – ťažké	0,38	0,25	0,19	0,15
Obvodové steny – ľahké	0,3	0,2	0,15	0,12
Strecha plochá alebo šikmá do 45°	0,24	0,16	0,12	0,12
Podlaha nad exteriérom	0,24	0,16	0,12	0,12
Podlaha na teréne	0,45	0,3	0,2	0,15
Okná	1,7	1,2	0,8	0,8

Energie je všade okolo nás dostatok

Na každý m² vhodne orientovanej plochy dopadne každoročne v podmienkach ČR zhruba 1 000 kWh energie. V prípade nášho domu s „áčkovou“ strechou to činí 45 000 kWh/rok (½ strechy orientovanej na juh), čo pri zozbieraní pomocou fotovoltaických panelov s účinnosťou 16 % činí 7 200 kWh.Z jedného FV panelu o rozmeroch 160 × 100 cm potom 260 kWh. Pre vykurovanie a ohrev vody môžeme pritom využiť aj termické kolektory, ktorých celoročná účinnosť dosahuje bežne 60 a viac percent [2]. To sú obrovské čísla a v porovnaní s nimi sa necelých 3 000 kWh ročne ušetrených v prípade pasívnej varianty toho istého domu nezdá hneď nejako závratných. Tabuľka 2 ukazuje reálne čísla (potreby tepla na vykurovanie a ohrNiečo naznačuje posledný riadok s termickými panelmi. Oproti výrobcom deklarovanej viac než 60 % účinnosti premenia panely v skutočnosti necelých 40 % dopadajúceho slnečného žiarenia. Nie je to žiaden podvod, ale dôsledok toho, že systém nie je využívaný efektívne. S rastúcou teplotou absorbénu sa totiž viac energie vyžiari späť do oblohy a maximálny účinok tak logicky klesá. Podobne je to s tepelným čerpadlom, ktorého účinnosť je najväčšia pri malom rozdiele teplôt. Efektívnejšie využívanie obnoviteľnej slnečnej energie nám poskytne navyše kWh bezplatnej energie ročne! Tu je obrovský priestor pre ďalší vývoj a je dosť možné, že sa raz dočkáme domov bez potreby prípojok na distribučné siete. Oveľa väčší priestor, ako ponúka len izolovanie.

Tab. 2: Energetická bilancia ukážkového domu so 75 m² podlahovej plochy spĺňajúceho iba odporúčania normy

Mesiac	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Celkom
Potreba tepla na vykurovanie [kWh]	742	706	604	392	162	0	0	0	64	295	501	713	4 180
Potreba tepla na ohrev vody [kWh]	527	476	527	510	527	510	527	527	510	527	510	527	6 205
Spotreba elektriny (4 osoby) [kWh] *)	475	431	475	461	475	461	475	475	461	475	461	475	5 600
Dopadajúca slnečná energia [kWh/m²]	22	36	83	117	150	167	167	139	100	56	25	19	1 081
Zisk z 12 FV panelov (19,8 m²) [kWh]	63	104	239	337	432	481	481	400	288	161	72	55	3 113
Zisk z 24 FV panelov (39,6 m²) [kWh]	126	208	478	674	864	961	961	800	576	322	144	110	6 226
Zisk z 4 termických panelov (9 m²) [kWh] **)	85	178	279	365	394	412	411	403	349	286	136	60	3 359
*) Pri priemernej spotrebe v domácnosti 1800 kWh/osoba/rok Zásobník 400 l nahrievaný v rozmedzí 10–80 °C; teplota odoberanej vody 55 °C

Nie je potrebné len šetriť

Že máme dostatok energie zo Slnka, ktorá súhrnne pokrýva celú ročnú spotrebu domu, sme si už ukázali. Pasívne domy však namiesto väčších ziskov a lepšej akumulácie idú cestou neefektívnosti a plytvania so zdrojmi, ktoré sú nám dostupné a to celkom zdarma. Zdokumentujem to na dvoch prípadoch:

lete je potrebné okná chrániť trvalo napríklad zatienením markízou. Podstatnú časť dopadajúcej energie z juhu teda vedome odtienime a zahodíme.. Takisto kolektory nemožno dosť dobre umiestniť pred okná, a tak nám pre nich zostane východná a západná stena, poprípade väčšinou na sever orientovaná strecha.

Hrubou izoláciou prichádzajú pasívne domy o drahocenný priestor. Na ďalších 10 cm polystyrénu u nášho popisovaného domu spotrebujeme 9,2 m³ miesta, čo nám ušetrí každoročne iba 305 kWh. Efektívnejšie by dokonca bolo tento priestor venovať akumulačnému zásobníku s vodou a raz za rok ho nabiť a vybiť.

Fotovoltaické panely majú v porovnaní s termickými menšiu účinnosť avšak vyrobená elektrická energia má širšie využitie

Záver

Nová koncepcia energeticky šetrných domov, kde nebude najdôležitejším meradlom tepelná izolácia, istotne nahradí súčasný pasívny model. Vzhľadom k vývoju využívania obnoviteľných zdrojov sa oveľa prezieravejšie javí počítať zároveň s efektívnym využívaním energie zo Slnka a s jej akumuláciou. Správne orientovaná strecha, kam sa dá umiestniť dostatok panelov, technická miestnosť s priestorom na akumuláciu a nízkoteplotný vykurovací systém umožňujúci napríklad účinné využitie tepelného čerpadla, sú istotne správnou voľbou. A to aj napriek tomu, pokiaľ by mal dom spĺňať „len“ odporúčania súčasnej tepelno-technickej normy. Každopádne by úroveň zateplenia mala zodpovedať úrovni technického zariadenia a obidvoje by sa mali vhodne dopĺňať. Len týmto spôsobom vedie cesta k ďalšiemu vývoju.