Majitelia pozemkov, na ktorých je plánovaná stavba nového rodinného domu, vyhľadávajú predovšetkým bezobslušné systémy. Dnes ľudia vítajú možnosť vracať sa z práce do domácností, ktorých vnútorná klíma je automaticky udržiavaná na príjemných teplotách a súčasne je dom vetraný tak, aby nestúpala koncentrácia CO2… Už pri návrhu stavby je preto vhodné vypracovať podrobný odborný koncept. Ten, okrem iného, dovedie majiteľov k čo najnižšej závislosti na prísune energií z verejných zdrojov, ktorých ceny rok od roku narastajú. Naznačme si, ako je možné dosiahnuť vyššie uvedené ciele.
Súzvuk stavebného organizmu
V dome spolu všetko súvisí, jedná sa o „živý organizmus“, v ktorom sú jednotlivé súčasti prepojené podobne ako je to v ľudskom tele. A preto aj výber vykurovacieho systému závisí na konkrétnej konštrukcii domu (vrátane jeho tvaru, veľkosti) na orientácií stavby, na type jej zateplenia, na materiáloch používaných pri výstavbe, na intenzite vetrania objektu apod. Vykurovacie sústava nemálo ovplyvňuje výsledný vzhľad stavby či už v exteriéri, tak vo vnútri. K dokonalému súzvuku všetkých stavebných a technických funkcií je teda potrebné brať do úvahy všetky vplyvy. Výsledkom často býva tepelné čerpadlo – univerzálny a pritom úsporný zdroj tepelnej energie.
Nielen vykurovanie
Pokiaľ sa investor rozhodne pre vykurovanie tepelným čerpadlom (TČ), je potrebné poznať tepelné straty domu (tie vypočíta energetický špecialista). Následne určíme počet vykurovacích kruhov, následne čo všetko bude energia dodaná tepelným čerpadlom poháňať. Až potom stanovíme vhodný typ TČ tak, aby systém nebol poddimenzovaný či naopak. Prvý prípad by navýšil prevádzkové náklady domu, naddimenzované čerpadlo môže častejšie spínať, čo výrazne skracuje jeho životnosť. Vždy počítame s ohrevom TV a vody vykurovacej, ktorá objekt vykuruje, prípadne TČ ohrieva bazénovú vodu.
Najviac účinné a tiež energeticky šetrné je tzv. celoplošné vykurovanie, kedy vykuruje celá plocha stropu alebo podlahy pomocou podlahových či stropných rozvodov. Fyzikálne sa jedná o sálavý spôsob vykurovania, najviac účinný a zároveň najpríjemnejší o ktorom máme na webe aj viac článkov. V lete je možné potom týmto stropom a podlahou chladiť. Chladenie dokáže typ TČ, ktoré je k tomu určené alebo tiež klimatizácia, pracujúca na tom istom princípe (laicky povedané, čerpá teplo z interiéru a „ohrieva“ vonkajší vzduch). V časoch, kedy sú v strednej Európe teplejšie letá, je letné chladenie interiéru skoro nevyhnutnosťou.
Teplo z prírody
Tepelné čerpadlá odoberajú teplo zo svojho okolia pomocou chladiva (podobne ako chladnička), ktorým pomocou kompresoru odovzdávajú energiu k ohrevu vykurovacej či úžitkovej vody. Zdrojom tepla môže byť zem, voda (studňa, jazero či koryto rieky), či vzduch. Každý má svoje pozitíva aj negatíva. „Dolovanie“ tepla zo zeme je nákladné, čerpanie z vodných tokov a jazier naráža na legislatívne brzdy a ostáva vzduch, ktorý je v našich podmienkach najviac využívaný. Hlavnou výhodou TČ vzduch-voda/vzduch je nižšia obstarávacia cena súvisiace aj s ich ľahkou inštaláciou a nižšími nárokmi na priestor. Narúšajú však vzhľad budovy a sú občas kritizované za vysokú hlučnosť v porovnaní s inými druhmi TČ. Ich vonkajšie jednotky sú zvyčajne umiestnené na vonkajšom obvodovom múre objektu či na streche. Je však možné použiť špeciálne tiché tepelné čerpadlá alebo tie štandardné umiestniť do rôznych pohľadovo riešených krycích boxov, ktoré môžu zároveň tlmiť hluk z kompresorov a ventilátorov.
Iným prípadom je TČ zem-voda, ktoré už nie je tak frekventované. Jeho obstarávacie náklady sú vyššie, avšak účinnosť patrí k najvyšším a ekologická stopa k najnižším. Financie na vstupe sú navyšované hlavne potrebou vykonať vertikálne hlbinné vrty či inštalovať horizontálne plošné zemné kolektory. Systém vertikálny môže zasahovať až do hĺbky viac než 100 metrov, ale jeho kladom je, že môže byť realizovaný aj na menšom pozemku. V prípade horizontálneho systému je naopak potrebné disponovať väčšou stavebnou parcelou, ale potrubie je položené zhruba 1 meter pod povrchom, výkopové práce sú preto minimálne. Zároveň je eliminované riziko, ktoré nastáva v prípade hlbinných vrtov – občasné studené miesta ochladzujúce teplonosné médium, horizontálna sústava totiž čerpá teplo z väčšej plochy než vertikálna. Prevádzkové náklady sú v obidvoch prípadoch výrazne nižšie, než u čerpadla vzduch-vzduch alebo vzduch-voda už len z toho dôvodu, že nie je potrebné obstarávať si vedľajší zdroj tepla. Teplota v zemi je stabilná po celý rok a jednotka je preto funkčná aj vo veľmi mrazivom počasí.
Nie je úspora ako úspora
Tepelné čerpadlá sú mnohými odporcami kritizované hlavne kvôli vyšším investičným nákladom. Nie vždy sú však zohľadňované prevádzkové výdaje, ktoré sú v prípade tepelného čerpadla zanedbateľné. A predovšetkým sa zabúda na to, že TČ neslúži len k ohrevu vykurovacej vody. Architekt, ideálne v spolupráci s projektantom (aj jednotlivými subdodávateľmi) môže na základe majiteľovho zadania vytvoriť veľmi efektívny a hospodárny systém, ktorý umožní tepelnému čerpadlu účinne spolupracovať s inými zariadeniami v dome a permanentne tak znižovať prevádzkové náklady domu.
Efektívna koordinácia
Tepelné čerpadlo nie je vždy jediným zdrojom tepla, býva dopĺňané napríklad elektrokotlom alebo aj lokálnymi vykurovacími zariadeniami (krbom apod.), ktoré však spínajú len občas. K chodu čerpadla je potom potrebné len malé množstvo elektrickej energie. Tá môže byť buď získavaná od verejného dodávateľa elektriny, ale tiež vyrábaná individuálne. Tepelné čerpadlo je ideálne prepojované s fotovoltaickými elektrárňami na strechách obsluhovaných domov a ich produkcia bežne dostačuje potrebám TČ.
Nech už TČ súznie so solárnymi panelmi alebo je kombinované s rekuperačnými jednotkami, vetracími systémami, zavlažovaním záhrady, osvetlením či tienením okien, vo všetkých prípadoch môže byť obsluha zjednodušená univerzálnym riadiacim systémom. Je možné tak vytvoriť efektívnu inteligentnú domácnosť, ktorá berie do úvahy teplotu vonkajšieho aj vnútorného priestoru, upravuje činnosť zariadenia podľa aktuálneho slnečného svitu, vetrá, kúri a majiteľ môže všetko ovládať vzdialene svojim mobilným telefónom. Prevádzka je zefektívnená spôsobom, ktorý predlžuje životnosť tepelného čerpadla.
Voľná energia z prírody
Tepelné čerpadlá sú účinné zariadenia využívajúce rôzne zdroje tepla, ktoré ponúka príroda či prevádzka domu. Pri zohľadnení hlavných parametrov akými sú prevádzkové náklady, komplikovanosť obsluhy, životnosť zariadenia a cena, vychádza ako jedno z najvýhodnejších riešení realizácia vykurovania v novostavbe tepelné čerpadlo. V objekte slúži ako jediný zdroj tepla, prípadne funguje v súčinnosti so zdrojom vedľajším.
Čítajte tiež:
Hlučnosť vonkajších jednotiek tepelných čerpadiel
Základné rozdelenie tepelných čerpadiel
Aktívne chladenie pomocou tepelných čerpadiel
Pravda a nepravda o tepelných čerpadlách
Tepelné čerpadlo a ako mu porozumieť
