Nízkoenergetický dům: Moderní řešení úsporného topení

Nízkoenergetický dům je stavba navržená tak, aby spotřebovávala minimální množství energie na vytápění, chlazení a provoz domácnosti. Díky kombinaci kvalitní izolace, moderních oken, vzduchotěsné konstrukce a efektivních topných systémů, jako je podlahové nebo infračervené topení, je možné výrazně snížit náklady na energii a zároveň zlepšit komfort bydlení. Postavení domu s téměř nulovou spotřebou energie může být jednoduché a finančně nenáročné.

Energetické třídy budov v Česku

A (mimořádně úsporná) – budova s velmi nízkou spotřebou energie a vysokou energetickou účinností; často se jedná o pasivní nebo nízkoenergetické domy.
B (velmi úsporná) – budova s nízkou spotřebou energie a dobrými izolačními vlastnostmi.
C (úsporná) – běžná moderní budova, která splňuje standardní energetické požadavky.
D (méně úsporná) – budova s vyšší spotřebou energie, často starší stavba vyžadující zlepšení.
E (nehospodárná) – budova s neefektivním využitím energie; vyšší náklady na provoz.
F (velmi nehospodárná) – budova s výrazně vyšší energetickou náročností.
G (mimořádně nehospodárná) – nejhorší třída s nejvyšší spotřebou energie a náklady na provoz.

Energetická třída A je nejvyšší stupeň energetické náročnosti budov, který je v rámci EU povinen pro všechny nové stavby od roku 2021. Energetická třída A je hodnocení primární energie. Tyto podmínky pro dům nemluví o tom, jak je dům kvalitně postavený, ale hlavně o tom, jaký má dopad na životní prostředí. Tyto hodnoty jsou obvykle uvedeny energetickém certifikátu který se dodává ke domu.

Globální ukazatel primární energie musí být roven nebo menší než je horní hranice energetické třídy A0 (≤ 50 kWh/m²/rok ).

Prvky, které ovlivňují celkovou bilanci

Prvků, které ovlivňují celkovou bilanci domů, je více. Důležitý je například tvar stavby. Domy se čtvercovým půdorysem mají většinou menší ztráty než ty s komplikovanějšími tvary (například do L). Podstatná je také orientace vůči světovým stranám. Velká okna na jih přinášejí větší solární zisky a tedy částečně snižují energii potřebnou k vytápění.

Samotná lokalita také zaváží. Dům postavený v jižních částech země dokáže získat více energie ze slunce než například v Ostravě. V neposlední řadě je to také velikost samotného domu. Zde platí paradox, že čím je dům větší, tím je menší spotřeba energie na m2. Zároveň se vyplatí i dvoupatrový dům, kde platí, že vrchní patro je částečně vytápěno teplem z přízemí.

Jak navrhnout nízkoenergetický dům aby spadal do energetické třídy A

Tepelnětechnická norma ČSN 73 0540-2 požaduje navrhovat jednotlivé konstrukce stavby tak, aby splňovaly určený tepelný odpor. Nazývá se také součinitel prostupu tepla konstrukcí. Z normy přímo vyplývá, že jak je navržen projekt, mělo by tomu tak být i ve výstavbě. Tato norma je součástí širší soustavy ČSN 73 0540 – Tepelná ochrana budov, která obsahuje i další části pro výpočtové metody, návrhové hodnoty apod.

Praxe je mnohdy jiná a návrh podle dokumentace není vždy dodržen, Při zpřísnění energetické třídy z B na A nastala změna požadavků na tepelné odpory konstrukcí.

Pozor na problematická místa

Použijete-li klasické zdící materiály bez zateplení, dalšími problematickými místy jsou podlaha, strop, nadokenní překlady a prostupy přes konstrukci. Přes napojení železobetonové základové desky nebo stropu se zdicími materiály se stavba v zimě nejvíce ochlazuje. Mnohem efektivnější řešení je souvislé vnější zateplení od základů po zateplení střechy. Totéž platí i pro napojení střechy na betonový věnec obvodové stěny. Typickou slabinou zděných domů jsou také nadokenní překlady. I když zvolíte prefabrikovaný překlad, tak prostor pro izolaci je stále poměrně malý. Nemluvě o venkovních roletách či žaluzií, které lze pěkně skrýt do zateplení.

Nezapomeňte na rekuperaci, která je při tříde A nezbytná

Stavba v kategorii A, neboli nízkoenergetický dům potřebuje řízené větrání s rekuperací, kde dochází ke zpětnému získávání tepla z odváděného vzduchu. Nespornou výhodou je v první řadě kvalita vzduchu bez potřeby větrání pomocí oken, což přináší úspory nákladů na vytápění. Odváděný vzduch prochází rekuperačním výměníkem, kde své teplo předává studenému čerstvému ​​přiváděnému vzduchu. Provoz takové vzduchotechniky i při největší výměně vzduchu musí být nehlučný. Celý systém je třeba kvalitně naplánovat, aby byl správně dimenzován a zároveň přístupný i pro čištění.

Náklady na technologie, pro dosažení energetické třídy A

Možností a kombinací jak postavit nízkoenergetický dům a dosáhnout energetickou třídu A je mnoho. Technologie jako krb a kamna na peletky pomáhají, což si ukážeme níže při přepočtu. No ne každý má zájem o pracné topení, kde potřebujete nosit dřevo nebo peletky. Pokud jste zastáncem moderních technologií, nepodceňte jejich výběr a hlavně schopnost spolupráce, což v konečném důsledku ovlivní náklady na energie. Faktory, které rozhodují o úspěchu výpočtu, se nazývají faktory primární energie.

Faktory primární energie

Zde je vidět, že rozdíl mezi jednotlivými palivy je obrovský. Takže moderní a dobře zateplený dům může skončit s elektrickým podlahovým vytápěním ve třídě B a naopak starý dům s kotlem na biomasu může bez problémů skončit v A. V současnosti se častokrát setkáváme is tím, že se nedodržují návrhy projektantů a mnohdy se šetří na nesprávných místech.

Elektrické vytápění s fotovoltaikou: jak dosáhneme třídu A

Ukažme si názorný přepočet pro dům s. rozlohou 120 m2

Odhad spotřeby elektřiny:

Fotovoltaika – vlastní spotřeba

• FV výroba: 6 000 kWh/rok

• Vlastní spotřeba 70 % = 4 200 kWh (s faktorem primární energie 0,0)

• Ze sítě se odebere jen 1 200 kWh

Výpočet primární energie: 

Podělíme primární energii metry čtverečními a vyjde nám:

E (PE) = 2640/120 a vyjde nám 22 kWh m2/rok

Výsledek:

Závěr: 

Dům s potřebou tepla 20 kWh/m²·rok a fotovoltaikou 4–6 kWp
➡️ bez problémů splňuje energetickou třídu A i při elektrickém podlahovém topení

Sumarizace technologie

Před nesmyslnými tvrzeními, že elektrické topení je drahé, je nejlepší se obranit matematickými výpočty a fakty, proto jsme uvedli celý postup. Při potřebě tepla 20 kWh/m2 na rok, bude reálná spotřeba domu na vytápění 20*120 = 2,400 kWh za rok. Číslo 2400 výnásobíme cenou za kWh a dostaneme kolik nás bude stát elektrické podlahové vytápění za 12 měsíců. Při průměrné ceně 7,5 Kć za 1 kWh dostaneme 2400*7,5 = 18 000 Kč. Takže reálné náklady na vytápění budou 1500 Kč měsíčně. Častokrát slyšet kritická vyjádření hlavně od lidí, kteří koupili dům od developera a spotřeba vychází značně vyšší. To je už většinou záležitost dodržení projektu, zateplení fasády, střechy, dodržení materiálové skladby a podobně. Bohužel tyto věci vyjdou najevo někdy až po hlubší analýze nebo po kontrole stavby termokamerou v zimním období.

Topné folie jsou skvělou investicí pro nízkoenergetické novostavby, které splňují požadované normy a provedené práce jsou v určité kvalitě. Nespornou výhodou tohoto systému je absolutní bezúdržbovost a nízká vstupní investice. Ano tepelné čerpadlo má v podzimním období nižší spotřebu, ale v zimě si také dotápí elektrickou spirálou, což se projeví na konečném účtu za energie.

Shrnutí dosažení energetické třídy A

• přesný energetický přepočet – dostanete od energetického špecialisty
• optimální volba paliva a kombinace zdrojů
• rekuperace – zabezpačí Vám úsporné větrání a čerstvý vzduch po celý rok

Orientační příklad

Řekněme: dům potřebuje 2400 kWh/rok na vytápění. Cena elektřiny řekněme 7,5 Kč/kWh.

Elektrické vytápění

• Potřeba = 2 400 kWh/rok

• Náklad = 2 400 × 7,5 Kč = 18 000 Kč/rok

• Za 20 let (bez růstu ceny): 18 000 × 20 =  360 000 Kč

• Plus investice (podlahové elektrické topení + rozvody) – předpoklad 85 000 Kč (odhad) → celkem ~ 445 000 Kč za 20 let.

Tepelné čerpadlo

• Pri COP = 3 → potřeba elektřiny = 2 400 / 3 ≈ 800 kWh/rok

• Náklad = 800 × 7,5 Kč = 6000 Kč/rok

• Za 20 let = 6000 × 20 = 120 000 Kč

• Investice: vyšší – napr 350 000 Kč (instalace tepelného čerpadla + potřebné rozvody)

• Celkem ~ 470 000 Kč za 20 let.

V tomto jednoduchém příkladu tedy topné fólie vycházejí lépe o ~ 25 000 Kč.

V podstatě platí že při elektrickém vytápění jsou náklady na začátku nižší, ale tepelné čerpadlo je násobně dražší a komplexnější záležitost, přičemž málokteré se dožije více než 15 let bez nákladného servisu nebo generální opravy. Pokud si k ceně tepelného čerpadla připočtete roční servisy tak do ceny vstoupí 3600 Kč x 20 = 72 000 Kč za servis.

Co je výhodnější – infra vytápění nebo tepelné čerpadlo?

Záleží na typu nemovitosti. U menších a dobře zateplených domů často vítězí infra vytápění s topnými fóliemi díky nižší pořizovací ceně a nulové údržbě. Tepelné čerpadlo je vhodné pro novostavby s velkou topnou plochou.

Jaká je životnost topných fólií?

Topné folie mají životnost až 50 let a jejich provoz je bezúdržbový. Jsou odolné vůči poruchám, a pokud jsou správně instalovány, nevyžadují žádné zásahy po celou dobu životnosti. Navíc, vytápění topnými fóliemi se používá v bezemisních budovách. V konečném důsledku má být každá budova v Evropské unii bezemisní, což znamená, že dnes instalovaný systém topných fólií bude io 20 nebo 50 let preferovaným řešením vytápění.