Ze slunce, země nebo biomasy. Zdroje tepla je nejlepší kombinovat

Klasické vytápění plynovým nebo elektrickým kotlem, případně spalováním tuhých paliv, bylo dlouhou dobu nejsnazším a zároveň nejvýhodnějším řešením, jak zajistit v domácnosti teplo. To ale s nejistou dostupností plynu, vysokými cenami energií a rostoucími nároky na udržitelnost dnes u mnoha budov přestává platit. Po otopných systémech, které čerpají energii z obnovitelných zdrojů, se tak poohlíží nejen ti, kdo zvažují stavbu nového domu, ale také majitelé nemovitostí, u kterých se vytápění standardními zdroji stále méně vyplácí.

Na trhu se zároveň objevují úsporná řešení, která dokážou klasické topení buď nahradit, nebo alespoň částečně doplnit a tím odlehčit celkové finanční zátěži za vytápění. Přitom jsou šetrnější k životnímu prostředí, takže do budoucna budou lépe odpovídat zpřísňujícím se ekologickým pravidlům.

Žádné z nich ale není všespásné, a proto je důležité znát jejich limity a dobře si jejich instalaci rozmyslet. První překážkou bývá zpravidla vysoká pořizovací cena, která se u některých tepelných zdrojů rychle vrátí na úsporách, u jiných může být návratnost investice sporná, a to i s využitím státních dotací, které se na většinu alternativních zdrojů tepla vztahují. Otázkou může být také životnost zařízení, prostor, jenž potřebuje ke svému provozu, časové a finanční náklady na údržbu nebo účinnost v méně příznivých podmínkách.

Fotovoltaika: téměř na každou střechu, vyplatí se při celoročním užívání

Pokud v domě topíte elektricky, nabízí se využívat energii ze slunce pomocí fotovoltaiky. Solární panely umožňují domácnostem dosáhnout určité míry energetické soběstačnosti a snižovat provozní náklady především na chod domácích spotřebičů, mohou být ale dobrým pomocníkem i při vytápění.

Fotovoltaika pochopitelně sama o sobě netopí. Slouží k výrobě elektřiny a je přitom závislá na sluneční aktivitě, takže nejvíc energie vyrábí v době, kdy je vytápění domácností nejméně potřeba. Mohlo by se tedy zdát, že pro topení se příliš nehodí. Pokud je ale systém chytře propojený s tepelným čerpadlem, může pokrýt spotřebu vytápění v jarním a podzimním období, a navíc v létě zlepšit komfort domácnosti chlazením. V průběhu letních měsíců tak díky nejvyšší účinnosti fotovoltaiky může fungovat chlazení domu zadarmo.

Hlučnost dnešních tepelných čerpadel odpovídá zhruba hlasitosti zapnuté myčky na nádobí. Ovlivnit se dá správným umístěním venkovní jednotky, vhodným nadimenzováním, případně protihlukovým krytem.

Foto: AC Heating

„Taková kombinace solární elektrárny s tepelným čerpadlem je ideálním a plnohodnotným řešením pro energetické a tepelné hospodaření po většinu roku, jelikož teplá voda na mytí nebo voda pro vytápění či chlazení bude čistě z vaší vlastní výroby nebo jen s velmi nízkými provozními náklady,“ potvrzuje vedoucí fotovoltaických instalací společnosti Woltair Lukáš Papež. Tímto propojením lze podle jeho zkušeností ušetřit ročně za energie i sto tisíc korun.

Výhodou solárních panelů je fakt, že se dají nainstalovat na téměř všechny typy střech. Jedinou podmínkou je dostatečná pevnost krovů, které musí panely unést. Jeden solární panel ale váží přibližně 25 kg, což je pro běžnou střechu v dobré kondici přijatelná zátěž. „V dnešní době už není problém instalovat fotovoltaické elektrárny ani v chráněných krajinných oblastech. Zákazníkům dokážeme dodat například černé panely, které schválil k instalaci i Krkonošský národní park,“ říká specialista řízení produktů společnosti ČEZ Pavel Fajx.

Oproti elektrokotli nabízí tepelné čerpadlo úsporu až 60 procent energie.

K nevýhodám fotovoltaiky patří zejména vysoká vstupní investice, závislost na slunci a klesající účinnost panelů s časem. „Co však výhodnost těchto řešení opravdu snižuje, je neodborná či nedbalá montáž, špatně navržené rozložení panelů nebo nerespektování výrobní křivky,“ dodává Fajx. Naráží přitom na to, že v posledních pár letech začala na trhu s fotovoltaickými elektrárnami působit spousta firem bez odborných zkušeností a dostatečného zázemí. „Bohužel aktuálně již vidíme první společnosti, které mají problémy s realizací. Instalují po dlouhých lhůtách, realizují jen částečně nebo nainstalují technologii a zákazník má problém získat revizi,“ varuje Fajx před situacemi, kdy mohou lidé nesprávné volby dodavatele litovat.

Tepelné čerpadlo: nejlevnější na provoz, hodí se do rodinných domů

Provozně nejlevnějším zdrojem vytápění domů jsou tepelná čerpadla. Ta odebírají teplo ze země, z vody nebo ze vzduchu a rozvádí ho do otopného systému. „Oproti elektrokotli nabízí úsporu až 60 procent energie,“ tvrdí Fajx. Největších úspor jde podle něj dosáhnout při zmíněné kombinaci čerpadla s fotovoltaikou, která zajistí energii potřebnou k provozu čerpadla.

Alternativní zdroje vytápění – výhody a nevýhody

Moderní tepelná čerpadla je možné využít i k chlazení, které je s rostoucími teplotami v létě stále potřebnější. Jako ekologický způsob vytápění, který neprodukuje žádné emise, jsou vyhledávaným řešením. „Kvalitní tepelná čerpadla disponují chytrou regulací, která umožňuje kromě chlazení v letních měsících i pracovat s předpovědí počasí a zajistit bezchybný chod díky automatické dálkové diagnostice,“ představuje přednosti tohoto typu vytápění Martin Kopáček, specialista společnosti AC Heating.

Stejně jako v případě fotovoltaiky, i u tepelných čerpadel je největší nevýhodou vysoká pořizovací cena, a to především u varianty země/voda, která vyžaduje realizaci hlubinného vrtu. „U starších domů je také potřeba zvážit úpravu otopné soustavy. Tepelné čerpadlo je totiž nejefektivnější při nižší teplotě výstupní vody. To je ideální pro podlahové vytápění, ale příliš se nehodí pro radiátory, u kterých potřebujeme dosáhnout vysoké teploty,“ vysvětluje Fajx. Když má jeden malý radiátor vytápět celou místnost, musí se rozehřát na vyšší teplotu. To v případě tepelného čerpadla není moc efektivní. U domů s radiátory proto může být řešením zvýšit výhřevnou plochu buď přidáním dalších radiátorů, nebo změnou typu radiátoru z dvouřadého na trojřadý. U méně kvalitních instalací hrozí hlučnější provoz nebo nepříjemné vibrace.

Obecně se tepelná čerpadla hodí pro rodinné domy, které mají otopnou soustavu s nižší teplotou vody. Výběr nejvhodnějšího typu závisí především na umístění objektu a na dispozicích konkrétního pozemku. Čerpadla, která odebírají teplo přímo ze vzduchu, jsou méně náročná na prostor a instalaci, mají ale nižší výkon a životnost. Ta, která si teplo berou přímo ze země – ať už prostřednictvím hlubinného vrtu nebo zemního kolektoru – jsou výkonnější, ale dražší. „V tuzemských podmínkách většinou postačí čerpadla vzduch/voda. Ve výše položených oblastech s tuhými zimami už ale jejich účinnost nemusí být dostatečná,“ upozorňuje Fajx.

Sluneční kolektory: na přitápění do pasivního bydlení

S teplem ze slunce umí nejlépe pracovat kapalinové nebo teplovzdušné kolektory. Ty pohlcují přímé sluneční paprsky nebo difuzní záření a koncentrují ho do ohniska, kde ve speciálním potrubí protéká kapalina nebo vzduch, který je pak vháněn do otopného systému. Solární kolektory mají stejný problém jako fotovoltaika: nejvýkonnější jsou v létě. Proto nejde očekávat, že si pomocí solárních kolektorů celoročně vytopíte dům. Vyplatí se ale pro ohřívání teplé vody a případně na přitápění. Často se také používají pro ohřívání vody v bazénu. Pokud ale potrubím slunečních kolektorů protéká přímo bazénová voda, je třeba ho na zimu vypouštět, aby ho po zamrznutí voda neroztrhla.

Solární ohřev vody s možností přitápění se vyplatí především majitelům nízkoenergetických a pasivních rodinných domů s podlahovým vytápěním, kteří chtějí ušetřit na nákladech za vytápění a zároveň využít obnovitelný zdroj energie. Systém se může hodit domácnostem s vyšším počtem obyvatel, kde je potřeba ohřívat větší množství vody.

Jako zdroj tepla jsou sluneční kolektory pouze doplňkovým zařízením, které dokáže v chladnějších dnech předehřát topný okruh. Neobejde se ale bez údržby, za kterou zaplatíte zhruba stejně jako v případě konvenčních kotlů. Životnost slunečních kolektorů je přibližně 20–25 let, což je v porovnání s kotlem asi o deset let delší. Podle specialisty na solární systémy Pavla Kociána je potřeba s využitím kolektorů počítat už při projektování stavby a zajistit v otopné soustavě vhodnou velikost akumulační nádrže. Vzhledem k vysokým vstupním nákladům doporučuje pořízení solárních kolektorů důkladně zvážit a konzultovat s odborníky. „Nejdůležitějším faktorem při volbě solárního systému je jeho životnost, protože pouze ta může zajistit návratnost vaší investice,“ připomíná Kocián.

Infrapanel citlivě doplní interiér, kde často ani nepoznáte, kde je zdroj tepla umístěný. Může vypadat jako lustr, obraz, tabule nebo třeba zrcadlo.

Foto: Infrasystémy

Infratopení: obraz, který vytápí interiér chalup

Dalším chytrým řešením může být vytápění pomocí infrapanelů. Ty působí v interiéru velmi elegantně, mohou vypadat jako zrcadlo, nástěnný obraz nebo ploché stropní svítidlo, ve skutečnosti ale zajišťují velmi účinné vytápění prostoru. Vytvářejí záření, které volně prochází vzduchem a v kontaktu s pevnými předměty, jako je stěna, strop, nábytek nebo podlaha, se přemění na sálavé teplo. Při dopadu na prosklené plochy se toto záření odrazí zpátky do místnosti, takže teplo navíc neuniká ven okny a skleněnými dveřmi.

Úspora energie spočívá v tom, že mezi podlahou a stropem je minimální teplotní rozdíl, takže k dosažení tepelné pohody stačí nižší průměrná teplota než v případě konvenčního vytápění. V místnosti vyhřívané tímto způsobem vám nebude teplo jen u radiátoru (který tu vůbec nenajdete), ale pocítíte ho rovnoměrně ve všech koutech a na všech úrovních. Skvělou výhodou je pro alergiky také to, že infrapanely nevíří prach a nevysušují vzduch.

U nízkoenergetických domů, které vyžadují minimální množství tepla, je infratopení ideálním řešením. Panely se vyrábějí už od nízkého příkonu a jednotlivé prostory si můžete vyladit podle přesně vypočítaných tepelných ztrát. Každou místnost je totiž možné regulovat samostatným termostatem s možností napojení na centrální řízení teploty přes počítač nebo tablet.

Infratopení se také může hodit majitelům rekreačních budov, kde mohou bezpečně a levně udržovat potřebnou teplotu například během zimního období, kdy objekt nevyužívají.

Stavba

Stáhněte si přílohu v PDF

Ekologické kotle: pokryje teplo a horkou vodu v celém domě

Úspornou variantou může být také volba kotle na spalování bioodpadu. Ten zajistí poměrně levné a ekologicky šetrné vytápění rodinného domu a pokryje potřebu tepla i teplé vody v domácnosti. Nejčastěji spalují biomasu ve formě pelet, briket, štěpků nebo kusového dřeva metodou zplynování, kdy se palivo přeměňuje na plynovou hořlavinu, která se následně spaluje a ohřívá topnou vodu. Díky tomuto procesu je spalování účinnější a vytváří méně emisí.

Pro běžnou domácnost je nejméně náročný kotel na pelety, které jsou kompaktní a topení je jednoduché na obsluhu. Právě náročnost obsluhy je totiž jednou z otázek, kterou si kladou ti, kdo tento způsob vytápění zvažují. Na trhu už ale existuje velká škála vysoce automatizovaných kotlů, které si poradí s přikládáním i odstraňováním popela ze spalovací komory. Některé kotle na biomasu umožňují i dálkové monitorování nebo automatické zapalování. Automatický by u těchto kotlů měl být i mechanismus čištění, aby se zabránilo zanášení tepelného výměníku jemným popelem bez pravidelné ruční obsluhy.

Článek byl publikován ve speciální příloze HN Stavba.