Úspora tepelné energie v domácnostech – 3. část

Autor se ve 3. závěrečném pokračování zabývá dalšími možnostmi úspor ve vytápění bytů, či domů. Příklady jsou cíleny především na rady pro běžné uživatele, kterým není lhostejné drancování zdrojů a přírody.

Recenzent: Richard Valoušek

Úvod

Šetřit tepelnou energii lze ještě dalšími způsoby, než byly popsány v 1. a 2. části. Na úsporu tepla mají vliv také způsob vytápění, akumulace tepla, řízené větrání, překážky při proudění vzduchu, správná teplota vzduchu v místnosti, tepelný zisk, činnost lidí, použité palivo atd.

Způsob vytápění

Vytápění se z hlediska způsobu šíření tepla rozděluje na konvekční (proudění) a radiační (sálání). Rozložení teploty vzduchu v místnosti má velký vliv na pohodu prostředí. Ideální rozložení teploty se vztahuje k místům u podlahy, ve výši hlavy dospělé osoby a pod stropem. Nad podlahou má být teplejší vzduch než pod stropem. Tento požadavek lze částečně splnit podlahovým vytápěním. Optimální rozložení teploty vzduchu v místnosti ukazuje obr. 19.

Předávání tepla sáláním z podlahy je výhodné jak z hlediska tepelné pohody, tak i hospodárnosti vytápění. Podlahové vytápění se sálavým předáváním tepla, ve srovnání s radiátorovým (předávání tepla prouděním), uspoří díky nižší potřebné výsledné teplotě přibližně 6 % tepla, a tím i paliva pro vytápění.

Akumulace tepla v nádrži

Při náhlém venkovním oteplení může docházet k přetápění místností. Zdroj tepla nedokáže rychle reagovat a přebytečné teplo, obsažené ve vodě, se proto akumuluje do velkých nádrží a využije později. [1]

Pouze při správném objemu akumulační nádrže je zaručeno efektivní ukládání energie ode všech zdrojů tepla zapojených do otopné soustavy (sluneční energie, dřevo, tepelná čerpadla) a následné předávání této energie otopné soustavy nebo k využití teplé vody pro užitkové účely.

„Chytré“ akumulační nádrže využívají efektivně svou celou kapacitu a udržují teplotní vrstvení. Jedná se o regulaci teploty vody do všech jednotlivých otopných okruhů na sekundární straně pomocí trojcestných směšovacích armatur. Tak je zajišťován hospodárný (minimální) odběr ohřáté vody z akumulační nádrže.

Akumulační nádrže mají objem až několik set litrů. V akumulační nádrži může být umístěno několik výměníků tepla. Jejich počet závisí na zdrojích tepla, ze kterých se teplo do nádrže dostává. Zdroje tepla, které pracují s jinou teplonosnou látkou (z důvodů tlaku, či nemrznoucí směs) se zapojují do otopné soustavy přes výměníky.

Řízené větrání a výměna vzduchu

Tímto způsobem větrání se vymění vzduch v místnostech hospodárným způsobem. Správným umístěním větracích elementů nedochází ke vzniku plísní v rozích a na stěnách místností.

Nové, nebo zmodernizované, domy z hlediska úspor tepla využívají rekuperační jednotky. Systém rekuperace rozvádí čistý vzduch zbavený nečistot do všech částí objektu, odsává zápachy z kuchyně, WC a snižuje vlhkost vzduchu v koupelně nebo prádelně. Zajišťuje tak celkovou tepelnou rovnováhu a příjemné klima. Pomáhá splnit parametry nízkoenergetického, či pasivního domu. Rekuperační jednotka je zapojena a provozována trvale. [2]

U domů bez rekuperace se má větrat krátce a intenzivně, přibližně jednou za hodinu. Výměna vzduchu musí odpovídat požadavkům na hygienický provoz místnosti – viz tab. 5.

K hospodárnému větrání přispívá značnou měrou tzv. hybridní sy­stém větrání. Využívá se přitom kombinace přirozeného a nuceného větrání místností. Počáteční přirozené větrání se používá tak dlouho, dokud se nezhorší kvalita vzduchu na určitou předem určenou hodnotu. Poté vzduchové čidlo upozorní na špatnou kvalitu vzduchu v místnosti a zapne se nucené větrání místnosti.

Překážky cirkulace vzduchu

Vzduch musí proudit trvale, aby neustále předával teplo z otopného tělesa do vytápěné místnosti. Překážky v cirkulaci mohou výrazným způsobem ovlivnit množství tepla, které se dostává do užívaného prostoru v místnosti. Tím, že vzduch správně neproudí, se značným způsobem zvýší množství tepla, které je zapotřebí k dosažení tepelné pohody v místnosti. Překážek, které omezují přístup tepla, je mnoho. K častým patří široký okenní parapet, ochranné kryty proti poškození otopných těles, ozdobné kryty před otopnými tělesy, dlouhé záclony nebo závěsy pokrývající část, v některých případech až celé otopné těleso.

Správné nastavení teploty vzduchu ve vytápěných místnostech

Správně nastavenou teplotou vzduchu lze ušetřit značné množství tepelné energie. Snížením teploty vzduchu o 1 °C se sníží tepelná náročnost o cca 6 %. Tab. 6 ukazuje doporučenou teplot v obytných místnostech trvale užívaných i občasně užívaných (rekreačních). Všechny teploty i vlhkost jsou doporučené a uživatel bytu (domu) je samozřejmě může dle vlastní ­potřeby změnit. Tepelnou pohodu značně ovlivňuje i velké množství květin v místnosti, protože při jejich zalévání se do místnosti vnáší poměrně velké množství vlhkosti, které je třeba otopnou soustavou odpařit, čímž dochází ke snížení výsledné teploty.

Tepelný zisk

Každý člověk produkuje určité množství tepla. Podle druhu vykonávané činnosti dodává do místnosti různé množství tepelné energie, které se považuje za tepelný zisk. Větší počet osob vykonávající určitou práci může produkovat tepelný zisk, který má vliv na pohodu prostředí. V místnostech, kde se vykonává práce, se může vytápět na nižší teplotu, a tím se uspoří množství dodávaného tepla.

Tepelný zisk vzniká také při dlouhodobém používání elektrických spotřebičů, které produkují teplo. Patří k nim počítače, tiskárny, sporáky, vařiče a další spotřebiče. Rovněž od nich se šíří do místností teplo a mohou být považovány za dodatkový zdroj tepla.

Chemie ve vytápění

Některé chemické prostředky zlepšují předávání tepla.

Pouhým okem je materiál vnitřních stěn otopné soustavy (radiátorů, trubek a expanzních nádob) hladký. Nicméně při pohledu pod mikroskopem tyto vnitřní stěny otopné soustavy hladké nejsou.

Nalezneme zde mnoho nedokonalostí (např. mikrotrhliny a mikropraskliny), které zhoršují optimální tepelný kontakt a přenos tepla mezi vodou a vnitřní stěnou otopné soustavy. Je to způsobeno tím, že voda má vysoké povrchové napětí a není schopná proniknout do těchto mikrotrhlin a mikroprasklin.

Přidáním přísady do vody je možné vlastnosti vody upravit a zároveň eliminovat nedokonalosti vnitřních stěn otopné soustavy. Voda pak může proniknout i do mikrotrhlin a mikroprasklin. Tím se docílí zvýšeného tepelného kontaktu a přenosu tepla.

Paliva

Rovněž spalováním správného paliva lze uspořit určité množství tepla. Některé kotle jsou určeny ke spalování určitého konkrétního druhu paliva. Použitím jiného druhu paliva se změní účinnost spalování nebo dochází k nadměrnému tepelnému namáhání některých částí kotle v místě topeniště.

Uhlí musí mít pro dokonalé spalování správnou zrnitost, dostatek přívodu spalovacího vzduchu, minimální vlhkost. Podobně je to i se spalováním dřeva. Množství tepla je výrazně ovlivněno nejvíce vlhkostí dřeva. Spalováním vlhkého dřeva vzniká méně tepla, více se zanášejí spalinové cesty, klesá účinnost spalování paliva. Vytápět by se mělo dřevem do vlhkosti 15 %. Obecně platí, že sušení palivového dřeva má probíhat v zakrytém dřevníku s přístupem vzduchu ze všech stran. Pokud se v takovém dřevníku suší dřevo 2 roky, pak pravděpodobně již splňuje požadavky na požadovanou vlhkost. Výrobci kotlů přímo uvádějí jejich výkon při použití konkrétního paliva (u tuhého s jakou vlhkostí).

Výhřevnosti dřeva v tab. 8 jsou přibližné, není přitom rozlišeno, zda se jedná o dřevo z listnatých či jehličnatých stromů, z měkkého nebo tvrdého dřeva.

Progresivní soustavy

K otopným soustavám patří moderní (progresivní) řešení vytápění. Zahrnuje kombinaci podlahového a radiátorového vytápění, v každém podlaží rozvaděč tepla, dobrou regulaci výkonu a další prvky.

Závěr

Možností úspory tepla je velké množství. Využitím všech možností v konkrétním vytápěném bytě nebo domě lze uspořit značné množství tepla. Některé možnosti vyžadují velké vstupní náklady (zdroje tepla, inteligentní regulace, podlahové vytápění), ale některé jsou zdarma (odstranění překážek proudění vzduchu, nastavení správné teploty místností). Každý uživatel bytu/domu může zvážit, které možnosti jsou pro něj vhodné a finančně únosné.

Použitá a doporučená literatura

1. https://akumulacni-nadrz.cz/
2. http://www.rekuperace.cz/
3. ČSN EN 12831-1 Energetická náročnost budov – Výpočet tepelného výkonu – Část 1: Tepelný výkon pro vytápění, Modul M3-3, 2018-9

---

Energy Savings in Households – Part 3.

In the third continuation, the author deals with other heat savings options for flats or houses. The examples are mainly targeted at regular users, who are not indifferent to the plundering of natural resources.

Keywords: radiant heating, heat accumulation, heat layering, controlled ventilation