Jak budeme v dřevostavbě topit?

Ani naše rozhodování nebylo ze začátku zcela jednoznačné, věděli jsme však, že rozhodně nechceme topit plynem (ovlivněno především cenou přípojky a také trošku „pocitovými“ důvody) a elektrickými přímotopy (ovlivněno spotřebou a cenou „paliva“). Naší představou byl nějaký pokud možno ekologický způsob vytápění s využitím alternativních zdrojů energie a podmínkou krb.

Klasické způsoby vytápění

Mezi klasické a doposud nejrozšířenější způsoby vytápění bychom mohli zařadit topení elektřinou, plynem a tuhými palivy. Dokud nebude současné technické vybavení na takové cenové úrovni, aby se nezanedbatelné procento domů mohlo stát energeticky soběstačnými (tzn. být samy sobě malou elektrárnou, která v obdobích s minimálními zisky energie z alternativních zdrojů čerpá z naakumulovaných zásob), bude nejvyužívanějším zdrojem v domácnostech elektrická energie distribuovaná rozvodnou sítí. Elektřina se dnes totiž alespoň částečně podílí na chodu většiny zařízení pro vytápění i pro získávání energie z alternativních zdrojů.

Když pomineme elektrické přímotopy, bojlery, topné podlahové elektrické kabely a různé způsoby přitápění elektrickou energií, neobejde se bez ní regulace a řízení tepelných čerpadel, vzduchotechnických jednotek, výměníků krbových vložek, solárních panelů ani všech digitalizovaných kotlů na tuhá paliva s centrálním řízením. Ač se to může zdát paradoxní, elektrická energie je kromě záložního zdroje vytápění (většinou elektricky řízeného) a tepla vyrobeného vlastními obyvateli jedním z nejdůležitějších zdrojů „vytápění“ pasivního domu. Ten totiž počítá především se zisky tepla jako vedlejšího produktu domácích, převážně elektrických, spotřebičů.

Palivem pro tepelné zdroje s nejvyšší spotřebou však stále díky své dostupnosti zůstává plyn. Avšak kvůli rostoucím cenám a po nepříjemné zkušenosti s přerušením dodávky z ruských zásob stále více domácností uvažuje o návratu k tuhým palivům nebo přechodu k jejich ekologičtějším variantám, jako jsou například peletky nebo jiná biomasa.

Plyn jsme zavrhli hned zpočátku a ani elektřina jako jediný topný zdroj nepřipadala v úvahu. Líbila se nám představa topení v krbu, které by však muselo být kombinováno s nějakým záložním zdrojem. Také jsme pokukovali po solárních panelech a rekuperaci (důvodem byla hlavně akční nabídka energetického paketu RD Rýmařov), ale například tepelná čerpadla jsme vůbec neřešili, protože nám přišla příliš nedostupná. A nakonec bylo všechno jinak.

Energetický paket a teplovzdušné vytápění s rekuperací tepla

V době, kdy jsme se rozhodli pro stavbu domu s RD Rýmařov, přišla tato společnost s nabídkou energetického paketu, který měl výrazně přispět ke snížení spotřeby energie pro vytápění a ohřev teplé vody a bylo jej možné pořídit ke všem typovým i akčním domům. Nabídka obsahovala řízené větrání s rekuperací tepla, solární ohřev teplé vody, instalaci izolační předstěny do obvodových stěn a zasklení oken s izolační folií Heat Mirror.

Energetický paket byl krokem ze standardního energeticky úsporného domu k domu nízkoenergetickému, a proto jsme o jeho pořízení začali vážně uvažovat. Když jsme však řešili řízené větrání s rekuperací, nabízela se možnost využít potřebné rozvody (samozřejmě s větším průměrem) rovnou i pro teplovzdušné vytápění. Tato varianta by si vyžádala vyšší investici v podobě vzduchotechnické jednotky, regulace a odpovídajících rozvodů, ale pro jejich instalaci v domě jsme již byli prakticky rozhodnuti. Navíc by nám byly z rozpočtu domu odečteny rozvody topení, typová topná tělesa, elektrokotel a bojler, které bychom nahradili jinými zdroji. Výhodou tohoto řešení je také úspora místa určeného pro radiátory a možnost rozvedení sálavého tepla krbu po domě, aniž by tyto rozvody byly napojeny přímo na krb.

RD Rýmařov spolupracuje při instalaci a zpracování projektů systémů řízeného větrání a teplovzdušného vytápění s rekuperací tepla výhradně s českou firmou ATREA, což je zárukou vysokého standardu kvality těchto zařízení. Podmínkou pro dosažení jejich maximální účinnosti je instalace zmiňované izolační předstěny, která snižuje součinitel prostupnosti tepla obvodových stěn domu. Pro pořízení předstěny v rámci paketu jsme byli také rozhodnuti, takže to pro nás nepředstavovalo žádnou komplikaci.

Jedinou položkou, kterou jsme nechtěli z paketu využít, byla okna z pěti komorových PVC profilů v bílé barvě s izolační fólií Heat Mirror. Chtěli jsme vlastní dřevěná okna, což pro naše obchodní zastoupení představovalo trošku problém, ale na centrále v Rýmařově považovali naše přání za samozřejmost a dodávku vlastních oken nám bezvýhradně umožnili.

Za zmínku jistě stojí fakt, že v současné akci nabízí RD Rýmařov energetický paket, jehož součástí jsou trojskla, izolační předstěna a solární panely v ceně všech typových domů.

Krb

Krb byl jedinou věcí, u které jsme se jednoznačně shodli, že v domě musí být - ale paradoxně zřejmě ještě několik měsíců jako jediný článek topného systému v domě zatím nebude. Krb, v našem případě v podobě vestavěné krbové vložky, je jedinečným prvkem interiéru, jehož užívání vytváří příjemnou atmosféru a zároveň se významně podílí na vytápění domu i případném ohřevu teplé vody. Typům, výběru a realizaci krbu v dřevostavbě a všem souvisejícím požadavkům na bezpečný a bezproblémový provoz se budeme podrobněji věnovat ve 20. části seriálu, proto se zde zmíním pouze o původně zamýšlené variantě využití krbu v našem domě.

Ohřev teplé vody

Původně jsme chtěli krb využívat jako hlavní zdroj pro vytápění i ohřev teplé vody. Krb s vlastními teplovzdušnými rozvody po celém domě jsme zamítli hned ze začátku kvůli zvýšené prašnosti i nechtěnému přenosu zvuků a pachů a zvolili jsme krbovou vložku s teplovodním výměníkem. Výměník měl být napojený na akumulační nádobu s elektrickým dohřevem, který by byl využíván pro případy nedostatečné zásoby teplé vody či jako náhradní varianta v situacích, kdy by nebylo možné zatopit v krbu. Tato akumulační nádoba měla zároveň sloužit jako zdroj tepla pro teplovzdušné vytápění (samostatný okruh rozvodů, není napojen na krb) s rekuperací.

V létě by však topení v krbu postrádalo smysl a využívat neustále pro ohřev vody elektřinu by se značně prodražilo. Proto jsme hledali způsob, jak tuto situaci vyřešit, a rozhodli jsme se pro kombinaci se solárními panely, které měly zajistit ohřev teplé vody částečně v jarních a podzimních měsících a plně v měsících letních.

Stále více jsme však naráželi na argumenty, které nám využití solárních panelů i teplovodního výměníku rozmlouvaly. Nevýhodou solárních panelů jsou totiž minimální zisky v zimním období a naopak vysoké přebytky v letních měsících. Ideálním řešením pro využívání přebytků by byl dohřev vody v bazénu, jelikož však žádný nemáme a ani jeho pořízení neplánujeme, měli jsme obavu z přehřívání a nuceného odpojování systému. Určitou roli hrál i fakt, že orientace naší střechy vůči světovým stranám není úplně ideální, což by mělo vliv na snížení účinnosti solárních panelů, která by byla sice dostatečná pro domácí použití, ale kvůli omezenému výkonu bychom nedosáhli na dotace z programu Zelená úsporám.

Teplovodní výměník zase představuje riziko v případě výpadku dodávky elektrické energie, kdy dojde k přerušení provozu oběhového čerpadla a tím i k zastavení cirkulace a odvodu horké vody z výměníku, což může způsobit jeho přehřátí a poškození. Pro tyto případy je nutné mít k dispozici náhradní zdroj elektrické energie nebo nainstalovat speciální pojistný ventil, který odpustí vodu blížící se teplotě varu do kanalizace a nahradí ji studenou vodou z vodovodního řádu.

U krbové vložky s teplovodním výměníkem je také třeba věnovat pozornost přesnému nastavení výkonu pro vytápění (sálavé teplo do prostoru) a výkonu pro ohřev vody. Pokud je výkon příliš nízký, nebude možné vytápět všechny požadované prostory a v případě předimenzování výkonu bude naopak docházet k přetopení, což bude vyžadovat omezování přívodu vzduchu do topeniště, jehož následkem je znečišťování (zakouření) prosklených částí krbu a zanášení komína. Nevýhodou je také hlučnost provozu oběhového čerpadla, které by mělo být umístěno v blízkosti krbu, a zanášení částí výměníku sazemi a dehtem, pokud se v systému nachází voda s příliš nízkou teplotou, která rovněž může způsobovat korozi.

Jako problém se nám také začala jevit nutnost neustálé obsluhy a přikládání do krbu, včetně zajištění dostatečné zásoby kvalitního otopu, ze které by se časem mohla stát spíše otravná povinnost než potěšení z přitápění v krbu, což by mohlo vést k nadměrnému využívání náhradního zdroje pro ohřev vody a tím ke zvyšování nákladů.

Alternativní zdroje energie

Pod tíhou všech těchto argumentů jsme byli postaveni před alternativu v podobě tepelného čerpadla. O této variantě jsme vůbec neuvažovali, považovali jsme ji za cenově nedostupnou, naprosto mimo naše reálné finanční možnosti. Proto jsme se o nabídku tepelných čerpadel vůbec nezajímali a nevyhledávali jsme k této problematice ani žádné informace. Ukázalo se však, že tepelné čerpadlo může být daleko lepším, jednodušším a komfortnějším řešením pro vytápění a ohřev teplé vody, než původně zamýšlená varianta v podobě krbové vložky s výměníkem doplněné solárními panely.

Tepelných čerpadel totiž existuje několik druhů dle kombinace typu zdroje získávání energie (země, vzduch, voda) a způsobu předávání energie do domu (vzduch, voda), čemuž odpovídají i rozdílné pořizovací a provozní náklady. S obecně nejvyšší počáteční investicí je nutné počítat u čerpadel kombinace země/voda (vzduch) a voda/voda, pro jejichž funkci je nezbytné vybudování zemních vrtů či výměníků a naopak nejméně nákladné je pořízení tepelného čerpadla v kombinaci vzduch/vzduch (v podstatě se jedná o klimatizaci). Na druhou stranu je třeba uvážit skutečnost, že tepelná čerpadla využívající jako zdroj tepelné energie zemi či vodu vykazují menší spotřebu elektrické energie a delší životnost než tepelná čerpadla odebírající teplo ze vzduchu. Avšak celková investice vždy závisí na konkrétních podmínkách dané stavby a lokality a samozřejmě také na kvalitě pořizovaného zařízení.

V našem případě mělo tepelné čerpadlo fungovat jako hlavní tepelný zdroj pro teplovzdušné vytápění a ohřev teplé vody. Protože jsme však nechtěli investovat do zemních vrtů, nabízelo se jasné řešení v podobě tepelného čerpadla v kombinaci vzduch/voda. Tento typ čerpadla funguje na principu odebírání tepla ze vzduchu, které předává vodě sloužící pro vytápění a k běžné spotřebě. Obvykle se jedná o splitové (dělené) provedení, kdy je vnější jednotka (výparník s ventilátorem) umístěna vně domu (na podstavci na zemi, na stěně, případně na střeše) a vnitřní jednotka s kompresorem, oběhovým čerpadlem a všemi dalšími komponenty se nachází uvnitř domu v technické místnosti.

Nevýhodou tohoto typu čerpadla je nižší účinnost při silných mrazech, avšak nejmodernější typy čerpadel už jsou dimenzovány tak, aby podávaly optimální výkon při teplotách až -20 °C. Naopak předností čerpadla kombinace vzduch/voda je příznivá cena, univerzální možnost použití a snadná montáž.

Další možností, jak dosáhnout úspory elektrické energie, je instalace tepelného čerpadla v kombinaci s nízkoteplotním systémem vytápění v podobě podlahového topení, které pro svou funkci využívá vodu ohřátou na nižší teplotu než klasické radiátory. I my jsme tuto možnost zvažovali, nakonec jsme však zůstali u původní varianty teplovzdušného vytápění s rekuperací tepla.

A naopak se již nevyplatí pořizovat k tepelnému čerpadlu solární panely pro ohřev teplé vody. Náklady na ohřev vody tepelným čerpadlem jsou tak nízké, že solární panely již nemají příliš co ušetřit, a návratnost takovéto investice by byla v porovnání s úsporou a s přihlédnutím k životnosti tohoto systému prakticky nulová.

Co se tedy týká vytápění, nakonec jsme vybrali variantu, se kterou jsme původně vůbec nepočítali. Tepelné čerpadlo vzduch/voda v kombinaci s teplovzdušným vytápěním s rekuperací tepla s možností přitápění v krbu je řešení vhodné pro nízkoenergetické i pasivní domy a plně splňuje naše představy o ekologickém a úsporném vytápění pro náš dům. Další nespornou výhodou pořízení tepelného čerpadla, která zde ještě nebyla zmíněna, je možné čerpání dotace z programu Zelená úsporám ve výši 50.000,- Kč a snížená sazba pro odběr elektrické energie.

Přestože jsme se pro tuto změnu rozhodli až po vypracování projektu domu a projektu vytápění pro stavební povolení, nepředstavovalo naše rozhodnutí pro RD Rýmařov žádnou komplikaci. Projektant společnosti ATREA, který zpracovával náš projekt teplovzdušného vytápění, flexibilně zareagoval na naše požadavky a projednal s naší dodavatelskou firmou pro tepelné čerpadlo hranici dodávky obou systémů. Bez problémů proběhla také montáž všech zařízení – na koordinaci prací se montážní technik dodavatelské firmy domluvil s vedoucím montáže domu přímo na stavbě. Později jsme také zjistili, že některá obchodní zastoupení RD Rýmařov přímo spolupracují s dodavateli tepelných čerpadel a jsou schopna plně zajistit koordinaci dodávky a montáže těchto zařízení bez nutné aktivní spoluúčasti klienta.

O tom, že společnost RD Rýmařov do budoucna počítá s využitím alternativních zdrojů energie ve svých domech, svědčí nejen současný akční energetický paket, ale především nový pasivní dům Nova 101. Společnost RD Rýmařov se tak stala jednou z prvních společností na našem trhu, která svým klientům nabízí typový pasivní dům. Součástí standardního vybavení tohoto domu jsou peletová kamna se samoobslužným podáváním, solární panely pro ohřev teplé vody a přitápění a vzduchotechnická jednotka Duplex RB pro teplovzdušné vytápění s rekuperací tepla.

Komplexní řešení

Při výběru vhodného zdroje pro vytápění a ohřev teplé vody je vždy nutné brát dům v úvahu jako komplexní celek, který se bude nacházet v určitých klimatických podmínkách s určitou orientací ke světovým stranám. Již při přípravě projektu je třeba se snažit vytěžit z těchto podmínek maximum (např. umístit prosklené části domu na jižní stranu pro pasivní zisky sluneční tepelné energie v zimních měsících) a naopak nepříznivé vlivy co nejvíce redukovat (např. technické zázemí domu orientovat na stranu severní, zajistit vhodné odstínění jižní strany v letních měsících atd.).

Při výběru vhodného zdroje vytápění s odpovídajícím výkonem je třeba počítat s celkovou tepelnou ztrátou domu a uvědomit si, jak velkou roli při úspoře energie hraje zateplení, kvalitní výplně stavebních otvorů a celková koncepce domu.