Pasívny dom. Špičková technológia v slepej uličke

Dalo by sa totiž povedať, že pasívny dom je v akejsi slepej uličke. Ďalšie znižovanie energetickej náročnosti pomocou lepšej izolácie je drahé a neefektívne, požiadavky na dom sú v tomto smere už teraz extrémne a ich splnenie so sebou prináša množstvo obmedzení. Spomeňme napríklad potrebu riadeného vetrania alebo časť okien, ktoré sú neotvárateľné. A čo je najpodstatnejšie, pasívny dom nerieši teplo na ohrev vody spolu s elektrinou pre chod domácnosti. Pritom sú to položky, ktoré náklady na vykurovanie vo väčšine prípadov aj samostatne prevyšujú.

Zoberme si malý modelový dom o podlahovej ploche necelých 75 m², ktorý sa so svojou vymeranou spotrebou energie na vykurovanie 58 kWh/m²/roka súčiniteľom prestupu tepla (U) obvodovou stenou 0,17 W/(m²K) neradí ani medzi nízkoenergetické stavby. Podľa stupňovej metódy výpočtu unikne pri ploche obvodovej steny 92 m² touto stenou ročne 3,5 GJ tepla [1]. Keďže sa jedná o ľahkú stavbu, musíme do obvodového múru pridať 10 cm polystyrénu, aby sme splnili požiadavky pre pasívny dom. Potom dostaneme súčiniteľ prestupu tepla 0,12 W/(m²K), čím podľa rovnakej metódy výpočtu ročne ušetríme 1,1 GJ tepla (305 kWh).Pri vykurovaní plynom a cene 1,3 Kč/kWh teda ročne zaplatíme o necelých 400 Kč menej. Pokiaľ pôjdeme ešte ďalej, tak pridaním ďalších 5 cm polystyrénu dostaneme U = 0,1 W/(m²K) a úsporu 0,3 GJ (83 kWh resp. 108 Kč) za rok. Pritom len za tých 5 cm polystyrénu zaplatíme v dnešných cenách 6 000 Kč. Na izoláciu strechy s podlahou je to podobné a pozitívny prínos medzi normovou stavbou a pasívnym domom je veľmi malý.

Nie všetko je ale pri pasívnych domoch extrém. Zmysel majú určite kvalitné okná s dobrým zasklením. Okrem úspory za vykurovanie prinášajú aj lepšie úžitkové vlastnosti. V zime sa nerosia a v lete poskytujú lepšiu ochranu pred horkom. Rekuperácia a hlavne s ňou súvisiaci prísun čerstvého vzduchu je podľa môjho názoru asi to najlepšie, čo môžeme na pasívnom dome nájsť.Len je škoda, že vďaka vzduchotesnosti je na nej dom takmer závislý.

Tab. 1: Požadované a odporúčané hodnoty súčiniteľa prestupu tepla pre rodinné domy

Energie je všade okolo nás dostatok

Na každý m² vhodne orientovanej plochy dopadne každoročne v podmienkach ČR zhruba 1 000 kWh energie. V prípade nášho domu s „áčkovou“ strechou to činí 45 000 kWh/rok (½ strechy orientovanej na juh), čo pri zozbieraní pomocou fotovoltaických panelov s účinnosťou 16 % činí 7 200 kWh.Z jedného FV panelu o rozmeroch 160 × 100 cm potom 260 kWh. Pre vykurovanie a ohrev vody môžeme pritom využiť aj termické kolektory, ktorých celoročná účinnosť dosahuje bežne 60 a viac percent [2]. To sú obrovské čísla a v porovnaní s nimi sa necelých 3 000 kWh ročne ušetrených v prípade pasívnej varianty toho istého domu nezdá hneď nejako závratných. Tabuľka 2 ukazuje reálne čísla (potreby tepla na vykurovanie a ohrNiečo naznačuje posledný riadok s termickými panelmi. Oproti výrobcom deklarovanej viac než 60 % účinnosti premenia panely v skutočnosti necelých 40 % dopadajúceho slnečného žiarenia. Nie je to žiaden podvod, ale dôsledok toho, že systém nie je využívaný efektívne. S rastúcou teplotou absorbénu sa totiž viac energie vyžiari späť do oblohy a maximálny účinok tak logicky klesá. Podobne je to s tepelným čerpadlom, ktorého účinnosť je najväčšia pri malom rozdiele teplôt. Efektívnejšie využívanie obnoviteľnej slnečnej energie nám poskytne navyše kWh bezplatnej energie ročne! Tu je obrovský priestor pre ďalší vývoj a je dosť možné, že sa raz dočkáme domov bez potreby prípojok na distribučné siete. Oveľa väčší priestor, ako ponúka len izolovanie.

Tab. 2: Energetická bilancia ukážkového domu so 75 m² podlahovej plochy spĺňajúceho iba odporúčania normy

Nie je potrebné len šetriť

Že máme dostatok energie zo Slnka, ktorá súhrnne pokrýva celú ročnú spotrebu domu, sme si už ukázali. Pasívne domy však namiesto väčších ziskov a lepšej akumulácie idú cestou neefektívnosti a plytvania so zdrojmi, ktoré sú nám dostupné a to celkom zdarma. Zdokumentujem to na dvoch prípadoch:

lete je potrebné okná chrániť trvalo napríklad zatienením markízou. Podstatnú časť dopadajúcej energie z juhu teda vedome odtienime a zahodíme.. Takisto kolektory nemožno dosť dobre umiestniť pred okná, a tak nám pre nich zostane východná a západná stena, poprípade väčšinou na sever orientovaná strecha.

Hrubou izoláciou prichádzajú pasívne domy o drahocenný priestor. Na ďalších 10 cm polystyrénu u nášho popisovaného domu spotrebujeme 9,2 m³ miesta, čo nám ušetrí každoročne iba 305 kWh. Efektívnejšie by dokonca bolo tento priestor venovať akumulačnému zásobníku s vodou a raz za rok ho nabiť a vybiť.

Fotovoltaické panely majú v porovnaní s termickými menšiu účinnosť avšak vyrobená elektrická energia má širšie využitie

Záver

Nová koncepcia energeticky šetrných domov, kde nebude najdôležitejším meradlom tepelná izolácia, istotne nahradí súčasný pasívny model. Vzhľadom k vývoju využívania obnoviteľných zdrojov sa oveľa prezieravejšie javí počítať zároveň s efektívnym využívaním energie zo Slnka a s jej akumuláciou. Správne orientovaná strecha, kam sa dá umiestniť dostatok panelov, technická miestnosť s priestorom na akumuláciu a nízkoteplotný vykurovací systém umožňujúci napríklad účinné využitie tepelného čerpadla, sú istotne správnou voľbou. A to aj napriek tomu, pokiaľ by mal dom spĺňať „len“ odporúčania súčasnej tepelno-technickej normy. Každopádne by úroveň zateplenia mala zodpovedať úrovni technického zariadenia a obidvoje by sa mali vhodne dopĺňať. Len týmto spôsobom vedie cesta k ďalšiemu vývoju.

Literatúra:

[1] Tzb-info: Potreba tepla pre vykurovanie a ohrev teplej vody, výpočet

[2] www.regulus.cz