Bankovní institut vysoká škola

Átírás

1 Bankovní institut vysoká škola Úsporné energetické opatrenia pri nehnutel nostiach Bakalárska práca Autor: Antal István Ocenováni majetku Odborný konzultatnt: Msc. Agócs Róbert V Galante december 2012

2 Vyhlásenie: Dolu podpísaný Antal István vyhlasujem, ţe Bakalársku prácu som vypracoval samostatne a v zozname som uviedol všetku pouţitú literatúru. Svojím podpisom potvrdzujem, ţe odovzdaná elektronická verzia práce je totoţná s tlačenou verziou. Beriem na vedomie, ţe odborná práca bude archivovaná v kniţnici BIVŠ, taktieţ ţe prostredníctvom internej elektronickej databázy vysokoškolských prác bude prístupná aj pre tretie osoby. Galanta, december Antal István

3 Poďakovanie Pri vyhotovení mojej bakalárskej práci dlhujem za poskytnutú pomoc poďakovanie môjmu konzultantovi: Róbertovi Agócsovi, ktorý mi bol vţdy a kedykoľvek nápomocne k dispozícii. Ďalej by som chcel poďakovať mojej rodine za ich trpezlivosť a podporu za posledné 3 roky, aby som mohol pokračovať vo svojich štúdiách.

4 Resumé V dnešnom svete všetci zisťujeme, aké je dôleţité rozumné hospodárenie s energiami. Prvotným dôvodom je obmedzené mnoţstvo disponibilných fosílnych energetických zásob. Keďţe z dôvodu poklesu zásob v rodinnom rozpočte pociťujeme negatívne dôsledky neustáleho nárastu cien energií, preto je čoraz väčšia snaha o šetrenie energiou. Prostredníctvom toho narástla poţiadavka na investície s cieľom energetickej úspory. Keď sa obzrieme po trhu, stretávame sa s mnoţstvom moţností, ktorých porovnanie na základe racionálnych hľadísk niekedy znamená výzvu aj pre expertov. Cieľom môjho elaborátu je, aby aj pre jednoduchého priemerného človeka poskytol pochopiteľné usmernenie medzi mnoţstvom energetických opatrení, ktoré v budovách môţeme realizovať. Keďţe na trhu investícií na úsporu energie pociťujeme mnoţstvo mylných názorov a nedostatok informácií, pokúsim sa predstaviť, na základe akých hľadísk sa oplatí realizovať danú nákladnú investíciu, aby sa pre investora skutočne rentovala. V prvom rade sa budem zameriavať na v našom prostredí najrozšírenejšie a najznámejšie moţnosti. Na základe toho môţeme získať informáciu o prednostiach a nevýhodách opatrení, o výške dostupnej úspory. Ďalej porovnajúc investičné náklady a úspory o predpokladanej návratnosti investície. Annotation In our world we all can see, what important is the rational economy by energy. The principal reason is the limited quantity of fossil available energy resources. As we can see negative consequences of exhaustion of reserves, that is why there is a stronger effort to save up energy. On base of these there are more and more demands regarding investments pointing to saving up energy. Looking around at area of market we can meet various possibilities, the comparison of which is rather difficult and it makes big challenge also for experts on base of rational points of view. Purpose of my dissertation is that this should give clear instruction also for average people regarding performance and arrangements can be realized is energetics. As there are some perceiving delusions and lacks of information, so I try to show you, what aspects are at disposal for doing investments that should really be recovered for investor. First of all, I am to touch upon the most popular and essential alternatives turning up in our surroundings there we can put up information about advantages as well as disadvantages of arrangements, about size of savings and about expecting recovering of investment comparing expecting costs of investment and savings. 4

5 Obsah Úvod Dôvody vzniku šetrenia energiou Globálne snahy o šetrenie energiou Vývin vyuţívania energie Vývin výdajov energie maďarských domácností Energetické hospodárstvo, energetický manaţment Energetický certifikát Energetický audit a energetické hospodárstvo Vykurovanie budov Cieľ kúrenia Tepelné straty budov a určenie tepelných nárokov vykurovania Moţnosti energetickej úspory Hospodárnosť energeticko-úsporných opatrení Energetická úspora zníţením tepelných strát budovy Zníţenie filtračných tepelných strát Tepelná izolácia hraničiacich konštrukcií budov Tepelná izolácia budovu ohraničujúcich stien Tepelná izolácia plochých striech Tepelná izolácia konštrukcií ohraničujúcich zastavané podkrovia Tepelná izolácia povalových stropov Pivničné a arkádové stropy Tepelná izolácia na zemi leţiacich podláh a soklov budov Tepelná izolácia pivničných stien Poţiadavka na tepelnú izoláciu okien a dverí Vetracie zariadenie, tepelné straty vetraním Pasívne zuţitkovanie slnečnej energie v budovách Aktívne systémy na vyuţitie energie Alternatívne zariadenia na vyuţitie energie Najčastejšie aplikované moţnosti aktívnej energetickej úspory Zariadenie so slnečným kolektorom Vykurovanie drevom a drevenými paletami Zariadenia s tepelným čerpadlom

6 Systémy so solárnymi batériami Konklúzia...65 Zhrnutie Zoznam pouţitej literatúry

7 Úvod Šetrenie energiou, úspora energie, hospodárenie s energiou majú v našom ţivote čoraz dôleţitejšiu úlohu. Dôleţitosť témy pociťujeme na vlastnom ţivote, existencii. Často sa vynára otázka, ako by sa dalo ušetriť čo najviac peňazí hospodárnym vyuţívaním energie, ďalej zníţením mnoţstva vyuţitej energie, aby nám ostalo viac peňazí, ktoré môţeme minúť na iné oblasti ţivota. V kaţdodennom ţivote sa čoraz viac hovorí o energii, o energetických zdrojoch, úspore energie, hospodárenia s energiou a čo môţe byť dôvodom? To sa dá krátko zodpovedať: Zásoby, zdroje našej Zeme sú obmedzené, v dôsledku čoho vykazujú ceny energie rastúcu tendenciu. Energetický priemysel je z väčšej časti napájaný z takých prvotných energetických nosičov, ktoré nie sú obnoviteľné, čiţe je len otázkou času, kedy sa tieto zdroje vyčerpajú. Výrobu a vyuţitie energie ovplyvňujúce makrohospodárske vplyvy zdvihli oblasť úspory energie a jej moţnosti na významnú tému aj v sektore obyvateľstva. Pokiaľ by štát angaţovane a odhodlane podporoval energeticky efektívne investície, tak by domácnosti nevedeli ušetriť len miliardy, ale mohli by sme počítať s významným mnoţstvom nových pracovných miest, respektíve malo by to pozitívny vplyv na štátny rozpočet a dlhodobo aj na exportnú bilanciu. Energeticky úsporné investície a štátna podpora takýchto investícií nielen na úrovni domácností budú mať priaznivý vplyv, ale značný zisk by priniesli aj národnému hospodárstvu a aj pre spoločnosť. Avšak účastníci investícií pre nie v zodpovedajúcej miere dostupné informácie, existujúce mylné názory, deficit finančných zdrojov, krátkodobý spôsob zmýšľania atď. si často sami určujú hate pri realizácii svojich snáh o energetické úspory, pričom ich poţiadavky o vyšší komfort a lepšiu ţivotnú úroveň neustále narastajú. Medzitým sa čoraz intenzívnejšie ozýva stály nárast cien energie, vplyv výhod z energetických úspor obyvateľstva na makrohospodárstvo. Na stimuláciu investícií do energetických úspor obyvateľstva a energetickej efektivity smerované štátne podpory a podpory priemyselného odvetvia v súčasnosti nemoţno povaţovať za dostačujúce. Pociťujeme deficit štátnej smernice a strategického plánu, ktorý pokryje trh s produktmi a sluţbami energetiky budov a bude obsahovať, konkrétne ciele. V oblasti zmeny klímy a energetickej efektivity prijaté mimoriadne vytýčenie cieľa na úrovni únie štylizuje tri vyčíslené ciele na rok Navýšenie pomeru obnoviteľných zdrojov energie na 20 percent (v rámci konečnej spotrebe energie EU treba 20 % splniť v priemere, Maďarsko musí spolu s Belgickom, Českom a Cyprom splniť 13 % za necelé desaťročie), ďalej 7

8 20-percentné zníţenie celkovej spotreby energie, ako aj zníţenie emisií skleníkových plynov o 20 percent (oproti základnému roku 1990). V Maďarsku bol v roku 2008 pomer obnoviteľných v rámci konečnej spotreby energie 6,6 percent, čím obsadzujeme medzi členskými krajinami EU miesto v spodnej tretine (priemer EU v roku 2008: 9,2 percentá) a zaostávame aj za ostatnými vyšehradskými krajinami. Napriek nízkej hodnote indikátor vykazuje rastúci trend, ale rast by bolo moţné urýchliť zjednodušením schvaľovacieho a regulujúceho procesu a úpravou neúmerného delenia zdrojov podľa súčasného povinného systému prenosu. 1. Dôvody vzniku šetrenia energiou 1.1. Globálne snahy o šetrenie energiou Energetika budov, úspora energie, hospodárenie s energiou a vedomé vyuţívanie energie má v našom ţivote čoraz väčší význam. Všade cítiť snahu o čo najefektívnejšie vyuţitie energie, ďalej o šetrenie energiou, optimalizácia vyuţitia energie vo svete, v Európskej únii, a tým aj v našej krajine podporuje aktuálnosť tejto témy. Kjótsky protokol určuje aj pre Maďarsko na rok 2012 oproti emisnému priemeru rokov percentné zníţenie emisií skleníkových plynov, skutočné emisie však ako po zmene reţimu nasledujúci proces hospodárskej reštrukturalizácie v roku 2008 boli oproti základnému roku niţšie o 36,1 percent, čo moţno pripísať v prvom rade v dôsledku hospodárskeho úpadku po roku 1989 nastávajúcemu poklesu výroby prostredie znečisťujúceho priemyslu. Preto dosiahnutie so zníţením emisií súvisiacej cieľovej hodnoty na rok 2020, okrem plánovaných opatrení obnoviteľných energií a energetickej efektivity, nevyţaduje samostatné štátne opatrenia. Obyvateľstva sa uţ teraz týkajú negatívne vplyvy ţivotného prostredia pre zmenu klímy (záplavové vody, povodne, sucho atď.), taktieţ odstránenie spôsobených škôd má váţny vplyv aj na rozpočet. Keďţe tieto udalosti sa v budúcnosti môţu stať ešte častejšími a extrémnejšími, oveľa väčší dôraz treba klásť na prevenciu a prípravu. Do okruhu tém o klíme a energii patria opatrenia okrem energetických úloh ktoré smerujú na vytvorenie bezpečnosti ţivotného prostredia, na podporu efektívneho hospodárenia s prírodnými zdrojmi a na rozvoj ţivotného prostredia. 8

9 Záväzok Maďarska na rok 2020 je nárast pomeru obnoviteľných energetických zdrojov na 14,65 percent (oproti predpisu únie na 13 %), 10-percentná celková úspora energie a okrem systému EU na obchodovanie s emisiami najviac 10-percentný nárast emisie skleníkových plynov oproti úrovni roku Zlepšenie medzi opatreniami rozoberaného vyuţitia energie je cez renováciu obytných budov priamo aj výdavkov obyvateľstva sa týkajúca otázka, kým nepriamo je moţné zníţiť s nárastom podielu obnoviteľných energií aj vysokú závislosť krajiny od importu energie a z toho pochádzajúce nevýhody. V záujme dosiahnutia týchto cieľov chce vláda formou vyhlásení vo vládnych programoch a v Novom Széchenyiho pláne (Új Széchenyi Terv) začať štvorkrokové energie šetriace programy a zelené energetické hospodárenie. Tu treba spomenúť, ţe do dnešného dňa bola na investície do šetrenia energie obytných budov k dispozícii minimálna výška sumy formou konkurzu. Realizácia môţe prispieť k zníţeniu nezamestnanosti, respektíve pomôţe dostať do popredia inovatívne investície, tým aj domáce vedomosti. 1.2 Vývin využívania energie Jednou z najväčších výziev našej doby je ochrana ţivotného prostredia, zníţenie globálneho otepľovania, pre úbytok fosílnych energetických nosičov vyuţívanie obnoviteľných energií. Na celom svete prebieha nevídaná zaviazanosť voči šetreniu energiou. Prvotným dôvodom je drastický nárast cien energie. Medzi budúcimi výzvami je asi najdôleţitejším faktorom vyčerpanie fosílnych zásob, postupne sa k tomu blíţiac je moţné očakávať nárast cien energií v obrovskej miere, viaznuca dodávka energií, valorizácia energetickej nezávislosti a obnoviteľnej energie a samozrejme umiestnenie čo najšetrnejšej spotreby do popredia. Rodinné domy a byty sú najväčšími spotrebiteľmi energie na svete, zodpovedajú za 40 % vznikajúcej emisie škodlivín. V rámci vyuţitia energie činí pre rodiny z roka na rok najväčší náklad vykúrenie domov a bytov. V súčasnosti je čoraz dôleţitejšia otázka vyuţívania energie a čoraz väčšia je poţiadavka, aby bolo moţné určiť spôsob a mnoţstvo energetického vyuţívania domácností. 9

10 Za posledných 12 rokov sa mnoţstvo domácnosťami spotrebovanej energie prakticky nezmenilo (kleslo len o 0,3 %), kým v roku 1996 bola táto hodnota TJ, zatiaľ v roku 2008 bola TJ. Nezmenilo sa výrazne ani energetické vyuţitie na jednu domácnosť (vzrástlo o 0,6 % z 79,5 GJ na 80,0 GJ), zmenila sa však štruktúra energetického vyuţitia domácností. Hoci nárast ceny zemného plynu značne prekročil priemerný nárast cien (medzi rokmi 2000 aţ 2009 bol nárast 3,5-násobný oproti priemernému 1,8-násobnému vzrastu), predsa sa pomer zemného plynu v energetickom vyuţívaní domácností zvýšil z 39,5 % na 48 %. Rozhodujúcu rolu v tom zohralo to, ţe značne vzrástol počet obcí s plynovým rozvodom (v roku 1996 malo 56 % obcí, v roku ,0 %, v roku ,1 % rozvod plynu). Rozsiahlemu vyuţívaniu zemného plynu pomohlo, ţe koncom 80-tych a začiatkom 90-tych rokov bola cena zemného plynu vo veľkej miere podporovaná. V roku 1996 disponovalo zemným plynom 61,7 % domácností, do roku 2008 však uţ 76,5 %. Medzi rokmi 1996 a 2008 sa mnoţstvo domácnosťami vyuţívaného zemného plynu zvýšilo o 15,3 %. K tomu prispel priebeţný nárast stavu bytov (v roku 1990 bolo 3853,2 tisíc, v roku tisíc a v roku tisíc bytov), pokles hustoty bytov (v roku 1990 bola na sto bytov populácia 269, v roku , v roku ), ako aj nárast priemerného pôdorysu bytov (v roku 1996 to bolo 72 m², v roku m², v roku m², hoci v posledných rokoch sa tempo rastu spomalilo v dôsledku menších pôdorysov novo budovaných bytov). Na jednu domácnosť pripadajúca spotreba zemného plynu sa za 12 rokov zvýšila o 16,8 % (z 30,9 GJ na 36,1 GJ), a na jednu osobu pripadajúca spotreba zemného plynu zasa o 21,9 % (z 11,4 GJ na 13,9 GJ). Spotrebu zemného plynu zvyšovalo aj to, ţe časť domácností namiesto produkcie teplej vody elektrinou prešla na vyuţívanie modernejších a efektívnejších zariadení na zemný plyn. Narástla celková, respektíve na jednu domácnosť pripadajúca spotreba elektrickej energie domácností, najmä preto, ţe vo vlastníctve domácností je čoraz viac elektrických zariadení. V spôsobe ţivota domácností nastávajúce zmeny (napr. dopyt na chladenie bytov v lete), nárast pôdorysu bytu, obmeny vybavenosti domácností za obdobie 12 rokov zvýšili mnoţstvo spotreby elektrickej energie takmer o štvrtinu (24,8 %) (na jednu domácnosť pripadajúca spotreba narástla o 25,9 %, na jednu osobu o 31,3 %). Tempo rastu len v malej miere ovplyvnila expanzia energeticky úsporných prístrojov a techniky (napr. energeticky úsporné domáce stroje a ţiarovky). 10

11 Čoraz dôleţitejšou otázkou sa stáva alternatívne vyuţitie energie domácnosťami. Vo vyuţívaní energie domácnosťami v roku 2008 boli uţ hoci len v stopách, ale predsa prítomné tzv. ekologické alebo alternatívne energetické nosiče. A tak kým 0,1 % domácnosti sa dostalo čiastočne alebo celkom k teplej vode pomocou slnečnej energie, pelety pouţívalo 0,1 % domácností, vykurovanie tepelným čerpadlom ako hlavné kúrenie ešte nemalo vykázateľný pomer Vývin výdajov energie maďarských domácností Medzi rokmi 2000 aţ 2008 sa podiel najväčšieho pomeru výdavkov domácností, ktoré zastupujú dve hlavné produktové skupiny, potraviny a nealko nápoje, respektíve bytové sluţby a výdaj energie v rámci všetkých výdajov, zmenil naopak. Kým na potraviny míňali domácnosti čoraz menej (od roku 2006 vo veľmi malej miere viac), zatiaľ energia a údrţba bytu činí čoraz väčší podiel z príjmu domácností. V roku 2000 domácnosti zo všetkých svojich výdajov dávali na potraviny 29,6 %, na údrţbu bytu 17,6 %, z toho na energiu 11,0 %. Do roku 2008 sa tieto pomery zmenili na 23,7 %, na 22,3 % a na 14,5 %. Domácnosti v prípade stagnujúcich alebo klesajúcich príjmov dokáţu svoje výdavky na potraviny okresať tak, ţe prejdú na lacnejšie výrobky, kupujú tie. Oproti tomu sú výdavky na údrţbu bytu a energie podstatne nepruţnejšie, domácnosti sa ťaţšie dokáţu prispôsobiť čoraz viac rastúcim cenám energií, čo znamená výraznú ťarchu pre rodinný rozpočet. Keďţe značnú časť energetických výdajov domácnosti činia náklady na vykurovanie a chladenie budov, preto aj najväčší potenciál úspory energií a nákladov môţeme dosiahnuť v tejto oblasti Energetické hospodárstvo, energetický manažment. V súčasnosti majiteľ často vynáša rozhodnutie o energetických investíciách budov pod vplyvom reklám, módy, v nedostatočnej miere disponibilných informácií. Investori spravidla nevedia, z akého do akého stavu by sa chceli dostať a či sa tieto náklady v praxi vrátia. Svoje rozhodnutia vynášajú na základe ekonomicky nepodloţených informácií. Čiţe na moţné investície nie je smerodajné na základe energetického prieskumu budovy určené poradie návratnosti jednotkovou investíciou dosiahnuteľná najvyššia emisia CO2. Odborníci 11

12 na energetiku budov sú často nútení, aby vyhotovili odôvodnenie k uţ vynesenému rozhodnutiu vlastníka, napríklad ku konkurzu, alebo v záujme presvedčiť ostatných členov rodiny. Takto sa často bez odôvodnenia realizujú také za renováciu maskované energetické investície, ktorých návratnosť je viac ako 20 rokov, pričom sa ukrátia o uţ za 4 aţ 6 rokov sa vrátiace investičné moţnosti. Bolo by dôleţité, aby sme nielen pri stavbe nového domu, ale aj pri renovácii zmýšľali v dlhodobých moţnostiach. Ak sa uţ raz pustíme do nákladných renovačných prác, vyberajme aspoň také technické riešenia, ktoré podľa moţností aspoň desať-pätnásť rokov obstoja skúškam modernosti. Je účelné pred renováciou vyţiadať si názor, vypočuť si rady v energetike zbehlého odborníka. Naším očakávaním by malo byť, aby sme návrhy nekoncipovali na jednotlivé samostatné konštrukčné prvky (ako napríklad stena, strop, strecha), ale aby bol dom spracovaný ako komplexná jednotka a bolo podané poradie racionálnej realizácie jednotlivých zásahov. Takmer v kaţdom prípade je účelné v rámci jedného projektu vykonať výmenu okien a dverí, dodatočnú izoláciu a plynového zariadenia. Tým predídeme mnohým moţným problémom a aj z hospodárskeho hľadiska je toto riešenie optimálne. Skúmaním energetických renovácií ako investície zisťujeme, ţe sú to za veľmi krátku dobu návratné, takmer 100-percentnú investičnú bezpečnosť poskytujúce riešenia, s ktorými sa navyše výrazne zníţi aj naša závislosť od poskytovateľov energií, respektíve budúcich cien energií Energetický certifikát Na základe energetického certifikátu môţeme dostať od pouţívania budovy a spotrebiteľských zvykov nezávislý, obsiahly obraz o špecifickom ročnom energetickom vyuţití nehnuteľnosti a o predpokladaných nákladoch údrţby. So spôsobom výpočtu, ktorý sa nachádza v Nariadení TNM č. 7/2006. (V. 24.), je moţné na kaţdú skúmanú budovu vypočítať na sumárnu energetickú charakteristiku sa vzťahujúcu hodnotu poţiadavky. Táto hodnota poţiadavky zodpovedá 100 %. Na základe v percentách vyjadrenej hodnoty pomeru energetickej charakteristiky skúmanej budovy a hodnoty 12

13 poţiadavky sa vykonáva energetická kvalifikácia danej budovy na 10-stupňovej stupnici v rozsahu od A+ do I. Nasledovný obrázok obsahuje zaradenie do rôznych energetických kategórií, k hodnote poţiadavky prirovnaný pomer. Obrázok 1 Kategórie zaradenia budov do energetických tried a k tomu prislúchajúca spotreba energie, hodnota poţiadavky v % (zdroj: Fokozottan energiatakarékos - Zvýšene energeticky úsporné Energiatakarékos - Energeticky úsporné Követelménynél jobb - Od poţiadaviek lepšie Követelménynek megfelelő - Poţiadavkám vyhovujúce Követelményt megközelítő - Poţiadavkám pribliţujúce sa Átlagosnál jobb - Od priemeru lepšie Átlagos - Priemerné Átlagost megközelítő - Priemeru pribliţujúce sa Gyenge - Slabé Rossz - Zlé Aj z toho vidieť, ţe energetické vyuţitie priemernej budovy je viacnásobok budovy, ktorá vyhovie dnešnej predpísanej hodnote poţiadavky. Energetický certifikát má zmysel dať urobiť čím skôr aj vtedy, ak sa svojho domova nechceme vzdať, veď energetický certifikát obsahuje aj energetickej úspore napomáhajúce návrhy, ktoré nás usmernia, ako môţeme značne zníţiť energetickú spotrebu a náklady svojej nehnuteľnosti. Podľa prieskumu jednej z najväčších realitných kancelárie u nás otázka procesu energetického certifikátu sa vo väčšine prípadov dostáva na stôl aţ v okamihu zmluvy, medzi hľadiská nákupu sa ešte naozaj nezapracovala. 13

14 Podľa ich prieskumu, podľa nimi realizovaných predajov vyzerá energetické zaradenie domáceho fondu budov nasledovne. Obrázok 2 Energetické zaradenie domáceho fondu budov po energetických kategóriách (Zdroj: Duna House) Ház - Dom Tégla - Tehla Panel - Panel Najväčšiu časť domáceho fondu panelových bytov tvoria byty s energetickým zaradením D. Do od nej lepšej kategórie spadajú cez panelový program prechádzajúce budovy, ktoré typicky dosahujú kategóriu B a C. V prípade rodinných domov najväčšiu časť zastupujú budovy spadajúce do kategórie F s 31 % podielom. Pokiaľ bude od budúceho roku povinné v prípade nehnuteľností na predaj preukázať sa ich energetickým zaradením, a tým budú mať zákazníci na zreteli saj toto hľadisko, pravdepodobne sa preorganizuje aj vyššie uvedený obrázok Energetický audit a energetické hospodárstvo Energetický audit je od energetického certifikátu oveľa detailnejšie skúmanie, ktoré je vhodné pre prípravu na energetické modernizačné investície, ďalej poskytne informáciu pre úlohy efektívneho energetického hospodárenia. 14

15 Energetické hospodárenie je celok takých činností, ktorých cieľom je hospodárne vyuţitie disponibilnej energie. Počas energetického hospodárenia treba zabezpečiť plánované delenie, vyuţitie a kontrolu prvotných energetických nosičov (uhlie, zemný plyn, olej atď.) a druhotných energetických nosičov (elektrická energia, atď.). Spotrebu energie (mnoţstvo, štruktúra) je moţné ovplyvňovať s cenami. Počas energetického auditu sa zamerajú vonkajšie hraničiace konštrukcie budovy, systém technického zariadenia budov (systémy vykurovania, výroby úţitkovej teplej vody, chladenia, vzduchotechniky a osvetlenia), ako aj spotrebiteľské a prevádzkové zvyklosti. Ako súčasť energetického auditu sa analyzujú energetické faktúry za uplynulé roky a spotrebné údaje sa porovnajú s počítaným energetickým vyuţívaním. Na základe termo-technických charakteristík, údajov energetickej spotreby, aktuálnych energetických cien a spotrebiteľských zvyklostí môţeme podať návrhy na zníţenie energetických nákladov. Energetický audit obsahuje detailne vypracované návrhy ohľadom moţností energetických úspor, kým energetický certifikát podáva krátke textové návrhy. K jednotlivej alebo spoločnej realizácii návrhov energetického auditu na úsporu energie vyhotovíme odhad nákladov a vypočítame, koľko bude po realizácii návrhov predpokladané vyuţívanie energií a jeho náklady. Na základe odhadu nákladov investícií do návrhov a predpokladaného poklesu energetických nákladov vypočítame čas návratnosti, na základe ktorého vieme rozhodnúť, ktoré návrhy v akom poradí zrealizujeme. V krátkosti zosumarizované teda môţeme zistiť, ţe ak chceme vyniesť racionálne rozhodnutie, v kaţdom prípade si v súvislosti s plánovanou energetickou renováciou vyţiadajme názor energetického odborníka. V tom prípade si môţeme byť istí, ţe zo súčasného stavu dospejúc do vysnívaného cieľa skutočne dosiahneme energetickú úsporu, ktorú obsahujú výpočty. 2. Vykurovanie budov 2.1. Cieľ kúrenia Cieľom kúrenia je, aby sme vnútornú teplotu budov a iných ohraničených priestorov učinili nezávislými od zimného vonkajšieho počasia a urobili ich vhodným na zdrţiavanie sa ľudí, respektíve na vykonávanie rôznych pracovných činností. 15

16 Vykurovanie spolu s vetraním vplýva na fyzický stav budovy, poškodenie jednotlivých konštrukcií budov môţe vyvolať ich zničenie, ďalej tuchnutie, plesnivosť bytu. Vykurovanie budovy môţeme zabezpečiť nejakým vykurovacím zariadením. To môţe byť od jednoduchých kachlí aţ po zloţitejší systém centrálneho vykurovania. Ţivotnosť vykurovacieho systému je podstatne kratšia ako ţivotnosť budovy. Túto ţivotnosť je však moţné predĺţiť starostlivou údrţbou a opravou Tepelné straty budov a určenie tepelných nárokov vykurovania K tomu, aby sme v byte zabezpečili zodpovedajúce vykurovanie, musíme poznať spôsob na určenie tepelných nárokov bytu respektíve miestností. Ani z hospodárskeho hľadiska nie je jedno, koľko paliva treba pouţiť na vykúrenie danej budovy, ale ani to nie je jedno, aké teplo v miestnostiach je. Vnútornú teplotu miestností s rôznym určením predpisujú stavebné normy. Výpočtovým základom vykurovacieho systému je mnoţstvo tepla, ktoré v dôsledku rozdielu medzi vonkajšou a vnútornou teplotou voľne unikne cez ohraničujúcu konštrukciu. Toto mnoţstvo tepla nazývame tepelnou stratou. Je samozrejmé, ţe ak by sme v miestnostiach chceli udrţať rovnomernú teplotu, musíme do miestnosti zaviesť rovnaké mnoţstvo tepla, koľko z nej cez steny, okná, dvere voľne unikne (transmisná tepelná strata). Tepelnú stratu miestnosti okrem rozdielu medzi vonkajšou a vnútornou teplotou (transmisná strata tepla) ešte výrazne ovplyvňuje vietor, ktorý cez konštrukcie okien a dverí spôsobí vnikanie veľkého mnoţstva studeného vzduchu. V Maďarsku z takéhoto hľadiska rozlišujeme dva druhy veterných krajov: - normálne veterný kraj (priemerná rýchlosť vetra vo vykurovacom období je menej ako 3,5 m/s) (Zadunajsko, ďalej oblasti leţiace vyššie ako 300 m, ďalej pobreţie rieky a väčších jazier) - silne veterný kraj (priemerná rýchlosť vo vykurovacom období vyššia ako 3,5 m/s) Vnútorné budovy obývaných sídlisk sa vţdy povaţujú za normálne veterný kraj. Môţeme teda zistiť, ţe tepelnú stratu našich budov dáva spojenie cez ohraničujúcu konštrukciu (steny, stropy, dvere, okná) nastávajúcej transmisnej tepelnej straty, ďalej z tlaku vetra nastávajúcej neţiaducej výmeny vzduchu pochádzajúcej filtračnej tepelnej straty. Tepelnú stratu budovy môţeme vypočítať vhodným softvérom (winwatt, archiphysik). 16

17 3. Možnosti energetickej úspory 3.1. Hospodárnosť energeticko-úsporných opatrení Hospodárnosť na energetickú úsporu zacieleného opatrenia môţeme vypočítať z pomeru investičných nákladov a ušetrených nákladov za energiu. Pouţívané meracie čísla hospodárnosti sú doba amortizácie. Za túto dobu úspory vyrovnajú na opatrenia obrátené investície (vrátane aj nákladov na financovanie). Presnejšie výpočty vezmú do úvahy aj také faktory, ako predpokladané zmeny cien energií, vznik splátok prípadnej inflácie, vývoj úrokovej sadzby. Ţiaľ tieto činitele dokáţeme z budúceho hľadiska len odhadovať, takţe výpočty nám nikdy nedajú presné hodnoty. Ako základný princíp platí, čím sú vyššie dnešné, respektíve budúce ceny energií, tým rýchlejšie sa energeticko-úsporné opatrenia amortizujú. Čiţe o to rýchlejšie sa vráti investovaná suma. Pri skúmaní hospodárnosti ďalšie, v peniazoch nevyjadriteľné výhody spravidla neberieme v úvahu. To sú napr. stupeň komfortnosti bytu narastá, kvalita ţivota sa zlepšuje, hodnota nehnuteľnosti sa zvyšuje, ktorých význam je tieţ nezanedbateľný. Prvotným cieľom v budovách aplikovaných energeticko-úsporných moţností je zníţenie tepelných strát budovy, pri filtrácii nastávajúcej výmeny vzduchu stlačiť na čo najniţšiu úroveň, ďalej zuţitkovanie slnečnej energie pasívnym spôsobom. Tepelno-priepustné vlastnosti je moţné zníţiť pouţitím materiálov s výbornými izolačnými schopnosťami a viacvrstvového presklenia. Straty pri vetraní je moţné zmierniť upchatím štrbín, ako aj kontrolovaným vetraním, prípadne spätným získaním tepla z odsatého vzduchu. Na pasívne zuţitkovanie slnečného ţiarenia existuje mnoţstvo moţností Energetická úspora znížením tepelných strát budovy V starých budovách je najúčinnejším prostriedkom energetickej potreby na vykurovanie aplikácia dodatočnej tepelnej izolácie na termickom obklade budovy, t.j. na všetkých prvkoch budovy, ktoré vykurované miestnosti oddeľujú od nevykurovaných alebo od vonkajšieho vzduchu. 17

18 Počas plánovania opatrení tepelnej ochrany treba preskúmať celý rad z časti veľmi zloţitých otázok. - Aký prvok budovy chceme izolovať. - Aké konštrukčné riešenie je moţné, resp. chceme vybrať a aké náklady to obnáša. - Aké izolačné látky chceme pouţiť. Tu v zásade zvaţujeme technické vlastnosti tepelnoizolačných materiálov, ako aj náklady a nároky ochrany prírody a ochrany zdravia. - Akú úroveň izolácie chceme dosiahnuť a aký izolačný materiál k tomu potrebujeme. Hodnota pre jednotlivé prvky budovy účelného faktora U závisí od tvaru, veľkosti a spôsobu stavby budovy. Hľadiská ochrany ţivotného prostredia odôvodňujú, ţe podľa moţností aj pri starých budovách realizujeme úroveň nových budov. Hrúbky z toho vychádzajúcich izolačných vrstiev sa spravidla ešte dajú montovať s hospodárne znesiteľnými investíciami. Na začiatok sa moţno zdajú s niţšou tepelno-priepustnou hodnotou (hodnota U) disponujúce stavebné materiály, čiţe materiály s lepšou tepelno-izolačnou vlastnosťou drahšie (hodnota U sa musí uvádzať na kaţdom zabudovateľnom stavebnom materiály), súčasne však ich zabudovaním môţeme mať v budúcnosti vlastné réţie hoci aj polovičné, neţ keby sme pouţili najlacnejšie materiály. Čiţe navýšením investičných nákladov môţeme získať uţ v kratšej dobe. Dlhodobo uţ za hovoria všetky argumenty, najmä, ak do úvahy berieme aj predpokladaný vývin cien energií Zníženie filtračných tepelných strát Cez netesnosti pri oknách, dverách či na drevených stenách a v dôsledku úmyselného otvorenia okien a dverí sa dostáva zvonku do budovy nielen čerstvý vzduch, súčasne uniká aj vo vnútornom vzduchu sa nachádzajúca tepelná energia. Kým pri úrovni 60-tym rokom zodpovedajúcej izolácie straty pri vetraní činili iba takmer 30 % úplného energetického nároku vykurovania, dnes pri dobre izolovanom dome sa s odchádzajúcim vzduchom stratí viac tepla ako v dôsledku tepelnej vodivosti. Preto je dôleţité, aby sme vetraniu a bezprievannosti budovy venovali dostatočnú pozornosť. Potreba výmeny vzduchu je daná hygienickými poţiadavkami kladenými na vdychovaný vzduch. Preto v dome treba zabezpečiť na hodinu a osobu výmenu vzduchu aspoň 30 m3/h. V praxi sa snaţme dosiahnuť 0,5-násobnú výmenu vzduchu kaţdú hodinu, a to by sme z energetických dôvodov ani nemali prekračovať. V zle vzduchovo utesnenej budove 18

19 prebiehajúca výmena vzduchu môţe byť viacnásobná. Zabudovaním vhodných okien a dverí môţeme dosiahnuť značnú energetickú úsporu. V záujme lepšej regulovateľnosti sa v energeticky úsporných budovách čoraz lepšie rozširujú vetracie zariadenia, prípadne v kombinácii získania tepelného obsahu odsatého vzduchu späť Tepelná izolácia hraničiacich konštrukcií budov Môţeme povedať, ţe neexistuje taká stará budova, ktorej vonkajšie steny, stropy, okná, dvere atď. by vyhoveli dnešným poţiadavkám na tepelnú izoláciu. Preto má tepelná izolácia pri renovácii domov mimoriadny význam. Väčšina budov v Maďarsku je pre slabú kvalitu zabudovaných materiálov vo veľmi zlom stave a sú odkázané na základnú (nie statickú) renováciu. Miera energetických strát je pri týchto budovách veľmi vysoká, ale realizáciou tepelnej izolácie, ďalej zlepšením vykurovacieho systému je miera dosiahnuteľnej úspory energie obrovská. Ak je budovy v kaţdom prípade potrebné renovovať pre všeobecne prebiehajúce zhoršovanie stavu (výmena starých okien, oprava strechy, priečelie, renovácia sokla atď.), malo by zmysel tieto činnosti spojiť s energeticky účinnou renováciou, keďţe zníţenie energetickej spotreby môţe značne zníţiť čas návratnosti investícií. U nás je energetická spotreba obytných budov často 2 3-násobok podobných západoeurópskych hodnôt. Spotreba energie na svietenie a vykurovanie sa pohybuje na ročnej úrovni kw*h/m2, to isté je v krajinách OECD kw*h/m2/rok. V škandinávskych krajinách je táto spotreba pri dobre izolovaných budovách kw*h/m2/rok a v prípade domov s nízkou spotrebou energie (v prípade veľmi dobre obmedzujúcich konštrukcií, izolácia veľmi vysokej, pasívne vyuţívanie slnečnej energie atď.) môţe byť hoci ročne kw*h/m2. Tepelná izolácia zníţi tepelné straty časti budovy a zníţi energetické nároky na vykurovanie, ďalej v letných mesiacoch riziko prehriatia budovy. A čo to obnáša: zníţenie nákladov na vykurovanie, ušetrenie obmedzených energetických zásob. Z hľadiska izolačného vplyvu je rozhodujúca hrúbka izolačného materiálu a jeho technická kvalita. Izolačné vlastnosti stavebného materiálu určujeme schopnosťou viesť teplo (Lambda: λ), faktor tepelnej vodivosti stavebných, ako aj izolačných materiálov znamená, v akej miere preteká teplo cez materiál za určitý čas (W/mK). Izolačný vplyv prvku budovy určujeme faktorom sálania tepla U (W/m2K). 19

20 Vypočíta sa z izolačnej hodnoty (λ) a hrúbky jednotlivých vrstiev prvkov budovy. Čím sú hodnoty U menšie, tým sú niţšie tepelné straty. Netreba teda zamieňať faktor tepelnej vodivosti sa vzťahuje na kocku daného materiálu s dĺţkou hrany 1 meter a určuje tepelné vedenie medzi proti stojacim platniam, merná jednotka je W/mK. Kým faktor tepelnej priepustnosti udáva hodnotu na hranol ľubovoľnej hrúbky, s priemerom 1 meter štvorcový, tak je jej merná jednotka W/m2K. Pri renovácii budov rovnako ako pri stavbe novej budovy treba dodrţiavať predpisy tepelnotechnických noriem. Na internete sa nachádzajú jednoducho pouţívateľné aplikácie na konštruovanie vrstvenia, pomocou ktorých ktokoľvek dokáţe vypočítať faktor tepelnej priepustnosti konštrukcie zadaním zabudovaných materiálov a ich hrúbok. Poţiadavky faktorov tepelnej priepustnosti vrstvenia v súvislosti s jednotlivými konštrukciami budov obsahuje nasledujúca tabuľka. Obrázok 2 Faktor tepelnej priepustnosti v súvislosti s jednotlivými konštrukciami budov (hodnoty poţiadaviek podľa nariadenia TNM číslo 7/2006.(V.24.)) Konštrukcie ohraničenia budov Hodnota poţiadavky tepelnej 2 priepustnosti U (W/m K) Navrhovaná hodnota poţiadavky tepelnej 2 U (W/m K) Vonkajšia stena 0,45 0,30 Plochá strecha 0,25 0,20 Povalový strop 0,30 0,20 Vykurované podkrovie ohraničujúce konštrukcie 0,25 0,25 Spodná stropná platňa nad arkádou 0,25 0,20 Spodná stropná platňa nad nevykurovanou pivnicou 0,50 0,30 Presklené dvere, okná na priečelí (s rámovou konštrukciou z dreva alebo PVC) 1,60 1,60 Presklené dvere, okná na priečelí (s rámovou konštrukciou z kovu) 2,00 2,00 Presklené dvere, okná na priečelí, ak je ich menovitý povrch menší ako 0,5 m2 2,50 2,50 Presklené priečelie 1,50 1,50 Strešný svetlík 2,50 2,50 Strešné rovné okno 1,70 1,70 Nepresklená brána na priečelí 3,00 3,00 Dvere na priečelí, alebo medzi vykurovanými a nevykurovanými priestormi 1,80 1,80 Stena medzi vykurovanými a nevykurovanými priestormi 0,50 0,50 Stena medzi susednými vykurovanými budovami 1,50 1,50 Stena v dotyku s pôdou medzi 0 a 1 m 0,45 0,30 Podlaha leţiaca na pôde v 1,5 m šírke po obvode (moţné nahradiť na sokli umiestnenou tepelnou izoláciou s rovnakým odporom) 0,50 0,30 20

21 Tepelná strata budovy uniká nasledovnými cestami cez stenu: 40 % cez strechu: % cez okná: % cez podlahu, strop: % zvyšok zasa tepelná strata cez komín závisí od vo forme vypusteného čistého tepla a stupňa účinnosti vykurovacieho systému. Samozrejme, tieto hodnoty sa môţu navzájom značne líšiť, keďţe ich delenie ovplyvňuje veľa faktorov. Niekoľko ovplyvňujúcich faktorov bez nároku na úplnosť: Povrch Pomer objemu (A/V) Pomer povrchu okien a dverí Hodnota tepelnej priepustnosti jednotlivých konštrukcií Efektívnosť vykurovacieho systému Vzduchotesnosť konštrukcie budov Podiel jednotlivých konštrukcií budov v rámci celkovej budovu ohraničujúcej konštrukcie. Orientácia budovy Obrázok 3 Delenie tepelných strát budovy na jednotlivé konštrukcie budovy (Zdroj: Tepelná izolácia vonkajších častí budov je hospodárne energeticko-hospodárne opatrenie, pri rovnakej peňaţnej investícii má za následok väčšiu úsporu energie a nákladov ako aplikovanie energiu aktívne vyuţívajúcich zariadení alebo presklených dostavieb. 21

22 Porovnanie tepelnej izolácie na vonkajšej a vnútornej strane Z hľadiska praktickej aplikácie majú obidve riešenia aj prednosti, aj nevýhody. Na základe stavebných a tepelno-technických dôvodov treba bezpodmienečne uprednostniť vonku umiestnenú izoláciu, keďţe v tomto prípade - je moţné eliminovať v okolí okien, stien a stropov vznikajúce tepelné mosty, ktoré sú slabými bodmi vykurované oblasti ohraničujúcich plôch (steny, stropy, podlaha), kde sú tepelné straty od priemeru oveľa väčšie, a tak je vnútorný povrch oveľa studenší ako na iných miestach, a tým narastá riziko zráţania sa vlhkosti, - plné steny majú vyrovnávajúci vplyv na klímu miestností, - spravidla nie je potrebná parozábranná vrstva. Aplikácia vonkajšej izolácie je najmä vtedy aktuálna, keď treba priečelie aj tak renovovať alebo sa plánuje výmena okien. Kde sa len dá, uprednostnime pred vnútornou izoláciou vonkajšiu. V prípade vnútorných izolácií treba z bočnej strany miestnosti pod izolačnú vrstvu spravidla uloţiť aj parozábrannú fóliu, aby sme zabránili vlhnutiu steny vznikajúcemu zráţaním sa vodnej pary Tepelná izolácia budovu ohraničujúcich stien Jednovrstvové steny Najjednoduchšia konštrukcia je z oboch strán s normálnou (vápnovo-cementovou) omietkou opatrené murivo bez doplnkovej tepelnej izolácie. Jeho hodnota tepelnej priepustnosti je v súčasnosti U = 0,45 W/m2K. Časť konštrukcií bez tepelnej izolácie, stavaných z 30 cm hrubých murovacích tvárnic z tepelno-technického hľadiska síce vyhovuje, ale z hľadiska konštrukcie budov (napr. dostatočná tepelná izolácia do muriva zabudovaných ţelezobetónových konštrukcií) je ich aplikácia problémová, ukrýva riziko vytvorenia tepelného mostu. Murivá z niekoľkých v súčasnosti vyrábaných murovacích tvárnic (napr.: Ytong, Porotherm HS) s tepelnoizolačnou maltou sú vyhovujúce, ale ich zabudovanie v mnohých prípadoch obnáša škody na budove. Z toho vyplýva, ţe budúcnosť patrí jednoznačne hrubším murivám zo skeletokeramických tehál, a ešte viac murivám s viacvrstvovou doplnkovou tepelnou izoláciou. 22

23 V prípade posledne menovaných je vhodnejšie budovať murivá s väčšou hustotou, keďţe tieto stenové konštrukcie sú výhodnejšie z hľadiska zamedzenia vzduchom sa šíriaceho zvuku a zníţenia teploty. Prostredníctvom ich vyššej kapacity akumulácie tepla umoţňujú vytvorenie rovnomernejšej vnútornej teploty, čím vyrovnajú z výkyvu teplôt pochádzajúce rozdiely a spolu s tým priaznivo vplývajú aj na riziká z letného prehriatia. Nevýhodou je len toľko, ţe vykúrenie za zimu prechladenej konštrukcie, respektíve ochladenie za leto prehriatej konštrukcie vyţaduje dlhší čas. To samozrejme v prípade trvalo obývanej budovy neznamená reálne negatívum oproti konštrukciám s menšou schopnosťou akumulácie tepla. Viacvrstvové steny So sprísnením tepelno-technických očakávaní sa čoraz zriedkavejšie dajú poţiadavky uspokojiť jednovrstvovými konštrukciami stien. Častejšie pouţívanie viacvrstvových stien sa očakáva v čoraz širšom okruhu, k ich aplikácii však je potrebné obozretné plánovanie a realizácia. Tepelno-izolačná vrstva môţe byť vyhotovená z tabúľ expandovanej polystyrénovej peny (EPS) alebo je moţné ju omietať z tabúľ kamennej vaty, ale okrem toho je k dispozícii uţ mnoţstvo iných riešení pre stavebníctvo. Pouţívanie tabuľových výrobkov z polystyrénovej peny je oveľa častejšie, môţeme ich povaţovať za takmer monopolné. V prípade tepelnej izolácie sokla v prípade ochrany pred vlhnutím aplikujeme v kaţdom prípade nesavé tepelnoizolačné materiály extrudovaný polystyrén (XPS), tvarovaný EPS. Tepelná izolácia vonkajších stien Výber hrúbky tepelnoizolačnej vrstvy: Čo sa týka poţadovanej hrúbky tepelno-izolačnej vrstvy faktor tepelnej priepustnosti z niţšie sa nachádzajúcich najčastejšie sa vyskytujúcich murovacích tvárnic staršej a novšej výroby, resp. betónových a ţelezobetónových murív v prípade tepelnej izolácie z materiálov rôznej hrúbky a s faktorom vodivosti tepla λ=0,04 W/mK. Aplikáciou izolačných materiálov s niţším faktorom tepelnej vodivosti je tieto hrúbky moţné ďalej zniţovať, napríklad na takých miestach, kde hrúbka izolácie neumoţní pouţitie hrubšieho izolačného materiálu. Takým prípadom je napríklad budova čelnej zástavby ulice, pri ktorom sa podľa predpisov Nar. vlády Oték. -253/1997. (XII. 20.) o štátnej organizácii zástavby a stavebných 23

24 poţiadavkách s tepelnou izoláciou môţe z verejného priestoru obsadiť len maximálne 10 cm. Obrázok 4 Odporúčané hrúbky tepelnej izolácie pri najčastejšie sa vyskytujúcich typoch stien a miera dosiahnuteľného zníţenia tepelných strát (zdroj:isotech.hu) A gyakorlatban leggyakrabban előforduló falszerkezetek kiindulási adatai - - Východiskové údaje v praxi najčastejšie sa vyskytujúcich konštrukcií stien hőszigetelés vastagsága cm-ben - hrúbka tepelnej izolácie v cm falszerkezet típusa (kétoldali vakolattal) - typ konštrukcie steny (s obojstrannou omietkou) vastagság - hrúbka érték - hodnota változás %-ban - zmena v % vasbeton fal - ţelezobetónová stena beton fal - betónová stena nagyblokk fal - stena z veľkých blokov kisméretű tégla - tehla malých rozmerov magasított tégla - vyvýšená tehla 24

25 B-30-as tégla - tehla B-30 Uniform 14/19 tégla - tehla Uniform 14/19 Rába tégla fal - stena z tehál Rába Poroton tégla fal - stena z tehál Poroton HB 38-as tégla fal - stena z tehál HB 38 Jelmagyrázat - Vysvetlivky nem megfelelő érték - nevyhovujúca hodnota minimálisan megfelelő érték - minimálne vyhovujúca hodnota alacsony energiaszintű épület - budova s nízkou energetickou úrovňou passzív ház - pasívny dom Z tabuľky je zrejmé, zabudovanie akej hrúbky tepelnej izolácie je potrebné k splneniu súčasnej poţadovanej hodnoty tepelnej priepustnosti (U=0,45 W/m2K), ďalej k ešte viac odporúčanej hodnote U=0,3 W/m2K. Treba vedieť, ţe montovanie hrubšej tepelno-izolačnej vrstvy je oveľa hospodárnejšie. Náklady na montáţ tepelno-izolačných výrobkov totiţ v prípade tabúľ polystyrénovej peny činia nanajvýš % celkovej realizačnej sumy. Na druhej strane sa treba snaţiť o dosiahnutie niţšej hodnoty, ako je súčasná poţiadavka na tepelnú priepustnosť (pod U=0,3 W/m2K), uţ len preto, keďţe v rámci niekoľkých rokov sa očakáva jej sprísnenie. Kým v dnešnej stavebnej praxi je beţná 5 6 cm hrubá tepelná izolácia, vo väčšine európskych krajín sú uţ aj dnes značne pred nami. Napríklad hrúbka tepelnej izolácie priečelia podľa so šetrením energie súvisiacich predpisov je v susednom Rakúsku 9 cm, na Slovensku 10 cm. Pre tých, ktorí by v Maďarsku chceli šetriť na vykurovacích nákladoch, je účelné pouţiť od dnes beţných výrazne hrubšie, v tabuľke uvedené hrúbky tepelnej izolácie tak, aby hodnota tepelnej priepustnosti bola pod (U=0,3W/m2K). V súčasnosti existuje bod, nad ktorým sa hrubšia tepelná izolácia uţ nie bezpodmienečne vráti, keďţe uţ aj tak nízku tepelnú stratu hospodárne uţ nemá zmysel zniţovať ďalej, ale aj v tomto prípade ešte je moţnosť zníţiť tepelné straty rôznymi šetrenie energií umoţňujúcimi technickými zariadeniami budov (napr.: vetranie so spätným získaním tepla, zabezpečenie dostatočnej vzdušnej tesnosti), ba ako ďalšia moţnosť úspory aplikácia alternatívnych zariadení na zuţitkovanie energie. Pri projektovaní energetického zabezpečenia budovy správne priblíţenie je najprv stlačenie nárokov na energiu na minimálnu úroveň, následne uspokojenie týchto minimálnych energetických nárokov podľa moţností obnoviteľnými energetickými zdrojmi. V prípade modernizácie existujúcich budov sa zriedka dá dosiahnuť energetická efektivita takej miery ako pri stavbe novej budovy, keďţe tu vedomá energetická efektivita začína uţ pri 25

26 výbere zím. Ďalej závisí od orientácie budovy (od vetra chránený juţný svah), tvaru budovy atď.., čo uţ pri modernizácii nedokáţeme vo veľkej miere ovplyvniť. Kedy sa vráti prídavná tepelná izolácia? Hoci tepelná izolácia má aj váţne, peniazmi nemerateľné výhody, predsa sa vţdy naskytá otázka: Kedy sa to vráti? Prídavná tepelná izolácia sa spravidla navráti za veľmi krátky čas 6 aţ 8 rokov, pričom dobre riešený tepelno-izolačný systém slúţi obyvateľom domu aj 25 aţ 30 rokov. Kto aplikuje tenkú tepelnú izoláciu, utráca dvakrát: raz sú to práce izolácie priečelia, druhýkrát zasa roky v nie dostatočne nízkych faktúrach za kúrenie zaplatí cenu za nepochopenú úsporu. Práve preto len výrazne hrubšou tepelnou izoláciou dokáţeme zabrániť vplyvu rastúcich cien za energiu. Náklady hrubšej tepelnej izolácie sa spravidla vráti za 2 3 roky. Moţno teda určiť, ţe faktor tepelného vylučovania so zlou tepelno-izolačnou schopnosťou disponujúcej vonkajšej steny (napr.: u nás najpočetnejšie sa vyskytujúce murivo B30 má hodnotu ~ U=1,4 W/m2K) a na nej vznikajúce tepelné straty je moţné v prípade primerane hrubej tepelnej izolácie s racionálnymi investičnými nákladmi vo veľkej miere (hoci aţ o %) zníţiť. Náklady na izoláciu priečelia priemerného rodinného domu činia podľa prieskumov aţ Ft, naproti tomu suma dosiahnuteľnej priemernej úspory je aţ Ft, na základe toho predpokladaná jednoduchá návratnosť pripadá na obdobie asi 6 aţ 7 rokov. Celková dosiahnuteľná energetická úspora môţe byť v závislosti od typu izolovaného muriva a pouţitej tepelnej izolácie aţ %. Návratnosť tepelnej izolácie priemerného rodinného domu a výpočet s tepelnou izoláciou dosiahnuteľného výnosu. Zohľadniac údaje priemernej domácej budovy s tepelnou izoláciou priečelia dosiahnuteľná úspora sa vyvíja podľa nasledovného: Základná informácia: Budova: zohľadnil som domácemu priemeru zodpovedajúcu veľkosť a prevedenie Prízemné prevedenie 100 m2 brutto pôdorys (10X10m pôdorys, 2,7 m svetlá výška) 26

27 V zásade plynová prevádzka vykurovania a výroby teplej vody, s priemerným kotlom V budove sa nenachádza klimatizácia a mechanické vetranie. Materiál muriva je tehla B30, ktorá je u nás najbeţnejším murovacím materiálom (počítané s hodnotou U = 1,35 W/m2K). Celková plocha ohraničujúcich stien je 95 m2 Okná: rámové s hodnotou U=2,5 W/m2K, vchodové dvere rovnako s hodnotou U = 2,5 W/m2K, Celková plocha dverí a okien je 13 m2 Cez stenu nastávajúce tepelné straty som zohľadnil z celkových tepelných strát na ~33 % Typ stropu: dole-hore obloţený drevený strop s hodnotou U = 1,24 W/m2K. Poţadovanú hrúbku tepelnej izolácie som zohľadnil k dosiahnutiu hodnoty tepelnej priepustnosti steny U = 0,3 W/m2K, takţe hrúbku dodatočnej izolácie som určil na 10 cm (počítajúc s hodnotou tepelnej vodivosti tepelnej izolácie λ=0,038w/mk). Číslo výmeny vzduchu som v kaţdom prípade zohľadnil s hodnotou 0,5 1/h. Súčasne v prípade starých okien so zlým uzatváraním je moţné dosiahnuť aj oveľa vyššiu hodnotu, čo vo veľkom zvyšuje tepelné straty budovy. Odhadované ročné náklady budovy na vykurovanie sú 464 tis. Ft. Vývin tepelných strát: Celková tepelná strata na počítaných vonkajších ohraničujúcich plôch budovy: W, z čoho W transmisná tepelná strata, ďalej 1755 filtračná tepelná strata. Z toho tepelné straty, ktoré pripadajú na vonkajšie steny 4490 W. Na vonkajšie steny pripadajúce tepelné straty zo všetkých tepelných strát v %: 4490/13771 = 0,326 = ~33 %. Po izolácii stien sa cez ne vznikajúce tepelné straty zníţia na 22 % oproti pôvodnej hodnote, klesnú na 998W, čo ročné náklady na vykurovanie zníţi o sumu pribliţne 125 tis. Ft. Tepelná izolácia ako investícia 27

28 Podľa klasických finančných analytických postupov treba akúkoľvek investíciu skúmať z troch významne na seba vplývajúcich hľadísk: Očakávaný výnos: aký zisk investícia v budúcnosti prinesie a za aké obdobie sa to očakáva? Riziko: akú pravdepodobnosť má zisk, respektíve či je predpoklad, ţe investovaný kapitál sa zníţi, alebo úplne prepadne? Likvidita: ako ľahko je moţné kapitál a výnos vybrať z investície? Predpokladaný výnos: na tepelnú izoláciu vynaloţená suma sa vráti vtedy, ak úspora energie presiahne celkovú investičnú sumu tepelnej izolácie. Bod návratnosti je čas, kedy celková úspora faktúry za vykurovanie dosiahne celkovú sumu, ktorá bola vynaloţená na tepelnú izoláciu. Investícia potom začne produkovať zisk. Aplikovaním zjednodušeného výpočtu, nezohľadniac infláciu, úrokové úroky sa zisk vyvinie podľa nasledovného. Obrázok 5 Izoláciou priečelia dosiahnuteľný zisk Brutto ceny Priemerný výnos v roku Vysvetlenie k výpočtom zisku Na tepelnú izoláciu vynaložená suma (materiál + práca): Ft Úspora na ročných nákladoch za vykurovanie: Ft Bod návratnosti: 5. rok Ročný výnos od 6. roku: Ft / rok Zisk v 6. roku (úspora investícia): Ft 3,5 % (priemer za šesť rokov) / / 6 rokov Zisk v 10. roku (úspora investícia): Ft 10,4 % (priemer za desať rokov) / / 10 rokov Úspora v 15. roku (úspora investícia): Ft 13,9 % (priemer za pätnásť rokov) / / 15 rokov 28

29 Obrázok 6 Vývoj inflácie a cien energií (Zdroj: KSH, Portfolio.hu) Az infláció és az energiaárak alakulása - Vývoj inflácie a cien energií Villamos energia - Elektrická energia Földgáz - Zemný plyn Távhő - Diaľkové teplo Infláció - Inflácia Forrás - Zdroj Obrázok 7 Vývin základného úroku emisnej banky (Zdroj MNB) 29

30 Na základe hore uvedených výpočtov s tepelnou izoláciou dosiahnuteľný 10-ročný výnos presahuje v súčasnosti platný asi 6 7 % výnos 10-ročného termínovaného vkladu Štátnych obligácií. Tepelnou izoláciou dosiahnutý výnos som zistil tak, ţe zisk som bral do úvahy len od času, kedy sa uţ kapitál vynaloţený na investíciu vrátil. Čiţe tie ďalšie výhody, ktoré s investíciou vzniknú (napr.: nárast hodnoty budovy, nárast komfortu), neboli zohľadnené. Riziko spočíva v tom, ţe návratnosť do tepelnej izolácie investovanej sumy sa do ohrozenia dostáva vtedy, ak by bolo reálne drastické zníţenie cien energií. Ak by napríklad cena plynu prudko klesla na polovicu, termín bodu návratnosti podľa hornej tabuľky by sa posunul a aj výnosy by boli oveľa menšie. Cena plynu však naopak za posledných desať rokov vykazovala 12 % ročný nárast. Kaţdý sa musí rozhodnúť, nakoľko povaţuje moţnosť drastického poklesu ceny plynu v budúcnosti za pravdepodobnú. Avšak ako vidno aj v hornom diagrame, zmena ceny plynu za posledných desať rokov vykazovala 12 % ročný nárast, ktorá podstatne prevýšila 5,5 % ročný rastový priemer inflácie, taktieţ ročnú priemernú 8 9 % úroveň úrokových sadzieb. Ak by sme zohľadnili aj tieto faktory, s tepelnou izoláciou dosiahnuteľné výnosy by dosiahli ešte vyššiu úroveň. Likvidita: na tepelnú izoláciu vynaloţená suma pravdepodobne nie je likvidná. Súčasne prispieva k likvidite oveľa väčšieho majetkového prvku, a to do budovy investovanej sumy. Na súčasnom trhu s nehnuteľnosťami je oveľa dôleţitejším hľadiskom, aké má daná budova náklady na vykurovanie. Podľa skúseností sa nehnuteľnosti s vynikajúcou tepelnou izoláciou dajú predať za vyššiu cenu a ľahšie. Práve preto v blízkej budúcnosti sa zhodnotí aj úloha energetických certifikátov Tepelná izolácia plochých striech Hoci má väčšina budov sedlovú strechu, pri určitých budovách je v súčasnosti beţná stavba tzv. úţitkových striech. Najprv sa oboznámme s najčastejšími typmi neúţitkových striech. Pri plochých strechách nastávajúce tepelné straty v prípade neizolovaných alebo konštrukcií so zničenou izoláciou sú podstatne väčšie, ako cez steny nastávajúce tepelné straty, keďţe ich konštrukcie sú ţelezobetónové s podstatne lepšou tepelno-vodivou schopnosťou. Preto 30

31 dokáţeme aj od tepelnej izolácie priečelia drahšie realizovateľnou investíciou dosiahnuť mimoriadnu úsporu. Tepelnú izoláciu plochých striech je účelné vykonať vtedy, keď sú odkázané aj na opravy pre problémy s izoláciou proti vode. Rovné vrstvenie striech V tomto prípade sa tepelno-izolačná vrstva nachádza pod izoláciou proti zráţkovej vode. Tepelnoizolačnú vrstvu pre zníţenie tepelného mostu treba vyhotoviť vţdy v dvoch vrstvách, prekrývaním štrbín tabúľ pri pokládke, tak sa na spojovacie linky na seba ukladaných tabúľ nedostanú nad seba. Materiál tepelnej izolácie je spravidla expandovaný polystyrén alebo kamenná vlna s vysokou pevnosťou v tlaku. Na ploché strechy sa vzťahujúca poţadovaná hodnota tepelnej priepustnosti je U = 0,25 W/m2K. Aj z materiálov s dobrou tepelno-izolačnou schopnosťou je poţiadavku moţné splniť len s cm priemernou hrúbkou. Obrátené vrstvenie striech Pri strechách s obráteným vrstvením sa tepelnoizolačná vrstva dostáva nad izoláciu proti zráţkovej vode. Tepelná izolácia sa môţe vyhotoviť len v jednej vrstve, lebo ak by bola vyhotovená vo viacerých vrstvách, medzi jednotlivými izolačnými vrstvami by sa vytvoril vodný film, ktorý pre veľký paro-difúzny odpor môţe zničiť fungovanie konštrukcie. Extrudované polystyrénové tabule treba klásť v posunutom viazaní, s aspoň 20 cm odsunutím. Proti vetru a vyplaveniu je potrebné dimenzované doplnkové zaťaţenie a vyčnievajúce rohy treba chrániť aj proti UV ţiareniu. Menší podiel obytných budov (najmä činţiaky) bol v 60-tych a 70-tych rokoch vyhotovených s plochou strechou, spravidla s málo kvalitnými tepelnými a vodoizolačnými materiálmi, s chybami odvádzania vôd, bez zodpovedajúcej ochrany proti (teplu a ţiareniu) zráţkovej vody. Dodatočná tepelná izolácia plochých striech sa za hospodárne môţe povaţovať vtedy, ak to spojíme s renováciou izolácie proti zráţkovej vode. To nie je vţdy zrealizovateľné, avšak pri tepelných mostoch spojov stien a stropov vznikajúce typické poškodenia (zráţanie pary, vlhnutie, plesnivenie) je moţné najčastejšie eliminovať súčasnou a plnohodnotnou 31

32 (neprerušenou) dodatočnou tepelnou izoláciou oboch systémov. To znamená, ţe dodatočná tepelná izolácia plochých striech môţe byť potrebná aj v prípade izolácie proti vode vo vyhovujúcom stave Tepelná izolácia konštrukcií ohraničujúcich zastavané podkrovia Naša krajina je domovom zastavávania strešných podkroví. To je jednak preto, ţe zastavateľná časť stavebných pozemkov je obmedzená predpismi a ich plocha a rozmery často neumoţnia umiestnenie miestností objednávateľom poţadovaných rozmerov vo forme jednopodlaţného rodinného domu, dvojdomu alebo radovej zástavby. Na druhej strane ešte aj dnes preţíva názor, ţe zástavba strešného podkrovia je oveľa lacnejšia ako stavba jednopodlaţného domu s rovnakou úţitkovou plochou. Rozlišujeme dve skupiny zastavaných podkroví ohraničujúcich konštrukcií: zástavba s ľahkou konštrukciou (drevené krovy) a s ťaţkou konštrukciou (klieštinová) vykazujú rozdiely v prvom rade z hľadiska stavebnej fyziky. Tu môţeme v prvom rade spomenúť z väčšej tepelno-kumulačnej schopnosti pochádzajúce stavebno-fyzické prednosti. Zabudované krovy ohraničujúce konštrukcie sa skladajú z troch konštrukčných prvkov. To sú: lomená stena: konštrukčný prvok zvislej zástavby, v záujme lepšej vyuţiteľnosti vnútorného priestoru sa môţe stavať ako predĺţenie priečelia. šikmá stena: konštrukčný prvok s rovnakým uhlom sklonu ako strecha strop: zastavané podkrovie z vrchu ohraničujúci konštrukčný prvok Pri oboch riešeniach a konštrukčných prvkoch je stavebno-fyzickou poţiadavkou, aby faktor tepelnej priepustnosti ohraničujúcich konštrukcií neprekročil hodnotu U = 0,25 W/m2K. Z parotechnického hľadiska musia fungovať ako otvorené konštrukcie (smerom von musia mať niţšiu parozábranu), ďalej do konštrukcie prenikajúca vlhkosť musí bez zábran uniknúť do vonkajšieho priestoru. Musia poskytovať zodpovedajúcu ochranu proti letnému zaťaţeniu teplom. Tepelnú izoláciu môţeme vykonať aj na vnútornej aj na vonkajšej strane ohraničujúcej konštrukcie. Tepelná izolácia medzi a pod krokvami 32

33 Veľkou prednosťou tohto riešenia je, ţe pri dodatočnom zastavaní podkrovia krytiny môţu zostať na mieste, resp. je pomerne lacno realizovateľné. Všeobecné vrstvenie: smerujúc z vonkajšej strany dovnútra 1. škridla 2. strešné laty (vodorovné) 3. kríţny líc (v smere spádu strechy) 4. vonkajšia vetracia vzduchová medzera (min. 5 6 cm) 5. paropriepustná fólia 6. krokva 7. vzduchová medzera 8. tepelná izolácia medzi krokvami 9. nosná konštrukcia krytiny 10. tepelná izolácia pod krokvami 11. parozábranná vrstva 12. vnútorný obklad (sadrokartón, lambéria, atď.) Materiál tepelnej izolácie môţe byť nasledovný: kamenná vata sklená vata Materiál tepelnej izolácie pod krokvou môţe byť: kamenná vata sklená vata expandovaný polystyrén (EPS) extrudovaný polystyrén (XPS) PUR/PIR pena nafúkaná celulózová drvina Pre vrstvenie musí byť charakteristické, ţe smerom k vonkajšku musí ich paropriepustnosť narastať. Na tento účel sú najvhodnejšie vláknové tepelnoizolačné materiály. Pre vláknové tepelnoizolačné látky je ďalej typické, ţe maximálne vyplnia priestor, treba zabezpečiť len zabránenie proti zošmyknutiu. Dôleţitými účastníkmi vrstvenia podkroví sú parotechnické fólie. V prípade parozábranných a paroobmedzujúcich fólií je okrem povrchovej plynulosti neodpustiteľné paronepriepustné a vzduchovo izolované prevedenie uzlov a prelomov, lebo chybné prevedenie na týchto 33

34 bodových miestach môţe viesť k zničeniu tak konštrukcie, ako aj tepelnej izolácie. Paropriepustná fólia dovoľuje únik pary do vzduchovej medzery, ale nedovolí dostať sa zráţkam do tepelnej izolácie, odvedie ju pod krytinou. Prevetraná vzduchová medzera odvádza pod krytinu sa dostávajúcu paru či vlhkosť. V lete prostredníctvom prevetrávania výrazne zniţuje na tepelnú izoláciu pôsobiace, zo strešnej krytiny pochádzajúce tepelné ţiarenie. Tepelná izolácia nad krovmi Je najideálnejším vrstvením z tepelno-technického a paro-technického hľadiska. Neexistuje tepelný most, je moţné vytvoriť estetický, vzhľadný povrch. Parozábranovú vrstvu je moţné bezpečne realizovať spolu s vytvorením uzlov. Strešná krytina ide na tepelnú izoláciu, preto treba kríţovú latu dimenzovať, aby sa vplyvom vytvárajúcich sa záťaţí nevtlačila do tepelnej izolácie. Treba dimenzovať aj upevnenie kríţových lát proti skĺznutiu a podfukovaniu. Všeobecné vrstvenie: postupujúc z vonka do vnútra 1. strešná krytina 2. strešná lata (vodorovná) 3. kríţová lata (v smere spádu strechy) 4. vonkajšia vetriaca vzduchová medzera (min. 5 6 cm) 5. paropriepustná fólia 6. tepelná izolácia nad krokvou 7. paroobmedzujúca, parozábranná vrstva 8. vnútorný nosný obklad 9. krokvy Materiál tepelnej izolácie nad krokvou môţe byť kamenná vlna s vysokou pevnosťou v tlaku expandovaný polystyrén (min. EPS 150) extrudovaný polystyrén (XPS) PUR/PIR pena 34

35 Dodatočná tepelná izolácia podkrovia Na počiatku zástavieb podkroví sa neveľmi zaoberali s tepelnou izoláciou priestoru, v skutočnosti sa za dôleţité povaţovalo len zväčšenie obytného priestoru. V skutočnosti sa ani stavebné normy nevzťahovali na zástavbu podkrovia. V tomto období boli urobené všetky moţné chyby. Našťastie tieto detské choroby uţ táto oblasť prekonala. Avšak rané chyby ešte existujú, tieto treba a je moţné napraviť. Pokiaľ konštrukcia strechy nebola chybným prevedením poškodená, riešenie na nápravu tepelnej izolácie je moţné vypracovať len po vykonaní diagnostiky na mieste Tepelná izolácia povalových stropov Povalové stropy sú budovu ohraničujúce konštrukcie, ktoré je moţné najhospodárnejšie tepelne izolovať, z nasledovných dôvodov: Povalový strop nezasahujú priame vonkajšie vplyvy Špecifická dĺţka tepelných mostov je pomerne malá Je moţné tepelne izolovať pomerne lacnými tepelnoizolačnými materiálmi, resp. výrobkami, keďţe ich zaťaţenie je spravidla malé. Na ochranu tepelnej izolácie väčšinou nie je potrebná montáţ samostatných konštrukčných vrstiev. Dobrá tepelná izolácia stropu je potrebná vţdy, keďţe teplo uniká z bytu najmä smerom hore. S vhodnou tepelnou izoláciou a v závislosti od konštrukcie stropu je moţné ušetriť aţ 80 % cez povalu unikajúcej energie. To môţe byť aţ 20 % celkovej energetickej spotreby budovy. Povalové stropy sú budovu ohraničujúce konštrukcie, ktoré je moţné najhospodárnejšie tepelne izolovať, najmä vtedy, keď strop spadá do kategórie vyuţitia neschodný (napr. v prípade podstrešia) alebo nezaťaţiteľný, čiţe sa nepouţíva na skladovanie veľkej hmotnosti. Nasledujúca tabuľka obsahuje výpočty, akú vysokú úsporu je moţné dosiahnuť v prípade neprimerane izolovaného podlahového stropu. Obrázok 8 Hrúbka na povalovom strope aplikovanej izolácie a výška dosiahnuteľnej úspory (λ = 0,038W/mK ) (vlastná tvorba) Typ stropu Montovaný strop Leier Pôvodná hodnota U (W/m2K) 10 cm tepelná izolácia 15 cm tepelná izolácia 20 cm tepelná izolácia U-W/m2K Dosiahnuteľ ná úspora % U-W/m2K Dosiahnuteľná úspora % U-W/m2K 2,470 0, , , Škatuľové stropy 1,304 0, , , Dosiahnuteľná úspora % 35

36 Monolitný strop 3,158 0, , , V týchto prípadoch sa do popredia dostávajú dodatočné tepelné izolácie s ľahkou vrstvou na chodenie a suchou technológiou stavby, ktoré sa môţu aplikovať, resp. zakladať pri nosnej strešnej konštrukcii z akéhokoľvek materiálu (oceľ, drevo, ţelezobetón). Keďţe pri dodatočných tepelnoizolačných riešeniach na zachytenie vlhkosti, ktorá sa dostáva do priestoru povaly (zráţková voda, alebo prašný sneh) neexistuje vhodná vrstva, obklad ( vyrovnávacia nádrţ ), predpokladom je vodo-nepriepustnosť strešnej škrupiny. Jednoduchá skladba vrstiev Skladba vrstiev je jednoduchá, ak sa tepelnoizolačné tabule ukladajú zhora, bez samostatného ukotvenia, čo znamená jednoduché umiestnenie, pokladanie. Malý počet vrstiev je daný aj z toho, ţe nie je potrebná paroochrana, keďţe priestor povaly je vetraný. Na hrúbke tepelnoizolačných tabúľ preto nemá zmysel šetriť, ale odporúča sa ukladanie tepelnoizolačného materiálu v dvoch vrstvách, po vrstvách viazaním a v radoch odsunitým spájaním. Ak je zaťaţenie, vyuţitie povalového stropu vo väčšej miere a/alebo existujúce pokrytie strechy nie je zvýšene vode odolné (napr. nie je podklad a v spojoch strešnej krytiny sú medzere), nad tepelnou izoláciou môţe byť technologická izolácia z polyetylénovej fólie a spoľahlivé riešenie môţe byť betonáţ. Betónový obklad slúţi na udrţanie cez strešnú krytinu sa dostávajúcej zráţkovej vody a prašného snehu aţ do odparenia sa vlhkosti a technologická izolácia zasa zabráni prevlhnutiu tepelnej izolácie pri betónovaní a súčasne tvorí aj poslednú hydroizoláciu. Ak zaťaţenie, vyuţitie podlahového stropu umoţní a existujúce pokrytie strechy je zvýšene vode odolné, ako obklad podlahového stropu môţe stačiť pokládka stavebných tabúľ ako vrstva na chodenie nad tepelnou izoláciou. Ak vrstvu na chodenie samostatne nepodoprieme, je potrebné zabudovať tepelnú izoláciu, respektíve výrobok s kvalifikáciou zaťaţiteľné, a prevedenie vrstvy na chodenie zo stavebných tabúľ môţe byť len veľkoplošné (napr. OSB dosky a pod). Ak je na podoprenie vrstvy na chodenie vybudované samostatné rebrovanie (účelovo z impregnovaných smrekových lát alebo fošní), sú vhodné aj lacnejšie tepelnoizolačné materiály, respektíve výrobky s niţšou pevnosťou v tlaku (v kategórii minerálna vlna typicky c kvalite nezaťaţiteľné ). Nášľapná vrstva zo stavebných dosiek v tomto prípade v závislosti od vzdialenosti rebier môţe byť aj zo smrekových dosiek či fošní. 36

37 Zaťažiteľná izolácia Na strop uloţená tepelná izolácia je sama osebe zväčša nevyhovujúca na to, aby sa po nej chodilo, alebo na ňu umiestňovali ťaţšie predmety. Stropy zväčša s malou nosnosťou často s drevenou konštrukciou neunesú ďalšiu záťaţ, preto na ne spravidla nie je moţné natiahnuť ani rozšírený 5 cm betón. V takom prípade sa na dodatočnú tepelnú izoláciu môţe pouţiť napríklad výrobok Austrothermu s názvom AT-PA, pomocou ktorého je moţné strop izolovať efektívne, hospodárne a podomácky a zostane aj skladovacia funkcia povaly. Tepelná izolácia stropu dobre poslúţi nielen v zime, ale aj v lete. Vtedy sa v priestore povaly rodinného domu môţe vzduch zohriať hoci aj na 40 aţ 60 C, čo prehrieva celý dom. Preto sa vyplatí na povalový strop umiestniť tepelnú izoláciu vhodnej hrúbky. AT-PA kombináciou 16 cm zaťaţiteľného tepelnoizolačného materiálu a 8 mm drevotriesky poskytuje jednoducho prevediteľné riešenie na renováciu neizolovaných podlahových stropov. Do viazania ukladané diely sa môţu pokladať na sucho, pero-dráţkové spojenie je stabilné, poskytuje masívny nášľapný povrch. Zaťaţiteľná tepelnoizolačná platňa a na ňu nalepená drevotrieska s hladkým povrchom zabezpečuje ľahký, stabilný obklad. Realizácia nevyţaduje odborné znalosti, je moţné previesť aj podomácky. Prostredníctvom suchej technológie sa do konštrukcie budov nedostane vlhkosť, čo je mimoriadne výhodné najmä v prípade drevených stropov. Odporúčaná minimálna hrúbka tepelnej izolácie je 16 cm, ale v prípade zvýšených poţiadaviek sa účinnosť tepelnej izolácie môţe zvýšiť pokládkou na strop umiestnených platní ľubovoľnej hrúbky. Tabule je moţné dostať na povalu veľmi ľahko; majú malé rozmery, takţe sa zmestia aj cez úzky priechod na povalu. Výpočet návratnosti izolácie povalového stropu Preskúmajme za pomoci údajov kalkulovaných na uţ skôr detailne popísanej, priemernú domácu budovu predpokladajúcej budovy, ako sa vlastne vyvíja návratnosť na izoláciu stropu vynaloţenej sumy. Celková tepelná strata je W z čoho 4464 W uniká cez stropnú konštrukciu skúmanej budovy. To činí pribliţne 32,5 % cez ohraničujúce konštrukcie nastávajúcich tepelných strát. Predpokladaná izolácia stropu je 20 cm kamennej vlny (λ = 0,039 W/mK). S doplnkovou tepelnou izoláciou klesá faktor tepelnej priepustnosti stropnej konštrukcie na U = 0,17W/m2K. Cez stropnú konštrukciu nastávajúca celková tepelná strata po tepelnej izolácii 37

38 klesla na 14 %, čím sú ročné náklady na vykurovanie oproti pôvodnej sume (464 tis. Ft) niţšie o 130 tis. Ft. Obrázok 9 Vývoj návratnosti tepelnej izolácie povalového stropu zjednodušeným výpočtom bez zohľadnenia úrokových úrokov a zmeny cien plynu (vlastná tvorba) Brutto ceny Priemerný výnos v roku Vysvetlenie k výpočtom zisku Na tepelnú izoláciu vynaložená suma (materiál + práca): Ft Úspora na ročných nákladoch za vykurovanie: Ft Bod návratnosti: 4. rok Ročný výnos od 5. roku: Ft / rok Zisk v 5. roku (úspora investícia): Ft 5 % (priemer piatich rokov) / / 5 rokov Zisk v 9. roku (úspora investícia): Ft 14,5 % (priemer deviatich rokov) / / 9 rokov Úspora v 14. roku (úspora investícia): Ft 18,6 % (priemer štrnástich rokov) / / 14 rokov V prípade, ak odhliadneme od zmeny cien, ďalej aj od toho, ţe by sme si peniaze mohli zúročiť v banke, návratnosť investície sa očakáva v 4. roku. To je teda rok, v ktorom by suma 38

39 predpokladaných úspor dosiahla na investíciu vynaloţenú sumu. Po 4. roku uţ nám naša investícia produkuje zisk. Preskúmajme však aj ten prípad, keby sme peniaze úročili v banke a počítajme aj s predpokladanou zmenou ceny plynu. Priemernú výšku základného úroku emisnej banky za posledných 10 rokov zohľadnil na 8 %, súčasne priemerná zmena ceny plynu za posledných 10 rokov dosiahla 12 %, vo svojich výpočtoch som však počítal s 8 %. Obrázok 10 Vývoj výnosu a návratnosti pri zohľadnení úrokov a predpokladané zmeny cien. Rok Ročná úspora v prípade 8 % zvýšenia cien plynu (tis. Ft) Ročný výnos bankového vkladu v prípade 8 % úrokovej sadzby (tis. Ft) (kapitál) 1 130, ,4 43, ,6 46, ,7 50,4 5* 176,9 54, ,0 58, ,3 63, ,8 68, ,6 74, ,9 80,0 Kapitál+Výnos v 10. roku 1.883,3 1079,5 Investícia sa za vrátenú povaţuje v tom okamihu, kedy suma predpokladaných úspor investície prekročí hodnotu bankovým vkladom dosiahnuteľného a úrokmi navýšeného kapitálu, čo sa v tomto prípade ukladá na 5. rok. Na 10. rok výška s investíciou dosiahnuteľný priemerný výnos dosiahne 14,2 %, oproti bankovým vkladom dosiahnuteľného 8 % priemerného výnosu. (V prípade 12 % ročného zvýšenia ceny plynu investíciou dosiahnuteľný priemerný výnos dosiahne 16,5 %) Ako to aj z hore uvedenej tabuľky vyplýva, tepelná izolácia povalového stropu je skutočne jedna z najrýchlejšie sa vrátiacich investícií, vďaka tomu, ţe je moţné dosiahnuť podstatnú 39

40 úsporu energie pri pomerne nízkych nákladoch. V prípade nenášľapného prevedenia izolácie povalového stropu s ďalším zníţením nákladov sa dajú dosiahnuť ešte aj od vo vyššie uvedenej tabuľke uvedených časoch a výnosoch výhodnejšie hodnoty Pivničné a arkádové stropy Minimálnu hodnotu tepelnej izolácie pivničných stropov a arkádových stropov riadi odôvodnene prísna poţiadavka pocitu tepla: povrchová teplota podláh konštrukcií môţe byť nanajvýš o 2,5 stupňa niţšia, ako teplota nad nimi sa nachádzajúceho ovzdušia. Na pivničné stropy predpísaná poţadovaná hodnota tepelnej priepustnosti je U = 0,50 Wm2K, ktorá je vyššia, ako s vonkajším vzduchom bezprostredne prepojených budovu ohraničujúcich konštrukcií. To sa môţe zdôvodniť nasledovným: Hraničí s nevykúreným, ale uzavretým priestorom Menšie faktory odovzdávania tepla smerom dole chladnúcej konštrukcie Pivničný priestor je smerodajná priemerná teplota vzduchu Rozmer a termotechnická kvalita konštrukcií okien a dverí Miera tepelnej izolácie pivničného stropu V dôsledku toho všetkého je tepelný tok asi 40 aţ 50 % tepelného toku s vonkajším vzduchom hraničiacich konštrukcií. Tepelná izolácia pivničného stropu je menej efektívna, ako s vonkajším vzduchom hraničiacich konštrukcií, keďţe rozdiel smerodajnej priemernej vonkajšej a vnútornej teploty je od nich oveľa niţšia. Dôvodom je z časti to, ţe úroveň pivnice, respektíve pivničné priestory sa sčasti nachádzajú pod úrovňou terénu, čiastočne zas to, ţe v závislosti od miery tepelnej izolácie pivničného stropu pivničné miestnosti sú zhora, zo smeru vykurovaných priestorov do určitej miery temperované. Niţšiu mieru účinnosti dodatočnej tepelnej izolácie do určitej miery vyvaţuje to, ţe ich investičné náklady sú oveľa niţšie ako skutočne s vonkajškom hraničiacich konštrukcií budov a aj to, ţe skôr prevedené pivničné stropy sú spravidla bez tepelnej izolácie, alebo tepelne ledva izolované, preto je ich dodatočná tepelná izolácia potrebná rovnako energetického hľadiska, ako aj z hľadiska pocitového tepla. Na tepelnej izolácii ani v tomto prípade nie je 40

41 rozumné šetriť, keďţe prostredníctvom spravidla jednoduchej, nenáročnej povrchovej úpravy aj tento spôsob patrí medzi hospodárnejšie dodatočné tepelnoizolačné metódy. Arkádové stropy sú skutočné vonkajšie ohraničujúce konštrukcie budov, preto je predpísaná poţadovaná hodnota tepelnej priepustnosti oveľa prísnejšia ako pri pivničných stropoch predpísaná, určuje hodnotu U = 0,25 W/m2K. Preto tomu zodpovedá aj poţadovaná miera ich dodatočnej tepelnej izolácie: len realizácia poţiadavky pocitovej teploty vyţaduje aspoň konštrukciu s faktorom tepelnej priepustnosti 0,38...0,42 W/m2K, t.j. tepelnoizolačnú vrstvu vytvorenú z aspoň centimetrov hrubého materiálu s faktorom tepelnej vodivosti okolo 0,04 W/mK. Ak do úvahy vezmeme aj hľadisko energetickej úspory, minimálnu hrúbku tepelnoizolačnej vrstvy určíme na 16 cm. Dodatočná tepelná izolácia arkádových stropov v princípe môţe byť vyhotovený rovnakým spôsobom ako u pivničných stropov, ale častejšie a z energetického hľadiska odôvodnenejším je umiestnenie tepelnej izolácie medzi strop a zavesený podhľad. Pri riešení falošného stropu je aj tak účelné zabudovať hrubšiu tepelnoizolačnú vrstvu, keďţe tu je moţné pouţiť tepelnoizolačný výrobok menšej hustoty a pevnosti, čiţe lacnejší. Samozrejme aj v tomto prípade sa môţe stať, ţe obklad alebo falošný strop drţiacu pomocnú konštrukciu nie je moţné ukotviť mechanickými spôsobmi, a preto je moţným riešením len tepelná izolácia uchytená lepením. Na dodatočnú tepelnú izoláciu pivničných stropov a arkádových stropov moţno rovnako odporučiť tabule z polystyrénovej peny ako i kamennej vlny. V prípade dodatočnej tepelnej izolácie v prípade mechanického uchytávania tepelnej izolácie, napr. pri stropoch z prefabrikovaných ţelezobetónových trámov s výplňou a z predpnutých ţelezobetónových fošní nie je moţné, preto do úvahy môţe prichádzať len uchytenie lepením. K tomu je potrebné pri zospodu neomietnutých, alebo nahrubo omietnutých stropoch urobiť povrch vyrovnávajúcu vrstvu (napr. omietka, vyhladenie). Ak je strop vhodný na mechanické uchytenie, radšej sa odporúča tento spôsob. V súlade s tým môţe byť montáţ tepelnej izolácie mechanický uchytením, lepením alebo kombináciou oboch, pri nových monolitových ţelezobetónových stropoch sa zas vrstva tepelnej izolácie môţe do konštrukcie dostať ako stratené ţalúzie. V prípade pivnice podľa jej účelu pouţitia môţu samozrejme byť vhodné aj menej náročné stropné povrchové úpravy, ale vynechanie ochrannej vrstvy so sieťovou vloţkou na tepelnoizolačnú vrstvu sa ani vtedy neodporúča. Na povrchovú úpravu zo spodnej strany sa vtedy spravidla hodia aj menej náročné riešenia, ako kašírovacia vrstva tepelnoizolačného výrobku, so sieťkou zosilnené tenké omietky na báze plastu, ale nezriedka postačí aj montáţ tepelnoizolačnej vrstvy bez povrchovej úpravy. 41

42 Vyhotovenie dodatočnej tepelnej izolácie arkádového stropu Ak je poţiadavka na k nosnej konštrukcii pripevnený falošný strop, tepelná izolácia sa umiestni medzi tieto dve konštrukčné vrstvy. Častým riešením je, keď sa tepelnoizolačné tabule alebo pásy uloţia na falošný strop, ale z tepelno- a hydrotechnického hľadiska vhodnejšie, ak sa tepelná izolácia uchytí na spodnú plochu stropu (spravidla lepením alebo mechanickým ukotvením, nezávisle od uchytenia falošného stropu). Ak poţiadavka nie je na falošný strop, ale obklad zo stavebných tabúľ zo spodnej strany, na uchytenie obkladu treba zabudovať k nosnému stropu ukotvené nosné rebrá hrúbke tepelnej izolácie zodpovedajúcej veľkosti. Účelnejšia je montáţ drevených rebier, keďţe efekt tepelného mostu kovových konštrukcií je od nich oveľa väčší Tepelná izolácia na zemi ležiacich podláh a soklov budov Pri nepodpivničených budovách je na zemi leţiaca podlaha šiestym povrchom chladnutia budovy. Na základe výpočtov a meraní bolo vykázané, ţe asi 10 aţ 15 % v budove vyrobeného tepla uniká cez na zemi leţiacu podlahu. Na zemi leţiace podlahy sú zvláštne konštrukcie, ich tepelná strata je výrazná najmä pozdĺţ vonkajšej línie, keďţe na vnútornej ploche hraničia s pôdou s veľkou tepelnou zotrvačnosťou, ktorej teplota je niekoľko metrov pod povrchom prakticky nemenná počas celého roka. Táto vlastnosť je priaznivá z hľadiska zimných tepelných strát, čo však platí len pre vnútorné úseky podláh budov s veľmi veľkým pôdorysom. V pásmach, ktoré pripadajú blízko k vonkajším hraničiacim líniám budovy, sa spustí viacsmerný tepelný tok smerom k povrchu pôdy a k vonkajšej pôdnej mase. Spravidla (z hľadiska energetickej úspory a ochrany stavu) stačí tepelná izolácia pásu podlahy (cca 1 1,5 m šírka) od priestranstva, alebo vyhotovenie tepelnej izolácie sokla (účelná je aplikácia oboch súčasne), ale pri malých budovách z hľadiska pocitového tepla sa odporúča tepelná izolácia celej plochy podlahy. Čiţe pri tepelnej izolácii konštrukcií sa treba v prvom rade sústrediť na prevedenie zóny sokla a jej vhodnej tepelnej izolácie. Na sokli vznikajúca tepelná strata je významná najmä pri menších budovách a budovách s členeným obrysom, keďţe pri takýchto je pomer obvodu a plochy podlahy omnoho vyšší, hoci aj viacnásobne, ako pri nečlenitých budovách s väčším pôdorysom. 42

43 Preto pokiaľ nie je podlahové kúrenie tepelná izolácia je potrebná len v 1 1,5 m širokom páse podlahy pozdĺţ vonkajších stien. Tepelná izolácia podlahy funguje správne vtedy, ak je tepelná izolácia sokla prevedená zodpovedajúco, t. j. na okrajoch nevznikol tepelný most. Výber tepelnej izolácie ovplyvňuje zaťaţenie a poţiadavka na tepelnú izoláciu. Keďţe hovoríme o podlahe leţiacej na zemi, preto je poţiadavka na izoláciu zvukov krokov minimálna. Materiál tepelnej izolácie môţe byť: kamenná vlna sklená vata expandovaný polystyrén (EPS) extrudovaný polystyrén (XPS) PUR/PIR pena V prípade podlahového kúrenia typ tepelnej izolácie nie je potrebné meniť, ale existujú expandované polystyrénové (FPS) tepelné izolácie vyslovene uľahčujúce umiestnenie potrubia podlahového kúrenia. Ťaţkosťou môţe byť, keď sa pod podlaţím, vo vrstve tepelnej izolácie má umiestniť viacero typov rozvodov: potrubie centrálneho vykurovania, ochranné rúry elektriky atď. V takomto prípade v záujme vyhnúť sa líniovým tepelným mostom sa odporúča hrúbku tepelnej izolácie poloţiť v dvoch vrstvách a v prípade potreby hrúbku navýšiť. Tepelnú izoláciu na zemi leţiacich podláh dopĺňa tepelná izolácia soklov. Z hľadiska tepelnej techniky je správnejšie, ak sa tepelnoizolačný materiál namontuje z vonku (spravidla za obklad sokla), lebo zo strany zeme je potrebné vytvoriť samostatnú ochranu. Pri plánovaní treba skúmať hrúbku tepelnoizolačnej vrstvy, pôdorys miestnosti, kde sa tepelná izolácia má vykonať, hrúbku a druh (s armatúrou či bez) obkladového podkladu, mieru a typ uţitočných zaťaţení (dynamické vplyvy, zaťaţenie šmykmi) a na základe ich spoločného zvaţovania je moţné rozhodnúť o výbere typu tepelnej izolácie. Na priečelí je vplyvom počasia a mechanickým vplyvom vydaná najviac soklová. Napriek tomu nie je moţné ju nechať bez izolácie, v nijakom prípade. Pri nových budovách, ak vyberieme murovací materiál s vynikajúcou tepelnoizolačnou schopnosťou, na ktorú uţ nie je potrebná samostatná tepelná izolácia, betónová konštrukcia sokla dokáţe spôsobiť tepelný most. V prípade starej, ale renovovanej budovy sme na tom rovnako, ak zaizolujeme len priečelie a spodnú časť vonkajšej steny necháme bez izolácie. Je známe, ţe čím väčší je rozdiel 43

44 medzi faktormi tepelného úniku tepelne izolovaného a neizolovaného úseku, tým väčší bude vplyv tepelného mostu, tým ľahšie sa bude vlhkosť zráţať na kritických povrchoch, po čom uţ vedie priama cesta k plesniveniu. Ţiaľ k dodatočnej izolácii sa nie vţdy ţiada pomoc projektanta a estetické hľadiská rodiny ( sokel s pekným lomovým kameňom ) zvíťazia nad hľadiskami fyziky budovy. Podľa súčasných noriem poţadovaná hodnota tepelnej priepustnosti na zemi leţiaca podlaha je v 1,5 m páse po obvode U = 0,50 W/m2K, ale to je moţné nahradiť na sokel umiestnenou tepelnou izoláciou s rovnakou schopnosťou izolácie Tepelná izolácia pivničných stien V súčasnosti, keď je aj suterén, alebo pivnica čoraz častejšie súčasťou bytu, kde chceme vykonávať stálu činnosť, stáva sa nevyhnutným odborná tepelná izolácia so zemou sa dotýkajúcich stien. Dodatočná tepelná izolácia pivnice je jednou z najproblémovejších oblastí budovy. Pri starých budovách sa spravidla treba popasovať aj s problémami izolácie proti podzemnej vode. Hydroizolácia a tepelná izolácia základných stavieb objektu (podlaha na zemi, suterén, pivnica) sú najvyššiu pozornosť vyţadujúce oblasti izolačného odboru. Veď prakticky na tom stojí celá budova, preto je dodatočná izolácia veľmi ťaţko realizovateľná. Ak na niečo, tak na izoláciu základných stavieb a pivníc platí zvýšene, ţe skutočne len raz sa dá realizácia izolácie riešiť dobre Požiadavka na tepelnú izoláciu okien a dverí Veľká časť tepelných strát našich budov uniká do okolia cez konštrukcie okien a dverí. Cez zastarané okná sa výrazná časť filtračných tepelných strát realizuje cez okná a dvere s nevyhovujúcou vzduchotesnosťou. Na okná a dvere kladené poţiadavky a kvalitu určujú nasledovné faktory: Tepelná izolácia Vodonepriepustnosť Vzduchotesnosť Zvukotesnosť Protipoţiarna ochrana 44

45 Odolnosť proti počasiu Vetruvzdornosť Rámové konštrukcie okien a dverí Materiály rámových konštrukcií okien a dverí: Drevo: spravidla smrek alebo borovica, z inej dreviny sa zriedkavo vyrábajú Plast: najdôleţitejším činiteľom je počet vzduchových komôr Hliník, Drevo-hliník, Plast-hliník Pri konštrukciách okien a dverí spadá pomer krídla a rámu medzi 20 aţ 40 %, preto je z hľadiska tepelnej izolácie dôleţitá ich výborná kvalita. Kým pri drevených oknách a dverách určuje hodnotu faktoru tepelnej priepustnosti hrúbka, zatiaľ pri plastových oknách počet komôr. Mnoho okien je uţ dostupných s extrudovanou polystyrénovou izoláciou, ktorá je pokrytá hliníkovým obkladom. Zasklenie V súčasnosti sú dostupné okná, ktoré disponujú s dvoj- alebo trojvrstvovým zasklením s jednou alebo dvomi vzduchovými vrstvami. Tepelnoizolačný efekt sa často vylepšuje s tým, ţe vzduchový priestor sa nenapĺňa vzduchom, ale vzácnym plynom. Z hospodárnych hľadísk sa spravidla pouţíva argón, ale uţ sa objavili aj od tohto s lepšími tepelnoizolačnými hodnotami disponujúce konštrukcie plnené kryptónom a xenónom. Častá je aplikácia ešte jedeného povrchového povlaku, ktorý zniţuje odovzdávanie vyţarujúceho tepla, jeho zníţenie sa dosahuje povlakom s malým emisným faktorom. Preto sa vnútorná sklená tabuľa z vonka opatrí tenučkým a prakticky neviditeľným povlakom s nízkou emisiou (LOW-E). Tento povlak umoţňuje vstup prirodzeného svetla, avšak v letných horúčavách zniţuje tepelné zaťaţenie a v zimnej vykurovacej sezóne zas zniţuje tepelné straty. Dnešným požiadavkám vyhovujúce okná a dvere V súčasnosti očakávané poţiadavky spĺňajú tie drevené, plastové a hliníkové okná a dvere, ktoré disponujú s hore spomínanou prídavnou izoláciou, vzduchovou vrstvou a špeciálnym 45

46 povlakom, čím je poţadovaná hodnota tepelnej priepustnosti Uw = 1,6 W/m2K a u okien a dverí s kovovou konštrukciou zas Uw = 2,0 W/m2K. V prípade okien a dverí čo sa týka tepelnej priepustnosti rozlišujeme viacero hodnôt: Uw faktor tepelnej priepustnosti celej okennej konštrukcie Ug faktor tepelnej priepustnosti okenného skla Uf - faktor tepelnej priepustnosti okenného rámu Uw, eff okna po zabudovaní Tepelno-technické vlastnosti okien a dverí neudáva len faktor tepelnej priepustnosti. Dôleţitú úlohu má ešte orientácia, tienenie a aj vnikajúca solárna energia (hodnota g). Orientácia získava význam najmä v zimnom období, čiţe, nakoľko dokáţeme zuţitkovať energiu slnečného ţiarenia. Ak majú konštrukcie budov zodpovedajúcu schopnosť kumulácie tepla a majú aj dobrú schopnosť pohlcovať teplo, čím môţe vzniknúť výmena tepla ţiarením. Význam tienenia Tieniace konštrukcie nielen v letných horúčavách zniţujú tepelné zaťaţenie, a s tým zabraňujú prílišnému prehriatiu miestností, ale aj v zime zniţujú tepelné straty. Izolačný efekt vyvíjajú z jednej strany tieniaca vrstva, na druhej strane vrstva vzduchu medzi sklom a tieniacou vrstvou. Pri pasívnych domoch je mimoriadne dôleţitý význam tienenia, ktoré sa vytvára takým spôsobom projektovania konštrukcie budov, aby sa lúče zimného nízko putujúceho slnka dostali do vnútorného priestoru nerušene. Súčasne však zabraňuje vniknutiu letného zvislého ţiarenia, čím zníţi letné tepelné zaťaţenie. Obrázok Na obrázku niţšie moţno pozorovať letnému tieneniu slúţiace strešné výbeţky. 46

47 Poškodenia, problémy v prípade okien a dverí Často sa vyskytujúcim javom je, ţe na vnútornom povrchu skla sa objavuje zráţanie pár, ktoré sa vytvára pre zlú tepelnú izoláciu, alebo pre veľký obsah pary v miestnosti. Veľkú rolu v tom hrá vynikajúca tesnosť dnešných moderných okien a dverí a ich minimálna priepustnosť vzduchu. Mnohí spadajú do tej chyby, ţe z dôvodu šetrenia všetko zatesnia. Ţiaľ však poškodenie obnáša viac nákladov, ako spotreba energie navyše. Na základe skúseností moţno konštatovať, ţe popri dnešných moderných oknách a dverách a izolačných technológiách je neodpustiteľná montáţ vetracieho systému. Do rámov okien a dverí zabudované čiastočné vetrania nenahradia biologicky a z hľadiska pocitu komfortu potrebné zodpovedajúce vetranie. Častou chybou ešte je, ţe spojenie okien a dverí s priečelím je z hľadiska pary a vzduchu pre medzeru umiestnenia, izoláciu alebo výber nevhodného izolačného materiálu netesné, a tak vedie k vnútornému zaparovaniu a plesniveniu. Dôleţité teda je, aby medzera umiestnenia bola vyhotovená precízne, popri tom treba uloţiť aj paruvzdorné a vzduchovzdorné fólie. Samolepiaca fólia (napr.: páska Illbruck) sa prilepí k spodku rámovej konštrukcie, respektíve prijímacej konštrukcie, dbajúc na to, aby bola fólia nalepená s rezervou, teda aby zniesla konštrukčné pohyby. 47

48 Renovácia starých okien Pri okenných a dverových konštrukciách pri rovnakom výdaji je moţné dosiahnuť podstatne menšiu úsporu ako pri izolácii murív. Kým v prípade starších okien spojené rámové, s normálnou tepelnou izoláciou, tessauer sa faktor tepelnej priepustnosti nachádza okolo Uw = 2,2 3,5 W/m2K, pri nových typoch okien sa faktor tepelnej priepustnosti nachádza okolo Uw = 1,1 1,5 W/m2K, z čoho vidieť, ţe v oblasti tepelnej priepustnosti dosiahnuteľná spotreba sa pohybuje okolo, naproti pri priečeliach dosiahnuteľným 80 %. Takţe keď je moţnosť okná renovovať platí to najmä na spojené rámové okná musíme túto moţnosť zváţiť. Dovnútra-dovnútra otváracie spojené rámové okná (čas montáţe: od 1855 do 1930 všeobecne rozšírené, vyrábané do dnešného dňa) Priemerný faktor tepelnej priepustnosti dvojvrstvových okien Uw = 2,2 W/m2K Z hore uvedených hodnôt vidno, ţe historické spojené rámové dvojvrstvové okno sa len v malej miere odchyľuje od prípustných hraničných hodnôt. Pri celkovej tepelnej strate budovy to značí len pár percent. Ak ich chceme predsa len z nejakého dôvodu učiniť vyhovujúcimi predpisom, tak navrhujeme dve veľmi jednoduché výmeny okien. Jeden z moţných spôsobov, ktorá obnáša najmenej prerábania, a tak aj nákladov, je pouţitie Low-E skla s tvrdým povlakom. Sklo Low-E zmierňuje tepelné straty vyţarovaním a tak zlepšuje jednak pocit komfortnosti, a jednak zvyšuje odpor tepelnej priepustnosti vzduchovej medzery medzi sklami, v konečnom dôsledku zlepšuje tepelnoizolačnú schopnosť okna. V prípade presklenia so sklami Low-E je spoločná hodnota Ug: 1,7 1,8 W/m2K. S výpočtami na celú okennú konštrukciu moţno potvrdiť hodnotu Uw = 1,6 W/m2K. Pri úplnom ponechaní jestvujúceho okna z hľadiska úspory nákladov sa odporúča vymeniť presklenie len vnútorných krídel, aj tak je moţné dosiahnuť pribliţne rovnakú úsporu energie, ako keby sme na sklo Low-E menili obidve sklá. Ako druhé riešenie sa odporúča pouţitie najtenšej tepelnoizolačnej sklenej konštrukcie, akou je napríklad Histoglas (3 mm sklo 4 mm vzduchová medzera 3 mm sklo Low-E, plynová náplň). Jej zabudovanie sa taktieţ odporúča do vnútorného krídla. V súčasnosti je v Maďarsku u sklárov ľahšie dostupná konštrukcia (3 mm sklo 6 mm vzduchová medzera 4 mm sklo) kde vnútorné 4 mm sklo je Low-E. Nevýhodou tejto konštrukcie oproti predchádzajúcemu riešeniu je, ţe pre ich vloţenie často treba prehĺbiť falc čo sa nie v kaţdom prípade odporúča alebo k uchyteniu hrubšieho skla treba vytvoriť lištu na prekrytie skla. Aj 48

49 s najtenším presklením (3 4 3): bude predpokladaná Uw hodnota 1,1 1,3 W/m 2 K. Zabezpečenie zodpovedajúcej vzduchozábrany v prípade dvojvrstvových, tradičných okien. Pri dvojitých oknách je riziko zráţania sa pary pre niţšiu povrchovú teplotu vyššie na vonkajšom skle ako na vnútornom, preto pri vzduchozábrane treba brať do úvahy, aby okno bolo vţdy uzatvorenejšie smerom k vnútornému priestoru, inak je zahmlievanie v zime neodvratné. (Vnútorné krídlo okna treba napasovať a zatesniť preto, lebo ak sa teplý vlhký vzduch vnútorného vykurovaného prostredia dostane medzi obe sklá, v ňom sa nachádzajúca vlhkosť sa môţe na vonkajšom studenom skle vyzráţať.) Metódy utesnenia naráţacích mechanizmov dvojvrstvových historických okien: Tesnenie s lepeným gumeným profilom. Toto riešenie v mnohých prípadoch vyţaduje vyfrézovanie dráţky, čo je ţiaľ deštruktívny proces a zmena je nevratná. V prípade pouţitia rovnakého gumového profilu na utesnenie medzery s meniacou sa vzdialenosťou nie je vyslovene úspešné, hlavne ak tesniaca páska nie je natoľko pruţná, aby dokázala kopírovať meniacu sa medzeru. Preto sa viac odporúča pouţitie samolepiacich, nalepovacích profilov. Riešenie s profilom V (napr. tesnenie duplex) sa odporúča preto, lebo sa zatvára, nemá veľké nároky na miesto, okná sa o ne nezadŕhajú. Okrem toho sa ľahko môţu odlepiť, ak zistíme, ţe sa okná stali príliš vzduchotesnými. Vývin návratnosti výmeny okien a dverí Pomocou nasledovného príkladu znázorňujem mieru s modernizáciou okien a dverí dosiahnuteľnej úspory energie. Celkové tepelné straty budovy: W Z toho na okná a dvere pripadajúce tepelné straty: 1406 W Pomer na okná a dvere pripadajúcich tepelných strát:10,2 % Po výmene okien a dverí konštrukciu s pôvodnou hodnotou U = 2,5W/m2K sa zamenia na okná s faktorom tepelnej priepustnosti U = 1,1 W/m2K. Po výmene okien a dverí klesne veľkosť na ich povrchu vznikajúcej tepelnej straty na 618W, s čím je moţné dosiahnuť úsporu 728W. Pri predpoklade 464 tis. Ft nákladov na vykurovanie po výmene okien a dverí moţno dosiahnuť ročný pokles nákladov na vykurovanie o 26,5 tis. Ft. 49

50 Ak náklady investície zohľadníme v 500 tis. Ft, tak predpokladaná jednoduchá návratnosť sa ukladá na pribliţne 19 rokov. V skutočnosti je moţné dosiahnuť aj podstatne vyššiu úsporu, keďţe prostredníctvom okien starých typov so zlou vzduchotesnosťou vznikajúca neţiaduca výmena vzduchu podstatne prevyšuje vzduchotesnosť dnešných moderných okien a dverí, prostredníctvom toho je moţné vo veľkej miere zníţiť aj filtračné tepelné straty. Význam modernizácie okien narastá skutočne vtedy, keď sa plánuje komplexná energetická renovácia budovy, keďţe okná so zlou izolačnou schopnosťou môţu na priečelí vytvárať výrazný tepelný most, ďalej narastá aj riziko zráţania sa pary na sklených povrchoch. Strešné ploché okná Na tieto okná nepriazeň počasia pôsobí viac, v tom sa však skrýva riziko, ţe prevedenie v zlej kvalite môţe spôsobiť váţne škody. Tieto okná sú k dispozícii v najrozličnejších prevedeniach, vybavené s dostatočnou ochranou a funkciami na to, aby obstáli vplyvom počasia. Ich vlastnosti sa zhodujú s oknami priečelí, avšak ich solárny zisk tepla je v prípade prevedenia s ľahkou konštrukciou nízky. Pre vyššie spomínané zaťaţenia počasím treba venovať veľkú pozornosť nasledovnému: Dobré odvádzanie zráţkovej vody. K vodotesnému strešnému pokrytiu musí dobre priliehať. Bezmedzerové spojenie tepelnej izolácie. Precízne spojenie s podkladovou škrupinou. Ak sa aplikuje skupinová montáţ okien, treba zabezpečiť odvod vetracieho vzduchu smerom do boku. Na dobre utesnené spojenie vzduchozábrannej vrstvy bez medzier. Ak z týchto faktorov zanedbáme ktorýkoľvek, zapríčiní to zráţanie pary, plesnivenie Vetracie zariadenie, tepelné straty vetraním Pre sprísnenie poţiadaviek na úsporu energie a izolácie rozšírených dobre zatváracích okien a dverí prakticky zanikla prirodzená výmena vzduchu obytných priestorov. Je odborne známe, 50

51 ţe pre absenciu prirodzeného vetrania moderných budov sa k prevencii problémov zaparovania plesnivenia, zabezpečeniu stavu vzduch vyhovujúceho pocitu komfortu a v záujme úspory energie rovnako stala nevyhnutným kontrolovaná výmena vzduchu. Izbový vzduch sa počas priebehu ţivotných činností človeka a činností domácností spotrebuje, jeho zloţenie sa kazí, napĺňa sa vlhkosťou, pachmi, zráţajúca sa para vedie k plesniveniu, chýbajúca výmena vzduchu k rozmnoţovaniu pôvodcov chorôb a hubových plesní, prachových roztočov. Znečistený vzduch spôsobuje alergické symptómy a choroby. Popri zdravotných problémoch sa kazí aj technický stav bytov. K prevencii je potrebná cca 0,5 0,7-násobná výmena vzduchu kaţdú hodinu. V súčasnosti otváranie okien ani z hľadiska potrebnej početnosti, ani pre vnikajúci hluk a prach a ani z hľadiska úspory energie na vykúrenie alebo ochladenie nemôţe znamenať skutočne uspokojujúce a kultúrne riešenie. Hoci otvorením okna sa dá časti týchto problémov predísť, ale ak v zimných mesiacoch vetráme takto, vykurujeme vlastne ulicu. Doplnenie tepelnej straty obnáša dodatočné náklady na vykurovanie, čo pri súčasných cenách energie znamená váţne výdavky. S kontrolovaným vetraním so získaním tepla späť sa tieto problémy dajú jednoducho eliminovať. Najjednoduchšie systémy sa skladajú z centrálnej ventilátorovej jednotky a z odsávacej armatúry v kuchyni, kúpeľni a WC, ako aj do steny alebo okna či dverí zamontovaného prívodu vzduchu. Odsávanie vzduchu zo znečistených miestností, kým vstup čerstvého vzduchu cez vonkajšiu stenu prebieha v regulovanom mnoţstve. Prostredníctvom toho v byte sa tvoriaci priebeţný prúd vzduchu bez prievanu zabráni šíreniu sa znečisteného vzduchu a pachom, respektíve má za následok plynulé zásobovanie čerstvého vzduchu v kontrolovanom mnoţstve. Náročnejším riešením je aj vháňanie čerstvého vzduchu zabezpečujúci vyrovnaný vetrací systém, ktorý môţe vyriešiť filtrovanie peľu a prachu nasávaného vzduchu, so získavaním tepla je moţné získať hoci 90 % tepelnej energie vzduchu, čím sa dá dosiahnuť značná úspora energií na vykurovanie. V závislosti od parametrov vykurovacieho a vetracieho systému budov je moţné náklady na vykurovanie zoštíhliť hoci aj o 40 aţ 70 %. Vetrací systém v kombinácii s výmenníkom tepla vzduch-pôda vyuţíva kapacitu pôdy skladovania energie pomocou v zemi vodorovne uloţenej potrubnej siete. Princíp výmenníkov tepla sa zakladá na tom, ţe teplota pôdy (meraná v 1,5 metra hlboko pod povrchom) je pribliţne stála, cca 7 13 C, čo sa dá cez v zemi umiestnené potrubie vyuţiť v zemnom období na predhrievanie vháňaného čerstvého vzduchu, v lete zas na jeho chladenie. 51

52 Pouţitím vetracieho systému sa so spätným získaním tepla v kombinácii s pôdnym výmenníkom tepla pri vhodne tepelne izolovanej budove dajú dosiahnuť mnoho pozitívnych vlastností súčasne Pasívne zužitkovanie slnečnej energie v budovách Pri pasívnom zuţitkovaní sú určujúce orientácia budovy a pouţité stavebné materiály, ďalej sa na dosiahnutie tepelného zisku vyuţíva konštrukcia bytu. V takomto prípade sa na tvorbu tepla vyuţíva skleníkový efekt. V podstate pasívnym zuţitkovateľom slnečnej energie je kaţdá budova, ktorá v dôsledku svojich daností prostredia, stavebného prevedenia dokáţe vyuţiť ţiarenie Slnka ako zdroj energie. Pasívne zuţitkovanie slnečnej energie funguje najmä v prechodnom období, čiţe vtedy, kedy pre vonkajšiu teplotu na budove uţ/ešte vzniká tepelná strata, ale slnečné ţiarenie je ešte/uţ významné. Na typických slnečnú energiu zuţitkujúcich budovách veľké sklené plochy pozerajú na juţný smer, ktoré sa na večer prekrývajú tepelnoizolačnými tabuľami. Izolačne presklené juţné okenné plochy prostredníctvom ţiarenia ešte aj v zime prepustia do domu viac tepla, neţ koľko sa v noci alebo v zamračený deň stratí. Svetlo cez presklenie dopadá na hrubú, s veľkou tepelnou kumulačnou schopnosťou disponujúcu podlahu a steny, ktorých vonkajšie povrchy sú rovnako tepelne izolované, a tak sú schopné dlho skladovať získané teplo. Sem patriace riešenia: Energiu zbierajúce steny, masívne steny, Trombeho stena, steny s transparentnou izoláciou Skleníky, slnečné priestory Pasívne systémy so vzdušným prenosom tepla (napr.: stenové kolektory, termosifóny) Energiu zbierajúce steny, masívne steny, Trombeho stena Princípom hmotnej steny je, ţe slnečné ţiarenie zbiera za sklenou tabuľou umiestnená stena veľkej masy a teplo ďalej odovzdáva do vzduchu miestnosti. Trombeho stena je ďalej rozvinutá masová stena. Tu skladovaniu tepla napomáha tieniaca roleta, rozdelenie tepla a prúdenie vzduchu zas zabezpečujú na spodku a vrchu steny s klapkami opatrené vetracie otvory. 52

53 Skleníky, slnečné priestory Slnečný priestor je k vykurovaným miestnostiam budovy sa pripájajúci, od vonkajšieho prostredia veľkoplošným skleným povrchom oddelený priestor s priamym ţiarením. Slnečnú energiu skladuje spodný strop a zadná stena (zo strany budovy). V závislosti od počasia slnečný priestor vyuţitím nakumulovaného tepla vykuruje budovu a keď je zima, zniţuje tepelné straty. Vďaka priamemu vstupu ţiarenia je obývateľný z väčšej časti roka. Aplikáciou slnečného priestoru ročná úspora energie na vykurovanie môţe byť hoci aj 30 %. Transparentná tepelná izolácia Budovy s transparentnou (priesvitnou) tepelnou izoláciou sa nazývajú aj budovami s pasívnym vykurovaním, lebo spoločný účinok dobrej tepelnej izolácie a oţarovania často nie je potrebné tradičné vykurovanie. Priehľadná izolácia priame alebo rozptýlené slnečné lúče prepustí, ale smerom k studenému povrchu sa šíriace tepelné prúdy zniţuje. Takto vnútorná vrstva stien s dobrou schopnosťou viesť teplo a veľkou tepelnou kapacitou zabezpečuje rovnomernú teplotu v miestnosti. Aplikácia transparentnej tepelnej izolácie je pomerne nákladná, lebo materiál je drahý a pri montáţi treba zabezpečiť vonkajšiu mechanickú ochranu, respektíve letné tienenie. Stenový kolektor Aplikovaním princípu Trombeho steny, ale pouţijúc namiesto steny veľkej masy ľahkú a izolovanú konštrukciu získame systém nazývaný stenový kolektor, ktorý je moţné charakterizovať s tým, ţe priamo za pohlcovacím povrchom nie je masa na kumuláciu tepla (napr. hrubá tehlová stena), energia sa ďalej dostáva vzduchom, prostredníctvom prirodzeného obehu vzduchu. Pre deficit masy na kumuláciu tepla nie je ani spomaľovanie, preto sa systém môţe aplikovať v takých, intenzívne vetranie vyţadujúcich miestnostiach, kde sú poţiadavky na ţiarenie a vetranie synchrónne. 4. Aktívne systémy na využitie energie 53

54 4.1. Alternatívne zariadenia na využitie energie Mnoţstvo alternatívnych energetických zdrojov je ohľaduplných k ţivotnému prostrediu a poskytuje energiu zdarma, zriedka sa však objasní, ţe pri vyuţití takto získanej na oko lacnejšej energie sú potrebné nákladné prípravy a systémy. Výroba, montáţ a údrţba takýchto zariadení môţe vyţadovať hoci aj viac energie, neţ koľko sa vôbec so k ţivotnému prostrediu šetrne fungujúcim zariadením môţe ušetriť. Poľutovaniahodným spôsobom pri väčšine málo vyuţitých systémoch aplikácia alternatívnej energie nie je bezpodmienečne budúcnosť naznačujúce riešenie. Alternatívna produkcia energie má budúcnosť naozaj vtedy, ak je jej trhová cena aspoň tak prijateľná, ako tradičnej energie. Známe riešenia alternatívneho energetického hospodárenia: pouţitie slnečných kolektorov na výrobu teplej vody centrálne vykurovanie drevenými peletami, drevenými briketami kotol so zmiešaním kúrením drevo-plyn energeticky úsporný kozub, kachle a iné tepelné zdroje tepelné čerpadlá moduly slnečných batérií na výrobu elektrickej energie veterné generátory vodné turbíny špeciálne energetické zdroje (bioplyn) 4.2. Najčastejšie aplikované možnosti aktívnej energetickej úspory Zariadenie so slnečným kolektorom Slnečné kolektory vyuţívajú teplo slnečného ţiarenia priamo na ohrievanie vody, vzduchu alebo iných tekutín či plynov. Ich aplikácia na vykurovanie si vyţaduje zodpovedajúcu tepelnú izoláciu budovy a spravidla sa vyuţíva len na jar a jeseň, ako prechodné, respektíve v zime ako doplnkové kúrenie. Médiom výmeny tepla je typicky tekutina, ale rozšírené sú aj prevedenia, ktoré pouţívajú vzduch. 54

55 Druhy a konštrukcie slnečných kolektorov Slnečné kolektory moţno z hľadiska konštrukcie deliť do viacerých radov. Najvšeobecnejšie sú ploché kolektory, ich nasledujú kolektory s vákuovým potrubím, čo sú vlastne rozvinutejšie verzie plochých kolektorov. Za spomenutie ešte stoja aj v súčasnosti na čoraz viac miestach aplikované kolektory s tepelným potrubím. Konštrukcia plochého kolektora je pomerne jednoduchá. Do spravidla z hliníka vyrobenej škatule sa umiestni tepelnoizolačná vrstva (napr. kamenná vlna), na nej je umiestnená absorpčný povrch (absorbér), ktorý sa spravidla vyrába z medi alebo v prípade drahších kolektorov z iného, teplo výborne vodiaceho kovu, napr. hliníka. Na vnútornej strane platne sa vlniace medené rúrky sa k absorpčnej platni pripájajú lisovaním, spájkovaním alebo ultrazvukovým zváraním. Na vonkajší povrch škatule sa montuje nárazuvzdorné sklo, ktoré jednak chráni zariadenie pred mechanickými vplyvmi (napr. krupobitie, sneh), a jednak na princípe skleníkového efektu zvyšuje účinnosť kolektoru. Toto je najjednoduchší konštrukčný spôsob. Ploché kolektory sa vyrábajú aj inou technológiou, ale základný princíp fungovania je aj tam rovnaký. Návratnosť systémov so slnečnými kolektormi Návratnosť vykurovacích systémov so slnečnými kolektormi závisí od mnohých činiteľov. Najviac od aktuálnych cien energií, od zemepisného umiestnenia domu (počet slnečných dní, vystavenosti, uhla sklonu strechy), ako aj veľkosti systému a jeho vstupných nákladov. S plynovým kotlom montovaný rodinný dom vynaloţí na skutočnú výrobu úţitkovej teplej vody 8 aţ 12 % paliva. S ostávajúcim palivom sa vykurujú miestnosti budovy. Spotreba teplej vody môţe byť v kaţdej situácii iná, preto sa pomer môţe meniť. Počíta sa tak, ţe v modernej domácnosti z k výrobe úţitkovej teplej vody potrebného celkového mnoţstva plynu dokáţe dobre dimenzovaný slnečný kolektor ušetriť len 4..6 % paliva. V celku teda nie je účelné slnečný kolektor vybudovať za kaţdú cenu a draho. Vývoj návratnosti systémov slnečných kolektorov Zjednodušený čas návratnosti sa dá určiť tak, ak investičné náklady systémov slnečných kolektorov vydelíme pomocou systému slnečných kolektorov získaným ročnou úsporou. Druh energetického nosiča Elektrický prúd Plyn (90 % 55

56 Merný investičný náklad na systém slnečných kolektorov (K): Ročná energetická úspora so slnečnými kolektormi (Qk): A (denný) B (nočný) účinnosť) Ft/m2 600 kwh/m2 Jednotková brutto cena energie (Pe): 47,82 Ft/kWh 29,47 Ft/kWh 15,3 Ft/kWh Ročná úspora s jedným metrom štvorcovým slnečného kolektora (Mév = Qk x Pe): Ft/rok Ft/rok Ft/rok Zjednodušená doba návratnosti (K / Mév): 5,09 rok 8,26 rok 15,9 rok Zjednodušená doba návratnosti sa teda v závislosti od energetického nosiča pohybuje pribliţne medzi 5 a 15,9 rokmi. Metóda výpočtu anuity v prípade návratnosti slnečného kolektora V metóde výpočtu anuity počas skúmaného obdobia sa vynárajúce jednorazové a periodické náklady, ako aj príjmy zohľadnením naznačenej medzičasom zmeny ceny a úverovej sadzby sa prepočítajú trvalé, priemerné a na jeden rok sa vzťahujúce náklady a príjmy. Skúmaná investícia sa za hospodárnu môţe povaţovať vtedy, ak je suma príjmov podľa anuity vyššia ako suma výdajov. Náklady podľa anuity sa skladajú z viacerých faktorov. Treba zohľadniť na začiatku skúmaného obdobia sa vynárajúce investičné náklady, ročne sa vynárajúce náklady na údrţbu, s prevádzkovaním zariadení sa vynárajúce energetické náklady, ako aj ostatné náklady. Na jeden rok sa vzťahujúce hodnoty získame korekciou anuitných faktorov, ktoré zohľadňujú inflačné vplyvy, vplyvy zo zmien úrokových sadzieb a iných nárastov cien. Anuitné náklady sa porovnajú s taktieţ anuitnými faktormi počítanými príjmami. Príjmy rozumieme ako ušetrené náklady, čiţe náklady spotreby obnoviteľnou energiou vykúpenej tradičnej energie. Metódu výpočtu odprezentujeme na v Maďarsku typicky pouţívanom, v rodinnom dome realizovanom systéme slnečných kolektorov na výrobu úţitkovej teplej vody. Slnečné kolektory pokrývajú nároky zohľadnených 4 5 obyvateľov na spotrebu teplej vody v ročnom priemere v 60 aţ 70 %. Údaje v príklade uvedeného systému slnečných kolektorov: Celková, uţitočná plocha slnečných kolektorov (FKOLL): 5,4 m2 Objem zásobníka na teplú vodu: 300 litrov 56

57 Brutto investičné náklady systému (A0): Ft, Predpokladaný špecifický, ročný energetický prínos systému (QF,KOLL): 600 kwh/( m2.rok) Ročný energetický prínos systému (QKOLL): 5,4 m kwh / m2 = 3240 kwh Faktor nákladov údrţby systému (fs) = 0,5% Pri výpočte sa opierame o údaje odhadované pomocou makrohospodárskej a technickej odbornej literatúry. Predpokladali sme, ţe výška základného úroku emisnej banky je 6 %, všeobecná inflácia 4 %, kým z hľadiska energetických nosičov sme počítali od tohto mierne vyššími cenovými nárastmi, s 5 % v prípade elektrickej energie a 7 % sieťového zemného plynu. V príklade pouţité hospodárske údaje: Zohľadnený základný úrok emisnej banky (p): 6% Základnému úroku emisnej banky zodpovedajúci úrokový činiteľ (q = 1 + (p/100)): 1,06 Faktor zmeny ceny elektrickej energie (rf): 1,05 (5 % ročný nárast) Faktor zmeny ceny sieťového zemného lynu (rb): 1,07 (7 % ročný nárast) Faktor zmeny ceny nákladov na údrţbu (rs): 1,04 (4 % ročný nárast) Cena elektrickej energie v počiatočnom roku (EVILL): 45 Ft/kWh Cena sieťového zemného plynu v počiatočnom roku (EGÁZ): 18 Ft/kWh Dĺţka skúmaného ţivotného cyklu (T): 25 rokov Zostatková hodnota systému slnečných kolektorov na konci 25 ročného cyklu (Rw): 0 Ft Kapitálové náklady skúmaného systému Najväčšie náklady znamenajú spravidla pri realizácii zariadenia platené investičné náklady. Ich anuita (AN,C) sa vypočítava ako násobok o zostatkovú hodnotu poníţeného brutto investičného nákladu (A0 RW) a na skúmané obdobie (T) vzťaţného anuitného faktúru (a). Pre jednoduchosť so zostatkovou hodnotou nepočítame, čiţe berieme to tak, ţe systém slnečných kolektorov v príklade po uplynutí skúmaných 25 rokov uţ nepredstavuje zohľadniteľnú hodnotu. 57

58 Faktor anuity ktorý ukáţe, akú má výdaj jedného forintu súčasnú hodnotu pri úrokovom faktore q do T rokov: Takto s anuitou počítaný kapitálový náklad: AN,C = (A0 RW) a = ( ) 0,0782 = Ft Náklady na údrţbu: Ročné, pravidelné náklady na údrţbu sú úmerné investičným nákladom, jej hodnotu je moţné vypočítať pomocou faktora nákladov údrţby (fs) a faktorov anuity (a; bas). V prípade systémov slnečných kolektorov je výška ročných nákladov na údrţbu spravidla 0,5 % investičných nákladov. Ak sa ročný nárast (inflácia) nákladov na údrţbu líši od úrokovej sadzby, treba vypočítať na údrţbu sa vzťahujúci faktor tzv. cenovo dynamickej anuity (bas), ktorý sa dá vypočítať ako anuita faktoru nákladov na údrţbu (bs). Takto s anuitou počítané náklady na údrţbu: bas = bs a = 18,94 0,0782 = 1,48 AN,S = A0 (fs / 100) bas = (0,5/100) 1,48 = Ft Prevádzkové náklady: Prevádzkové náklady systému slnečných kolektorov (AN,F) typicky znamenajú náklady na fungovanie pouţitú energiu. V prípade systémov slnečných kolektorov sem patria čerpadlami a počas prevádzky regulácie pouţitá elektrická energia. Spotrebu regulátora povaţujeme za zanedbateľnú, energetická spotreba čerpadla je moţné odhadnúť podľa nasledovného: Prevádzkový čas systému slnečných kolektorov: ~ 2500 hodín/rok Priemerný elektrický výkon čerpadla: 30W Ročná energetická spotreba čerpadla: QSZIV = = Wh = 75 kwh (To je (75/3240) 100 = 2,3 % uţitočného mnoţstva tepla slnečných kolektorov) Náklady na elektrickú energiu slnečných kolektorov v prvom roku: AF1 = QSZIV EVILL = 75 kwh 45 Ft/kWh = Ft 58

59 Pri zohľadnení 5 % ročného nárastu ceny elektrickej energie je faktor kapitálovej hodnoty nákladov na energiu: Faktor cenovo-dynamickej anuity nákladov na energiu: baf = bf a = 21,10 0,0782 = 1,65 Takto s anuitou počítaná hodnota nákladov na energiu: AN,F = AF1 baf = ,65 = Ft Ako ďalšie náklady pri väčších obnoviteľné energetické zdroje vyuţívajúcich zariadeniach sa ešte môţu objaviť ešte napr. mzdové náklady obsluhy, alebo náklady na poistenie zariadenia, ale keďţe v prípade týchto systémov slnečných kolektorov sa typicky neobjavujú, preto s nimi v našom príklade nepočítame. S anuitou počítané celkové náklady systému slnečných kolektorov: AN,TOT = AN,C + AN,S + AN,F = = Ft Pri znalosti celkových nákladov môţeme vypočítať cenu slnečnými kolektormi vyrobenej tepelnej energie, cenu tzv. solárneho tepla: KKOLL = AN,TOT / QKOLL = Ft / 3240 kwh = 28,15 Ft/kWh To znamená, ţe náš systém slnečných kolektorov z príkladu nám počas 25 rokov bude poskytovať energiu v tejto cene, čo sa nezdá byť ako zlá cena, keďţe by garantovala len ročné zvýšenie o 1,8 % súčasnej ceny plynu 18 Ft/kWh. Ale vypočítanú cenu solárneho tepla môţeme porovnať aj so súčasnou cenou elektrickej energie, ktorá je od toho uţ teraz výrazne vyššia, 45 Ft/kWh. Príjmy systému slnečných kolektorov: Príjem systému slnečných kolektorov (AN,B) definujeme ako náklad prevádzkou zariadenia vyvolanej spotreby tradičnej energie (zemný plyn). Ušetrená cena zemného plynu v prvom roku: AB1 = QKOLL EGÁZ = 3240 kwh 18 Ft/kWh = Ft Pri predpoklade 7 % ročného nárastu ceny zemného plynu faktor kapitálovej hodnoty príjmu je: 59

60 Faktor cenovo-dynamickej anuity príjmu: bab = bb a = 26,46 0,0782 = 2,07 Čiţe s anuitou počítaný príjem: AN,B = AB1 bab = ,07 = Ft Saldo anuity (príjem mínus všetky náklady): AN = ANB AN,TOT = = Ft Z výpočtu je teda moţné určiť, ţe systém slnečných kolektorov v prípade predpokladaných technických a hospodárskych údajov ktorý poskytuje 60 aţ 70 % poţiadavky mnoţstva ročnej teplej vody rodinného domu typických rozmerov, sa môţe povaţovať za hospodárny, keďţe jeho pomocou je moţné za obdobie 25 rokov ţivotnosti, na ktoré je investícia predpokladaná, ušetriť ročne v priemere cca tisíc Ft (za 25 rokov Ft). Môţeme konštatovať, ţe doba návratnosti systému, pod ktorým rozumieme čas, v prípade dosiahnutia ktorého uţ príjem prekročí výdaje, je pomerne dlhý, v našom príklade 19 rokov. Tu je však dôleţité spomenúť, ak slnečnými kolektormi zastúpime namiesto plynu podstatne drahší elektrický prúd (napr. elektrický bojler), čas návratnosti ihneď klesne na 8 rokov. V prípade stavby nového domu však cena systému slnečných kolektorov obsahuje aj cenu kotlom, alebo elektrickou vykurovacou patrónou montovaného zásobníka. Preto z ceny systému slnečných kolektorov moţno odpočítať cenu zariadenia s tradičným vykurovaním, ktoré by bolo potrebné montovať, ak by sa nevyhotovil systém slnečných kolektorov, takţe do úvahy treba brať len rozdiel nákladov týchto dvoch systémov. To môţe byť napr. zásobník s nepriamym vykurovaním, plynový bojler, elektrický bojler, alebo tzv. kombinovaný kotol je jednoduchší, namiesto len vykurovacieho kotla. Z vyššie uvedenej tabuľky teda moţno pozorovať, ţe pri návratnosti má veľký význam druh energetického nosiča, ktorý chceme vymeniť Vykurovanie drevom a drevenými peletami Peleta nie je ničím iným, ako vysokým tlakom zlisované drvené drevo. Svojim rozmerom a tvarom najviac pripomína králičie krmivo. K čistej pelete sa nepridávajú ţiadne prídavné 60

61 materiály, keďţe spojivo samotného dreva, čiţe lignín, postačuje, aby si udrţalo svoj tvar získaný počas lisovania. Jedným z poznávacích znamení naozaj čistej pelety dobrej kvality je svetlá farba dreva. Kúrenie s peletami, drevenou drvinou, mnohí podporujú, ale aj zavrhujú. Vykurovanie s peletami kontra plynom. Vykurovacia hodnota 1 kg peliet je pribliţne 4,7 5 kwh, čo zodpovedá zhruba 0,5 m³ zemnému plynu. Ale keďţe cenu zemného plynu pozná väčšina v MJ, tak premeňme hore uvedenú hodnotu. Čiţe 1 kg peliet má vykurovaciu hodnotu 18 MJ. Cena 1 MJ zemného plynu je pribliţne 3,5 forinta, čiţe za 18 MJ zemného plynu zaplatíme 63 forintov. V tejto oblasti neočakávajme veľký zázrak, lebo 1 kg peliet (ktorého vykurovacia hodnota je rovnako 18 MJ) stojí pribliţne rovnako. Cena môţe závisieť od nakupovaného mnoţstva, pri veľkých mnoţstvách sa napríklad môţeme stretnúť aj s cenou 55 forintov. K ročnému vykurovaniu priemerného rodinného domu treba pribliţne 2 3 tony peliet, čo počítané s cenou 60 forintov/kg znamená 120 aţ 180 tisíc forintov. Kvalita sa môţe meniť aj v prípade zemného plynu aj peliet, preto nemá zmysel o tom hovoriť. Samotný kotol však v nijakom prípade nemoţno označiť za lacný. Môţeme sa stretnúť aj s exemplármi za tisíc forintov, ale priemerný rodinný dom obsluhujúci peletový kotol znamená pre vlastníka spravidla investíciu miliónovej výšky, môţe dosiahnuť výšku hoci aţ 5 miliónov forintov. To je uţ na zamyslenie, hlavne keď ich porovnáme s niekoľko stotisícovými cenami plynových kotlov. Vďaka dobrému stupňu účinnosti sa s nimi dá vyriešiť kúrenie o niečo lacnejšie ako s čoraz sa zdraţujúcim zemným plynom, ale o čase návratnosti veľmi hovoriť nemôţeme. Aj z hore uvedenej tabuľky je jasné, ţe namiesto peletového kotla môţeme dosiahnuť zhruba rovnakú úsporu montáţou vysokoúčinného kondenzačného plynového kotla, ktorého náklady sú podstatne niţšie ako náklady na peletový kotol. Moţnosť byť od poskytovateľa nezávislým hovorí v kaţdom prípade za peletový kotol, ale obávam sa toho, ţe na expanziu vykurovania peletami si ešte počkáme veľmi dlho. Obrázok 6 Porovnanie nákladov na vykurovanie rôznych druhov palív. (zdroj: Szép Házak Építészeti magazin, 2010/2) 61