Energetická bilancia

Určiť jednoznačne potrebu tepla na vykurovanie a prípravu ohriatej vody už dávno nie je problém. Dokonca aj na zistenie potreby tepla v nízkoenergetických a pasívnych domoch v kWh/(m² . a) už existuje metodika výpočtu – aj keď zatiaľ iba pre rodinné domy – ktorá presne určuje, ako zistiť tepelné straty a zisky.

Energetická bilancia, resp. súhrn niekoľkých parametrov a faktorov, ktoré ovplyvňujú spotrebu a potrebu energie na prevádzku, je dôležitá na návrh zdroja tepla. Pozostáva:

• z bilancie energie,
• z tepelných strát budovy,
• z tepelného príkonu systému,
• z prípojných hodnôt,
• zo spotreby paliva.

Bilancia energie
Bilancia energie, ktorej úlohou je vyčísliť množstvo prichádzajúcej a odchádzajúcej energie, sa vzťahuje na nasledujúce faktory (do úvahy sa berie iba citeľné teplo):

• tepelná strata prechodom z interiéru do vonkajšieho prostredia a vetraním,
• tepelné straty a zisky prechodom a vetraním oproti priľahlým zónam,
• využiteľné vnútorné tepelné zisky, čiže využité množstvo tepla z vnútorných tepelných zdrojov,
• využité solárne tepelné zisky,
• tepelné straty vykurovacej sústavy pri výrobe a rozvode tepla, odvode spalín a regulácii,
• prívod energie do vykurovacej sústavy.

Celková tepelná strata budovy Q1 je závislá od mernej tepelnej straty budovy a času, za ktorý k tejto strate dochádza. Prerušovaným vykurovaním sa redukuje tepelná strata, lebo klesá priemerná vnútorná teplota.
Celkové tepelné zisky sú tvorené vnútornými ziskami a solárnymi tepelnými ziskami. Medzi vnútorné zisky patrí teplo vyprodukované vo vykurovanom priestore (toto teplo nepatrí do vykurovacieho systému), napríklad:

• produkcia tepla užívateľmi (metabolické zisky),
• teplo produkované prístrojmi a osvetlením,
• netto tepelné zisky z rozvodu teplej vody a z kanalizačného systému.

Solárne tepelné zisky sú výsledkom slnečného žiarenia, aké je zvyčajne dostupné na danom mieste. Svoju úlohu zohráva aj orientácia ohrievaných plôch, trvalé zatienenie, úroveň solárnej priepustnosti alebo pohltivosť ohrievaných plôch. Ohrievané plochy, ktoré treba brať do úvahy, sú zasklenie, vnútorné steny a podlahy vystavené slnečnému žiareniu, ako aj steny za transparentnými krytmi alebo transparentná izolácia.

Potreba energie na vykurovanie a prípravu teplej vody
Na základe bilancie energie sa zisťuje aj tepelná bilancia, vďaka ktorej sa môžeme dopracovať k potrebe tepla na vykurovanie. Účinnosť a tepelné straty vykurovacích sústav vychádzajú z tepelných tokov a používajú sa na určenie potreby energie na vykurovanie. Vykurovacie sústavy zvyčajne potrebujú pomocné zariadenia (čerpadlá, ventilátory, regulačné zariadenia atď.), ktoré väčšinou spotrebúvajú elektrickú energiu. Časť tejto energie sa využíva aj na vykurovanie. Tieto prídavné zariadenia závisia od typu vykurovacej sústavy a vo výpočte sa nezohľadňujú. Treba ich však vziať do úvahy pri určovaní celkovej energetickej bilancie.

Aj tepelné straty teplovodného systému treba zahrnúť do tepelných strát vykurovacej sústavy. Tepelné zisky budovy z teplovodného zásobovacieho systému sú zvyčajne rovnako veľké ako tepelná strata pri zásobovaní studenou vodou či pri odpadových vodách, a preto ich možno v tepelnej bilancii budovy zanedbať. Ak sa tepelné straty a zisky započítajú, mali by sa vziať do úvahy obidve.

FOTO:  Solar Decathlon, KO-SKIP, Ladislav Kovács, Fenix, Junkers, JAGA, Viessmann