Sú OZE riešením do budov s takmer nulovou potrebou energie?

V najbližších rokoch nás čaká prechod na budovy s takmer nulovou potrebou energie. To sa bude musieť zabezpečiť tepelnou ochranou budov a vo vysokej miere využitím obnoviteľných zdrojov energie (OZE), ktoré sa budú nachádzať v týchto budovách alebo v ich blízkosti. Sme pripravení na skutočne efektívne využitie OZE? Vyvíja sa v tomto smere aj segment vykurovania a techniky prostredia ako takej?

Otázky:

1. Ako sa staviate k blízkej budúcnosti budov s takmer nulovou potrebou energie vo vzťahu k svojmu hlavnému zameraniu? Reaguje zloženie vášho portfólia na postupné presadzovanie efektívneho využívania OZE v budovách?

2. Bude podľa vás tento trend ďalej napredovať alebo máte aj iné vízie? Čo nás čaká celkovo na úseku koncepcie a voľby techniky prostredia (teda nielen vykurovania, ale aj chladenia, vetrania…)?

Ing. Jaroslav Rehuš – Vaillant Group Slovakia, technický špecialista

1.    Firma Vaillant už teraz prináša na trh niekoľko výrobkov, ktoré sú vhodné do pasívnych domov, prípadne do domov s nulovou potrebou energie. Medzi tie základné patria rekuperačné jednotky, solárne systémy, fotovoltické články a tepelné čerpadlá. Rekuperačné jednotky sa do takýchto typov domov hodia preto, lebo spätne získavajú teplo pri nútenom vetraní objektu a zabezpečujú kvalitu vnútorného priestoru. Osvedčenými výrobkami do pasívnych domov sú aj zariadenia, ktoré využívajú slnečné žiarenie. Slnko ako zdroj energie môžeme využívať dvojakým spôsobom. Prvou možnosťou je premena solárneho žiarenia na elektrickú energiu vo fotovoltických článkoch.

Druhým spôsobom je využívanie tepelnej energie v slnečných kolektoroch – či už na prípravu teplej vody, alebo na podporu vykurovania. Príprava teplej vody slnečnými kolektormi sa pomaly stáva štandardom, pričom firma Vaillant využíva výnimočný systém „drain-back“. Slnečné kolektory spolu s akumulačným systémom allSTOR a kotlom na drevo, prípadne s tepelným čerpadlom, vytvárajú kompaktný systém na vykurovanie domu a prípravu teplej vody. Takýto systém je schopný plne pokryť potreby energie aj v prechodnom období, prípadne počas slnečných zimných dní. Systémy s využitím OZE si postupne nachádzajú uplatnenie nielen v rodinných domoch, ale aj vo veľkých objektoch, prípadne v CZT, ako sú napríklad teplárne s kotlami na drevnú štiepku.

2.    Trend využívania OZE neustále napreduje, zariadenia sa postupne zdokonaľujú, pričom efektívne využívajú energiu až na hranicu jej využiteľnosti. Firma Vaillant sa podujala na zaujímavý experiment. Zapojila virtuálnu elektráreň tvorenú palivovými článkami medzi niekoľkými mestami. Jednotlivé mestá si mohli vymieňať prebytočnú vyrobenú energiu, ktorá sa následne využila na mieste s najväčšou spotrebou. Takýmto spôsobom sa experimentálne mestá stali nezávislými od vonkajších dodávok elektrickej energie. Postupne sa stane trendom vykurovania aj využívanie netradičných zdrojov tepla. V súčasnosti začala firma Vaillant s výrobou solárnych zeolitových tepelných čerpadiel. Tepelný výmenník s guľôčkami minerálu zeolit v špeciálnom vákuovom kontajneri využíva jeho unikátne termodynamické vlastnosti na ohrev vykurovacej vody. Toto tepelné čerpadlo je schopné využiť aj minimálne slnečné žiarenie v zime a transformuje ho na energiu použiteľnú priamo na vykurovanie. Vývoj nových zdrojov energie – či už tepelnej, alebo chladiacej – sa však nekončí a tímy špecialistov neustále pracujú na energii budúcnosti.

Ing. Milan Novák, CSc. – THERMO/SOLAR Žiar, s. r. o. , konateľ spoločnosti

1.    Medzi budovou s takmer nulovou potrebou energie a energeticky nezávislou budovou je obrovský rozdiel. Ak sú k dispozícii dostatočne veľké, vhodne orientované plochy, najľahšie sa to dá dosiahnuť vybudovaním fotovoltickej (FV) elektrárne napojenej na verejnú rozvodnú sieť. Tá jej slúži ako akumulátor, t. j. v čase prebytku sa do nej dodáva elektrická energia a v čase nedostatku sa z nej táto energia čerpá. Časový nesúlad medzi výrobou a spotrebou je však veľmi veľký, a to nielen v závislosti od ročných období, ale aj počas dňa. Napríklad rodina so školopovinnými deťmi má najväčšiu spotrebu elektrickej energie ráno a potom najmä večer, zatiaľ čo výkon FV kulminuje okolo poludnia. Bez dodatočných investícií do riadenia spotreby (napríklad zapínanie práčky a umývačky riadu v čase zvýšenej intenzity slnečného žiarenia) a stále ešte investične náročnej akumulácie elektrickej energie sa sotva dá v danom prípade prekročiť 10-percentný podiel spotreby vlastnej energie na celkovej spotrebe. Časový nesúlad medzi výrobou a spotrebou by mohla znížiť klimatizácia, kde je obvykle dobrá korelácia medzi intenzitou slnečného žiarenia a spotrebou elektrickej energie na chladenie budovy. O niečo menší je časový nesúlad pri príprave teplej vody pomocou termických slnečných kolektorov. Tu sa dá ušetriť  ekonomicky zmysluplným spôsobom asi 60 až 70 % energie potrebnej na jej ohrev za rok.

Časový nesúlad sa však výrazne zvýši v prípade vykurovania domu z dôvodu nízkej intenzity slnečného žiarenia v zimnom období. Toto sa týka oboch technológií – fototermiky (FT) aj FV, a to aj pri spojení FV s tepelným čerpadlom. Z hľadiska akumulácie je však o jeden až dva rády lacnejšia akumulácia tepla ako elektriny. V praxi to potvrdzuje asi 1 300 solárnych domov postavených dodnes v Nemecku. V danom prípade ide predovšetkým o kombináciu fototermiky a fotovoltiky, pretože fototermika má asi troj- až štvornásobne vyššiu účinnosť a pri pokrytí energetických potrieb domov iba fotovoltikou by na jej inštaláciu nestačili disponibilné plochy domov. Zvyšovanie podielu vlastnej energie na celkovej spotrebe bude postupné, v závislosti od toho, ako sa vplyvom technického pokroku a  masovosti výroby budú zlacňovať dostupné technológie. Som presvedčený, že úplnú energetickú nezávislosť budov bude možné dosiahnuť iba kombináciou viacerých druhov OZE, hlavne FT, FV a biomasy. Preto spoločnosť THERMO/SOLAR, tradičný výrobca termických slnečných kolektorov, postupne rozširuje svoju ponuku o tepelné čerpadlá a najnovšie aj o FV  elektrárne určené domácnostiam. Nejde nám pritom iba o ich oddelený predaj, ale zmysluplnou vzájomnou kombináciou  chceme zvyšovať efektívnosť ich využívania.

2.     Nie som celkom presvedčený o tom, že pasívny štandard budov prevládne v budúcnosti aj v segmente rodinných domov. Už 16 rokov bývame v rodinnom dome, kde mnoho času strávime na záhrade, a predstava tesných, stále zatvorených okien a dverí je pre mňa ťažko akceptovateľná. Napriek tomu má dom vďaka vlastnej výrobe energie a kombinácii viacerých  energetických zdrojov (FV, FT, biomasy a tepelného čerpadla) nižšiu spotrebu nakupovanej  energie,  ako je to v prípade  pasívneho domu bez vlastnej výroby energie. Domnievam sa, že to je aj spôsob, ako energeticky sanovať staré budovy, kde sa tepelné straty a tesnosť na úrovni pasívneho štandardu dajú často len ťažko dosiahnuť. Dôležité bude v danej lokalite využiť disponibilné možnosti efektívneho získavania tepla aj chladu. Napríklad na chladenie domu v lete využiť nízkoteplotné vykurovacie systémy (steny, stropy…) a prepojiť ich priamo so zemným kolektorom alebo vodným zdrojom tepelného čerpadla. Najmä v segmente rodinných domov je podobných možností veľmi veľa a je dôležité, aby ich projektanti a architekti využívali a investori to od nich vyžadovali. Riadené vetranie zostane podľa mňa doménou veľkých budov, pretože tu sa bude dať skôr zaistiť nákladovo prijateľná údržba a hygienická neškodnosť tejto technológie. V segmente rodinných domov pravdepodobne budú mať svoje miesto aj riešenia bez núteného vetrania pri zaistení plného komfortu a hygieny bývania.  

Ing. Igor Krajčovič – REHAU, s. r. o. , vedúci oddelenia TZB, VTL Gebäudetechnik

1.    Naša spoločnosť patrila vždy k pionierom vo vývoji a zavádzaní progresívnych technológií v oblasti tepelnej ochrany budov a technického zariadenia budov. V oblasti tepelnej ochrany budov možno spomenúť kompozitný okenný a dverný profilový systém Geneo+ certifikovaný do pasívnych domov. Efektívne získavanie energie v budovách zabezpečujú systémy primárnych okruhov pre tepelné čerpadlá, resp. na využitie geotermickej energie vo všeobecnosti, Raugeo, ktoré zahŕňajú plošné kolektory, hĺbkové alebo špirálové sondy, všetko ako systémové riešenie s kompletným príslušenstvom. Energiu je následne nevyhnutné v rámci budov efektívne distribuovať a odovzdať, na čo slúžia moderné plošné systémy vykurovania a chladenia. Systémy pre podlahy, steny alebo stropy sú úsporné, bezhlučné, bezprievanové, teda absolútne komfortné. Zároveň sú ideálne na využitie OZE, najmä v kombinácii so solárnymi zariadeniami a tepelnými čerpadlami.

2.    V budúcnosti vidíme ako podstatné úzko koordinované projektovanie budov, kde nemožno oddeľovať TZB od architektúry, stavebnej časti a ostatných profesií. Za perspektívny koncept modernej techniky budov považujem aktiváciu (temperovanie) stavebných konštrukcií, predovšetkým betónových dosiek alebo stien. Ide o investične nenáročný, moderný a úsporný spôsob plošného vykurovania a chladenia budov vhodný nielen do rodinných domov, ale aj do stredných a väčších komerčných a priemyselných budov. Vzhľadom na svoje špecifiká je však náročný na úzku koordináciu architektúry a ostatných profesií. Teoretické aj praktické poznatky o nových technológiách neustále pribúdajú, preto považujeme permanentné vzdelávanie sa v tejto oblasti za kľúčové.

Ing. Anton Matejčík – INFRACLIMA, s. r. o. , technický riaditeľ

1.     Jedným z hlavných poslaní nášho inovačného centra pre transformáciu nevyčerpateľnej energie je docieliť nezávislosť objektov na „prípojkách“. Pointa je jednoduchá: odpojiť „hadičky“ a stať sa nezávislým. Za tým stojí množstvo úsilia, no cieľ je na dosah. Dôkazom toho je rozšírenie nášho portfólia o kapilárne rohože – tie vďaka svojim nízkym prevádzkovým teplotám otvárajú novú dimenziu využiteľnosti OZE. Ide o technológiu, ktorá dokáže zadarmo v neobvykle vysokej miere čerpať energiu nachádzajúcu sa všade okolo nás.

2.    Karty, ktoré sú dnes na stole EÚ v oblasti OZE, hovoria jasne o posilňovaní ich využívania. Z tohto môže byť zrejmé, že ak tento trend nebude rásť, bude minimálne stagnovať na rovnakej úrovni. Očakávame selekciu štátnych mechanizmov na podporu OZE. Zdá sa, že politici si začali uvedomovať, čo sa skutočne skrýva za podporou OZE a budú zodpovednejšie rozhodovať o ich podpore tak, aby priniesli skutočný rast všetkým ľuďom bez rozdielu. Veríme, že OZE už nebudú slúžiť len ako ekonomický nástroj tunelovania štátnych peňazí cez vybrané súkromné spoločnosti.  

Ing. Jan Kouba – Brilon, a. s. , obchodný riaditeľ pre SR

1.    Spoločnosť Brilon sa veľmi úzko špecializuje na vykurovanie s nízkou spotrebou energie. Zastúpením kondenzačných kotlov Geminox na území Slovenskej ­republiky sme veľmi prepojení s nízkoenergetickými budovami, na ktoré sa špecializujeme, alebo s budovami v pasívnom štandarde. Kondenzačný kotol Geminox THRs disponuje výkonovým radom 1 – 10 kW, čo predstavuje unikátne nízku možnosť modulácie spaľovania plynu. Zmienený kotol možno prevádzkovať od 0,9 kW, čo ho predurčuje na dlhodobý bezproblémový chod bez prerušovania a stálych nábehov, a to aj v jarnom a jesennom období. Ak sa nad týmto zamyslíme, ide o ideálny kotol do energeticky úsporných budov. V našom portfóliu sa však nachádzajú aj tepelné čerpadlá ­Atlantic a solárne systémy (trubicové aj panelové) Varisol, ktoré ponúkame v rôznych kombináciách v nami spracovaných a dlhodobo praxou vyskúšaných schémach zapojenia.

2.    Veríme, že tento trend bude ďalej napredovať a čoraz viac investorov sa bude zaoberať nízkoenergetickými systémami TZB. Aj preto budeme začiatkom roku 2015 uvádzať na trh rekuperačné jednotky Atlantic, vhodné do nízkoenergetických budov a samozrejme ideálne do budov v pasívnom štandarde.

Ing. Ladislav Truchlík – Wolf Slovenská republika, produktový manažér

1.    Nehľadiac len na trendy v rozvoji budov s takmer nulovou potrebou energie, už v minulosti zavádzala spoločnosť Wolf do svojho programu produkty využívajúce obnoviteľné zdroje energie. Solárne systémy s vlastnou konštrukciou so špičkovými parametrami patria už dávnejšie do výrobného programu tejto značky. Dopĺňajú ich pritom aj ďalšie produkty na čo najlepšie využitie solárneho tepla, ktoré sa neustále vyvíjajú. Sú to napríklad akumulačné zásobníky vody, slúžiace na solárnu podporu vykurovania, v špeciálnej kombinácii so zariadením na prípravu teplej vody. Ďalším stále rastúcim segmentom sú tepelné čerpadlá značky Wolf na využívanie tepla z okolitého vzduchu, zeme aj podzemnej vody. Ako tretiu skupinu treba spomenúť kogeneračné jednotky Wolf na výrobu elektrickej energie a tepla. Okrem tradičných jednotiek so spaľovacími motormi na zemný plyn sú to aj zariadenia na využitie bioplynu alebo kalového plynu.

2.    Tento trend bude napredovať, iná možnosť ani nie je, ak máme nielen plniť jestvujúce aj pripravované smernice, ale hlavne chrániť planétu Zem pred nepriaznivým smerovaním v oblasti klimatických zmien. Tepelnoizolačné vlastnosti budov majú vysokú úroveň, ale stále sa míňa veľa energie na vetranie objektov – napríklad otváraním okien s často špičkovými parametrami. Žiaľ, rekuperácia tepla sa pri vetraní stredných objektov či rodinných domov stále veľmi málo využíva. Pritom rekuperácia tepla v tých istých vetracích zariadeniach prebieha, síce opačným smerom, aj v horúcich letných dňoch a značne zmierňuje energetické nároky na chladenie budov. Rovnako sa ako veľmi perspektívne ukazuje využívanie solárneho tepla na adsorpčné či absorpčné chladenie objektov s podstatnou úsporou energie aj prevádzkových nákladov. Na rozdiel od podpory vykurovania je potreba solárneho chladenia sprevádzaná dostatkom solárneho tepla v letnom období.

(sf)
Foto: archív vydavateľstva

Článok bol uverejnený v TZB Haustechnik.