Od začátku letošního roku se u nás smí stavět domy pouze „alespoň“ v nízkoenergetickém standardu, čili s měrnou roční spotřebou tepla na metr čtvereční (energie potřebné na vytápění), která nepřekročí 50 kWh. Ovšem od 1.1. 2021 se budou smět stavět už jen domy pasivní (nesmí překročit roční potřebu tepla na metr čtvereční 15 kWh a celkovou roční spotřebu energií na metr čtvereční ve výši 120 kWh) a případně nulové či aktivní. S tím ovšem také souvisí změna tradičních způsobů vytápění. Jak se vytápí pasivní dům?
Skutečně už jen pasivní domy
Podle schválené směrnice EU - EPBD II (Energy Performance Building Directive) bude po roce 2020 skutečně možné stavět na území ČR pouze pasivní domy! Respektive domy s energetickou spotřebou blízkou nule (near zero energy building). EU tím chce zásadně omezit plýtvání energiemi a dosáhnout ekonomického zacházení s nimi. Na této „zelené vlně“ se pohybujeme již spoustu let. Konkrétně v našem klimatickém pásmu je minimální spotřeba energií na vytápění žádoucí, jsou však v EU země, kde je toto nařízení na většině území fakticky nesmyslné – hovoříme samozřejmě o jihu Evropy. S tím se však musí vypořádat legislativy konkrétních zemí. U nás je tento trend již přijatým a zřejmě neoddiskutovatelným faktem, důkazem je právě výstavba domů v nízkoenergetickém standardu od 1.1. 2012.
Historie pasivních domů
Celé to začalo již roku 1988, kdy nastínil koncepci pasivního domu Dr. Wolfgang Feist při svém vědeckém pobytu na univerzitě ve švédském Lundu. Definoval potřebu natolik dobré tepelné ochrany domů, aby bylo možné opustit konvenční systém vytápění, snížit investiční náklady na výstavbu a částečně eliminovat vícenáklady vzniklé stavbou kvalitnějšího domu. Následně začala spolková země Hesensko financovat projekt nazvaný „Pasivní domy," který definoval vědeckotechnické základy pasivních domů. První dům byl v rámci projektu postaven v darmstadtské městské části Kranichstein, šlo o řadový dům se čtyřmi bytovými jednotkami. Byla provedena přesná vědecká měření a dům je obýván již od roku 1991, čili 21 let. Jeho průměrná potřeba tepla potřebného k vytápění se za celou dobu stabilně pohybuje kolem 10 kWh/(m2a). Netrvalo dlouho a pasivní domy se začaly stavět „ve velkém.“ V roce 1997 začaly vznikat první sídlištní projekty a v roce 2002 již bylo registrováno 4.000 pasivních domů a jen v Německu se jejich počet ročně zdvojnásobí. Dlužno však říci, že v naší legislativě není dosud přímo zakotvena přesná definice pasivních domů, jediným zásadním vodítkem jsou uvedené hodnoty měrné roční spotřeby tepla a celkové měrné spotřeby energií.
3D model pasivního domu
Velké prosklené plochy jižním směrem jsou pro pasivní domy typické
Radikální změna způsobu vytápění
Kromě tepelných úspor kvalitním zateplením budovy však s sebou pasivní domy přinesly ještě jednu zásadní změnu – způsob větrání a vytápění interiéru. Vytápění pasivních domů přímo souvisí s pojmem „pasivní,“ respektive s pasivními solárními zisky (zisky ze sluneční energie), které se v pasivním domě snažíme maximalizovat. S tím souvisí i nové způsoby zasklívání oken, izolační trojskla, meziskelní prostor plněný vzácnými plyny, speciální těsnění okenních profilů zamezující vzniku tepelných mostů a speciální fólie na sklech, které propouští infračervené záření dovnitř a nevypouští ven.
Solární zisky však na našem území nestačí. V extrémních podmínkách nejsme schopni pokrýt tepelné ztráty domu pouze solárními zisky, uvádí se až 20 dní v roce, reálně to však může být více, počasí je nevyzpytatelné. Je proto třeba interiér vytopit i za třeskutých mrazů, dlouho trvajících silných dešťů a náhlého ochlazení a podobně. Díky výborné tepelné ochraně a právě solárním pasivním ziskům po většinu roku však není nutný komplikovaný systém vytápění. Konvenční vytápění je tedy skutečně téměř odstraněno. Nabízí se jako řešení třeba malá krbová kamna, přímotopy, teplná čerpadla vzduch – voda, stropní, stěnové nebo podlahové nízkoteplotní vytápění, odporové dráty, malé radiátory, topné fólie a jiné. Další potřebu energií pak pokryjí solárně termické a fotovoltaické panely.
Volba způsobu vytápění, kterým vzniká za dnů s minimálními solárními zisky prvotní teplo, je závislá na typu domu, dispozicích a velikosti, jeho orientaci vůči světovým stranám a kompaktnosti. Důležité je zvolit realizovatelný a efektivní způsob vytápění. To navíc nesmí být předimenzováno. Musíme teplo získat levně a co nejdéle udržet. K udržení tepla nám slouží řízené větrání s rekuperací vzduchu, kdy je teplý vydýchaný vzduch vyměněn za čerstvý, kterému je ale předáno teplo. Rozvody vzduchu přitom lze snadno použít pro teplovzdušné vytápění právě v případě, že nám nestačí solární zisky. Nemusíme však této možnosti využít. Díky rekuperaci se teplota vzduchu v interiéru téměř nemění (požadovaná účinnost je 80%).
K vytápění pasivního domu potřebujeme cca desetinu energií než u běžného domu. Protopíme tak cca 5.000 korun ročně.
Krbová kamna na biomasu
Fotovoltaické panely
Předehřívání venkovního vzduchu Jde o běžnou praxi v pasivních domech. Zemní výměník (registr – vzduchový či solankový) funguje v zimě jako ochrana rekuperační jednotky před mrazem. Využívá teploty cca 3 až 8 oC v hloubce 1,5 až 2 metry, do domu přicházející vzduch nejprve předehřívá a poté až je mu předána pokojová teplota vzduchu odchozího v rekuperační jednotce.
Teplovzdušné topení Obrovskou výhodou je využití stávajících rozvodů vzduchu po domě (jsou nezbytné pro rekuperační jednotku). Vzduch je dohříván buďto elektrickou spirálou za rekuperační jednotkou nebo ve výměníku, kde získává teplo od vody. Teplý vzduch přitom může, ale nemusí cirkulovat, záleží na zvoleném systému. Oblíbenější je systém bez cirkulace, kdy není vzduch příliš vysušen. Cirkulační systém však dovede reagovat rychleji na velké teplotní rozdíly.
Kamna a krby Krby se do pasivních domů jednoduše nedoporučují, přesto je však i toto řešení možné, ale v jiné podobě. Speciálně pro pasivní domy jsou nabízena kamna na biomasu o nízkém výkonu, kde lze spalovat dřevo a dřevní produkty – pelety, brikety, … Ideální jsou peletová kamna se zásobníkem a regulací, která nám zajistí bezpracnost. Dalším řešením jsou krbová kamna, ovšem opět o nízkém výkonu, jinak budeme prostor přetápět. Přitom můžeme využít kombinaci s ohřevem teplé užitkové vody. Za leších klimatických podmínek ji ohřejí solárně termické kolektory, za větších mrazů právě krbová kamna (80% tepla odebere voda a 20% vzduch v interiéru).
Krbová kamna
Přímotopné sálavé fólie Nabízené jsou v podobě stropního či stěnového systému, případně je lze instalovat do podlahy. Nemají žádné nároky na prostor a svou velkou plochou vyhřejí interiér rovnoměrně. Velmi dobrá je i jejich cena a snadná regulace.
Tepelná čerpadla Investice do tepelných čerpadel země – voda a voda – voda je v tomto případě zcela zbytečná. Vystačíme si s tepelným čerpadlem vzduch – voda. Zbylé dva systémy jsou vhodné pouze pro velké domy, investice do nich není malá. Čerpalo vzduch – voda však s sebou nese značné riziko právě v období s minimálními solárními zisky, respektive období silných mrazů. Proto je nutný ještě další, rezervní zdroj tepla.
Venkovní jednotka čerpadla vzduch - voda
Infrapanely Infrapanely lze instalovat na stěny v podobě obrazů či na stropy v podobě desek. Vyzařují infračervené záření a ohřívají nikoli vzduch, ale hmotu, včetně nás samotných a ta teprve předává teplo svému okolí. Prakticky by tedy měl princip infračervených panelů fungovat tak, že je nám tepleji, než je skutečná teplota v místnosti. Osobně bych byl při tomto řešení pro pasivní domy velmi opatrný, jelikož jsou principiálně založené právě na ohřevu vzduchu (toho příchozího) vzduchem odchozím, již ohřátým. Reklamní slogany, které prodejci infrapanelů používají, je nutné brát s rezervou. Vhodnějším řešením se jeví tradiční infrazářiče, ty jsou však pro vysokou spotřebu elektřiny doporučované pouze k rychlému ohřátí malých prostor, především koupelen.
Solární energie Solárně termické kolektory a fotovoltaické panely jsou pro pasivní domy klasikou. Instalace fotovoltaických panelů může zajistit dostatečné množství elektřiny pro dočasné použití elektrických přímotopů, solárně termické kolektory mohou sloužit k ohřevu užitkové i topné vody, ale i vody bazénové (nezbytný je dostatečně objemný zásobník na teplou vodu). Nejčastěji se u pasivních domů sahá právě po kombinaci těchto dvou systémů. Elektrickou energii sice musíme bohužel odevzdat do elektrické sítě (zákony neumožňují její akumulování – proč asi…), na druhou stranu ale ušetříme za reálnou spotřebu elektřiny odebírané ze sítě. Mohlo by to být sice ještě lepší, alespoň však něco.
Malé radiátory a elektrické přímotopy Dalším řešením jsou malé radiátory (například žebříkové, nabízené jsou ale různé tvary), napájené elektřinou. Jde vlastně o elektrické přímotopy. Vzhledem k tomu, že je nebudeme po většinu roku potřebovat, bude spotřeby elektřiny v ročním průměru zanedbatelná. Proto jsou pro pasivní domy vhodné právě i elektrické přímotopy.
