Optimálne vnútorné prostredie vo vykurovaných budovách

Príjemné a spoľahlivé teplo je dôležité pre domácu pohodu aj príjemné pracovné prostredie. Okrem tepla však treba zohľadniť aj faktory, ako sú vlhkosť a kvalita vzduchu, pričom netreba zabúdať ani na potreby, komfort a spokojnosť ľudí.

Optimálne parametre vnútorného prostredia

Ideálne podmienky v interiéri sa dosiahnu kombináciou vnútornej teploty na úrovni 22 ° C, 50 % vlhkosťou vzduchu a pri výmene vzduchu 25 m³/h na 1 osobu.

Touto problematikou sa zaoberá aj európska a slovenská legislatíva, ktorá stanovuje, že po 31. decembri 2020 je minimálnou požiadavkou pre globálny ukazovateľ primárnej energie horná hranica energetickej triedy A0.

Keďže v interiéri trávia ľudia v súčasnosti približne 90 % svojho života, je nevyhnutné vytvoriť čo najlepšie podmienky pre optimálne vnútorné prostredie už pri projektovaní objektov. Veľmi veľa sa dá dosiahnuť už vhodnou kombináciou stavebných materiálov, no vždy treba vo výpočtoch rátať aj s technickými zariadeniami budov.

Parametre vnútorného prostredia vs. energetická trieda A0

Dôležité je zamerať sa na všetky relevantné prvky stavby, ktoré dokážu znížiť energetickú náročnosť objektu:

•  vykurovanie (účinnosť, kvalita rozvodov, izolácia, nastavenie, optimalizovanie, regulácia, spôsob a stratégie prevádzky),
• chladenie,
• príprava teplej vody,
• vetranie a úprava vlhkosti,
• tzv. inteligentná regulácia (monitoring a porovnanie prevádzky so známym priebehom).

Vykurovanie

Vykurovanie je jedným z hlavných faktorov optimálneho vnútorného prostredia. Požadovanú teplotu v interiéri na úrovni 22 °C možno pritom dosiahnuť so všetkými zdrojmi tepla (pri moderných vykurovacích systémoch), či už ide o klasické, alebo o alternatívne a ekologické zdroje, ktoré sú veľmi efektívne a plnia všetky požadované funkcie, no energetickú triedu A0 a optimálne vnútorné prostredie možno dosiahnuť najmä použitím tepelných čerpadiel a solárnych zariadení.

Pri porovnaní spotreby energií nízkoenergetického rodinného domu a pasívneho rodinného domu vychádzajú zaujímavé čísla:

A. Nízkoenergetický rodinný dom s vykurovanou plochou okolo 180 m², obývaný tromi osobami, s vnútornou teplotou 22 °C a potrebou vykurovania cca 50 kWh/m² má spotrebu domácnosti 9 000 kWh/rok. Spotreba na osobu je teda 3 000 kWh/rok.

B. Pasívny rodinný dom s vykurovanou plochou okolo 180 m², obývaný tromi osobami, s vnútornou teplotou 22 °C a potrebou vykurovania cca 15 kWh/m² má spotrebu domácnosti 2 700 kWh/rok. Spotreba na osobu je teda 900 kWh/rok.

Ale, samozrejme, už za cenu nemalých investícií. Okolo 40 % konečnej spotreby energie EÚ sa využíva na vykurovanie, chladenie a prípravu teplej vody, až 80 % tejto energie sa pritom spotrebováva v budovách.

Pri navrhovaní a výbere vhodného systému vykurovania je dôležité mať na zreteli rovnomernú a stálu teplotu v miestnosti bez teplotnej nepohody, ktorú charakterizuje prievan, vysoký teplotný rozdiel medzi stropom a podlahou (tzv. vrstvenie vzduchu), prípadne veľká radiačná teplotná asymetria. Všetky tieto faktory pomôžu odstrániť riadené vetracie systémy.

Riadené alebo nútené vetracie systémy

Tieto systémy dokážu ovplyvniť vlhkosť vzduchu a zabezpečiť jeho pravidelnú výmenu a tiež rozvrstvenie v interiéri. Vetranie interiéru prostredníctvom otvorených okien už dávno nepostačuje, navyše má mnoho nevýhod.

Vetracie systémy, či už centrálne, alebo decentrálne, zabezpečujú pravidelnú a riadenú výmenu vzduchu v interiéri, čo zabezpečí:

• čistý vzduch – bez prachu, zápachov a peľových častíc; zníženie podielu CO₂,
• elimináciu plesní a kondenzácie,
• zníženie hlučnosti z vonkajšieho prostredia,
• v prípade zabudovanej rekuperácie tepla minimálne úniky tepla, a tým aj zníženie nákladov na vykurovanie,
• zníženie pravdepodobnosti pocitu prievanu pri vetraní,
• optimálne premiešanie vzduchu v miestnosti – zabráni sa vrstveniu vzduchu a radiačnej teplotnej asymetrii.

Zahrnutím riadeného vetrania s rekuperáciou do projektu sa nielenže znížia náklady na vykurovanie, no zároveň možno použiť zdroj s nižším výkonom. Výrazne pozitívne sa ovplyvní aj energetická trieda budovy.

Dovolíme si dokonca tvrdiť, že bez riadeného vetrania to už ďalej zrejme ani nepôjde. Všetky nové budovy, nielen rodinné domy, budú mať vetracie systémy zahrnuté už v projektoch, aby čo najefektívnejšie splnili energetickú triedu A0.

Kombinácia vhodných vykurovacích a vetracích systémov

Optimálne vnútorné prostredie možno zabezpečiť kombináciou vhodných vykurovacích a vetracích systémov. Ktorá konkrétna kombinácia produktov je ideálna a na čo treba brať ohľad? Pri výbere systémov vykurovania a vetrania treba zvážiť ich:

• energetickú náročnosť,
• životnosť,
• nahraditeľnosť/zameniteľnosť,
• vzájomnú prepojiteľnosť (kompatibilitu),
• nákladovosť – potrebné množstvo zdrojov a energie na prevádzku,
• jednoduchý systém regulácie, prípadne jednotnú reguláciu pri všetkých zariadeniach.

Ovládanie a monitorovanie zariadení

Čoraz dôležitejším faktorom je tiež možnosť ovládania a monitorovania zariadení – nielen osobne, ale najmä na diaľku. Súčasné trendy smart technológií naznačujú smer, ktorým sa dohľad nad správou budovy a jej všetkých systémov bude uberať.

Pri online monitoringu je už teraz možné nielen detailne sledovať výkon konkrétneho zariadenia, ale aj priamo za pochodu nastavovať jednotlivé parametre, prípadne vypnúť a zapnúť zariadenie na diaľku bez nutnosti výjazdu servisného technika.

Zaobstarať si vykurovacie aj vetracie zariadenia od jedného dodávateľa, ktorý poskytuje spoločnú reguláciu na viacero zariadení, ktoré spolu komunikujú, je veľkou výhodou. Celý systém možno dokonale prepojiť, nastaviť a harmonizovať.

Viacerí dodávatelia systémov vykurovania, ale aj vetrania ponúkajú možnosť tzv. zostáv alebo komplexných riešení, pri ktorých efektívne kombinujú viaceré produkty, ktoré zodpovedajú požiadavkám investora, sú kompatibilné, efektívne spolu komunikujú, a tým dosahujú ideálne výsledky.

Zostava splitového tepelného čerpadla Wolf BWL-1S a akumulačného zásobníka

Zostava predstavuje vhodnú kombináciu na vykurovanie, ohrev pitnej vody a chladenie. Jej základné zariadenia sú:

Splitové tepelné čerpadlo Wolf BWL-1S(B):

• hodnota COP do 3,8 (EN 14 511),
• v spojení s akumulačným zásobníkom vody ako celok,
• integrované obehové čerpadlo, merač tepla, trojcestný prepínací ventil, snímač tlaku vody,
• poistný ventil s odtokovou hadicou a elektrický ohrevný 6 kW článok optimalizovaný prúdom/efektívnosťou,
• variantné pripojenie 230 alebo 400 V,
• snímač rosného bodu na odmrazenie tepelného čerpadla pri chladení, s naprogramovaným opätovným štartom pri vyššej teplote (o +2 °C),
• prevádzková náplň chladiva R410A,
• rozsah teplotných hraníc vykurovania od -20 do +35 °C a chladenia od +10 do +45 °C,
• ovládanie na diaľku ovládacím modulom WOLF BM-2 a s aplikáciou WOLF v smartfóne s modulom rozhrania ISM7.

Vetracia jednotka Wolf CWL F-300 Excellent:

• s rekuperáciou tepla prostredníctvom krížovo-protipúdového výmenníka s účin­nosťou až 92 %,
• maximálny vzduchový výkon 300 m³/h,
• integrovaný bajpas pre celoročné vetranie,
• automatická regulácia protimrazovej ochrany,
• ventilátory Constant Flow,
• integrovaný elektrický predhrievací register 375 W,
• trieda filtrov G4 a F7 (variantne).

Ekvitermická regulácia:

• ovládanie so štyrmi intuitívnymi funkčnými tlačidlami a s otočným ovládačom,
• slot karty SD na rýchlu aktualizáciu soft­véru,
• ovládanie všetkých zariadení Wolf prostredníctvom jedného ovládača,
• voliteľné doplnkové moduly na ovládanie na diaľku cez smartfón a počítač alebo pri SmartHome s modulom rozhrania WOLF ISM7i/LinHome alebo modulom rozhrania WOLF ISM9.

Článok vznikol v spolupráci so spoločnosťou WOLF Slovenská republika, s. r. o.

Článok bol uverejnený v časopise TZB Haustechnik 4/2019.