Úspory tepla v bytovom dome – predpoklad a realita

V článku sú vysvetlené hlavné chyby a nedostatky v prevádzkovaní vykurovacieho systému bytového domu, ktoré zapríčiňujú nadmernú spotrebu tepla na vykurovanie.

Na Slovensku sa už niekoľko desaťročí realizujú opatrenia na znižovanie spotreby energie. V rôznych oblastiach energetiky sa navrhujú riešenia na efektívnejšie využívanie energie, racionalizáciu jej spotreby, tým aj na znižovanie prevádzkových nákladov.

Tento článok sa zameriava na znižovanie spotreby tepla na vykurovanie bytových domov, ktoré sa výraznou mierou podieľajú na spotrebe energie. Snaha o znižovanie spotreby tepla na vykurovanie domov nie je nová.

Zvyšovanie počtu obyvateľov a prudký nárast spotreby energie stoja za zhoršovaním životného prostredia, pričom vykurovanie a chladenie tvoria až polovicu spotreby energie v Európe, preto Brusel vníma ako svoju prioritu optimalizáciu práve v tejto oblasti.

Európsky parlament a Rada EÚ prijali už v roku 2002 smernicu o energetickej hospodárnosti budov, ktorá sa postupne dopĺňala, pričom požiadavky na energetickú hospodárnosť a zníženie spotreby tepla na vykurovanie budov sa postupne sprísňujú.

Kto rozhoduje o konečnej spotrebe tepla na vykurovanie?

Do procesu znižovania spotreby tepla na vykurovanie vstupuje viac subjektov. Okrem štátnych inštitúcií sú to aj projektanti a osoby oprávnené na vykonávanie odborných činností, správcovské spoločnosti, stavebné a montážne firmy, dodávatelia tepla a nakoniec aj vlastníci bytov ako prevádzkovatelia domov a odberatelia tepla.

O konečnej spotrebe tepla na vykurovanie konkrétneho domu však nakoniec rozhodujú len dva z týchto subjektov – dodávateľ a odberateľ tepla. Všetci ostatní zastávajú len pomocnú či poradnú funkciu. Do vzťahu medzi dodávateľom tepla (prípadne plynu pri vlastnej kotolni) a vlastníkmi bytov ako odberateľmi tepla nikto iný nevstupuje.

Z formálnej stránky môže zmluvu o dodávke tepla pripraviť aj podpísať v mene vlastníkov niekto iný, napríklad správca. Ale aj v takom prípade platí, že jediným subjektom, ktorý je priamo zainteresovaný na dosiahnutých úsporách tepla, sú vlastníci bytov.

Lenže často sú to práve vlastníci, kto má najmenej informácií a odborných vedomostí o energetickej politike, prevádzkovaní systémov TZB a o význame a ekonomických výhodách súvisiacich so znižovaním spotreby energie.

Opatrenia sa vykonávajú, no ich efektívnosť sa nevyhodnocuje

Vlastníci sa preto pri riešení tejto problematiky často spoliehajú na ostatné zúčastnené subjekty, ako sú štátne inštitúcie alebo správcovské spoločnosti.

Tie síce navrhujú a zabezpečujú rôzne predpísané či odporúčané opatrenia na znižovanie spotreby tepla na vykurovanie budov, ale nesledujú ani nevyhodnocujú efektívnosť týchto opatrení.

Na Slovensku sa preto môžeme stretnúť s bytovými domami, v ktorých sa realizovali úsporné opatrenia, ale výsledná spotreba tepla je stále vysoká a dosiahnuté úspory sú minimálne.

Kto za to môže?

V takýchto prípadoch pritom zvyčajne ne-existuje vinník. Keďže spotreba tepla na vykurovanie závisí len od dodávateľa a odberateľa, štátne inštitúcie, správcovské spoločnosti ani projektanti ju nemôžu ovplyvniť. Dodávateľ tepla argumentuje tým, že dodáva toľko tepla, koľko vlastníci odoberú.

Takže konečná spotreba tepla na vykurovanie a zníženie spotreby po realizácii úsporných opatrení závisia len od správania sa vlastníkov bytov. V článku sa pokúsim vysvetliť, či je to skutočne tak, a upozorním na prípadné chyby či nesprávne postupy, ktoré sú príčinou nadmernej spotreby tepla na vykurovanie domov.

„Urobili sme všetko, no ani tak sme nedosiahli zníženie spotreby tepla na vykurovanie…“

Často sa stretávam s názorom vlastníkov, ktorí tvrdia: „Máme zateplený dom, namontované termoregulačné ventily na radiátoroch, hydraulicky vyregulovaný vykurovací systém aj pomerové merače tepla, ale očakávané zníženie spotreby tepla na vykurovanie domu sa nám nepodarilo dosiahnuť.“

Táto jedna veta obsahuje všetky dôležité informácie a fakty, ktoré priamo či nepriamo súvisia s energetickými úsporami a so znižovaním nákladov na bývanie. Lebo, povedzme si úprimne, vlastníkov bytov viac zaujímajú nižšie náklady na bývanie ako úspora energie.

Ak boli v bytovom dome vypracované projekty aj odborné posudky, na základe ktorých bolo vydané stavebné povolenie, a zrealizovali sa predpísaným spôsobom všetky odporúčané úsporné opatrenia (napríklad zateplenie a následné hydraulické vyregulovanie ÚK), potom vlastníci očakávajú dosiahnutie predpokladanej úspory v spotrebe tepla aj zníženie nákladov.

Skutočná spotreba tepla, dosiahnutá v reálnych podmienkach, však býva často oveľa vyššia. Stretol som sa s prípadmi bytových domov, ktoré mali skutočnú spotrebu tepla na vykurovanie dvoj- až trojnásobne vyššiu, než bola predpokladaná potreba tepla uvedená v energetickom certifikáte. Ako je to možné? Kde sa stala chyba?

Kde sa robia chyby?

V podobných prípadoch, keď je rozdiel medzi teoretickou potrebou a skutočnou spotrebou tepla na vykurovanie výrazný, je veľmi pravdepodobné, že došlo k viacerým chybám. Vysvetlíme si to na príklade konkrétneho bytového domu (BD).

Využijeme pri tom dostupné údaje z projektov, energetického certifikátu a informácie o spotrebe tepla na vykurovanie v posudzovanom období. Porovnanie potreby (predpokladanej spotreby) a skutočnej spotreby tepla na vykurovanie posudzovaného BD, prepočítané na mernú spotrebu tepla v kWh/(m² . r), sú uvedené v tab. 1 a graficky znázornené na obr. 1.

Z údajov uvedených v tab. 1 sa zameriame na spotrebu tepla na vykurovanie. Pred obnovou bolo potrebné dodať BD teplo na vykurovanie na úrovni 97,7 kWh/(m² . r), čo predstavovalo 74 % celkovej potreby tepla. Zvyšok, teda asi 26 % tepla bolo možné využiť z tepelných ziskov.

Po obnove BD sa potreba tepla na vykurovanie znížila na 34,2 kWh/(m² .r), čo je 50 % celkovej potreby. Čo to vlastne znamená? Po obnove BD klesla celková potreba tepla zo 132,2 kWh/(m² . r) na 68,7 kWh/(m² .r), teda na 52 % pôvodnej hodnoty. No potreba tepla dodaného vykurovacím systémom klesla z 97,7 kWh/(m² . r) na 34,2 kWh/(m² . r), čo je iba 35 % pôvodnej hodnoty.

To znamená, že v posudzovanom objekte môže byť spotreba tepla dodaného vykurovacím systémom len tretinová v porovnaní s pôvodným stavom. Ak bol objekt pred obnovou nadmerne vykurovaný, môže byť zníženie spotreby ešte výraznejšie. Ako je možné dosiahnuť také výrazné zníženie spotreby tepla?

Aj na túto otázku možno nájsť odpoveď v tab. 1 s údajmi o mernej potrebe. Aj keď predpokladáme, že tepelné zisky budú pred obnovou BD aj po nej rovnaké, na úrovni 34,5 kWh/(m² . r), po obnove objektu stúpne ich podiel na celkovej potrebe tepla z pôvodných 26 % na očakávaných 50 %.

Z teoretického hľadiska je teda obnova posudzovaného BD jednoznačne výhodná. Aká je však realita? Požiadavky na potrebu tepla na vykurovanie bytových domov sú podľa STN 73 0540-2: 2012 takéto:

• od roku 2013 – 50 kWh/(m² . r),
• od roku 2016 – 25 kWh/(m² . r),
• od roku 2021 – 12,5 kWh/(m² . r).

Posudzovaný BD bol zateplený v roku 2015, pričom predpokladaná merná potreba tepla na vykurovanie bola 34,2 kWh/(m² . r). Navrhované riešenie tepelnej ochrany objektu zodpovedalo predpisom platným v tom čase. Preto bolo vydané stavebné povolenie, stavba sa zrealizovala aj skolaudovala.

Všetko sa zdalo byť v poriadku, až na dosiahnuté úspory tepla na vykurovanie. Skutočná spotreba tepla dodaného vykurovacím systémom bola pôvodne 141,2 kWh/(m² . r), po inštalovaní termostatických ventilov (TRV) a hydraulickom vyregulovaní klesla na 107,0 kWh/(m² . r).

Pri porovnaní s predpokladanou potrebou tepla zistíme, že v oboch prípadoch bola skutočná spotreba tepla nadmerná, teda vyššia ako predpokladaná teoreticky vypočítaná hodnota. V prvom prípade bola spotreba vyššia o 7 %, po inštalovaní TRV to bolo približne o 10 %.

Po obnove BD bola najnižšia spotreba tepla 67,0 kWh/(m² . r), čo je o 95 % viac ako predpokladaná teoreticky vypočítaná potreba tepla. Netreba myslím zdôrazňovať, že pri nadmernej spotrebe tepla sa dosiahnu len minimálne úspory tepla.

Preto je ohrozené nielen zníženie nákladov na bývanie, ale aj návratnosť prostriedkov vložených do obnovy objektu. Dôvodom tohto stavu je v prípade posudzovaného domu pravdepodobne tá skutočnosť, že pred obnovou využívali vlastníci bytov tepelné zisky len čiastočne a po obnove prakticky vôbec.

Prvý stĺpec grafu na obr. 1 predstavuje potrebu tepla na vykurovanie pôvodného BD na úrovni 132,2 kWh/(m² . r), rozdelenú na vetranie a prestup cez stavebné konštrukcie. Tento stav zodpovedá BD pred zateplením a pred inštaláciou TRV.

Rozdiel v spotrebe medzi jednotlivými miestnosťami (bytmi) mohol byť spôsobený len vetraním. Vetrané byty mohli mať spotrebu tepla asi o 30 % vyššiu ako nevetrané (neobývané) byty. Po zavedení TRV (druhý stĺpec grafu) sa situácia zmenila.

Správnym používaním TRV bolo možné využiť tepelné zisky a znížiť spotrebu tepla asi o 33 % na 97,7 kWh/(m² . r). Kombináciou úsporných opatrení a neobývaného bytu bolo možné dosiahnuť spotrebu tepla asi na úrovni 60 % v porovnaní s obývaným bytom.

Tento predpoklad však platí len v tom prípade, ak sa všetky TRV v celom dome počas vykurovacieho obdobia používajú správne – teda sú nastavené na predpísanú regulačnú teplotu podľa projektu. Podobná, ba dokonca „horšia“ situácia z hľadiska rozdielu v spotrebe tepla a výške platieb môže nastať v BD po zateplení.

Po obnove klesne potreba tepla na krytie strát prestupom a vyrovná sa približne potrebe tepla na vetranie miestností (stĺpec 3 na obr. 1). Z toho vyplýva, že rozdiel v spotrebe vetraného a nevetraného bytu môže byť až 45 %. Okrem vetrania môžu rozdiel v spotrebe spôsobiť aj TRV.

Správnym využitím tepelných ziskov pomocou TRV možno znížiť spotrebu tepla riadne vetraného bytu na 34,2 kWh/(m² . r). Pri nevetranom byte, ak počítame aj s využitím tepelných ziskov z oslnenia, môže byť spotreba tepla dokonca len 26,9 kWh/(m² . r).

Spotreba nevetraného bytu pri vykurovaní na predpísanú teplotu a pri riadnom využití tepelných ziskov môže byť menšia ako 40 % spotreby riadne vetraného bytu, ktorý tepelné zisky nevyužíva. Ak je takýto byt prekurovaný na teplotu vyššiu ako 20 °C, môžu byť rozdiely ešte výraznejšie.

Ako dosiahnuť predpokladané úspory tepla v reálnych podmienkach?

Odpoveď na túto otázku je pomerne jednoduchá. Treba prispôsobiť prevádzkové podmienky vykurovania v maximálnej možnej miere optimálnemu stavu, ktorý sa použil pri určení predpokladanej potreby tepla.
Všetky výpočty pri návrhu vykurovacieho systému, teda hlavne určenie tepelného výkonu spotrebičov, sa robia na jeden konkrétny prevádzkový stav.

Výsledok tohto výpočtu sa použije pri stanovení predpokladanej potreby tepla na vykurovanie, pričom sa využijú ďalšie zjednodušenia (čas vykurovania, priemerná vonkajšia teplota).

Pravdepodobnosť, že skutočná spotreba tepla na vykurovanie konkrétneho domu bude približne rovnaká ako vypočítaná hodnota, je veľmi vysoká len v jednom konkrétnom prípade – v tom, ktorý zodpovedá východiskovým podmienkam.

Vypočítaná potreba tepla, uvedená napríklad v energetickom certifikáte, nehovorí nič o tom, aká bude spotreba pri ostatných neštandardných prevádzkových stavoch.

Aj z hodnotenia posudzovaného objektu možno vidieť, že ani splnenie základných predpokladov, ako sú termoregulácia, hydraulické vyregulovanie a zateplenie objektu, nie je dostatočnou zárukou na dosiahnutie predpokladanej potreby tepla a očakávaných úspor.

Využitie projektov, odborných posudkov a energetických certifikátov pri dosahovaní energetických úspor má význam len vtedy, ak sa objekt vykuruje navrhovaným spôsobom. V skutočnosti existuje len jeden prevádzkový režim vykurovania, pri ktorom sa dosiahne predpokladaná spotreba tepla, a to je vykurovanie podľa projektu.

Iný spôsob prevádzky teplovodného vykurovacieho systému je neprípustný, poškodzuje všetkých pripojených odberateľov v bytovom dome a má minimálny prínos k optimalizácii vykurovania, k zníženiu spotreby tepla a nákladov na bývanie.

„Základné desatoro“ správneho postupu

Pre prípadných záujemcov o zníženie spotreby tepla na vykurovanie v obnovených BD, a tým aj o zníženie nákladov na bývanie, uvediem „základné desatoro“ správneho postupu. Sú to všeobecne známe požiadavky vychádzajúce z fyzikálnych zákonov, ktoré sa musia dodržať, ak chceme v objekte dosiahnuť, aby bolo skutočné množstvo odoberaného tepla rovnaké, alebo dokonca nižšie ako predpokladaná hodnota.

Vychádza sa pri tom, samozrejme, z predpokladu, že pri obnove BD sa splnili všetky platné požiadavky a odporúčané postupy. Podrobnosti o jednotlivých bodoch a vysvetlenie prípadných súvislostí s celkovou spotrebou tepla uvediem v pokračovaní tohto článku. Takže, medzi základných 10 bodov patria:

1. optimalizácia vykurovacieho systému,
2. správne používanie určených termostatických ventilov,
3. vykurovanie miestností na predpísanú teplotu,
4. obmedzenie otvárania hlavíc TRV,
5. obmedzenie zatvárania hlavíc TRV,
6. dodržanie teploty vykurovacej vody,
7. optimálne vetranie miestností,
8. meranie a sledovanie spotreby tepla,
9. určenie spotreby tepla bez koeficientov polohy,
10. vysoký pomer spotrebnej zložky, tzn. 60 % a viac.

Pri posudzovaní navrhovaných opatrení si treba uvedomiť, že vykurovací systém objektu bol navrhovaný ako jeden celok, ktorého úlohou je zabezpečiť optimálnu tepelnú pohodu v každej miestnosti daného objektu. Rovnakým spôsobom, vychádzajúcim z platných noriem, sa posudzovala aj predpokladaná potreba tepla a dosiahnuteľné úspory po obnove objektu.

Z toho vyplýva, že očakávané úspory sa dosiahnu len v tom prípade, ak sa bude správne vykurovať celý objekt. Aby sme znížili spotrebu tepla, treba tomu prispôsobiť naše správanie. Len tak môžeme zabrániť problému nadmernej spotreby. Užívatelia bytov si sami musia uvedomiť, čo je dôležité a dobré pre všetkých.

Nielen krátkodobo pre niektorých jednotlivcov, ale pre všetkých vlastníkov v dlhšom časovom horizonte. Ak má byť BD správne vykurovaný, musia kúriť všetci. Ak chce BD ušetriť náklady na vykurovanie, musia šetriť všetci.

Ak chce BD dobre kúriť a pritom ušetriť náklady, musia byť správne vykurované všetky miestnosti v dome, a to počas celého vykurovacieho obdobia. Okrem spoľahlivého a bezproblémového vykurovania možno pri dodržaní podmienok správneho prevádzkového režimu ÚK dosiahnuť výrazné zníženie nákladov.

V prípade posudzovaného BD, ktorý sa použil ako príklad v tomto článku, predstavuje ročná úspora sumu viac ako 11-tisíc €, čo vychádza v prepočte na jeden byt viac ako 350 € ročne. Myslím, že to je dostatočný dôvod na zamyslenie.

Redakcia TZB Haustechnik ponúka (po dohode s autorom) prípadným záujemcom možnosť posúdenia spotreby tepla. Svoj záujem nám môžete oznámiť mailom na adresu redakcie. Po zaslaní potrebných údajov vyberieme objekty vhodné na vypracovanie energetického posudku, vyhodnotenie možností zníženia spotreby tepla a návrhu odporúčaných opatrení. Výsledné hodnotenie bude potom publikované v niektorom z ďalších čísiel časopisu.

Článok bol uverejnený v časopise TZB Haustechnik 3/2019.