Výpočet energetickej bilancie

Výpočet energetickej bilancie

Čo to vlastne energetická bilancia je a ako môžeme zistiť jej výpočet? Energetická bilancia je matematická interpretácia všeobecne platného princípu zachovania energie. Energetickú bilanciu možno formulovať aj týmto vzťahom: súčet energií  a tepla privedených do systému, domácnosti = súčtu energií a práce zo systému odvedených + akumulácia energie. 

Zložitá formulácia? Tak si to povedzme zjednodušene. 

Ak dnes chceme stavať dom, bez energetického posúdenia projektu, vyhotoveného špecialistom s pečiatkou, sa veru nezaobídeme. Bez energetického posúdenia totiž nemôžeme žiadať ani o stavebné povolenie. A takisto, bez energetického posúdenia by sme stavbu ani nemohli skolaudovať. 

Ak sa nechystáte stavať, ale máte už rodinný dom postavený a chcete vedieť, aké tepelné straty má váš objekt, prípadne, čo by sa z hľadiska energetickej bilancie mohlo stať, aby ste chceli vymeniť okná, zatepliť fasádu či stropy vášho domu, aj pre vás je určený nasledujúci výpočet energetickej bilancie. 

Na vyčíslenie tepelných strát domu existuje viacero výpočtov. My vám prinášame pomerne jednoduchý vzorec, ktorý natoľko neberie do úvahy úplne všetky faktory, ktoré ovplyvňujú tepelné straty objektu. (tepelné straty objektu si vymenujeme a vysvetlíme v riadkoch nižšie). 

Zjednodušene sa tepelné straty dajú vypočítať napríklad takto:

D = G x V x ΔT

Vysvetlivky:
D = celkové straty objektu vo Wattoch
G = tepelnoizolačný koeficient domu vyjadrený W/m³K .°C
V = obytný priestor objektu v m³
Δ (delta) T = rozdiel medzi teplotou vnútri domu a zvyčajnou minimálnou vonkajšou teplotou v danej lokalite. Napríklad: +25 °C /-14° C = 39.

Keďže hovoríme o zjednodušenom výpočte tepelných strát, koeficient G odhadujeme podľa typu konštrukcie, resp. izolácie (G en W/m³K . °C), resp. podľa odhadu vyhotovenia stavby v závislosti od obdobia, v ktorom bola postavená. Takže do vzorca si dosadíme hodnotu G podľa nasledujúcej indície:

-starý dom bez izolácie: G = 2
-starý dom dodatočne čiastočne izolovaný: G = 1,5
-dom postavený po roku 1990: G = 1,1
-dom postavený po roku 2005: G = 0,8
-dom postavený v rokoch 2010 – 2015: G = 0,6
-dom postavený po roku 2015: G = 0,4

Energetická bilancia domu a tepelné straty a zisky

V dnešnej dobe nie je problém určiť, koľko tepla je potrebného na vykurovanie domu či ohrev vody v domácnosti. Na zistenie potreby tepla v nízkoenergetických a pasívnych rodinných domoch existuje výpočet, na základe ktorého vieme presne určiť, ako zistiť tepelné straty a zisky. 
Energetická bilancia domu je súhrn parametrov a faktorov, ktoré ovplyvňujú spotrebu a množstvo potrebnej energie na prevádzku domu a zdroja tepla. Energetická bilancia pozostáva: 

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

Bilancia energie

Na jej základe vieme vyčísliť množstvo prichádzajúcej i odchádzajúcej energie. Bilancia energie sa vzťahuje na: 

• tepelnú stratu 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 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 zas tvorené vnútornými ziskami a solárnymi tepelnými ziskami. Medzi vnútorné zisky patrí teplo z vykurovania. Nepatrí do nich ale teplo vyprodukované užívateľmi, teplo vyprodukované prístrojmi a osvetlením či tepelné zisky z rozvodu teplej vody a z kanalizačného systému. 

Solárne tepelné zisky sú výsledkom slnečného žiarenia, ktoré sa do vášho domu dostáva. Svoju úlohu tu tiež zohráva i to, ako je plocha domu orientovaná, trvalé zatienenie, úroveň solárnej priepustnosti alebo pohltivosť ohrievaných plôch. Ohrievané plochy, ktoré pri solárnych tepelných ziskoch treba brať do úvahy, sú zasklenie, vnútorné steny a podlahy vystavené slnečnému žiareniu, ako aj steny za transparentnými krytmi alebo transparentná izolácia. Nebojte sa investovať do veľkých okien, ktoré nemusia byť ani otvárateľné. Nielen, že váš dom presvetlia a opticky zväčšia, vďaka teplu získanému zo slnečného žiarenia budú vaše solárne tepelné zisky oveľa väčšie. 

Potreba energie na vykurovanie a prípravu teplej vody

Na základe bilancie energie vieme zistiť aj tepelnú bilanciu, vďaka ktorej zas vieme vypočítať, koľko tepla potrebujeme na vykurovanie nášho domu. 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.
Je dobré, že v súčasnej dobe sa čoraz viac zaujímame o energeticky úsporné domy, masívne zatepľujeme a eliminujeme tak tepelné straty. Zatepľovať by sa však ale nemalo len tak od oka. (O zatepľovaní si môžete prečítať viac v článkoch v sekcii Izolácia a zatepľovanie). Ďalšou dôležitou vecou, ktorá zohráva veľkú rolu pri výpočte energetickej bilancie, je aj spôsob, akým je váš dom vykurovaný (Viac si prečítate v sekcii vykurovanie, kúrenárske práce). 

Prečo musíme stavať domy s nízkymi tepelnými stratami?
Je to jednoduché. Domy, ktoré majú nízke tepelné straty, majú nízke nároky na tepelnú energiu (palivá). Je všeobecne známe, že zásoby fosílnych palív sa vo svete míňajú, preto by sme mali počítať s postupným prechodom na budovanie pasívnych a nulových domov. (vysvetlené nižšie). Z pohľadu krajín ide o zodpovednosť – z hľadiska individuálnych stavebníkov o energeticky čoraz úspornejšie bývanie, a teda aj znižovanie nákladov na bývanie. Ak plánujete novostavbu alebo chcete vedieť, aké tepelné straty má váš postavený dom, obráťte sa na odborníkov vo vašej blízkosti prostredníctvom Wilio, neváhajte im položiť všetky otázky, ktoré vás zaujímajú a nechajte si vypočítať energetickú bilanciu vášho domu na počkanie! 

 

Kategorizácia domov podľa energetickej spotreby na vykurovanie:
KATEGÓRIA                                                        SPOTREBA
Nulový dom             0 až 5 kWh/m² rok
Energeticky pasívny dom             5 až 15 kWh/m² rok
Nízkoenergetický dom            15 až 50 kWh/m² rok
Energeticky úsporný dom             50 až 70 kWh/m² rok
Štandardný dom             70 až 100 kWh/m² rok
Energeticky náročný dom           100 kWh/m² rok a viac

Zhrnutie
Ak by sme mali túto čoraz viac diskutovanú tematiku laicky zhrnúť, povedali by sme, že čím ďalej od zdrojov energie sa naše obydlie nachádza, tým väčší energetický odber si vyžaduje. Už odpradávna ľudia využívali to, čo im príroda dala – a teda všetky jej zdroje. Inak to nie je ani s energiami. Priblížme si to jednoducho na príkladoch – buď môžeme kyslík vyrobiť energeticky náročnou cestou (chemicky) alebo jednoducho zasadiť rastliny a stromy v prírode. Výsledok je ten istý. 
Ak chceme žiť energeticky udržateľným spôsobom života, ktorý je šetrný k životnému prostrediu aj k našim peňaženkám, musíme stavať energeticky udržateľné stavby, ktoré by mali byť úzko previazané so svojím okolím. Malú službu pre svet i pre seba urobíte, ak budete využívať solárne panely, kuchynské odpadky recyklovať v komposte, sivú vodu z domova zas využívať na zavlažovanie záhradky, či zachytávať dažďovú vodu. Je len na nás, koľko užitočných kolobehov dokážeme zaradiť do nášho energetického cyklu domácnosti.