Základným problémom budov je tepelná ochrana

 

Základným problémom budov je tepelná ochrana

29.5.2019 SKSI Bratislava

Pod záštitou SPP distribúcia zorganizovala SKSI konferenciu venovanú inovatívnym technológiám a trendom v oblasti energetiky a hospodárnosti budov. Logicky teda dominovali riešenia s plynom. Tepelné čerpadlá boli uvedené ako drahé riešenia s tým, že pri súčasnom pomere ceny tepla z plynu a elektriny sú pre investorov neekonomické. Slovensko umiestnené v prvej desiatke krajín s najnižšími emisiami pri výrobe elektriny sa cíti pri plnení cieľov znižovania emisií CO2 v pohode, pretože hlavná zodpovednosť za ich zníženie majú krajiny využívajúce vo veľkej miere uhlie ako sú Nemecko, Poľsko, Dánsko, Česko a pod. Ak odstavia uhlie, dekarbonizácia EÚ bude úspešná.

Sprava Prof. Vladimír Benko (predseda SKSI), Tibor Jedlička (SPP), Ing. Radovan Illith, PhD. (SPP), Prof. Zuzana Sternová (TTSUS Ba), Ing. Alena Ohradzanská (MDV), Ing. Vladimír Vránsky (SKSI)

 

Dôraz na kvalitu stavby

Profesorka Sternová tepelnú ochranu tepelnú ochranu budov z hľadiska zabezpečenia podmienok vnútorného prostredia kladie na prvé miesto. Samozrejme predpokladá sa, že budova je staticky v poriadku a zvýšenú tepelnú ochranu unesie. Sú stanovené kritériá na súčiniteľ prechodu tepla U hodnotu a tiež na minimálnu teplotu stien počas vykurovania. Technické zariadenia budov je potrebné navrhovať zodpovedajú budove a uprednostniť ekonomiku vyjadrenú mottom: „Hodnota za peniaze“. Pri takomto prístupe sa neuprednostňuje primárna energia, či emisie CO2, ale ekonomika investície. Na druhej strane sme prvá krajina, ktorá prijala podmienky pre budovy energetickej triedy A0.

 

Právne normy

Tie tlačia výstavbu do budov do kategórie A0 a budov s takmer nulovou spotrebou energie. V normách sa uprednostňujú najmä ekologické kritériá vyjadrené znižovaním emisií CO2 a spotrebou primárnej energie na m2 za rok. Tu už riešenia s plynom majú problém, keďže emisie na vyrobené teplo sú s plynom 4x vyššie ako s tepelným čerpadlom. Zástupcovia SPP však sľubujú po roku 2030 tzv. „zelený plyn“, ktorý bude mať primiešaný buď vodík, alebo iný bez uhlíkový plyn.     

plyn.                                                                                   

Dôraz na kvalitu stavby

Tým sa umožní vyššia hospodárnosť budov. Vychádza sa z predpokladu, že pri výraznom znížení potreby tepla už nemusí byť taký dôraz na energetický nosič, či už elektrinu, plyn, biomasu, ... charakterizovaný rôznymi hodnotami faktora primárnej energie a rôznymi emisiami CO2.

Profesorka Sternová kladie dôraz na kvalitu stavby, ktorú globálny ukazovateľ spotreby primárnej energie nevystihuje a malo by sa umožniť objektivizované hodnotenie dopadov výstavby a obnovy budov ovplyvňujúcich uhlíkovú stopu, teda cestou hodnotenia emisií CO2. S tým sa dá len súhlasiť, i keď primárna energia a emisie CO2 navzájom súvisia. Tepelné čerpadlá znižujú voči plynu ako spotrebu primárnej energie, tak aj emisie CO2.

 

Voľnosť pri výbere technológií

            Je zrejmé, že jednak záujmy SPP, plynofikovanosť Slovenska, ako aj skúsenosti projektantov s plynovými kotlami vedú k ich presadzovaniu najmä v kombinácii s FV panelmi a solárnymi termickými kolektormi a to aj v prípade, že je potrebné chladiť, klimatizovať.

 

Nesúhlasia s našou tézou:

„Ak je potrebné nielen vykurovať, ale aj chladiť, ako primárna technológia by mali byť posúdené tepelné čerpadlá a len následne iné kombinácie“

 

            Táto téza vyplýva nielen z našich prepočtov ekonomicko-ekologického porovnania rôznych technológií vykurovania a chladenia, ale aj z potrieb občanov preukázaných v dotačnom programe a tiež z jednoduchého predpokladu, že použitie dvoch technológií bude s veľkou pravdepodobnosťou s vyššími emisiami a drahšie ako použitie jednej, ktorá dokáže vykurovať i chladiť a to často i súčasne s vysokou energetickou efektívnosťou.

 

Preferujú mesačnú metódu stanovenia potreby tepla

Preferencia hodinového kroku pri stanovení potreby tepla vykurovanie a chladenie zatiaľ nenachádza podporu v stavebníctve takú ako nachádza u výrobcov a dodávateľov tepelných čerpadiel.

 

Význam hodinového kroku

Na určenie energetických nárokov budovy (teda potrieb energie) hodinovým krokom je na rozdiel od mesačnej metódy hodinová metóda omnoho presnejší spôsob. Rozdiel medzi potrebami na vykurovanie je až okolo 20 %.

Taktiež mesačná metóda nie je schopná presne popísať potreby budovy na chladenie – hodinová metóda podrobne analyzuje prevádzku v budove tzn. slnečné a vnútorné zisky, vetranie a najmä akumuláciu tepla. Ďalej veľkým rozdielom je výkonnostný režim zdroja tepla, kde je taktiež preukázaný výrazný rozdiel medzi týmito metódami.

 

Navrhovanie tepelných čerpadiel

Naprojektovať dom s ultra nízkou potrebou energie bude náročnejšia úloha. Nápomocná je hodinová metóda, ktorá pracuje podľa normy EN ISO 52016-1. Časovým hodinovým krokom vypočítajú presnejšie energetické potreby, to umožní lepšie navrhovať veľkosť tepelného čerpadla, ktoré dokáže budovu posunúť do vyššej energetickej triedy i priamo do triedy A0, bez akéhokoľvek iného doplňujúceho zariadenia, tak zabezpečiť pre budovu vykurovanie, chladenie a prípravu teplej vody.         

 

Obmedziť zvyšovanie celosvetovej teploty

Spomaliť zmenu klímy výzva pre ľudstvo

            Výrazne pod 2°C na úroveň max 1,5°C do roku 2100. To by sa malo dosiahnuť dekarbonizáciou ekonomiky. Dekarbonizáciu v konečnom dôsledku zaplatia spotrebitelia a tak by sa ku nej malo pristupovať filozofiou:  „Hodnota za peniaze“.  Inými slovami nahradiť vysoko emisné zdroje pokiaľ možno lacnejšími nízko emisnými.

Každá krajina má voľnosť ako ciele dosiahnuť, využitím výhod danými štruktúrou energetických zdrojov v krajine, použitím rôznych nástrojov. Použitie OZE je jednou z možností. Sú stanovené indikatívne ciele využitia OZE pre EÚ, ktoré si však každá krajina osvojí podľa svojich možností. Ing. Radovan Illith, PhD. z SPP nevidí využitie OZE ako cieľ, keďže dekarbonizáciu vidí reálnu aj cez tzv. „zelený plyn“ s prímesou napríklad vodíka apod.

 

€/tony CO2

    Stále je zdôrazňovaný princíp „Hodnota za peniaze“ videná konkrétne cez ukazovatele:

1.    Náklady na tonu zníženia emisií €/tony CO2

2.     Náklady na tonu zníženia emisií tuhých znečisťujúcich látok €/tony TZL

3.     Hodnotenie ekonomickej výhodnosti metódou Total Cost Ownership (TCO)

 

Zatiaľ čo prvé dva ukazovatele je podľa Ing. Radovana Illitha, PhD. vhodné využiť pri projektoch výmeny zdroja tepla za nový zdroj tepla s nižšími emisiami, hodnotenie ekonomickej výhodnosti metódou Total cost Ownership TCO je vhodné najmä pri nových projektoch budovách.

 

Ekonomická situácia obyvateľov Slovenska

HDP na obyvateľa v roku 2017 v SR bolo 17500 €/obyvateľa, to je 10. miesto v EÚ odzadu. V Česku to bolo 20 500 a v Nemecku 41 100 €/obyvateľa čo je viac o 57,4%. Slovenské domácnosti sú ohrozené problémom energetickej chudoby, čo by malo byť riešené zo strany štátu dotáciami na zateplenie a výmeny zdroja vykurovania najmä tam, kde sa vykuruje tuhým palivom.

Slovensko okrem dotácií na výmenu kotlov s pevným palivom dotuje aj všetky zariadenia využívajúce OZE, medzi nimi aj tepelné čerpadlá o ktoré je veľký záujem a Slovensko sa stalo skokanom roka v percentuálnom zvýšení počtu inštalovaných tepelných čerpadiel v EÚ.

 

Nevýhodný pomer ceny tepla z plynu a z elektriny

Cena plynu je viac ako 2,5 až 3 x nižšia ako cena  elektrickej energie. To je hlavný dôvod okrem vyššej investície do tepelného čerpadla, prečo kúpa tepelného čerpadla v porovnaní s kondenzačným plynový kotlom nie je ekonomicky atraktívna, ak počítame návratnosť investície bez dotácií. V neprospech plynových kotlov hovorí, že je nutné byť pripojený na dva energetické zdroje plyn a elektrinu so zvyšujúcimi sa fixnými poplatkami, ďalej zaradenie budovy do horšej energetickej triedy s vyššími emisiami CO2, pokiaľ nebudeme mať tzv. „zelený plyn“ a podobne.

 

Pestrá ponuka technológií

Z uvedeného je vidieť, že na Slovensku bude naďalej existovať pestrosť technológií na vykurovanie, chladenie a prípravu teplej vody. Veľmi bude záležať na tom, ako sa podarí plynárenskému priemyslu zabezpečiť sľubovaný „zelený plyn“ a tiež, ktoré technológie budú schopné čo najviac sa prispôsobiť nárazovej energii z OZE a jej uskladneniu.             

 

Národný plán zvyšovania počtu budov s takmer nulovou spotrebou

            Vychádza z Nar. 2018/1999 o riadení energetickej únie o opatreniach o zmene klímy a odporúčaní EK 2019/786 týkajúcej sa obnovy budov. O roku 2016 máme požiadavky na budovy s ultranízkou potrebou  energie, ktoré sú povinné od roku 2020.

 

Pokrok v zatepľovaní

Podľa údajov OZ ZPS do konca roka 2018 obvodový plášť  zateplilo:

  • 64, 44 % bytových domov z celkového počtu 931 605 BD
  • 40,71 % rodinných domov z celkového počtu 1 008 795 RD

 

To je 52,10 % bytov z celkového počtu 1 940 400 bytov evidovaných v roku 2011. Pred nami je potreba zatepliť ďalších 50 % bytov. Dôraz sa bude klásť na dodržanie „U“ hodnôt a kvalitu vykonania zateplenia.

 

„U“ hodnoty sa sprísňujú

Pokiaľ existujúce budovy majú súčiniteľ prechodu tepla tepelnej ochrany obvodového plášťa budov 1,5 od roku 2021 by mal byť menší ako 0,65 podľa obrázku od Prof. Sternovej. Podobne sa  U  hodnoty znižujú aj pre izolačné sklá pod 0,85 W/(m2.K).

 

EHB – vplyv energetického nosiča

Prepočet 100 kWh na primárnu energiu je politická hra s PEF (primárny energetický faktor). Snaha je zvýhodňovať biomasu, plyn a CZT. Najmarkantnejšie je to pri CZT, ktoré ak použije kogeneráciu má reálnu celkovú účinnosť do 90 %, PEF však je 0,7 a teda potreba PE=70 kWh. Pri CZT PEF môže byť napríklad pri použití biomasy 0,24 a teda PE=24 kWh. Tak sa stáva CZT výhodnejšie ako TČ vzduch voda s efektívnosťou 290 % prepočítanou podľa vyhlášky 324/2016 s PEF=2,2 na hodnotu primárnej energie 75 kWh podľa vzťahu:

·        PE100kWh_TČ=(100/2,9).2,2=75 kWh primárnej energie.

Najvýhodnejšia je biomasa drevná štiepka s účinnosťou spaľovania 86 %. Ak sa použije PEF=0,2 potom na výrobu 100 kWh tepla:

PE100kWh_drev.štiepka=(100/0,86).0,2=24 kWh primárnej energie.     

 

Viac informácií nájdete v časopise Správy 7/2019