Domy s minimálními náklady na energie? To jsou Solar Active Houses

V severských zemích, ale i v Rakousku, Německu a Švýcarsku začaly růst takzvané Solar Active Houses neboli solárně aktivní domy. Jde o projekty v bydlení, které je téměř ostrovním systémem. Díky moderním technologiím si tyto domy totiž dokáží samy zajistit nejen teplo, ale i elektřinu. K tomu samozřejmě přidejme automatickou rekuperaci (větrání bez ztráty tepla nebo chladu), v některých projektech i odvod nadbytečného tepla během léta. Přestože tyto domy čekají ještě mnohé výzvy, již nyní některé z nich dosahují až k nulovým nákladům na energie během celého roku.

Energie Slunce i Země

Energie Slunce a Země je (zatím) nevyčerpatelná. Slunci dávají vědci ještě zhruba deset miliard let, na které má dost paliva. A než se Země ke Slunci definitivně přiblíží na neúnosnou vzdálenost, nějakou tu miliardu let to také ještě potrvá. Celou tuhle dobu si můžeme užívat ta kvanta obnovitelné energie, které nám dávají. Jen se to musíme naučit.

Velký krok k úspěchu už jsme však udělali. Již byly šikovnými lidmi vymyšleny a do praxe zavedeny solární panely, fotovoltaická panely, malé větrné turbíny, tepelná čerpadla vzduchová i geotermální. K tomu samozřejmě konstrukce domů, která je tzv. pasivní, tedy nízkoenergetická. A velmi prosvětlená.

Nízkoenergetické domy mají minimální úniky tepla v zimě a chladu v létě, navíc jsou velmi prosvětlené velkou plochou oken s perfektní izolací, proto i umělé svícení je v nich nutné po kratší dobu během dne. A přitom úniky tepla či chladu zůstávají minimální. Díky tomu všemu jsou v solárně aktivních domech minimální náklady na vytápění, chlazení, rekuperaci, elektřinu a teplou vodu.

Solar Actvive Houses používají několik chytrých systémů

V současnosti se na nízkoenergetických domech v systému tzv. Solar Active Houses používají, jak už jsme zmínili, fotovoltaická panely, solární panely, malé větrné turbíny, tepelná čerpadla vzduchová, vodní i geotermální, systém tzv. rekuperace, k tomu velmi dobře izolující zdi, střechy i okna. Pojďme si k nim říci něco bližšího.

Fotovoltaické versus solární panely

Tyto dva typy panelů se často pletou. Oba sice berou energii ze slunce, ale každý jinou její část. A oba panely poskytují zcela jiný výsledek. Solární panely jsou jednodušší systém, který využívá tepelné energie ze Slunce. A teplo předává vodě.

Voda ohřátá solárními panely pak ohřívá užitkovou vodu pro potřebu obyvatel domu, většinou určenou k osobní hygieně. Dále solární panely ohřívají vodu do podlahového topení. Pro vytápění běžnými nástěnnými radiátory pomoc solárních panelů využít nelze, neohřejí totiž vodu na tak vysokou teplotu, kterou do radiátorů potřebujeme.

Naproti tomu fotovoltaické panely vyrábějí elektřinu. Využívají dopadu fotonů na fotocitlivé materiály, což způsobí aktivaci elektronů a genezi elektrické energie. Ta je pak pomocí měničů upravena na takové vlastnosti, se kterými může do běžné elektrické sítě. Nejlépe je samozřejmě spotřebovat vyrobenou elektřinu doma, tedy i na ohřev teplé vody. Lze ji skladovat v bateriích. Dnešní fotovoltaika umí vyrábět elektřinu i za zamračeného dne, kdy je intenzita slunečního svitu nižší. Takže elektrárna není plně závislá na rozmarech počasí.

Větrné turbíny

Turbíny poháněné větrem jsou v podstatě miniaturními větrnými elektrárnami, které známe již mnoho let z naší krajiny a hlavně ze zahraničí, kde se, ve větrných oblastech, používají ve velkém. Větrná turbína určená pro rodinné domy je však celkem malá a nenároční na prostor.

Listy jsou totiž konstruovány vertikálně. Díky tomu mají nízkou rozběhovou rychlost, již zmíněné minimální nároky na místo. A také vydávají jen minimální hluk. Jimi vyrobenou elektřinu lze opět skladovat v bateriích. Výhodou kombinace sluneční a větrné elektrárny je jejich vzájemné doplňování se, kdy při zamračeném počasí fouká častěji a více než za slunečného dne.

Geotermální versus vzduchové tepelné čerpadlo

Vzduchové tepelné čerpadlo (vzduch – voda) pracuje na opačném principu než lednice a mrazáky nebo klimatizace. Nové typy čerpadel ale umějí právě i klimatizovat, jinými slovy chladit. Vzduchové tepelné čerpadlo je levnější, méně náročné na konstrukci a instalaci.

A také méně výkonné, takže je potřeba ho během zimy kombinovat s vytápěním z jiného zdroje. Ale na jaře a na podzim topení s jeho pomocí dostačuje. Během léta dokáže i chladit. Bývá „postavené“ vedle domu nebo zavěšené na jeho zdech, potřebuje pouze přístup vzduchu (a elektřiny).

Geotermální tepelné čerpadlo (země – voda) je systém složitější, dražší, ale výkonnější, na topení stačí pouze toto čerpadlo. Je dokonce vhodné i do velkých budov. Jde o vytápění s největším potenciálem do budoucna. Problémem je stanovení hloubky vrtu a chování vrtů po určité době využívání systému. Tyto věci je nutné ještě vyladit pro větší budovy. Pro rodinné domy je nastavení snazší a firmy si s ním již celkem dobře poradí.

Systém funguje tak, že v něm koluje nemrznoucí směs a voda, které jsou nositeli teploty. Teplota země v hloubce 20 metrů je cca 10°C a roste každých 30m o 1°C. A co je důležité: není přímo ovlivněna vnější teplotou povrchu země. Pouze během zimy (ročního období) se mírně sníží.

Nutno dodat, že čerpadla mohou pracovat i na principu voda – voda, kdy se teplo bere z podzemní vody, například hloubkový vrt do pramene. V ČR se ale příliš nevyužívá.

Rekuperace ušetří mnoho tepla

Podmínkou pasivního domu je systém rekuperace, tedy větrání bez změny teploty – v zimě bez ztráty tepla a v létě bez ohřevu okolním vzduchem. V pasivních domech je stále dost čerstvého vzduchu, aniž by se dům ochlazoval nebo přehříval.

Rekuperace funguje díky tepelnému výměníku vzduchu na principu vzduch – vzduch, který odebere teplo z odcházejícího vzduchu a předá jej do vzduchu přiváděného. Rekuperaci lze dělat centrálně přes jeden velký výměník a s rozvodem do všech místností (novostavby). Nebo využít malé rekuperační jednotky pro jednotlivé místnosti (starší domy).

Systém rekuperace s sebou ale nese zvýšené nároky například na odsávání par během přípravy pokrmů, kdy se do vzduchu nesmí dostat mastnota. Proto například plynové sporáky jsou v těchto domech téměř nemožné (součástí zplodin z hoření zemního je i mastnota).

Ale díky fotovoltaice a turbínám je snadné vařit na indukci, která je zatím energeticky nejúčinnějším vařením. S rekuperací spojená filtrace bývá většinou nastavena na úroveň G4, přičemž alergici mohou využít filtraci až třídy F7. Filtrace čím je jemnější, tím více zvyšuje provozní náklady.

Izolační hvězdy mezi okny, zdmi a střechami

Na stavbu pasivních domů se používají speciální vysoce izolační materiály. A to jak u zdí, tak u oken a střech. Okna jsou samozřejmě většinou s trojskly, na střechách velmi často roste trávník. A Zdi mají speciální systém izolačních obálek. Systémů je mnoho a s různě vysokou účinností.

Baterie mají stále vyšší kapacitu i životnost

Pro uchování přebytečné elektřiny vyrobené turbínou či fotovoltaikou se dají využívat baterie. Ještě nedávno šlo o komplikovaný systém, dnes se ale baterie dostaly do stavu, kdy opravdu mohou posloužit pro celý rodinný dům, i větší jednotky.

V bateriích se skladuje elektřina, kterou domácnost nespotřebovala, umožňuje tak její pozdější využití – tedy v době, kdy domácí elektrárny nevyrábějí vůbec nebo jen velmi málo. Pokud by přece jen došlo k takovému nadbytku elektřiny, že by se nespotřebovala a ani nevešla do baterií, lze ji poslat do sítě (s povolením jejího provozovatele) nebo přeměnit na teplo a vypustit z domu ven (případně do ohřevu vody).

Dotace ano či ne?

Je nad slunce jasné, že vlastní zdroje elektřiny a tepla nebudou ani zdarma a ani levné. Je nutné na ně pohlížet tak, že uspoří ohromné výdaje na energie do budoucna. Takže možná prodraží hypotéku o polovinu i více, ale po jejím splacení už nejsou žádné náklady na provoz domu, případně jsou jen opravdu minimální.

Navíc lze využít v České republice i dotace z programu Nová zelená úsporám. Podmínky a určení dotací se průběžně mění, takže je nutné sledovat jejich nabídku. Většina firem zabývajících se obnovitelnou energií a pasivními domy však má odborníky, kteří se v aktuální podobě dotací výborně orientují.

Je nutné zmínit i fakt, že samotné dotace uměle navyšují ceny technologií, které jsou jimi podporovány. Firmy vědí, že stát jim část prodejní ceny zaplatí, tak ji mohou nasadit výš. Tím zaniká přirozená konkurence mezi firmami na bázi ceny. Odlišují se od sebe pak jen kvalitou produktů nebo zákaznickým servisem. Kéž by jejich současné marže získané díky dotacím byly alespoň využity na podporu rozvoje dalších technologií z oblasti obnovitelných zdrojů.

Zdroj obrázků: reinberg.net

Bydlet krásně a chytře, to není snadný cíl. Ale když víte, kde se nechat inspirovat, získáte spoustu vychytávek, jak se k chytrému a krásnému bydlení posouvat. Hledat inspiraci, zkoušet vychytávky v domácnosti a podělit se o nabyté zkušenosti, to mě baví. A když vám mé postřehy pomohou, budu jen ráda!

Zaujalo vás něco?

      Komentujte článek

      Obydlíčko