Říjnový seriál. Obnovitelné zdroje energie

Dodaná energie, neobnovitelná primární energie, obnovitelná energie a její zdroje, trvale udržitelný rozvoj.

Často zmiňovaná témata při energetickém hodnocení budov, kdy v jedné části je posuzován vliv spotřeby energie provozu s dopadem na neobnovitelnou primární energii, tedy jaké množství je nevratně spotřebováno. Pro výrobu elektrické energie se v České republice převážně využívá hnědé uhlí. Stejně jako u uhlí černého, ropy nebo zemního plynu se jedná o pravěké rostliny, přeměněné dlouhým procesem v hloubi země. Pokud je nyní spálíme – spotřebujeme, tak jejich obnova je z pohledu naší doby neuskutečnitelná. Mezi obnovitelné zdroje energie proto řadíme ty zdroje, které můžeme nahradit v dosažitelném horizontu, např. biomasu nebo využití trvale dostupné energii větru, vody a slunce.

Je možné využívat dřevěnou kůru, štěpku (drcené části větví a kmenů), piliny nebo využívat pelety (lisované dřevěné nebo rostlinné části do granulí definované velikosti). Spálené dřevo v kotli můžeme obnovit za cca 30–100 let, dřevěnou štěpku za cca 8–15 let. Pokud budeme spalovat slámu, jedná se o vedlejší produkt při pěstování obilnin, další možností je přímé pěstování energetických bylin. Pěstování řepky pro výrobu přísad do paliv vozidel je snad už slepou a překonanou variantou. Jedná se o využití energie slunce, kterou přes plodiny následně přeměňujeme na energii tepelnou s možností skladování – složené dřevo u domu.

Energie vody je spíše využívána centrálně díky vodním elektrárnám, využití přímo v budovách je obtížnější. Malé větrné elektrárny také nejsou obvyklé, s ohledem na možné velikosti mají malý výkon a nestálou dodávku energie. Přímé využití pro ohřev teplé vody nebo výrobu elektrické energie v konkrétní budově technicky bez komplikací. Ostatně, energii slunce využívá v zimním období každý z nás, když sluníčko ohřívá prostor bytů, domů kanceláří jen přes okna.

Vrátí se investice do obnovitelných zdrojů energie v provozu rodinného domu, a která varianta je nejvhodnější? Je nutné zmapovat potřeby energií a uvažovaný provoz. Pokud budou mít obyvatelé budovy velkou spotřebu teplé vody a na zahradě bazén, je velmi výhodná instalace slunečních trmických kolektorů na ohřev teplé vody. Při vyšší tepelné ztrátě domu je možné využívat energii okolního prostředí, např. vzduchu provozem tepelného čerpadla. Má-li v rodinném dom kancelář specialista IT nebo programátor, ocení fotovoltaickou elektrárnu s bateriemi pro uložení přebytků denní výroby elektrické energie pro večerní spotřebu. Majitel lesa předpokládá velkou úsporu provozu domu díky dřevu „zdarma“. Jak vychází poměr pořizovacích a provozních nákladů?

Spalování kusového dřeva

Nejjednodušší varianta je realizace interiérových krbových kamen bez napojení na další topný systém. Není možné pokrýt celou potřebu vytápění, u hůře zaizolovaných domů je to reálně do 40 %, u domů s velmi nízkou energetickou náročností do 20 %. Úspora nákladů je reálně do 1500 Kč/rok v případě, že se topí alespoň 4x týdně. Výhodou je, že při výpadku elektrické energie je možné dům vytápět.

Doplněním o teplovodní výměník a akumulační zásobník vody a další bezpečnostní systémy, např. záložní zdroj elektro pro provoz oběhového čerpadla na dobu vyhasnutí kamen při výpadku elektro, se poměr využití zvýší, u domů s nízkou energetickou náročností dle reálných měření až na 80 %, vč. až 50 % pokrytí ohřevu teplé vody. Dle velikosti zásobníku teplé vody je nutné topit 3–5x týdně po dobu např. 4 hodin, úspora u domů s velmi nízkou energetickou náročností je cca 6000 Kč/rok. Nutností je skladování a příprava dřeva, čištění kamen atd.

Spalování peletek

Vhodnou kombinací je použití dřevěných pelet. Pohledová kamna s automatickým dávkováním peletek a napojením na komín je možné instalovat přímo do interiéru. Spínání je buď dle teploty prostoru, nebo s teplovodním výměníkem v zásobníku teplé vody. Umožňuje i provoz s minimálním výkonem pro vytvoření večerní pohody s probleskávajícími plamínky v kamnech. Požadavky na prostor pro skladování paliva a obsluhu jsou nižší než v předchozí variantě. Pořizovací náklady jsou o cca 25 tis. vyšší.

Využití energie okolního vzduchu

Varianta s tepelným čerpadlem a jejím porovnáním s jinými zdroji tepla je uvedena v předchozím článku.

Využití energie slunce

Termické systémy

Jedná se o ohřev teplé vody, popř. s větším objemem zásobníku teplé vody i s využitím pro vytápění. Tyto systémy jsou už dlouhodobě podporovány dotačními tituly. Uživatel získá snížení provozních nákladů, musí ovšem investovat a zároveň zvolit vhodnou variantu s ohledem na svůj povoz. Z pohledu měření je vhodnější zvolit větší objem zásobníku teplé vody, i nad 500 l, což umožní ukládat vyšší množství energie o nižší teplotě, kterou je možno využívat i např. další 3 dny při zamračené obloze. Zásobník teplé vody obvyklé velikosti 200–300 l, je rychle zahřát na cca 60 °C, na vyšší teplotu ohřeje solární systém s nízkou účinností, kapacita vystačí na kratší období. Obvykle je možné pokrýt až 60 % požadavku ohřevu teplé vody. V zimním období je přínos prakticky nulový. Při pořizovacích nákladech nad 85 000 Kč se jedná při základním ohřevu teplé vody o úsporu 4 900 Kč/rok, bez započítání údržby systému a výměny nemrznoucí kapaliny po 8 letech, návratnost cca 17 let, při vytápění a ohřevu zemním plynem pak cca 28 let. Dotační systém tuto dobu zkrátí, v současné verzi Nové zelené úsporám na cca 10 let.

Fotovoltaické systémy

Díky velkým elektrárnám na polích, navíc s neúměrně vysokou podporou výroby, je názor na malé instalace na střechách domů velmi pokřivený. Výroba elektřiny, v malém množství i v zimním období, je přímo v místě spotřeby a posiluje kapacitu sítě. Při vhodné velikosti fotavoltické elektrárny, zajištění podmínek pro okamžitý odběr elektřiny a případné uložení přebytků pro večerní využití, může být budova ve větší míře nezávislá na okolí. Při nízké tepelné ztrátě a možnosti ponechání v činnosti jen nezbytných odběrů může budova i při výpadku dodávek energií kratší či delší čas ustát bez zhoršení komfortu povozu. Není to ale nic levného. Malý fotavoltický systém bez baterií o výkonu instalace 3,5 kW ušetří provozně kolem 5500 Kč/rok, při ceně realizace zhruba 160 000 Kč návratnost 30 let. Dotační titul NZÚ zkrátí na cca 20 let. Při instalaci bateriového uložiště tak, jak jej nyní známe, se náklad zvýší o 60–90 tis. Kč. Podpora NZÚ se liší dle výkonu systému a využití energie v místě výroby a pohybuje se mezi 70–140 tis. Kč. Přímá návratnost se tak pohybuj na podobné úrovni jako bez baterií. Nejde tedy o rychlou návratnost realizace, je možné získat určitý pocit nezávislosti na dodavatelích energií.

Zdroj: ČKAIT

 

 

 

 

Další zprávy

02.05.2018
26. ročník soutěže STAVBA ROKU 2018 uzavírá seznam přihlášených staveb 1. června 2018.

Do soutěže mohou být přihlášeny stavby nové i rekonstruované, urbanistické realizace veřejného...

30.04.2018 Při zjištění vlhkosti v bytovém domě nebo bytě je nejdůležitějším krokem zjistit skutečnou příčinu vlhkosti a následně navrhnout opatření k jejímu odstranění.
27.04.2018 Před vlastní modernizací kuchyní a koupelen v bytech bytových domů bychom měli posoudit stavebně technický stav konstrukcí, kterých se navrhované stavební úpravy budou týkat. Platí přitom zásada, že než přistoupíme k vlastní modernizaci, měly by být odstraněny poruchy stavby, které v dalším postupu výstavby mohou znehodnotit její výsledek.
25.04.2018 Podlahy v bytových domech musí splňovat zejména požadavky na zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví.
23.04.2018 Ať už se chystáte zateplovat podkroví svépomocí nebo požádáte o spolupráci odborníky, rozhodně se vám budou hodit následující tipy a doporučení.