|
VYUŽITIE SLNKOM OBNOVITEĽNÝCH ZDROJOV V TREŤOM TISÍCROČÍ
ALTERNATÍVNE ZDROJE TEPLA
.S olárna energia
Nevyhnutnosť zastaviť devastáciu životného prostredia je príčinou rastúceho záujmu o využívanie obnoviteľných zdrojov energie (OZE). Popri priamom využívaní slnečnej energie medzi ďalšie OZE patria vietor, energia vodných tokov a mora, geotermálna energia a biomasa.
.Využitie slnečného žiarenia
Z hľadiska základného princípu využívania energie rozlišujeme pasívne (využívanie slnečnej energie stavebnokonštrukčným riešením budovy alebo časti), aktívne(kolektor, ktorý umožňuje využívať slnečnú energiu),a hybridné solárne systémy (kombinácia oboch systémov).
.Pasívny solárny systém
Najznámejším materiálom je sklo a jeho použitie pri konštrukciách zasklených lodžií, balkónov a zimných záhrad. Ide o využitie plochého žiarenia slnka v zime prenikajúcim do domu a zohrievajúcim obytné miestnosti. Naopak zvislé žiarenie Slnka v lete tienia predsadené priestory zimných záhrad. Z toho vychádzajú základné spôsoby využitia pasívneho solárneho systému.
.Aktívny solárny systém
Táto podkapitola hovorí o solárnych termických zariadeniach na výrobu nízkopotenciálneho tepla získavaného pomocou kvapalinových kolektorov a krátkodobou akumuláciou tepla. Najdôležitejším technickým zariadením je slnečný kolektor premieňajúcim slnečné žiarenie na tepelnú energiu odovzdávanú prostredníctvom teplonosnej látky do rozvodnej potrubnej siete.
.S lnečné kolektory
Predstavené sú tu 3 typy slnečných kolektorov: ploché, trubicové vákuové a ploché vákuové kolektory. Uvedené sú ich krátke charakteristiky, princíp činnosti a výhody použitia.
.Navrhovanie solárnych zariadení
Veľmi dôležitý je výber vhodného typu kolektora projektantom podľa daného účelu (príprava TÚV, prikurovanie budov, ohrev vody v bazénoch, priemyselné teplo a chladenie).
.Solárne systémy na ohrev vody
Návrh solárneho zariadenia sa navrhuje tak, aby max. solárny príkon v lete a množstvo TÚV nepresahovali o viac ako 10% z plánovanej dennej spotreby TÚV pri max. dvojdennej akumulácii tepla. Chýbajúca časť solárneho príkonu sa doplní ďalším výmenníkom tepla alebo elektrickou odporovou špirálou solárneho zásobníka. Výrobcovia dnes ponúkajú ucelené zostavy na prípravu TÚV. Navrhujú aj optimálnu veľkosť solárneho zásobníka a príslušenstvo.
.Slnečné energetické systémy na vykurovanie budov
Vhodne navrhnutým solárnym zariadením je možné ekonomicky zaujímavým spôsobom využiť solárne prikurovanie objektu v jarných a jesenných mesiacoch roka. Podkapitola takisto podrobne uvádza, ako pracuje solárne zariadenie.
 |
|
|
|
|
.Montáž kolektorov
Tu sú vysvetlené základné spôsoby montáže kolektorov: na šikmú strechu, na plochú strechu, integrovanie kolektorov do strechy a pod.
.Ochrana solárnych systémov
Ochrana proti zamrznutiu, montáž automatických ochranných systémov je obsahom tejto podkapitoly.

.Tepelné čerpadlá
Čo je tepelné čerpadlo ?
Je tepelný zdroj, nahradzujeme ním kotly na uhlie, plyn, atď.
Prvky tepelného čerpadla
Základom je agregát-kompresor, ktorý stláča chladiace médium. Pri tomto procese sa uvoľní tepelná energia, vo výmenníku tepelného čerpadla sa prebytočné teplo odoberie a presunie do vykurovacieho systému. Pri expanzii tepelná energia chladiacej látke chýba a z média, na ktoré je tepelné čerpadlo napojené sa chýbajúce teplo čerpá späť do chladiaceho systému.
Obnoviteľný zdroj energie:
Pri tepelnom čerpadle potrebujeme na pohon čerpadla asi 1/3 elektrickej energie, 2/3 energie sa odoberá zo zeme, vody, vzduchu, ktoré sú znovu "nabíjané" Slnkom. Takto je možné získať 2/3 tepelnej energie zadarmo a ročne tak usporiť viac ako 50% z nákladov na teplo.
Podľa zdroja nízkoteplotnej energie delíme čerpadlá takto:
Tepelné čerpadlo voda - voda
Zdrojom odberu tepla je rybník, jazero, studňa a pod. Musí jej byť dostatočné množstvo a musí dosahovať teplotu min. 8°C.
Tepelné čerpadlo zem - voda
V primárnom okruhu má systém hĺbkové sondy uložené vo vrtoch, v sekundárnom okruhu je teplo odovzdávané do vody. Zdrojom tepla je teda geotermálne teplo Zeme. Ďalšou alterntívou je odoberanie tepla výmenníkom z plastových rúr, ktoré sú zakopané v hĺbke cca 1,5 m, kde je konštantná teplota +2 až +12°C., takže systém pracuje aj v zime.
Tepelné čerpadlo vzduch - voda
Nízkopotenciálne teplo sa odoberá zo vzduchu výparníkom, ktorý je na voľnom priestranstve. V kompresore a výmenníku sa premení na vykurovacie teplo. Efektívne je využitie tepelných ťerpadiel i pri teplotách vzduchu hlboko pod bodom mrazu (-20 až -25°C).
.Efektívny vykurovací systém
Pri dodávke teplej vody do vykurovacieho systému tepelným čerpadlom je potrebné v interiéri na vykurovanie použiť nízkoteplotné vykurovacie systémy (veľkoplošné radiátory, podlahové, stenové vykurovanie,...) z dôvodu požadovanej nižšej teploty vykurovacej vody.
Najnovšie poznatky z oblasti tepelnotechnických vlastností materiálov na stavbu rodinného domu otvárajú veľké možnosti na používanie tepelných čerpadiel. Čerpadlá nemusia byť dimenzované na max. výkon a 100% vykrytie tepelných strát. K tomu slúži druhý, doplnkový zdroj energie v paralelnej alebo alternatívnej prevádzke.
Použitie tepelných čerpadiel sa stalo zdrojom energie nezaťažujúcej životné prostredie.
.Rekuperácia - spätné využívanie tepla
Technické normy a hygienické predpisy stanovujú, aby sa za jednu hodinu vymenila polovica objemu vzduchu v každej miestnosti bytu či rodinného domu.
Prirodzené vetranie však závisí od vonkajších poveternostných podmienok - teploty, tlaku, rýchlosti vetra...
Rekuperačné jednotky
Je to vetracie zariadenie s rekuperačným výmenníkom, ktoré umožní rekuperáciu - t. j. návrat tepla z odvádzaného vzduchu do privádzaného vzduchu zvonka s účinnosťou okolo 70% citeľného tepla. Vzhľadom na nepretržité vetranie upraveným vzduchom sa zlepšuje tepelný a vlhkostný stav vnútorného prostredia bytu. Rekuperačný systém býva kombinovaný s vykurovacím systémom, ktorý dopĺňa časť tepelných strát budovy.
Rekuperačná jednotka sa skladá zo skrine s dvoma ventilátormi, doskového alebo rotačného výmenníka tepla, filtrov a ovládania. V skrini dochádza k odovzdávaniu tepla cez hliníkové lamely rekuperátora bez zmiešania vzduchových prúdov. Získavame tak spätne energiu už raz vloženú do vykurovania priestorov, ktorú by sme pri klasickom vetraní stratili. Čerstvý vzduch je dohrievaný na požadovanú teplotu vstavaným ohrievačom v relatívne nízkom počte dní s extrémne nízkou teplotou vonkajšieho vzduchu.
Rekuperačné jednotky sa líšia výkonmi a rozmerom (napr, špeciálny typLossnayod spoločnosti Mitsubishi Electric). Menšie sa montujú na vnútorné steny miestností. Väčšie zariadenie sa montuje zväčša do medzistropu so vzduchotechnickým rozvodom.. Údržba zahŕňa čistenie filtra a výmenníka.
.Hospodárne riešenie
Použitie moderných rekuperačných jednotiek sa javí veľmi výhodným riešením pre reguláciu teploty čerstvého vzduchu a jeho nehlučný prívod do bytového priestoru.
ÚSPORY METÓDOU DIFERENCOVANÉHO VYKUROVANIA
KOZUBY A KACHĽOVÉ PECE
Oheň a človek patria k sebe od nepamäti. O najnovších poznatkoch týkajúcich sa kozubov a kachľových pecí, spolu s množstvom inšpiratívnych obrázkov sa dočítate práve v tejto kapitole .
Realizácia úsporného spôsobu vykurovania objektov spočíva
v kombinácii vykurovacích systémov a lokálnych vykurovacích telies. Patria sem moderné teplovzdušné kachle, teplovzdušné kachľové pece, kozuby, klasické kachľové pece a sporáky.
Pri akomkoľvek architektonickom a kompozičnom stvárnení týchto zariadení sa musia rešpektovať niektoré konštrukčné zásady, ktoré zabezpečia bezpečnú a spoľahlivú prevádzku
. Dokonalé spaľovanie
Dokonalý proces horenia môže prebiehať len za predpokladu prívodu dostatočného množstva vzduchu do priestoru horenia. Kyslík, ktorý vzduch obsahuje, sa priamo zúčastňuje na procese horenia.
Horenie je teda chemický proces, pri ktorom sa uvoľňuje teplo zlučovaním horľavých prvkov. Vedľajšie produkty - splodiny horenia - sa musia komínom bezpečne odviesť mimo obytného priestoru.
. Stavebné materiály Konštrukčné riešenia, ktoré sa v súčasnosti používajú, umožňujú dosahovať vyhrievacie výkony až 80%, pretože dnes je základom všetkých vykurovacích telies uzavreté ohnisko, ktoré sa uzavrie pomocou kozubovej ohniskovej vložky. Vložky sú vybavené regulačnými prvkami, ktorými sa nastavuje prívod vzduchu do ohniska. Prekrytie ohniska sa najčastejšie rieši zasklenými dvierkami.
. Kúriť drevom bez živiceVšetci výrobcovia odporúčajú kúriť v kozube drevom, ktoré neobsahuje veľa živice, pretože pri jej horení sa vytvárajú mastné sadze, ktoré sú ťažšie.
. Teplovzdušné prenosné pece
Sú vyrobené zo zváraných oceľových plechov. V strednej časti pece je spaľovacia komora a dvierka zasklené keramickým sklom. V spodnej časti môže byť úložný priestor na drevo. Horná časť kachieľ často slúži na prihrievanie jedla. Zvonka sú pece upravené tepelne odolným lakom, smaltom, mastencom, keramickým alebo mramorovým obkladom. Teplovzdušné pece ľahko a rýchlo vyhrievajú obytné priestory nielen v prechodnom období na jar a jeseň, ale aj v zime.
|
Funkčná schéma teplovzdušnej pece
|
|

|
. Teplovzdušná kachľová pec
Najnovším trendom pri stavbe lokálnych vykurovacích telies sa stávajú teplovzdušné hybridné pece. V týchto typoch sa úspešne kombinuje funkcia teplovzdušného a akumulačného vykurovania. K vykurovaniu dochádza prúdením a sálaním, pričom pomer jednotlivých zložiek môžeme ovplyvňovať regulačnými výstupnými mriežkami alebo konštrukčným riešením pece. Na zvýšenie účinnosti takejto pece je možné do telesa inštalovať kovový, keramický alebo akumulačný žiaruvzdorný výmenník.
|
Funkčná schéma teplovzdušných kachieľ
|
|

|
. TEPLOVZDUŠNÉ KOZUBY
Kozuby sa do našich príbytkov vrátili ako lavína.
Dnešný moderný kozub je výkonné vykurovacie teleso, ktoré dosahuje tepelnú účinnosť 70 - 80 % a výkon do 24 kW. Moderný kozub vykúri teplým vzduchom aj viac miestností či celý rodinný dom. Princíp vykurovania v kozube využíva poznatok cirkulácie teplého a studeného vzduchu.
Tepelný účinok sa dosiahne hlavne prúdením vzduchu okolo kozubovej vložky, ktorá je zabudovaná v kozube. Najdôležitejšie je uviesť do správneho pomeru výber kapacity vložky, ťah komína a požiadavku na množstvo kubatúry priestoru, ktorý chceme vykúriť.
|
Funkčná schéma fungovania moderného kozuba
|
|

|
Prirodzeným spôsobom zospodu nasávaný studený vzduch (modrá šípka) prúdením okolo kozubovej vložky, ktorá je bohato rebrovaná, sa zohrieva a cez otvory v telese kozuba vychádza cez ventilačné mriežky do priestoru onteriéru. Komínový výduch je opatrený tzv. dymovou klapkou, ovládanou lankovým alebo mechanickým tiahlom. Nad dymovou klapkou je oceľovou rúrou (dymovodom) pripojená kozubová vložka do komína. Natočenie dymovodu v požadovanom smere ku komínu pod plášťom výmenníka nemá vplyv na tvarové riešenie kozuba a odvod dymu spoľahlivo funguje len vtedy, keď sa spojenie komínového telesa a dymovodu dokonale utesní.
|
Typy kozubových vložiek
|

|
|
Liatinová kozubová vložka na tzv. prerušovaný oheň je opatrená vo vnútri telesa vložky.
|
Najčastejšie používanými kozubovými vložkami sú vložky zo 4 - 5 mm hrubého oceľového plechu alebo jemnozrnná liatina. Existujú dva druhy konštrukcií vložiek: jednoplášťové a dvojplášťové. Voľba vložky závisí s druhom obstavania. Tvarové riešenie majú rovnaké. Výber veľkosti kozubovej vložky podmieňujú rozmery komína a objem vykurovaného priestoru.
Jednou z najdôležitejších funkcií teplovzdušných komínov je estetické pôsobenie v interiéri. Pri ktoromkoľvek type kozuba platia zásady konštrukčného vyhotovenia telesa.
Konštrukčné riešenia tvarov kozubových vložiek môžu byť rôzne. Rozhodujúcim je tvar zasklenia.
Sadze vznikajúce pri horení odstránime vhodným odvodom spalín. Zvýšenie komínového ťahu možno regulovať komínovou klapkou.
. KACHĽOVÁ PEC
Kachľová pec patrí medzi vykurovacie telesá s nízkou povrchovou teplotou a veľkou výhrevnou plochou. Takto sa vykuruje miestnosť rovnomerne a vertikálne rozloženie teploty v priestote je optimálne.
Charakteristickým znakom kachľovej pece je akumulačná schopnosť. Funguje na princípe absorbovania tepelnej energie z ohňa do konštrukcie pece. Plášť môže byť tvorený z keramických kachlíc alebo kombinovaný keramický s omietnutými časťami. Vysoká teplota sa pomaly odvádza cez plášť formou sálavého tepelného žiarenia šíreného všetkými smermi do miestnosti.
Vzhľadom na požiarnu bezpečnosť a celkovú náročnosť stavby je potrebné zveriť realizáciu projektu kachľovej pece odborníkom, ktorí majú dostatočné skúsenosti.
Vodná kachľová pec
Je novinkou pri stavbe kachľových pecí. Nejde o kachľovú pec v pravom slova zmysle, pretože ohnisko nemá ohnisko ani výmurovku zo šamotu.
Vodná kachľová pec vydáva - sála teplo ako klasická kachľová pec z plôch, ktoré sú zohrievané systémom plastových trubiek upevnených na zadnej strane kachlíc. Odlišnosťou tejto pece je vnútorné usporiadanie jej telesa. Vnútro sa vôbec nebuduje. Základný tvar pece stačí postaviť z ľahkých murovacích materiálov a dokonale obstavať tvarovkami, do ktorých sa inštaluje vykurovacia trubka. Takáto pec je čistým architektonickým tvarom v obytnom priestore.
NOVODOBÉ KONŠTRUKCIE KOMÍNOVÝCH TELIES
NOVÝ KOMÍN
Komíny sú určené na odvod spalín zo spotrebičov na tuhé, kvapalné a plynné palivá. Samoťažný pohyb spalín závisí od tlakového rozdielu medzi spalinami a vzduchom v miestnosti so zdrojom.
Výstavbe komínov sa v minulosti nevenovala dostatočná pozornosť. Na teleso a murivo komína pôsobí rozdiel teplôt od 10°C do 300°C, vodné pary, tlakové vlny a mechanické sily pri čistení komína.
. Deštruktívne účinky kondenzátov
Voda vzniknutá pri horení "odchádza" vo forme vodnej pary spolu so splodinami komínom do ovzdušia. Pri stretnutí spalín s chladnými stenami prieduchu komína začne voda kondenzovať. Pri tomto procese vznikajú škodlivé kyseliny, ktoré narúšajú výmurovku komína. Tým dochádza k postupnému rozpadu komínového telesa.
. Starý komín a nové spotrebiče
Pri napájamí nových spotrebičov do starého komínového telesa sú potrebné stavebné úpravy, ako je vyvložkovanie komínového prieduchu. Projektová dokumentácia musí riešiť dimenzie svetlého prierezu, rozmiestnenie kontrolných a čistiacich otvorova a pripojenie spotrebičov. Rozlišujeme viaceré typy komínových vložiek (pevné vložky z nerezového plechu, flexibilné komínové vložky z profilovaného plechového pásika tvaru S.
. Pokrok a zdokonalenie dymovej cesty ?
Tu platí zásada, že iba správny komín zníži spotrebu energie. Pri úspore nákladov na vykurovanie zohráva hlavnú úlohu práve komín.
. Navrhovanie konštrukcie komínov
Pri dimenzovaní prierezu komínového prieduchu je rozhodujúca účinná výška komína, tepelný výkon ohnísk a konštrukcia komína.
Ďalej sú spomenuté potrebné zásady, na ktoré treba myslieť pri navrhovaní a rekonštrukcii komína.
Špičkovo prepracované komínové systémy, ktoré sa skladajú ako stavebnica, šetria úspory a životné prostredie. Zatiaľ najlepším riešením je použitie komínového systému s keramickou vložkou, ktorá odoláva kyselinovému kondenzátu.
. Dva základné komínové systémy s keramickou vložkou
Poznáme dva základné komínové systémy s keramickými vložkami.
1. Komín ku klasickým spotrebičom, ktorý predstavuje štandardný ucelený komínový systém, je vhodný k všetkým spotrebičom s obvyklými teplotami spalín.
Tento typ je vhodný na všetky druhy palív, ak je teplota spalín vyššia ako teplota rosenia (nedochádza ku kondenzácii).
2. Komínový systém odolný proti kondenzácii vodných pár.
K tomuto komínovému systému sa vyrábajú aj tvárnice s dvoma prieduchmi i dvojsystémová tvárnica. Plášť tvoria komínové tvárnice z ľahčeného betónu s vetracou šachtou alebo bez nej.
CESTA K ÚSPORÁM NÁKLADOV NA VYKUROVANIE
ZATEPĽOVANIE OBVODOVÝCH KONŠTRUKCIÍ
Kritériá a požiadavky na skladbu stavebných konštrukcií ustanovuje STN 73 0540 Zmena 5, ktorá je v platnosti od februára 1997.
Čo vtedy, ak nie sú splnené základné kritériá? Cesta k úsporám a zdravému bývaniu vedie cez 9. kapitolu.
Úlohou projektanta je navrhnúť konštrukčné riešenie stavby zabezpečujúce dodržanie všetkých hygienických požiadaviek, tepelnú pohodu, optimálnu spotrebu energie a čo najnižšie náklady potrebné na vykurovanie. Odchýlenie od hodnôt charakterizujúcich ideálny tepelný stav vnútorného prostredia rodinného domu môže priamo ohroziť zdravie ľudí. Normatívne záväzné alebo odporúčané skladby stavebných konštrukcií sú zárukou požadovaného tepelného stavu vnútorného prostredia budov, zamedzujú kondenzácii vodných pár v stavebných konštrukciách a zabezpečujú limitovanú spotrebu energie na vykurovanie.
Požiadavky na tepelnoizolačné vlastnosti obvodových plášťov stavebných konštrukcií sú objasnené v podkapitolách:
.Analýza obvodových stien
-prehľad hodnôt tepelných odporov stien
- prehľad hodnôt súčiniteľa prechodu tepla oknami
- potrebná hrúbka steny, resp. materiálu
.Možnosti zateplenia obvodových stien
-príklady zateplenia viacerých typov stien
.Návrh rekonštrukcie okien
-orientačné charakteristické parametre izolačných skiel s tepelnou ochranou
.Najčastejšie chyby a nedostatky pri návrhu a realizácie zateplenia obvodových stien
.ABY KÚRENIE NEBOLO LUXUSOM
.Vyvážený vzťah vlhkosti a teploty v priestore
- hodnoty dosahovaných súčiniteľov prechodu tepla konštrukciou
SPRÁVAJME SA RACIONÁLNE A REGULUJME VYKUROVANIE
SPRÁVNY SPÔSOB SPORENIA
Dnes si už aj v praxi uvedomujeme dôsledky opatrení súvisiacich s dereguláciou cien elektrickej energie, plynu a ďalších médií.
.Prázdne steny nepotrebujú komfortný režim
Základnou úlohou je vytipovanie požiadaviek a z toho vyplývajúce nastavenie vykurovacieho režimu. Ďalej je to zabezpečenie zariadení v rodinnom dome regulačnou technikou. Nemali by sme dopustiť, aby teplota v objekte výrazne klesla aj v dobe neprítomnosti nájomníkov. Optimálne je temperovanie domu okolo 17 - 18°C.
.Rozumne s teplou vodou
Významým prínosom v šetrení s vodou sú pákové batérie, uprednostňovanie sprchovania pred kúpaním a pod.
.Druhotné úpravy domu
Druhotná úprava domu sa dnes takisto javí ako nevyhnutnosť. Škárami, nedokonalým zateplením, zlou orientáciou okien, nasprávnym výberom vykurovacích telies uniká bez úžitku drahocenné teplo.
.Akú reguláciu ?
Radiátory zabezpečené termoregulačnými ventilmi regulujú teplotu v každej miestnosti podľa individuálnych požiadaviek.
Radiátorové ventily s termostatickými hlavicami
Termostatická hlavica obsahuje náplň, ktorá sa so zvyšujúcou teplotou v miestnosti rozťahuje, tým zatvára radiátorový ventil.
Výhody:upravuje nesprávny návrh výkonu radiátora, umožňuje nastaviť rôznu teplotu.
Nevýhody:menej presná regulácia, kolísanie teploty radiátorov.
Použitie:sídliskové byty, rodinné domy v kombinácii s iným typom regulácie.
Náklady:od 650 Sk/radiátor
Úspory plynu:cca 10 %.
Regulátor teploty miestnosti
Sníma teplotu v miestnosti a podľa potreby spína kotol. Zapína vykur. zariadenie s predstihom. Možné je nastavenie časového programu vykurovania.
Výhody:nenáročná montáž, jednoduchá obsluha, protimrazová ochrana, prázdninový program.
Nevýhody:rôzna voľba teploty v miestnostiach nie je možná, kolísanie teploty radiátorov, nechráni kotol a vykurovací systém.
Použitie:rodinné domy s radiátormi, školy, škôlky.
Náklady:od 3500 Sk
Úspory plynu:cca 15 %.
Ekvitermický regulátor
Zohľadňuje klimatické podmienky, umiestnenie budovy, zotrvačnosť vykurovacieho systému atď. Vytvorený vlastný program sa cyklicky opakuje. Má funkciu protimrazovej ochrany objektu, aj po vypnutí sleduje teplotu v miestnosti a zapína kúrenie.
Výhody:vysoký komfort a úspory, vyššia životnosť kotla a VS, programovo riadená príprava TÚV, reguluje viac okruhov.
Nevýhody:vyššie investičné náklady, odborné nastavenie.
Použitie:rodinné domy s kombinovaným systémom vykurovania, väčšie školy, prevádzkové budovy
Náklady:od 15 000 Sk
Úspory plynu:cca 20 - 25 %.
Skúsenosti ukazujú, že vhodnou kombináciou použitia termoregulačných ventilov a programovateľného regulátora je možné v rodinnom dome alebo byte ušetriť až 30 % nákladov na vykurovanie a naviac -
s komfortom... |