Hlediska, na které je při volbě zdroje tepla nutné nebo vhodné brát zřetel
Podrobněji jsme se legislativním požadavkům věnovali v prvním článku. Zde si připomeňme, která kritéria je nutné a vhodné zvážit při volbě nového zdroje tepla. Jsou jimi:
- druh energie, jejíž přeměnou vzniká ve zdroji teplo, s čímž souvisí:
- dostupnost paliva na trhu,
- možnost jeho skladování,
- cena paliva, s níž přímo souvisí ekonomická efektivita,
- cena tepelného zdroje, opět s přímou návazností na ekonomickou efektivitu,
- konvergenční faktor paliva, na jeho základě se stanovuje ekologická zátěž,
- předpokládaná technická a morální životnost zařízení (nikoli životnost ekonomická dle vyhlášky, která je stanovena na 20 roků),
- kompatibilita nového zdroje tepla se stávající topnou soustavou,
- legislativní kompatibilita nového zdroje (týká se především případů, kdy je záměrem ukončit odběr tepla ze systému zásobování tepelnou energií – SZTE).
Porovnání různých tepelných zdrojů z pohledu ekonomické návratnosti a ekologické zátěže bude provedeno v rámci některého z následujících článků na toto téma. Zde se dotkneme zbývajících okruhů, jimiž jsou následující.
Dostupnost paliva na trhu a skladování
V běžných podmínkách existují stabilní a jisté zdroje energie, jako je například zemní plyn a elektrická energie. Nebereme zde zřetel na nebezpečí výpadků dodávek způsobených například politickými vlivy.
Dalším poměrně jistým a bezproblémovým palivem je uhlí. Zde je však nutno mít na zřeteli velké množství legislativních požadavků a předpisů2).
Moderním a stále poměrně novým palivem jsou výrobky na bázi dřevní hmoty nebo obecněji biomasy. Jedná se o různé typy tzv. ekobriket a pelet, v úvahu připadá i využití štěpky a kusového dřeva. U výrobků typu briket a pelet může docházet k různým výkyvům způsobeným poptávkou, která nemusí být vždy pokryta dostatečnou výrobní kapacitou. Štěpka má výhodu v poměrně snadné dostupnosti, ale bývá problém s dostatečným vysušením hmoty. Pokud se spaluje vlhká štěpka, účinnost spalování poměrně strmě padá, neboť podstatná část energie přeměněné spalováním se spotřebovává na vysušení hmoty v topeništi tepelného zdroje. K uskladnění uhlí, pelety, brikety a štěpky je nutno vlastnit odpovídající skladovací prostory.
Místní obnovitelné zdroje energie patří mezi tzv. alternativní zdroje (budeme se jimi zabývat v pokračování článku při rozboru jednotlivých druhů zdrojů tepla). Zde zmíníme energii Slunce, jejíž využitelnost je však v našich zeměpisných podmínkách pro vytápění poměrně malá s výjimkou nejjižnější části Moravy.
Energie okolního prostředí, které využívají především tepelná čerpadla je obecně velmi výhodným zdrojem tepla. Aby však bylo možno využít teplo z okolního prostředí (vzduch, voda, zemina), je nutno zapojit ještě jiný druh energie (nejčastěji elektrickou energie případně nějaký druh plynu).
Konvergenční faktory (faktory transformace)
Při posuzování, zda navržené opatření – zde záměr instalace nového topného zdroje – odpovídá legislativním požadavkům a je-li tedy vhodné, je kromě jiného nutno posoudit vliv na spotřebu tzv. primární energie, primární neobnovitelné energie a vliv na životní prostředí [MWh/rok], který se posuzuje především pomocí emisí oxidů uhlíků CO2 [t/rok].
K tomu se používá tzv. faktorů transformace (konvergenčních faktorů). Jejich stanovení je poměrně složité, jak je patrné z pojednání3). Zde postačí zmínit, že nejnevýhodnější faktory transformace má elektřina, výhodný je zemní plyn, nejvýhodnější samozřejmě paliva na bázi biomasy.
Spalování dřevní hmoty není zřejmě z hlediska životního prostředí zdaleka tak ekologicky šetrné, jak se obvykle uvádí. V principu jde o to, že pokud se pálí ať přímo dřevní hmota nebo výrobek z ní vyrobený, uvolní se do ovzduší právě takové množství oxidu uhličitého, které bylo za života stromu absorbováno. Takže celková bilance není pozitivní ale neutrální. Více o tématu například v rozhovoru s prof. B. Moldánem 4).
Obecně platí, že při volbě technických zařízení zajišťujících provoz budovy na bázi přeměny elektrické energie nelze velmi často dosáhnout nejlepší kategorie energetické náročnosti A při výpočtu průkazu energetické náročnosti podle vyhlášky č. 78/2013 Sb. o energetické certifikaci budov. Je proto vhodná spolupráce projektanta a energetického specialisty, aby se předešlo problémům, které se dají obtížně řešit v momentě, kdy je projekt hotov a energetický specialista výpočtem zjistí, že nelze dosáhnout takové kategorie energetické náročnosti, která je zúčastněnými stranami předpokládána.
Kompatibilita nového tepelného zdroje se stávajícím topným systémem
Topná soustava je na počátku navržena s konkrétními technickými parametry (tepelný výkon zdroje tepla, teplotní spád topného média, tepelný výkon radiátorů atd.). Pokud tepelný zdroj měníme, je nutno topnou soustavu opět vyhodnotit jako celek a případně provést různé úpravy.
Typicky se jedná například o výměnu kotle na pevná paliva s teplotním spádem například 70° C / 55° C za tepelné čerpadlo (TČ) vzduch – voda. Aby účinnost TČ byla optimální, je například u systému vzduch – voda zapotřebí, aby teplota topné vody jdoucí do systému byla maximálně okolo 50° C, lépe ještě o něco méně. Čím nižší teplota v exteriéru, tím nižší je tzv. topný faktor TČ a nižší energetická účinnost. Může se pak snadno stát, že plocha topných radiátorů nebude dostatečná a aby bylo dosaženo požadované teploty v interiéru, musí zbytek tepelné energie dodat tzv. bivalentní zdroj (obvykle elektrokotel). Aby se tomu předešlo, bývá někdy nutno provést výměnu topných radiátorů za větší s větším výkonem, což celou investici prodraží.
U dalších topných systémů může být problematika obdobná, proto nelze než doporučit provést návrh odborníkem v oblasti projektování topných soustav.
Soulad s legislativními požadavky
Kromě prokázání souladu s platnou legislativou, což se, jak bylo již dříve zmíněno, provádí průkazem energetické náročnosti budovy (PENB), se poměrně často lze setkat s tendencí odpojení od stávajícího dálkového rozvodu systému zásobování tepelnou energií (SZTE). K tomuto tématu doporučuji přečíst kvalitně zpracovaný článek ing. Miroslavemm Marešem 5).
Rozbor jednotlivých druhů zdrojů tepla vhodných pro rodinné domy včetně porovnání jejich obecných parametrů a ekonomické efektivity bude proveden v dalších tematických článcích.
Použité prameny:
- K tématu účinnosti viz např.: Prof. Ing. Pavel Noskievič, CSc, Účinnost spalovacích zařízení (http://vec.vsb.cz/katalog-obrazku/clanek-115/197-ucinnost-1.pdf)
- Horák, PH.D., Ing. Hopan, Ph.D., Ing. Krpec, PH.D., Ing. Kubesa, PH.D., Co musí splnit nový kotel na tuhá paliva po roce 2020? Porovnání emisních požadavků pro kotle do 300 MW. (https://vytapeni.tzb-info.cz/vytapime-tuhymi-palivy/12909-co-musi-splnit-novy-kotel-na-tuha-paliva-po-roce-2020).
- Maroušek, Zahradník, Chadim, Tauschová, Faktory primární energie a jejich stanovení, Studie a výpočty zpracované v rámci programu EFEKT Ministerstva průmyslu a obchodu (https://www.mpo- efekt.cz/upload/7799f3fd595eeee1fa66875530f33e8a/ef13_3122_seven_fatory-primarni-energie.pdf)
- Spalování dřeva škodlivější než pálení uhlí? (ČRo Plus) - http://www.silvarium.cz/zpravy-z-oboru-lesnictvi-a-drevarstvi/spalovani-dreva-skodlivejsi-nez-paleni-uhli-cro-plus.
- Mareš, Hlavní otázky v oblasti posuzování ekonomické přijatelnosti zdrojů tepla, případně žádostí o odpojování od SZT (https://www.aea.cz/get.php?id=622).
Sdílet / hodnotit tento článek