späť na obsah časopisu

Európsky priemysel vstupuje do rozsiahlej transformácie, ktorej cieľom má byť zelená ekonomika bez emisií. Prechod na obnoviteľné zdroje však nie je len otázka energetiky a energeticky náročných priemyselných odvetví. Jedným z pilierov energetickej transformácie je aj stavebníctvo, kde sa hovorí o uhlíkovo neutrálnych budovách do roka 2050. Tie tak budú zohrávať kľúčovú úlohu pri plnení klimatických cieľov.


Koniec roka 2021 bol naozaj turbulentný. Emisné kvóty zdvojnásobili cenu uhlia a násobne vzrástla aj cena zemného plynu. Tieto cenové výkyvy jednoznačne poukázali na volatilitu a nákladnosť fosílnych palív, zvlášť v porovnaní s obnoviteľnými, prípadne udržateľnými zdrojmi. Preto je prechod na zelenú energetiku nevyhnutný. Platí to najmä pre sektor budov, v ktorom sa produkuje až 36 % európskych emisií skleníkových plynov. Európsku úniu čaká dlhá cesta, keďže aktuálne môžeme hovoriť asi len o 20 % tepelných zdrojov, ktoré možno považovať za obnoviteľné. Podľa Dr. Christopha Riechmanna, riaditeľa Frontier Economics, v súčasnosti približne tri štvrtiny domácností vykurujú fosílnymi palivami, čo na prvý pohľad sľubuje rýchly progres. Žiaľ, len každá ôsma domácnosť dosahuje takú úroveň obnovy, aby bolo možné efektívne zapojenie tepelného čerpadla.

Okrem samotnej obnovy budov vieme dosiahnuť výrazné energetické úspory pomocou moderných technológií, ako napríklad regulačné systémy, ktoré kontrolujú teplotu, čerstvosť vzduchu, tienenie, ale aj elektrinu – predovšetkým osvetlenie. Ide o výraznú mieru optimalizácie spotreby, v niektorých prípadoch až o maximalizáciu možností, ktoré môže samotná budova ponúknuť. Ak sa nám podarí minimalizovať jej energetickú náročnosť, môžeme pristúpiť k alternatívam pri výrobe elektrickej energie a tepla.

Pri výrobe elektrickej energie sa často spomína zelený vodík, jednak ako spôsob uchovávania energie a jednak ako palivo budúcnosti. Existuje množstvo projektov a vodík sa teší aj záujmu slovenského ministra financií Sulíka, no v Európe stále chýba infraštruktúra na jeho výrobu a prepravu, čo výrazne zvyšuje náklady na implementáciu tejto alternatívy. Rovnako nákladná je aj geotermálna energia. Tá sa však na Slovensku stretáva s nulovou podporou zo strany štátu, ktorý nemá schémy finančnej podpory pre investorov a navyše im kladie pod nohy polená v podobe nadmernej byrokracie a neprimeraných požiadaviek pri procesoch schvaľovania.

V sektore vykurovania sú tak v súčasnosti dostatočne účinné a predovšetkým výrazne dostupnejšie solárne panely a tepelné čerpadlá. Systém na ohrev TÚV predstavuje relatívne lacnú alternatívu, no reálny význam má len pri použití kvalitných technológií s MPPT reguláciou nabíjania. Návratnosť sa pohybuje od 4 do 10 rokov v závislosti od pôvodnej technológie ohrevu TÚV.

Teplo zo vzduchu

Na Slovensku sa v súčasnosti do veľkej miery vykuruje plynom. Plyn sa zvyčajne označuje za nízkoemisné palivo, no vinou úniku metánu pri jeho ťažbe a preprave predstavuje pre klímu dokonca vyššie riziko než oxid uhličitý. Aj preto sa na európskej úrovni hovorí o odstavení plynových kotlov. Na Slovensku sa, žiaľ, dokonca počíta s ich podporou z Plánu obnovy. A to aj napriek skutočnosti, že existujú efektívnejšie riešenia, ktoré navyše nezávisia od dodávok a cien nerastných surovín. Tepelné čerpadlá predstavujú budúcnosť vykurovania a chladenia. Teplo vyrábajú zo vzduchu a na svoju činnosť potrebujú relatívne malé množstvo elektrickej energie, ktoré im môže dodať fotovoltická elektráreň na streche budovy. Z 1 kW dodanej elektrickej energie dokážu moderné tepelné čerpadlá vyprodukovať 2 až 5 kW tepla (v závislosti od podmienok). Takáto účinnosť zabezpečuje návratnosť investície aj napriek vyšším vstupným nákladom. „Účinnosť tepelných čerpadiel sa bežne udáva pri teplote 7 °C, pričom klesá spolu s teplotou. Preto sa ľudia v minulosti obávali, či tepelné čerpadlo dokáže zabezpečiť tepelnú pohodu aj v extrémnych zimách. Vďaka moderným technológiám však dnes dokážu kvalitné tepelné čerpadlá fungovať na 70 % svojho výkonu pri teplotách až do –25 °C, čo stačí na zabezpečenie tepelnej pohody,“ vysvetľuje Martin Hanic, odborník na tepelné čerpadlá značky Mitsubishi Electric.

Pri stavbe rodinných a bytových domov sa preferujú čerpadlá vzduch-voda. Teplo získané zo vzduchu odovzdáva čerpadlo zásobníku s vodou, odkiaľ sa teplá voda dostáva do vykurovacej sústavy. Možno ich kombinovať s inými obnoviteľnými zdrojmi a dokážu zabezpečiť dostatočnú tepelnú pohodu v interiéri. Keďže im po spustení trvá dlhšie, kým začnú vykurovať, nie sú využiteľné v administratívnych priestoroch ani v garážach a skladoch. Tu sa viac využívajú tepelné čerpadlá vzduch-vzduch, známe skôr pod názvom klimatizácia. Aj keď sú primárne určené na chladenie počas horúcich dní, viaceré typy je možné využiť v domácnostiach aj na vykurovanie, napríklad počas prechodných období, kým nabehne čerpadlo vzduch-voda.

Pri administratívnych budovách, obchodných priestoroch, garážach a skladoch sú tepelné čerpadlá vzduch-vzduch často samozrejmosťou. Ich schopnosť okamžite vytvoriť tepelnú pohodu oceňujú tak zamestnanci, ako aj zákazníci, respektíve návštevníci. Možností riešenia je naozaj veľa a závisia od veľkosti, členitosti, ale aj od účelu budovy. Každá solídna realizačná firma by však mala byť schopná pripraviť návrh na mieru.

Energia slnka

Zo všetkých typov obnoviteľných zdrojov majú pri budovách najväčší potenciál pravdepodobne slnečné lúče. Tie dopadajú na veľkú časť povrchu Zeme a moderné panely dnes vedia fungovať s dostatočnou efektivitou aj v oblastiach, kde je slnečného žiarenia pomenej. Slnečnú energiu je možné využívať na výrobu elektrickej energie, ale aj na ohrev vody.

Výroba vlastnej elektrickej energie patrí medzi základné koncepty energetiky budúcnosti. Ak dokáže budova vyrobiť vlastnú elektrinu, znižuje sa jej energetická závislosť a predovšetkým prevádzkové náklady. V bežnej praxi hovorievame o investíciách s obdobím návratnosti do 10 rokov, pričom životnosť panelov bez problémov prekračuje 25 rokov. Dôležité je zvoliť vhodný systém, ktorý je často kompromisom medzi plánmi a finančnými možnosťami. Okamžitú spotrebu dokážu pokryť tzv. ON-GRID systémy. Majú veľmi malé nároky na údržbu, no vyrobená energia sa musí spotrebovať v aktuálnom čase a nočná energia tak nie je pokrytá. Aj preto sa čoraz častejšie využívajú hybridné systémy, ktoré dokážu zabezpečiť nočnú spotrebu vďaka batérii. Samozrejme, zabezpečia elektrinu aj pri výpadku prúdu. Ak sa tieto systémy navrhnú správne, zužitkujú všetku vyrobenú energiu.

Lokálny zdroj ako ideálne riešenie pre firmy

Nastavenie samotných systémov už závisí od veľkosti a využitia každej jednej budovy. Mnoho investorov na Slovensku rozmýšľa o fotovoltike v súvislosti so znižovaním prevádzkových nákladov či uhlíkovej stopy. Na Slovensku umožňuje tento krok tzv. lokálny zdroj


Autor
Juraj Vedej
Digitalizované ukážky časopisov
E-shop eurostav
Archbooks
YTONG