Home Stavba Pasivní dům – na čem funguje?

Pasivní dům – na čem funguje? 9.4

0
Ukázka rodinného pasivního domu
Ukázka rodinného pasivního domu (zdroj: http://media.novinky.cz/821/378210-original1-sqc6f.jpg)

Každý z nás už tento pojem někdy slyšel. O co ale opravdu jde, a na jakých principech pasivní dům funguje? Pasivní dům funguje jako samostatná jednotka, která je velice úsporná, což je jeden ze základních požadavků na současné bydlení.

Definice pasivního domu

Pasivní dům je dům, který má měrnou roční spotřebu energie na vytápění menší jak 15 kWh/m2/rok. Mimo to musí obvodové konstrukce splňovat požadované tepelně-technické parametry dané technickou normou ČSN 73 0540, obalové konstrukce budovy musí splňovat požadovanou vzduchotěsnost, která musí být nižší jak 0,6 h-1 a musí být osazena řízeným větráním s rekuperací tepla.

Jde o dům, který je velice dobře tepelně izolovaný, což znamená, že z něj teplo uniká ve velmi omezené míře. Systém vytápění je založen na teplu získaném ze slunečního záření, které okny proniká dovnitř a na vytápění samotnými lidmi a spotřebiči, které lidí používají. Tudíž jsou náklady na vytápění naprosto minimalizovány. Pro srovnání, v klasickém domě je průměrná spotřeba 150 – 180 kWh/m2/rok, u pasivního domu je to pouze 15kWh/m2/rok. Jak je docíleno takto nízkých tepelných ztrát?

Zateplení pasivního domu

Aby byly úniky tepla skrze konstrukce co nejvíce eliminovány, je nutné kvalitně navrhnout a zrealizovat obálku budovy. Obálkou budovy jsou myšleny všechny konstrukce – obvodové stěny, střecha, podlaha na zemiě, strop do půdy, okna a dveře. Tepelná izolace obvodových konstrukcí dosahuje několikanásobně vyšších tlouštěk než je tomu u nízkoenergetických staveb. Zpravidla jsou tloušťky vyšší o 50 – 100 %. Pro zateplení obvodových stěn se tak využívá izolace tloušťky 240 – 320 mm v závislosti na zvoleném nosném zdivu, do podlahy na zemině se aplikuje cca 250 mm tepelné izolace a na střechu se aplikuje 300 – 500 mm tepelné izolace. Ovšem kvalitní zateplení nespočívá v obalení domu vysokou vrstvou tepelné izolace, ale především v důsledném řešení tepelných mostů. tepelný most je místo se zvýšeným tepelným tokem, laicky řešeno místo, kde nejvíce uniká teplo. Typickým tepelným mostem je nadpraží okna s roletami nebo žaluziemi, krokev, ostění a parapet okna, sokl domu, napojení terasy nebo balkonu na obvodovou stěnu, průchody a kotvení stříšek do fasády.

Z toho důvodu je potřeba kvalitně naprojektovat řešení těchto kritických míst, jelikož by mimo jiné v těchto místech mohlo v budoucnu docházet ke kondenzaci vody a vzniku plísní. Pro eliminaci tepelných mostů se využívají systémové prvky a tepelné izolace s nizkým součinitelem tepelné vodivosti. Klasickým představitelem takové izolace je například izolace PIR (polyisokyanurát), compactfoam, aerogel nebo izolační desky z fenolické pěny.

Okna s izolačním trojsklem

Velkou roli při návrhu pasivního domu hraje také výběr a situování oken. Pro pasivní domy se standardně navrhují plastová nebo dřevěná okna s izolačním trojsklem s nízkým součinitelem prostupu tepla s dvojitým nebo trojitým přerušením tepelného toku v rámu okna a s distančními rámečky Swisspacer. Klíčové ale není pouze správně zvolit okno, ale správně jej orientovat. Převážná většina prosklených ploch musí být orientována na jih, jihozápad a západ. Na sever a východ se situuje minimum potřebných oken. Důležitým parametrem oken je také solární faktor g, který udává, kolik slunečního záření propustí do interiéru. V praxi mezi solárním faktorem g a součinitelem prostupu tepla oknem Uw existuje jistá závislost. Čím vyšší solární faktor je, tím vyšší je i součnitel prostupu tepla. Jinak řečeno – okno, které propustí více slunečních paprsků do interiéru, propustí také více tepla z interiéru do exteriéru. Proto se okna s vyšším solárním faktorem g situují na jih, jihozápad a západ kvůli vyšším tepelným solárním ziskům, kdežto okna s nižším solárním faktorem se montují na sever a severovýchod objektu, kde je slunečních paprsků minimum, zato jsou v těchto místech vyšší tepelné ztráty.

Rekuperační výměník Nilan
Rekuperační výměník Nilan (zdroj: nilan.cz)

Technologie pasivního domu

Vzduchotechnická jednotka s rekuperací tepla

Velkou výhodou pasivního domu je neustálý přísun čerstvého vzduchu, který je filtrován ve filtračním zařízení, které pracuje nepřetržitě a ze vzduchu odstraní nečistoty. To přináší výhodu například toho, že se v domě praktick -y nemusí větrat. Vzduchotechnikcá zařízení jsou také vybavena velmi důležitou součástí a tou je rekuperátor. Jedná se o zařízení, které zpetně získává teplo z odpadního odváděného vzduchu a předává jej čerstvému přiváděnému vzduchu. Takto je možné získat 80 – 90 % tepla zpět. Za neúčinější rekuperaci je pokládána aktivní rekuperace, která nejenže získává zpět teplo z odpadního vzduchu při větrání v zimě, ale dokáže získat teplo z přívodního teplého vzduchu v létě a využít jej například po ohřev teplé užitkové vody.

Solární a fotovoltaické panely

Prakticky každý nový dům, a nejen ten pasivní má na střeše nebo na fasádě kotveny fotovoltaické panely nebo solární termické panely. I když se fotovoltaická elektrárna skrze nízké výkupní ceny a absenci zeleného bonusu příliš nevyplatí, stále je fotovoltaická elektrárna využívána pro spotřebu vlastní domácnosti, pohon všech spotřebičů a zejména pak vytápění nebo ohřev zásobníku s teplou vodou. Hojně se také rozmáhají fotovoltaické baterie sloužící k akumulování přebytku vyrobené elektrické energie umožňující její využití ve večerních hodinách, kdy slunce již nesvítí. Využívané jsou také solární termické panely, které se postarají o ohřev teplé vody a není tak potřeba vodu ohřívat drahou elektřinou.

Chytrý termostat NEST
Chytrý termostat NEST (zdroj: amazon.com)

Vytápění objektu – tepelné čerpadlo a krb na biomasu

Drtivá většina pasivních domů je vytápěna zapomocí moderních technologií. Chybí zde tak klasický kotel na dřevo nebo uhlí v kotelně s obrovskou zásobou paliva na zimní období. Vytápění pasivního domu tak nejčastěji zajišťuje tepelné čerpadlo v kombinaci s krbem na tuhá paliva, elektrokotel s krbem na tuhá paliva nebo tepelné čerpadlo v kombinaci s plynovým kotlem. Některé pasivní domy jsou projektovány tak, že poprvé je potřeba zatopit až 2 dny poté, co rtuť venkovního teploměru klesne pod nulu. Spotřeba energie tak není velká a výkonný kotel na uhlí by tak absolutně nevyhovoval skrze jeho předimenzování.

Pro vytápění pasivního domu se nejčastěji využívají tepelná čerpadla země-voda nebo voda-voda, méně často pak vzduch-voda. Tepelné čerpadlo, které je poháněno elektrickou energií může být napájeno právě ze zmiňované fotovoltaické elektrárny a z tohoto pohledu je přes slunečný den dům soběstačný. Díky jeho vysoké účinnosti sice spotřebuje cca 1 kWh, ale vyrobí 3 – 4 kWh tepla.

Jak již bylo popsáno výše, pasivní dům hodně pracuje se slunečními paprsky a s vnitřními tepelnými zisky z vaření a tepelných ztrát všech spotřebičů. Při slunečném dni se může teplota v místnosti rapidně zvýšit vlivem vysokých solárních zisků prostřednictvým velkých prosklených ploch. Z toho důvodu musí být otopná soustava vybavena kvalitní termoregulací zajišťující tepelnou pohodu ve všech místnostech. Tomu se docílí osazením regulace otopné soustavy vnitřními termostaty, které jsou umístěny v referenčních místnostech a na základě vnitřní aktuální teploty ovládají výkon kotle nebo otáčky oběhového čerpadla. Poměrně čerstvou novinkou jsou chytré termostaty, které regulují otopnou soustavu na základě pohybu osob v domácnosti nebo na základě jejich polohy a vzdálenosti od domu. Jak to funguje? Chytrý telefon každého člena domácnosti je napojen na tento termostat a na základě dat s GPS termostat zjistí, že jste například  100 km od domova a ztlumí tak topení prakticky na minimum.

Závěrem

Jedná se tedy o ekologickou a ekonomickou variantu bydlení, protože člověk téměř neplatí za energie, navíc nezatěžuje planetu přebytečným únikem tepla, které z klasických domů uniká, protože zateplení nikdy nebude tak dokonalé, jako u domů pasivních. Přísun tepla do pasivního domu lze například v letních měsících regulovat promyšleným systémem žaluzií, které teplo nevpustí dovnitř.

Ukázka pasivního domu
Ukázka pasivního domu (zdroj: http://media.novinky.cz/820/378202-original1-np2jw.jpg)

Velice důležitá je izolace celého domu, která musí být provedena opravdu pečlivě. Materiály se používají vesměs stejné jako u klasických domů, rozdíl je v tloušťce izolace, která se zde pohybuje mezi 30 až 50 cm a zajišťuje tedy nejdůležitější funkci a to je zamezení úniku tepla.

Lze tedy říci, že se pasivní dům klientovi určitě vyplatí. Pořizovací náklady jsou sice mírně vyšší, jedná se průměrně o 5 – 15%, ale náklady se klientovi kompenzují nízkými náklady na energie, navíc i při prodeji domu tímto stoupá jeho hodnota.

Autor neznámý. Centrum pasivního domu  [online]. 24. 3. 2016, [24. 3. 2016]. Dostupné z: ˂ http://www.pasivnidomy.cz/co-je-pasivni-dum/t2?utm_source=google-grants&utm_medium=ppc&utm_campaign=pasivnidomy-obec˃

Obrázek: http://homebydleni.cz/wp-content/uploads/2014/10/01_DanoV_2925.jpg