Chcete dům zchladit? Máte na výběr z několika možností

Redakce | Čtvrtek, 04. srpen 2022 |

I když se v projektové i realizační fázi zaměříme na co nejefektivnější pasivní ochranu domu před sluncem, může nastat situace, kdy uživatel domu ocení také systém aktivního chlazení, který mu pomůže překlenout nejteplejší letní dny. V poslední době se s ohledem na změnu klimatu řeší toto téma mnohem intenzivněji a zřejmě nebude trvat dlouho a chlazení se bude projektovat automaticky u každé novostavby stejně jako vytápění.

Aktivace chladicího systému by měla přijít na řadu až ve chvíli, kdy nejsou dostatečně účinná veškerá opatření proti přehřívání domu – stejně jako je z ekonomického a ekologického hlediska důležité nejdříve vyřešit izolaci a veškeré detaily obvodového pláště, a teprve potom doplnit tepelné ztráty otopným systémem, musíme mít dokonale vyřešenou ochranu před sluncem (více na toto téma se dočtete v článku Jak se chránit před sluncem) a až následně spustit chladicí systém, který se vypořádá s příliš velkými tepelnými zisky.

Vzduchotechnika

V pasivních domech se jeví jako nejpraktičtější řešení připojit funkci chlazení k nucenému větrání, bez kterého pasivní dům provozovat nelze. Zužitkuje se pak jeden systém a jedny rozvody pro větrání i chlazení nebo i vytápění. Pokud chceme systém nuceného větrání využívat i pro chlazení nebo vytápění, je nezbytně nutné s tím počítat už při návrhu, protože musíme operovat s větším objemem transportovaného vzduchu a řešit izolaci veškerých rozvodů (energetické ztráty, ale i zamezení rizika kondenzace vzdušné vlhkosti na příliš chladném povrchu). Je důležité si uvědomit, že vzduch pak také upravujeme v celém domě – tedy není možné si zvolit jinou teplotu v každé místnosti.

Oproti klimatizaci je v tomto případě výhodné, že v ochlazovaných místnostech nedochází ke zvýšení hlučnosti v průběhu chlazení, protože hlavní zdroj hluku – ventilátor – je umístěn mimo místnosti ve vzduchotechnické jednotce, která je co nejlépe odizolovaná. Oproti klimatizaci se chlazení pomocí vzduchotechniky liší menším výkonem, což může být chápáno jako výhoda i nevýhoda.

Pokud bude venkovní teplota dosahovat 35 °C, nikdy se nám nepodaří pomocí vzduchotechniky vychladit interiér na 20 °C; vytvářet takový teplotní rozdíl je ale velice nezdravé (více o této problematice se dočtete v článku Život v pasivním domě je ZDRAVÝ), proto lze tuto vlastnost chápat spíše jako „blbuvzdornost", která brání nepatřičnému přechlazování místností.

V souvislosti s chlazením vzduchem je dobré také zmínit možnost použití zemního výměníku tepla, který využívá zemi jako sezónní zdroj naakumulované sluneční energie v zimě, a naproti tomu pomocí chladu zeminy v létě předchlazuje čerstvý vzduch přiváděný do místností. Zemní výměník tepla tvoří potrubí uložené do země, kterým se nasává vzduch prostřednictvím ventilátoru rekuperační jednotky. Využití geotermální energie k předehřátí/ předchlazení vzduchu uspoří nemalé množství spotřebované elektřiny.

obr.: Schéma rozvodů vzduchotechniky včetně cirkulačního vedení vzduchu, které je nezbytné, pokud chce uživatel pomocí vzduchotechniky chladit nebo vytápět. Foto se souhlasem: ATREA s.r.o.

Klimatizace

Klimatizace je bezesporu dosud nejrozšířenější systém chlazení, protože je možné ji instalovat i dodatečně a díky velkému výkonu může pomoci i tam, kde není dobře dořešena stínicí technika a dochází k poměrně velkému přehřívání místností. Klimatizační jednotka je ventilátorový konvektor (fan-coil), umístěný v každé vychlazované místnosti (ideálně pod stropem, protože chladný vzduch klesá dolů), je tedy možné chladit každý prostor na jinou teplotu). Problémem bývá hluk ventilátoru umístěného v každém takovém zařízení, který žene vzduch přes chladicí okruh a tím ho ochlazuje (respektive odebírá z něj teplo a odvádí jej pryč).

obr.: Klimatizace je nejčastějším řešením problémů s přehříváním – velký pozor je ale třeba dát na její správné používání, protože díky svému vysokému výkonu může způsobit řadu zdravotních problémů. Foto: Tommaso 79, Zdroj: Dreamstime

Klimatizace vzduch také automaticky odvlhčuje, protože jakmile se teplý vzduch dostane k čemukoliv chladnějšímu, než je teplota rosného bodu, vlhkost začne kondenzovat. Proto musí mít každá klimatizační jednotka vyřešený sběr nebo odvod kondenzátu. Provozování klimatizace je energeticky poměrně náročné, protože toto tzv. ostré chlazení vyžaduje ochlazení chladicího média na teplotu okolo 10 °C. Celá chladicí soustava včetně veškerých rozvodů musí být (kvůli už zmiňovanému rosnému bodu) dokonale zaizolována. S klimatizací je spojeno velké množství nepříjemných zdravotních projevů, které způsobuje jak přechlazování místností, tak proudění studeného vzduchu.

obr.: V hloubce 1,5 až 2,5 metru se v létě i v zimě udržuje relativně konstantní teplota, čehož zemní tepelný výměník vzduchu využívá k docílení úspor energie. Pro vysokou účinnost při získávání zemního tepla je třeba zhotovit podzemní potrubí s co možná nejvyšší vodivostí. Foto: REHAU s.r.o.

Sálavé chlazení

Kromě tzv. kondenzačního chlazení, o kterém jsme mluvili v předchozím bodě, se v dnešní době stále častěji hovoří o chlazení bezkondenzačním, tedy takovém, kdy se teplota chladicí vody pohybuje neustále nad teplotou rosného bodu, tedy okolo 18–20 °C. Díky absenci kondenzace umožňuje tento způsob chlazení přenášet chladicí výkon do prostoru bez jakéhokoliv omezení, přičemž vhodné jsou zejména velkoplošné otopné soustavy. Navíc se k přípravě chladicího média přímo nabízí využívat obnovitelné zdroje energie.

Chlazení tímto způsobem se často označuje jako přichlazování, protože chladicí výkon je samozřejmě mnohem menší než u ostrého chlazení, a je tak potřeba využívat systém na dlouhodobé bázi, aby se jeho účinek mohl naplno projevit. Vzduch není odvlhčován, což významně přispívá k jeho pocitové účinnosti, a jeho provoz je velice úsporný. Především se ale projevuje daleko přirozeněji a pozvolněji a nenese s sebou žádné negativní účinky na lidský organismus. Příjemným bonusem je i jeho naprosto tichý chod a také fakt, že se při jeho provozu nevíří prach. Systém musí být ale vzhledem ke svému nižšímu výkonu vždy kombinován s promyšlenou pasivní ochranou před nechtěnými tepelnými zisky!

obr.: Kromě přirozenějšího způsobu chlazení vyniká sálavý způsob krocení vysokých teplot naprostou bezhlučností a „neviditelností". Foto se souhlasem: REHAU s.r.o.

Pasivní chlazení

Pokud je jako zdroj chlazení použit určitý druh tepelného čerpadla, umožňuje systém kromě aktivního chlazení také tzv. freecooling, tedy chlazení pasivní. Tento druh chlazení se obejde zcela bez práce kompresoru uvnitř tepelného čerpadla a spotřeba energie se redukuje jen na napájení oběhových čerpadel (to je ale zanedbatelné množství).

Například tepelná čerpadla země/voda využívají chlad v zemi nebo ve spodní vodě, omezeně i to z plošných kolektorů. Chladit je možné i bez tepelného čerpadla, pomocí studené vody, procházející výměníkem tepla s oběhovým čerpadlem. Ideální je ale ve chvíli, kdy už není pasivní chlazení dostatečné (ke konci léta bývají už prohřáté i hloubkové vrty), přepnout do režimu chlazení aktivního.

Stropní chlazení

Nejideálnějším místem pro sálavé chlazení je strop – systém pak funguje jako obrácené podlahové topení. Ve stropě je instalován rastr trubek, vedoucích chladicí vodu, strop se tak postupně ochlazuje a od něj se postupně díky fyzikálnímu principu sálání ochlazují stěny, podlaha, předměty i lidé a zvířata a od nich pak následně také vzduch.

Protože teplý vzduch se automaticky tlačí nahoru, zatímco studený má tendenci padat k podlaze, automaticky je tak zajištěna jeho cirkulace. Stropní chlazení je možné instalovat jak mokrým způsobem pokládky – tedy do betonových nebo omítkových stropů, tak suchým způsobem v případě montovaných domů, liší se jen umístění trubek v různých vrstvách stropu – ve finále jsou ale všechny způsoby montáže v konečném důsledku neviditelné.

Aby systém fungoval co nejefektivněji, je nezbytné, aby zabíral co největší plochu stropu. Možná jste už slyšeli o systému temperování betonového jádra, tedy tzv. BKT, kdy je rastr trubek vedoucích chladicí/ otopnou vodu zabudovaný poblíž jádra litého betonového stropu a využívá tak schopnost velkých betonových dílců uchovávat teplo či chlad. Tato specifická alternativa stropního chlazení je z principu určena pro větší budovy, v menších obytných prostorech se systém nevyužívá.

obr.: Schematické znázornění možnosti umístění rastru trubek při stropním chlazení nebo vytápění. Foto se souhlasem: REHAU s.r.o.

Ve sféře rodinného bydlení ale najdeme jejího bratříčka, tedy chladicí trubky integrované ve spodní části betonového stropu. Je to finančně nejvýhodnější alternativa stropního chlazení, která se instaluje ve fázi hrubé stavby (tedy jen u novostaveb) při tvorbě stropní konstrukce. Instalace chladicího systému nesnižuje výšku stropu, ovšem masa betonové konstrukce ovlivňuje rychlost náběhu chlazení. V ostatních případech se chladicí trubky instalují pod omítku, je tedy možné montovat tento druh stropního chlazení i při rekonstrukci. Trubky se upevňují do lišt, čím hustěji, tím vyšší bude mít chlazení výkon.

Nejdražším způsobem, ale zároveň tím, který přináší možnost montovat sálavé stropní chlazení i do dřevostaveb a ostatních montovaných domů, je instalace do prefabrikovaných sádrokartonových desek. Tento systém je nejvíce flexibilní a má rychlejší náběh. Je samozřejmě možné ho použít i při rekonstrukcích. Alternativou ke klasickým trubkovým rozvodům jsou také tzv. kapilární rohože tvořené hustou sítí tenkých plastových trubiček z polypropylenu, nejčastěji umisťované pod omítku na strop nebo na stěny místnosti. Někdy se umisťují i do podhledu nebo do podlahy. Díky jejich malému průměru v řádech jednotek milimetrů bývá tloušťka omítky zhruba 10 – 15 mm a celý systém má tak velmi rychlou reakci na změnu okolních podmínek.

obr.: U stropního chlazení (ale i vytápění) je jednoznačnou výhodou velikost použitelné plochy, kterou nelimituje rozestavění nábytku. Foto se souhlasem: REHAU s.r.o.

Podlahové chlazení

Z fyzikální podstaty sálavého přenosu tepla a chladu vyplývá, že nejideálnější by bylo použití podlahového vytápění a stropního chlazení, je to ale vzhledem k potřebě dvou nezávislých rozvodů poměrně nákladná záležitost. Existuje navíc mnoho majitelů již realizovaných domů, kteří mají systém podlahového vytápění už nainstalovaný. Ten je možné s pomocí pouze několika dalších hydraulických a regulačních komponent předělat tak, aby mohl fungovat i jako systém chladicí.

Je ale nutné mít takový druh tepelného čerpadla, které aktivní chlazení umožňuje (tedy tepelné čerpadlo se souběžnou výrobou tepla a chladu, tepelné čerpadlo s reverzním systémem chlazení, popřípadě tepelné čerpadlo s reverzním systémem chlazení a s využitím odpadního tepla). V případě kombinovaného podlahového vytápění/chlazení je nutné projektovat rozteč potrubí na 10 maximálně 15 cm, jinak systém nebude pracovat v režimu chlazení efektivně, v režimu vytápění pak naopak stačí ohřát vodu na 25–30 °C. Teplota podlahy neklesne při spuštěném systému pod 20 °C, takže by podlahové chlazení nemělo působit na uživatele nepříjemným dojmem. Ostatně počet realizací v zahraničí dokazuje, že se jedná o progresivní způsob udržování příjemné teploty v interiéru i ve velmi teplých letních dnech.

obr.: Podlahové vytápění je dnes velmi oblíbeným systémem, který si právem zasloužil řadu spokojených uživatelů. Zda i systém podlahového chlazení obstojí plošně u českých stavebníků, ukáže čas. Foto se souhlasem: REHAU s.r.o.

AUTOR ČLÁNKU: DAGMAR ČESKÁ

Hodnocení uživatelů: 0 / 0
Líbil se Vám článek?00