Potřeba tepla na vytápění a dotační program Zelená úsporám
Již dva roky je odborná veřejnost konfrontována s problematikou výpočtu potřeby tepla podle ČSN EN ISO 13790 a dalších navazujících norem. V roce 2007 začala platit vyhláška 148/2007 Sb. o energetické náročnosti budov. Vzhledem k tomu, že průkaz energetické náročnosti budovy mohou zpracovávat jen osoby, které k této činnosti získají zvláštní oprávnění, seznámila se s touto problematikou jen omezená skupina osob.
Průkaz energetické náročnosti budovy hodnotí budovu z mnoha hledisek a výpočet potřeby tepla na vytápění je jen jedním z výpočtů, které je třeba v rámci zpracování průkazu energetické náročnosti provést. Vydání vyhlášky 148/2007 Sb. vyvolalo v odborné veřejnosti chaos, neboť nebyly dostupné a známé potřebné okrajové podmínky, které jsou k výpočtu potřeba a ani potřebné nástroje, pomocí kterých by byly výpočty prováděny.
Okrajové podmínky výpočtu potřeby tepla
V současné době se pro zpracování průkazů ENB používá Národní kalkulační nástroj (NKN), program Energie2009 doc. Zbyňka Svobody a program ENB firmy PROTECH, Nový Bor. Okrajové podmínky k výpočtu průkazu ENB nebyly ministerstvem obchodu a průmyslu, které vyhlášku 148/2007 Sb. vydalo, doposud zveřejněny a jasně definovány. Tyto okrajové podmínky jsou sice nějak nastaveny v NKN, ale i tento nástroj umožňuje tyto podmínky upravit a měnit. To znamená, že lze vhodným nastavením okrajových podmínek při hodnocení budovy dosáhnout jakýkoliv výsledků a všechny je lze považovat za správné.
Vyhlášení programu Zelená úsporám bylo v počátku také doprovázeno chaosem a to díky tomu, že vyhlašovatel současně nespecifikoval okrajové podmínky pro výpočet potřeby tepla pro vytápění. Tento nedostatek byl následně napraven tím, že za okrajové podmínky pro výpočet potřeby tepla pro účely žádostí k programu ZÚ, byly vyhlášeny okrajové podmínky použité v technické normalizační informaci TNI 73 0329: únor 2009 pro rodinné domy a v TNI 73 0330: červen 2009 pro bytové domy.
Žádosti o poskytování podpory z programu ZÚ jsou zpracovávány na základě příloh ke směrnici ministerstva životního prostředí č. 9/2009. Z textu těchto příloh vyplývá, že nezbytné výpočty k těmto žádostem může provádět podstatně větší skupina oprávněných osob.
Jelikož nebyly okrajové podmínky podle výše zmíněných TNI do NKN implementovány, lze výpočty pro žádosti k ZÚ provádět jen pomocí programu Energie 2009 a programů firmy PROTECH.
Zpracováním výpočtů k žádostem o podporu v programu ZÚ se začíná zabývat velká skupina osob, které se snaží na hodnocení výsledků výpočtů potřeby tepla pro vytápění podle ČSN EN 13790 aplikovat svoje povědomí o mechanismu výpočtu tepelných ztrát a o dopadech případných změn stavebních konstrukcí na změnu tepelných ztrát objektu. Jsou pak velice zaskočeni, když jejich zásahy do obálky budovy nedávají jimi očekávané úspory při výpočtech pro žádosti k programu ZÚ.
Mechanismus výpočtu
Potřeba energie a paliva, která se v souvislosti výpočtem tepelných ztrát objektů provádí, je založena na denostupňové metodě a některé vstupní údaje pro tento výpočet jsou uvedeny v ČSN 38 3350, Zásobování teplem. Další vstupní údaje lze pak nalézt v publikacích vydaných např. ČEA (Česká energetická agenturou) ap.
Mechanismus výpočtu lze hodnotit jako „lineární”. Změníme-li vlastnosti konstrukcí obálky budovy tak, aby tepelné ztráty budovy byly poloviční, je i potřeba energie a paliva poloviční.
Tyto lineární úvahy nelze v žádném případě aplikovat na výpočet potřeby tepla na vytápění podle ČSN EN ISO 13790, jehož princip popisuje následující vztah.
Qdem = QL−η × QG,
kde:
QL je teplená ztráta za posuzovaný časový úsek,
QG jsou tepelné zisky za posuzovaný časový úsek,
η je účinnost využití zisků.
Časovým úsekem pro účely výpočtů k ZÚ je jeden měsíc.
Celý výpočet je podrobně popsán v dokumentu Manuál k ZÚ verze 3, který si lze stáhnout z www.protech.cz.
Započítávání tepelných zisků způsobuje, že se nejedná o jednoduchou lineární závislost, jejíž výsledek lze snadno předvídat. Mnoho investorů a zpracovatelů žádostí bylo nemile překvapeno, jak nízkou úsporu lze dosáhnou výměnou oken. Ta se běžně pohybuje někde mezi 5 až 12 % i když lineární úvahou o vlivu oken na tepelné ztráty objektu vychází běžně 20 a více %.
Přehled hlavních veličin, které ovlivňují výpočet a stavební řešení objektu je prakticky neovlivňuje, lze shrnout do tabulky 1.
| Θe | °C | Venkovní výpočtová teplota v časovém intervalu, pro který je výpočet prováděn. Při měsíčním kroku výpočtu je potřeba znát měsíční průměrné hodnoty venkovního vzduchu |
| Gm | kWh/m2 | Celková energie globálního slunečního záření |
| V | m3/h | Výměna vzduchu v posuzovaném objektu. V TNI je odvozena z počtu osob |
| φi | W/m2 | Vnitřní tepelné zisky od osob, spotřebičů a osvětlení. Tento údaj je také v TNI odvozen od počtu osob |
Tyto veličiny musejí být vždy stanoveny podle účelu, ke kterému výpočet potřeby tepla slouží. V principu jsou možné dva přístupy. Stanovovat tyto veličiny pro účely výpočtu „co nejblíže skutečnosti”, nebo tyto veličiny stanovovat pro případy, kdy má výsledek sloužit jako obecné kritérium kvality objektu.
V tabulce 2 jsou shrnuty základní veličiny, které jsou určeny stavebním řešením objektu.
| U | W/(m2K) | Součinitel prostupu tepla konstrukcí obálky budovy |
| g | Propustnost tepelného záření prosklení oken | |
| FF | % | Podíl rámu oken. Slouží k výpočtu čisté plochy prosklení oken |
| FS | Činitel stínění oken. Zohledňuje vliv okolní zástavby, markýz atp. na tepelné zisky okny | |
| ηZZT | % | Účinnost zpětného získávání tepla v případech, kdy je větrání objektu zajišťováno technickým zařízením. |
Při rozboru výpočtů podle TNI je třeba ještě upozornit na problematiku stanovení činitele teplotní redukce b. Pomocí tohoto činitele je ve výpočtech podle ČSN EN ISO 13790 zohledňována skutečnost, že za konstrukcí na hranici obálky budovy není venkovní vzduch, ale např. nevytápěný prostor, vytápěný prostor nebo zemina.
V TNI i je stanoveno, že nelze používat hodnoty z tabulky F2, ČSN 73 0540-3.
Činitel teplotní redukce pro sousední vytápěné a nevytápěné zóny je potřeba počítat pomocí ČSN EN ISO 13789:2009, Měrné tepelné toky prostupem tepla a větráním. Pro konstrukce přilehlé k zemině je pak potřeba použít výpočty podle ČSN EN ISO 13370:2009, Přenos tepla zeminou.
Kompletní problematika výpočtů k žá dostem k ZÚ je probírána na seminářích firmy PROTECH, které jsou organizovány s přihlédnutím k požadavkům uživatelů. Semináře jsou bezplatné. Více informací naleznete na www.protech.cz.
