Image
7.11.2019 0 Comments

Energetická bilancia domácich systémov a veľkých spotrebičov

Ceny všetkých druhov energií neustále rastú, čo veľmi silno motivuje ľudí, aby sa snažili znižovať spotrebu elektriny, plynu, teplej vody či tepla na vykurovanie. Pokiaľ bývate v rodinnom dome, máte oveľa širšiu variabilitu než v bytovke, ale v každej domácnosti sú nejaké rezervy, ako dosiahnuť úspory energie. Môžete ich dosiahnuť pri varení, umývaní riadu, praní i skladovaní potravín. Účinnejšie tepelné izolácie spotrebičov, ktoré majú v pracovnom priestore vyššiu alebo nižšiu teplotu, než je teplota okolia, teda rúr, sporákov, chladničiek či mrazničiek umožnia spotrebovať na daný účel oveľa menej energie než niekoľko rokov staré spotrebiče, ktoré využívate. Rovnako aj pracovné cykly riadené mikroprocesormi. Významnú úsporu môžete dosiahnuť aj jednoduchým premiestnením chladničky zo slnečného miesta pri okne do tieňa, prípadne jej preložením do chladnej miestnosti. Vedľa chladničky by takisto nemali byť tepelné spotrebiče, ako je elektrický sporák.

Ohrev vody

V rodinných domoch sa na tento účel využívajú buď elektrické ohrievače vody, alebo kombinované ohrievače, ktoré majú vnútri rúrky najčastejšie v tvare špirály, ktoré sa dajú pripojiť na teplovodný vykurovací systém. Bojlery, ktoré na ohrev vody využívajú iba pripojenie k teplovodnému vykurovaniu, sú u nás zriedkavé, ale v niektorých oblastiach Poľska, kde sa kúri prevažne drevom, sú veľmi obľúbené.

Spotreba teplej vody denne na jednu osobu je 45 litrov, teda v štvorčlennej domácnosti je to 180 litrov. Požadovaná teplota teplej vody je zhruba 45 – 55°. Pre štvorčlennú domácnosť by mal byť nainštalovaný bojler s vnútorným objemom zásobníka 180 – 200 litrov. Do hry však vstupujú aj ďalšie faktory. Elektrický alebo kombinovaný bojler so zásobníkom s objemom 160 – 200 litrov je v ponuke každého výrobcu. Ak si však pozriete ponuku plynových ohrievačov vody, 160-litrový zásobníkový ohrievač v sortimente nenájdete. Typické objemy sú 40 – 80 litrov, prípadne  prietokové ohrievače. Dôvod je jednoduchý. Cena plynu počas celého dňa je konštantná, naproti tomu voda sa elektrinou ohrieva v drvivej väčšine len v čase nízkej tarify, ľudovo nazývanej aj nočný prúd. Takže 40-litrový, prípadne prietokový plynový bojler ohrieva vodu priebežne podľa potreby. Elektrický bojler ohreje v noci, keď je lacná elektrina, potrebných 180 litrov a počas dňa horúcu vodu udržiava v tepelne izolovanom zásobníku. Aj pri účinnej tepelnej izolácii zásobníka sa počíta so stratou približne 20 %, preto sa voda v bojleri na nočný prúd ohrieva na vyššiu teplotu, než je požadovaná. Nastaviť správnu teplotu, aby po nočnom ohreve vydržala celý deň až do neskorého večera, si vyžaduje skúsenosť. Napríklad zmena nastavenia termostatu na ohrievači teplej úžitkovej vody zo 75 na 65 stupňov má za následok úsporu až 30 percent energie na tento účel.


 

Z pohľadu fyziky potrebujeme na ohriatie jedného litra vody o 40 °C približne 0,046 kWh energie alebo 5 litrov zemného plynu. Na ohriatie 180 litrov vody z teploty vo vodovodnej sieti 10 °C na 55 °C sa spotrebuje 0,95 m3 zemného plynu alebo 9,50 kWh elektrickej energie. Za plynový ohrev 180 litrov vody zaplatíte 0,52 eura a za elektrický ohrev 1,62 eura. Takže situácia vyzerá na prvý pohľad jednoznačne. No táto kalkulácia platí len pre plynový bojler, kde sa voda ohrieva priamo plameňom plynového horáka, prípadne čiastočne aj pre bojler s rúrkovým vyhrievacím telesom pripojeným k plynovému kotlu počas vykurovacej sezóny. Ak pripojíte takýto kombinovaný bojler k plynovému kotlu, v lete budete riešiť dilemu, či ohrievať vodu drahšou elektrinou, alebo lacnejším plynom a denne „kúriť na vodu“. Aj keď bude zvyšok vykurovacej sústavy uzavretý a bojler bude v tesnej blízkosti kotla, po ukončení kúrenia na ohrev vody zostane vnútri kotla vždy niekoľko litrov vody ohriatej na 70 – 80 °C, ktorá bez úžitku vychladne.

Zatiaľ čo elektrina a plyn sú komodity dodávané za regulované ceny, cena dreva je rôzna podľa toho, kde a v akom stave spracovania ho kúpite. Naštiepané drevo bude logicky drahšie ako metrovica. Preto namiesto prepočtov na eurá uvedieme len prepočítaný údaj týkajúci sa výhrevnosti. Na ohriatie 1 l vody o 40 °C treba pri 70-percentnej účinnosti  0,016 kg bukového dreva.

Elektrické aj kombinované bojlery sú v ponuke vo zvislom aj vodorovnom konštrukčnom vyhotovení. Z fyzikálneho hľadiska teplá voda má menšiu hustotu, preto stúpa nahor. Predpokladajme situáciu, že sa či už od elektrickej, alebo rúrkovej špirály ohrial celý objem vody v zásobníku na požadovanú teplotu a teplá voda sa začne spotrebovávať. Pri obidvoch typoch vyteká rúrkou v hornej časti zásobníka. Koľko teplej vody vypustíte, toľko studenej vody pritečie rúrkou v dolnej časti zásobníka a tá sa v spodnej časti bojlera zmiešava s teplou. Každý moderný bojler má na konci rúrky na vstup studenej vody difúzor, ktorý viac alebo menej účinne bráni jej rozvíreniu. Voda v bojleri na výšku sa teplotne stabilnejšie vrství ako voda v ležatom ohrievači, v ktorom je vzájomné premiešavanie studenej a teplej vody vyššie. Z toho vyplýva, že v zásobníku na výšku bude v hornej časti teplejšia voda než v ležatom, kde sa vrstvy teplej a studenej vody predsa len viac premiešavajú. Ešte väčší je rozdiel v bojleroch s rúrkovým vyhrievacím telesom, ktorý sa pripája na potrubie ústredného kúrenia. Keď kotol či už na plyn, elektrinu, alebo na drevo prestane kúriť, začne bojler fungovať ako zásobník tepla a ohrieva vodu v ústrednom kúrení, čím v prípade vodorovne uloženého bojlera postupne pomerne rýchlo vychladne voda v celom objeme, no v zvislo uloženom bojleri vychladne len spodná tretina a v horných dvoch tretinách zostane voda teplá. Preto bojlery s vodorovným zásobníkom použite iba vtedy, ak je to z priestorových dôvodov skutočne nevyhnutné.

Ak to zosumarizujeme, prevádzka plynového bojlera je lacnejšia a môže vodu ohrievať kontinuálne počas dňa. Elektrický bojler je lacnejší ako plynový, na jeho inštaláciu nie je potrebná kontrola komína ani pravidelné kontroly. Ak berieme do úvahy prevádzkové náklady, priamy elektrický ohrev vody môže byť dvoj- až štvornásobne drahší ako plynový ohrev.

Zatiaľ sme riešili len klasické metódy ohrevu vody. K dispozícii sú aj modernejšie spôsoby ako solárny ohrev či tepelné čerpadlá. Solárny systém v našich končinách pre zimu a mrazy musí byť konštrukčne pomerne zložitý. A ešte jedna vec. Výmenou starého bojlera za nový vo vyššej energetickej triede ušetríte 10 – 15 percent energie, ak zmeníte životný štýl a namiesto kúpeľa v 200-litrovej vani sa budete sprchovať modernou úspornou sprchovou hlavicou, ušetríte až 90 % energie.

Vykurovanie

Vykurovanie rodinných domov je námet nie na samostatný článok, ale na knihu. Preto uvedieme len jeden príklad. Pri výmene klasického kotla plynového kúrenia budete zrejme uvažovať o kúpe úspornejšieho kondenzačného kotla. V klasickom kotle plameň plynového horáka ohrieva vodu v rúrkach výmenníka a spaliny vzniknuté horením odchádzajú do komína a do okolitého prostredia. Kondenzačný kotol, ako vyplýva z názvu, využíva navyše aj kondenzačné teplo vodnej pary zo spalín, čiže využíva aj zložku tepelnej energie, ktorá pri bežných atmosférických kotloch odchádza komínom do okolia. To prináša výraznú úsporu zemného plynu – minimálne 10 % ročnej spotreby. Klasický plynový kotol stojí približne 700 eur, kondenzačný spolu s nevyhnutnými zmenami (komín, regulácia, odvod kondenzátu...) vás vyjde zhruba na 2500 eur. Reálna úspora v porovnaní s novým moderným klasickým plynovým kotlom je približne 10 percent, čiže pri ročnej platbe za plyn 1500 eur v zateplenom rodinnom dome s občasným prikúrením krbovými kachľami ročne ušetríte 150 eur. Rozdiel v cene medzi kotlami 1800 eur sa vám vráti za 12 rokov.

Varenie a umývanie riadu

Pri skúmaní spotreby energie pri varení si trochu zjednodušíme situáciu a ako kritérium zvolíme ohrev 5 l vody z typickej teploty vo vodovodnej sieti 10 oC  na teplotu varu 100 oC. Pri ohreve na plynovom sporáku sa minie energia za 0,05 eura, klasický špirálový elektrický varič spotrebuje elektrinu za 0,21 eura a moderný indukčný varič 0,10 eura. Následne sa polievka, cestoviny alebo iné jedlo varí niekoľko desiatok minút. Spotreba energie v tejto fáze kryje straty tepla, aby sa teplota udržala na bode varu. Konkrétna spotreba závisí od vonkajšej povrchovej úpravy hrncov, intenzity odsávania pár a ďalších faktorov. Varenie bez pokrievky znamená 150 – 300 % zvýšenie spotreby energie. Nerovné dno hrnca pri varení na elektrickom sporáku zvýši spotrebu energie až o 40 %. Naproti tomu pri priamom ohreve dna plameňom na plynovom sporáku na tom, či má hrniec rovné dno, príliš nezáleží. Priemer dna hrnca nemá byť menší ako veľkosť varnej platne elektrického sporáka. Ak je priemer dna menší o 3 cm, strata energie je až 30 %. Energiu môžete ušetriť použitím tlakového hrnca, kde vplyvom vyššieho tlaku je teplota varu 120 – 125 oC, takže varenie trvá oveľa kratšie. Použitím tlakového hrnca dosiahnete až 60 % úsporu energie a ako bonus aj veľa času. A keď je reč o kuchynskom riade, ak porovnáme umývanie riadu pod tečúcou vodou a umývanie v umývačke, umývačka ušetrí 70 % objemu vody a 60 % elektriny potrebnej na ohrev vody.

Všetky žiarovky okrem jednej by mali byť LED

Téme osvetlenia sa venujeme priebežne, preto táto stať bude veľmi krátka. Vzhľadom na výhodné vlastnosti a v súčasnosti aj primeranú cenu treba všetky žiarovky v byte vymeniť za LED. Výnimkou, ktorá potvrdzuje toto pravidlo, sú žiarovky vnútri rúr na pečenie a mikrovlniek, pretože LED žiarovky neznášajú vysoké teploty.

Predĺženie času sú peniaze

Táto parafráza úslovia „čas sú peniaze“ si zaslúži vysvetlenie. Moderné domáce spotrebiče, napríklad práčky či umývačky riadu, majú minimálne jeden, ale spravidla viac režimov eko. Po ich nastavení však zistíte, že ekologický cyklus s nízkou spotrebou energie a vody trvá najdlhšie, pri umývačke riadu typicky 3 hodiny 30 minút, pri práčke aj 4 hodiny 30 minút. Zdalo by sa, že pri dlhých cykloch sa spotrebuje viac energie než pri rýchlom hodinovom cykle, no opak je pravda. Moderná práčka pri polovičnej dávke bielizne (4,5 kg) pri rýchlom cykle spotrebuje 0,9 kWh. Ekologický prací cyklus pre plnú dávku bavlnenej bielizne trvá približne 4,5 hodiny a dosiahne sa pri ňom úspora 0,7 kWh.

 

Zobrazit Galériu

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Magazín

Recenzia: Mercedes-Benz EQC 400 4Matic Edition 1886 / Rodinná elektrická prémiovka

14.11.2019 00:00

V letnom dvojčísle ste si mohli prečítať článok o trojici prémiových elektromobilov Jaguar i-Pace, Audi e-Tron a Mercedes-Benz EQC400. V prípade Mercedes-Benz však išlo iba o opis a prvé dojmy, pretož ...

Magazín

Peugeot 508 GT Line / Keď si pomýliš triedu

11.11.2019 12:58

S novým Peugeotom 508 som sa po prvýkrát stretol na minuloročnom autosalóne v Ženeve, kde budil veľkú pozornosť. Po teste musím priznať, že zaslúženú. Výrobca tentoraz stavil na karosársku verziu fast ...

Magazín

WATTBOOSTER / Keď potrebujete viac energie

12.11.2019 10:55

Neoddeliteľná súčasť elektromobility je nabíjacia infraštruktúra. V princípe sa delí na dva základné typy, na AC (striedavé) a DC (jednosmerné) nabíjanie. AC nabíjanie je tak­zvané pomalé nabíjanie a ...

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

Brother_300x600

Najnovšie videá