Možnosti vytápění

Čím doma topit?

Zimní období s sebou vždy přináší určité znovuoživení diskuze o problematice vytápění obytných prostor, jednak ve smyslu ekonomickém - předmětem zájmu se stává, jak utratit za vytápění co nejméně, ale přirozeně také ekologickém, kdy se posuzují dopady vytápění na životní prostředí, zejména na stav ovzduší. Domácí (centrální) topení totiž patří mezi dominantní zdroje polutantů v městském respektive vesnickém prostředí a kvůli tomu zpravidla pociťujeme v tomto ročním období výrazné zhoršení lokálních rozptylových podmínek. Je proto potřeba alespoň nastínit možnosti ekologičtějšího vytápění domácností a to zejména v reflexi jejich vlivu na (místní) stav ovzduší.

V současné době existuje poměrně velké množství způsobů vytápění rodinných domů či bytů. V obecné rovině lze jako zdroje energie pro vytápění těchto objektů použít především tuhá fosilní paliva (černé, hnědé uhlí, koks aj.), zemní plyn (alternativně propan či lehký topný olej), elektřinu (přímotopy, akumulační topení, tepelná čerpadla aj.) a samozřejmě také obnovitelné zdroje energie - biomasu (kusové dřevo, štěpka, pelety aj.), energii solární, geotermální, nebo lze uvedené zdroje různě kombinovat. Výběr konkrétního způsobu vytápění je pak ovlivněn mnoha faktory, například dostupností daného zdroje a výší investičních nákladů, individuálními preferencemi, tepelně - technickými vlastnostmi daného objektu, náročností na obsluhu, přičemž ideálně by měly být zvažovány také  výhody/nevýhody ekologické.

Vytápění pevnými fosilními palivy - jaká jsou pro a proti?

Nejčastěji lidé topí černým uhlím, hnědým uhlím či koksem - zaznamenává díky zvyšujícím se cenám elektřiny a zemního plynu v posledních letech svůj návrat. Výhodou využití těchto paliv je vysoká koncentrace energie v jednotce objemu, propracovanost a dlouhodobé ověření technologií jejich využití pro vytápění, snadná dostupnost a přijatelné ekonomické náklady. Podstatnou nevýhodou je (pomineme-li jejich neobnovitelnost, negativní dopady těžby na ekosystémy a krajinný ráz apod.) hlavně výrazná ekologická zátěž, jež jejich spalování představuje pro ovzduší. Největší množství plynných emisí exhalovaných do atmosféry lidskou činností pochází právě ze spalování fosilních paliv, kdy vzniklé spaliny, obsahující oxidy síry, dusíku, uhlíku, tuhé částice včetně stopových prvků jako jsou těžké kovy, organické látky (uhlovodíky) a řadu dalších, nejenže bezprostředně znečišťují ovzduší, ale mají mnohé další negativní konsekvence, kupříkladu na lidské zdraví. Využívání pevných fosilních paliv jako zdrojů energie pro vytápění se tedy rozhodně nedá zařadit mezi způsoby šetrné k prostředí, ačkoli s rozvojem moderních technologií spalovacích kotlů se jejich spalování zefektivňuje a do určité míry se reguluje i množství látek vypouštěných do ovzduší.

Zemní plyn

Plyn se sice řadí mezi neobnovitelné, fosilní energetické zdroje, ale dá se z hlediska tvorby škodlivých látek při spalování a jejich následného vypouštění do ovzduší, zařadit mezi palivo relativně ekologické či alespoň ekologičtější. Využívání zemního plynu pro vytápění může významnou měrou „ulevit“ lokálnímu znečištění ovzduší, v případě nahrazení uhlí zemním plynem dojde například k viditelné eliminaci smogu. Mezi hlavní ekologické výhody zemního plynu patří, že jeho spalováním vzniká ve srovnání s pevnými či kapalnými palivy daleko méně škodlivin - prach a oxid siřičitý jsou ve spalinách obsaženy v zanedbatelných množstvích, také emise oxidu uhelnatého a uhlovodíků jsou výrazně nižší a díky technologickým úpravám se podařilo podstatně snížit i emise oxidů dusíku. Ve srovnání s tuhými palivy vzniká spalováním zemního plynu také o 40 až 50 procent méně oxidu uhličitého, tedy látky patřící mezi skleníkové plyny.

Mimo zemní plyn je možno vytápět dalším plynným fosilním palivem - propanem a jeho různými směsmi, z hlediska zátěže pro ovzduší jsou relativně příznivým zdrojem energie pro vytápění také nízkosirné topné oleje, jejichž výhodou je vysoká výhřevnost a nízké množství vznikajících škodlivin (emise jsou srovnatelné se zemním plynem). Nevýhodou topení lehkými topnými oleji je poměrně vysoká investiční a provozní náročnost a zůstávají proto variantou spíše v místech, kde není dostupný rozvod zemního plynu.

Elektrické zdroje vytápění - cenově náročnější vytápění

Poměrně často se k vytápění obytných prostor používají i elektrické zdroje vytápění, u nichž však zejména z ekologického, ale také ekonomického hlediska převažují spíše nevýhody. Tyto zdroje jsou sice charakterizovány vysokou účinností přenosu, nevyžadují pracnou či špinavou manipulaci a je zde u samotného odběratele eliminován problém s likvidací odpadů, avšak patří mezi nejdražší zdroje energie a jsou značně neekologické. V místě odběru sice nepřispívají emisemi ke znečišťování ovzduší, ale k vypouštění škodlivých látek při výrobě elektrické energie (ta se navíc vyrábí z velké části spalováním fosilních paliv v uhelných elektrárnách) samozřejmě dochází, jen se tento efekt neprojevuje přímo u odběratele. Elektřinu jako takovou můžeme na teplo přeměnit nejrůznějšími způsoby a prostředky například přímotopy, akumulačním topením či tepelnými čerpadly.

Znáte tepelná čerpadla?

Tepelná čerpadla představují mezi elektrickými zdroji vytápění jakousi světlou výjimku, jelikož jsou současně zařaditelná také mezi alternativní energetické zdroje a v podstatě je lze označit, minimálně z pohledu ochrany ovzduší, za zařízení relativně ekologicky příznivá. Tepelná čerpadla totiž fungují na principu odebírání energie z okolního prostředí (z půdy, vody, vzduchu, odpadního tepla apod.). Toto přírodní, takzvané nízkopotencionální teplo o nízké teplotě obsažené ve vodě, půdě nebo vzduchu (samo o sobě pro vytápění nevyužitelné) dokáží tepelná čerpadla využít a převést jej na teplo o vyšší teplotě, které již použít lze. Ta část vyrobené energie, která odpovídá využité energii okolního prostředí, je pak chápána jako energie obnovitelná. Tepelná čerpadla jsou tedy schopna využít elektrickou energii ze sítě mnohem efektivněji než jiná zařízení a stávají se tak významnými nástroji snižování energetické náročnosti a tedy i jakousi ekologičtější alternativou běžných elektrických zdrojů vytápění, jelikož z 60 až 70 procent využívají přírodní energii.

Zaměřme se více na obnovitelné zdroje

Co se týče vytápění obnovitelnými zdroji energie, tedy zdroji, které se mohou samovolně obnovit přírodními procesy a z hlediska života člověka jsou nevyčerpatelné, lze zvolit různé technologie využívající k produkci tepla (popřípadě elektřiny) energii biomasy, přímého slunečního záření, tekoucí vody, větru, geotermální energii či nízkopotencionální energii okolního prostředí. Zatímco obnovitelné zdroje ve smyslu biomasy se za účelem zisku tepla spalují, ostatní zdroje se využívají jinými způsoby. Výhodami všech obnovitelných zdrojů a důvody jejich postupného rozšiřování i na poli vytápění domácností jsou jejich ekologický potenciál, nevyčerpatelnost, nízké relativní provozní náklady, nevýhodou může být naopak nestejnoměrná intenzita (dostupnost) během roku, vyšší či vysoké relativní investiční náklady, které se však v delším časovém horizontu uživateli zpravidla navrátí v podobě energetických úspor.

Spalování biomasy

Spalování biomasy představuje nejstarší zůsob vytápění. I dnes zůstává velmi dobře uplatnitelným a v mnoha ohledech výhodným způsobem vytápění objektů. Biomasou se v širším smyslu sice rozumí veškerá hmota organického původu, tedy původu rostlinného i živočišného, ale z pohledu vytápění se spíše využívá biomasa rostlinná, konkrétně následující druhy paliva - kusové dřevo, dřevní štěpky, dřevní brikety, dřevní pelety či popřípadě takzvané biopelety (pelety z nejrůznějších druhů fytomasy - např. šťovík, řepková, kukuřičná sláma). Nejčastěji se pak v domácích podmínkách užívá kusové dřevo, brikety a pelety (brikety jsou vyrobeny ze slisovaného dřevního odpadu stejně jako pelety, ale mohou nabývat nejrůznějších tvarů, pelety mají tvar granule v podobě válečku o rozměrech cca 5 krát 20 milimetrů).

Základní předností biomasy je její zařazení mezi obnovitelné zdroje energie a její spalování se tak dá považovat za dlouhodobě udržitelný způsob vytápění. Tato udržitelnost je navíc podporována tím, že pro výrobu biomasového paliva jako pelet či briket se užívá zbytková dřevní hmota z různých dřevozpracujících provozů, čímž je zde vznikající „odpad“ dále smysluplně zužitkován. Ekologickou výhodou vytápění biomasou z pohledu ochrany ovzduší je, že při spalování dřevní hmoty nevznikají emise oxidu siřičitého a síra není vázána ani na vznikající nepatrné množství popele (na rozdíl od fosilních paliv), který je dále využitelný jako palivo, a nižší je rovněž tvorba oxidů dusíku. Energie z biomasy je navíc neutrální k tvorbě „skleníkového efektu“, respektive k jeho prohlubování, jelikož oxid uhličitý z biomasy při výrobě energie, má v atmosféře prodlevu několik let, zatímco z fosilních paliv několik milionů let. Vysoký podíl spalitelných látek v dřevní hmotě je navíc předpokladem uvolnění velkého množství tepla při spalování a pro svůj nízký obsah popela a již zmíněnou absenci síry patří dřevní hmota mezi hodnotná ekologická paliva. Výhodou dřeva je také to, že za předpokladu jeho dostatečného vysušení, lze v moderních kotlích dosáhnout účinnosti až kolem 90 procent.

Energie ze slunce

Stále častějivyužívaným zdrojem energie pro domácnosti se stává energie solární, kterou lze pomocí speciálních zařízení - solárních kolektorů - využívat v rodinných domech i pro přitápění (sluneční energetický systém na vytápění přitom kryje asi 25 - 30 procent z celoroční spotřeby tepla a to především v okrajových měsících topného období). Většinou se pro vytápění využívá dvouokruhový systém, kdy voda ohřátá v kolektorech předává tepelnou energii vodě v zásobníku, který je připojen do rozvodu horké vody k topným tělesům. Tento systém lze využívat celoročně, ale jelikož by v zimě nepokryl celou tepelnou spotřebu, je kombinován s dalším zdrojem vytápění. Další možností je využití technologie fotovoltaických panelů, které sluneční energii přeměňují na energii elektrickou, kterou je pak mimo jiné také možno využít k vytápění.

Další alternativní zdroje energie

Co se týče využití nízkopotencionálního tepla či geotermální energie, nebudeme-li uvažovat v našich podmínkách těžko realizovatelné využívání tepla horkých pramenů, jedná se v této souvislosti především o využití tepelných čerpadel (v textu zařazeny pod elektrickými zdroji).

Při využívání energie větru a tekoucí vody se prakticky vždy počítá prvotně s transformací na energii elektrickou. Jak větrná, tak i vodní energie mají oproti ostatním obnovitelným energiím tu výhodu, že největší možné přínosy jsou zpravidla během topného období, ovšem možnosti využití těchto zdrojů v běžné praxi pro vytápění jednotlivých objektů jsou značně omezené.

Z tohoto stručného nástinu možností vytápění domácností vyplývá, že mnohé způsoby vytápění, ačkoli třeba výhodné finančně, mohou být poněkud „krátkozraké“ či z dlouhodobějšího hlediska neudržitelné ve vztahu k životnímu prostředí. Přejdeme-li od vytápění pevnými fosilními palivy k ekologičtějším způsobům - zemnímu plynu, tepelným čerpadlům, ještě lépe k biomase či částečně k solární energii, napomůžeme v prvé řadě lepšímu stavu ovzduší v místě, kde žijeme a v širších souvislostech také celému životnímu prostředí.

 

Použité zdroje:

Petráš, Dušan a kol. 2008. Nízkoteplotní vytápění a obnovitelné zdroje energie. Bratislava: Jaga.

Vysoudil, Miroslav. 2002. Ochrana ovzduší. Olomouc: Univerzita Palackého Olomouc.

Dirner, Vojtěch a kol. 1997. Ochrana životního prostředí. Praha: Ministerstvo životního prostředí. Ostrava: VŠB - TU.

Kolektiv autorů. 2006. Průvodce energetickými úsporami a obnovitelnými zdroji energie. Valašské Meziříčí: Regionální energetické centrum.

Kolektiv autorů. 2000. Sborník přednášek - Moderní způsoby vytápění. Ostrava: VŠB -TU.

Holz, Thomas. 2007. Topíme dřevěnými peletami. Praha: Grada.

Kolektiv autorů. 2005. Racionalizace vytápění a úspory energií. Ostrava: VŠB - TU.

http://www.tzb-info.cz/1163-plyn-ve-vytapeni-i

http://www.enviweb.cz/clanek/archiv/76948/obnovitelne-zdroje-energie

http://www.enviweb.cz/rss/archiv/28497/kombinace-kotle-na-biomasu-s-dalsimi-obnovitelnymi-zdroji-energie

http://www.vytapeni-rodinnych-domu.cz/