REPORTÁŽ: Říká se mu sluneční dům 50+, protože více než polovinu své spotřeby energie pokryje ze slunečního záření. A nejde o žádný sci-fi projekt. Budova, které energetickou spotřebu pokrývá jen ze solární energie, stojí nedaleko českých hranic. Zajeli jsme se na ni podívat a zjistili jsme podrobnosti.
Když se jedete podívat na sluneční dům, očekáváte, že bude hezky. Podmračené páteční dopoledne nám ovšem nepřálo. Navíc v Bavorské Rudě ještě ležely zbytky sněhu a bylo trochu chladno. Naštěstí v budově správy národního parku v německém Zwieselu bylo teplo. A to i přesto, že slunce, které se stará o vytápění budovy, ten den nesvítilo.
Reklama„V případě slunečního domu je spotřeba primární energie z více než 50 % kryta sluneční energií.“
Budova národního parku není zajímavá jen tím, že většinovou spotřebu energie pokrývá slunečním zářením. Dřevěná stavba o ploše 763 m2, která byla postavená z neošetřeného dřeva, je velmi dobře izolovaná a respektuje ráz krajiny.
Pasivní domy, sluneční energie |
– Pasivní dům za 5,5 milionu
|
Sluneční dům využívá zimní i letní slunce
Vraťme se ale k solární energii. Při projektování stavby si její realizátoři dali za cíl využívat sluneční záření v co nejvyšší možné míře. Jenže jak to tak v našich klimatických podmínkách bývá, slunce svítí v létě, kdy máme přebytek tepla, zatímco v zimě nám solární energie k vytápění chybí. Umístění solárních kolektorů proto bylo vymyšleno tak, aby respektovalo zimní i letní slunce.
Návštěva slunečního domu. Foto: Autorka
Sluneční kolektory jsou pochopitelně instalovány na jižní straně domu. Vzhledem k tomu, že jejich sklon je 80°, jsou schopné maximálně využívat zimní slunce. V létě, kdy se řeší naopak problém s přehříváním budovy, brání přístupu slunce do budovy i k solárním kolektorům štít střechy (2,6 m), který funguje jako kšilt na čepici. V horní části budovy jsou umístěna vyklápěcí okna, která po otevření umožňují efektivní větrání na principu komínového efektu. Letnímu slunci v přehřívání budovy a kolektorů brání i vysouvací rolety.
Sluneční dům – sídlo správy národního parku
Teplo, které vyrobí solární kolektory, putuje do zásobníku, jenž má v případě budovy národního parku objem 21 000 litrů. Aby bylo vytápění sluneční energií efektivní, je vhodné využít pro rozvod tepla nízkoteplotních zdrojů, jako je podlahové nebo stěnové vytápění. Vzhledem k tomu, že je v budově dřevěná podlaha, zvolili realizátoři stěnové vytápění (dřevo není jako materiál příliš vhodný pro podlahové vytápění). V tuhé zimě dosahuje teplota v měděných trubkách stěnového topení asi 38 °C.
Sluneční domy využívají letní i zimní slunce – příklad budovy sídla národního parku
Izolace je základem slunečního domu
Aby mohl sluneční dům pokrýt většinu svých nároků na energii ze slunce, musí mít nízkou spotřebu. Bez kvalitního zateplení a izolací by nemohl fungovat. Primární otázkou při projektování soběstačných domů tedy není to, jak velké mají být solární kolektory a zásobník tepla, ale především efektivní izolace.
| Co to je sluneční dům
|
|
V případě budovy sídla národního parku je součinitel prostupu tepla u stěn U = 0,08–0,1 W/m2K a prosklená plocha konstrukce, která je orientována na jih (pasivně využívá sluneční energii), dosahuje hodnoty 0,6 W/m2K, což jsou velmi zajímavé hodnoty, pokud přihlédneme k tomu, že budova byla postavena před deseti lety.
Budova celkově spotřebuje mezi 8–10 000 kWh energie ročně, což odpovídá asi 11 kWh na m2 (jen pro srovnání, norma pro pasivní dům je 15 kWh na m2 plochy ročně). Klasická stavba obdobné velikosti by si vyžádala asi patnáctinásobek uvedené spotřeby energie.
Řez slunečním domem. Zdroj: Soleg
Kotel na biomasu jako doplňkový zdroj tepla
Stavba je téměř celoročně schopná pokrýt své požadavky na energii ze slunce. Ovšem ve velmi chladném období (většinou na přelomu prosince/ledna), je nutné zapojit také kotel na biomasu. Teplo je totiž nutné dodávat i do informačního stánku, který není součástí budovy a při projektování se s ním nepočítalo.
| Komponenty slunečního domu
|
|
Slunce není využíváno pouze k vytápění a ohřevu vody, ale také k výrobě elektřiny. Na střeše budovy jsou umístěny fotovoltaické panely (v současné době o instalovaném výkonu 20 kWp), které vyrobí trojnásobně více energie, než budova spotřebuje.
Komponenty slunečního domu. Zdroj: Soleg
Sluneční dům jako rodinný dům
To, že sluneční dům není pouze výkřikem do tmy, potvrzuje fakt, že se v Německu solární domy objevují pomalu mezi rodinnými domky.
Stejně jako v případě budovy národního parku je i u rodinných slunečních domů myšleno na maximální využití solární energie a při projektu se počítá s postavením zimního a letního slunce. Běžný sluneční dům potřebuje asi 30–60 m2 kolektorů (pochopitelně orientovaných na jih a ideálně pod úhlem 75–80 °) a zásobník o objemu 6–10 000 litrů.
Co se týká zásobníku, je třeba poznamenat, že je instalován už v průběhu hrubé stavby (zpravidla je do domu zakomponován střechou pomocí jeřábu a armatury se navařují až na místě (je nutné zohlednit specifika každého projektu). Zásobník, jehož životnost je 50 let, se pak stane dominantou celé stavby (dům se zjednodušeně řečeno staví kolem něj). Nicméně nejde o žádnou tragédii – naopak vše lze celkem pěkně architektonicky využít.
Důležitou součástí slunečního domu je zásobník tepla. Zdroj: Soleg
Součástí každého slunečního domu je pak kotel na pelety. Doporučovaný výkon je 15–30 kWh. Proč tak vysoká čísla? Důvod je prostý – v kotli o takto vysokém výkonu stačí zatopit většinou jednou, aby se dostatečně nabil zásobník energie.
Kdy se sluneční dům vyplatí?
„Sluneční dům má v současné době smysl v případě, že solární energie bude krýt 60 – 80 % spotřeby,“ říká Alexander Eckerl ze společnosti Soleg, která dodává solární kolektory pro sluneční domy.
V Německu se v současné době postaví mezi 100–150 slunečními domy ročně. K hlavním překážkám při rozšiřování slunečních domů patří především náklady na jejich výstavbu, které se pohybují mezi 250–350 000 euro (běžný dům vyjde na 150 000 euro). Ovšem nejde ani tak o cenu zásobníku nebo solárních kolektorů, jako spíš o kvalitní izolaci stavby, bez níž nemůže žádný sluneční dům existovat. Svoji roli hraje i úřední šiml. Úřady si prostě kladou podmínky a nepovolí vždy ideální sklon kolektorů (75–80 °).
Když hovoříme o nákladech, vraťme se ještě na chvíli do budovy národního parku. Náklady na samotnou stavbu (bez projektu) byly 1,6 milionů euro, s projektem pak 2,6 milionů euro. Jenže ceny energie jdou opravdu nahoru a investovat do úsporných opatření a obnovitelných zdrojů se čím dál více vyplácí. Celý projekt byl realizován před deseti lety, kdy se za litr topného oleje (oblíbený zdroj energie, se kterým se v Německu vše porovnává) platilo 18 centů, v současné době stojí litr topného oleje asi 50–60 centů.
| Příklad slunečního domu
|
|
