Energetická náročnost chlazení: stropní chlazení versus klimatizace
Odbornosť článku
Investice do stropního chlazení je o něco vyšší než do klimatizace. Vyšší je však i komfort, nemluvě o snadnější údržbě a zdravotních výhodách stropního chlazení pracujícího bez proudění vzduchu. Rozdíl je také ve spotřebě energie, a tedy i v měsíčních nákladech. Podívali jsme se jim na zoubek a řekneme vám, co se vyplatí více a v jakých případech.
Chlazení s vyšší teplotou a nižší spotřebou energie
V naší oblasti jsme zvyklí především na klimatizaci, která ochlazuje prostor konvekcí, tedy prouděním vzduchu. Nevýhodou této metody je kromě zdravotních rizik také to, že se nejprve ochladí vzduch a teprve potom okolní předměty, včetně lidí nebo stěn, stropů a podlah. To způsobuje nerovnoměrné rozložení teploty v místnosti a v celém domě – často je potřeba několik vnitřních klimatizačních jednotek a otevřených dveří, aby se celý byt nebo dům ochladil.
Díky klimatizaci se chlad nikde nehromadí. Jakmile místnost vyvětráte, vypustíte z ní chladný vzduch a s ním i peníze vynaložené na elektřinu – a můžete znovu chladit. To je problém zejména u šokového chlazení, např. když přijdete domů z práce a zapnete klimatizaci ve vyhřáté místnosti. Tímto způsobem spotřebujete mnohem více elektřiny, než kdybyste chladili nepřetržitě a udržovali teplotu. Postupně totiž ochlazujete i stěny, strop a podlahu. Ty akumulují chlad a pomáhají udržovat v místnosti stabilnější teplotu.
Stropní chlazení (stejně jako chlazení stěn nebo podlah) funguje na jiném principu. Ve stropě jsou zabudované trubky, kterými proudí chladicí voda. Ten má teplotu přibližně 16 °C a ochlazuje samotný strop na teplotu, která není příliš nízká a nedosahuje rosného bodu (přibližně 19 °C, čímž zabraňuje kondenzaci). Voda odvádí teplo z místnosti celým povrchem stropu, což působí příjemným chladem podobně jako ve starých domech a budovách se silnými zdmi.
Zdrojem chladu pro stropní chlazení je nejčastěji tepelné čerpadlo, které však musí být reverzibilní, chiller (tepelné čerpadlo, které může pouze chladit) nebo pasivní systém (podrobnosti o něm dále v článku). Díky velké chladicí ploše má stropní chlazení přibližně 2krát vyšší účinnost než chlazení klimatizací. Vzhledem k vysoké teplotě vody je v tomto případě spotřeba energie na chlazení mnohem nižší.
Úspornější než klimatizace
Spotřeba energie jakéhokoli chladicího systému, bez ohledu na jeho typ, závisí na způsobu jeho používání. Bude tím vyšší, čím častěji a déle budete chladit a při nižší teplotě. Velkou roli hrají také tepelné zisky budovy, tj. úroveň izolace, kvalita a velikost oken atd.
Spotřeba energie na chlazení domu o podlahové ploše 200 m2 se stropním chlazením odpovídá přibližně 1250 až 2500 Kč ročně (za sezónu). V případě chlazení klimatizací uvádí řada internetových časopisů nebo prodejců náklady do 10 eur měsíčně (zajímavé je, že řada z nich uvádí přesně stejnou částku). Tento údaj však má jen málo společného s realitou.
To dokazují základní měření z praxe. Například klimatizace v jednom bratislavském bytě spotřebovala až 50 kWh elektřiny za 6 velmi horkých letních dnů. To odpovídá částce 158 Kč, což je přibližně 790 Kč měsíčně. Dotyčný model klimatizace (invertorový, tedy úspornější) tak za 6 dní spotřeboval 27 % ze 184 kWh celosezónní spotřeby, kterou výrobce uvádí na energetickém štítku.
Ačkoli se jedná o nejteplejší dny, toto měření naznačuje, že s 250 Kč měsíčně pravděpodobně nevystačíte ani v bytě, natož v domě. Při porovnání se stropním chlazením v domě byste totiž museli vzít v úvahu spotřebu multisplitové klimatizace s několika vnitřními jednotkami. Ta se pohybuje od 3750 do 7500 Kč za sezónu – samozřejmě v závislosti na ploše domu, tepelných ztrátách atd. Spotřeba energie klimatizace tak může být několikanásobně vyšší než u stropního chlazení.
Víte, že…… při použití energeticky náročnějšího zdroje, jako je tepelné čerpadlo nebo chladicí jednotka, je stropní chlazení přibližně o 20 % levnější než klimatizace.
Obvyklým a objektivním argumentem proti stropnímu chlazení jsou samozřejmě vyšší pořizovací náklady. V případě klimatizace multisplit pro více místností však můžete snadno překročit částku 120 000 Kč včetně instalace, což není příliš daleko od nákladů na stropní chlazení. Kromě toho můžete tepelné čerpadlo použít také pro vytápění ve stropním chlazení. Můžete ušetřit peníze instalací podlahového chlazení, které zároveň slouží jako vytápění, nebo můžete zvolit kompromisní řešení s nástěnným chlazením/topením.
Chlazení téměř zdarma díky pasivnímu chlazení
Při použití tepelného čerpadla jako zdroje chlazení můžete zvolit jakýkoli typ, tj. vzduch-voda, země-voda a voda-voda. U systémů země-voda a voda-voda můžete u některých modelů použít také tzv. pasivní režim.
Zde není aktivní kompresor tepelného čerpadla, který je největším „žroutem“ elektřiny, ale pouze čerpadla vodního okruhu, která čerpají vodu z jednoho vrtu do druhého nebo nemrznoucí směs (tzv. solanku) v zemním vrtu nebo kolektorech. Ty mají spotřebu v řádu desítek, maximálně nižších stovek W. Například při příkonu 100 W můžete udržet náklady na chlazení pod 1000 Kč za sezónu (rok).
V případě systému voda-voda se obejdete i bez tepelného čerpadla – postačí výměník tepla a oběhové čerpadlo. K tomu však musíte mít vhodné hydrogeologické podmínky, což není v celém Česku samozřejmostí. V úvahu je třeba vzít také náklady na vybudování studní nebo hlubokých vrtů. To platí i pro systém podzemní vody, který je levnější. Ke konci sezóny však může být tepelná kapacita půdy vyčerpána. V takovém případě je vhodné tepelné čerpadlo dobíjet v aktivním režimu.
Porovnání srovnatelných údajů
Energetickou náročnost chlazení je složité vypočítat, protože je třeba vzít v úvahu mnoho proměnných. Přesnější údaje lze získat pouze na základě pečlivě připraveného návrhu chlazení.
Obecně však platí, že spotřeba elektrické energie při stropním chlazení je přibližně o 20 % nižší než při použití klimatizace, a to i v případě, že používáte tepelné čerpadlo nebo chladicí zařízení. Pokud chcete objektivně zhodnotit pořizovací a provozní náklady, měli byste porovnat klimatizaci typu multisplit vybavenou několika vnitřními jednotkami se stropním chlazením pro dům.
Při použití jakéhokoli typu chlazení byste samozřejmě měli minimalizovat tepelné zisky budovy. Nejhorší jsou v tomto ohledu velká okna, která byste měli zastínit – buď přirozeně (např. stromy), nebo uměle – vnějšími žaluziemi, markýzami apod.