Plánujete investovat do nového vytápění, ale nevíte, jaký výkon potřebujete? Nebo se snažíte snížit náklady na energie? Klíčem k řešení je výpočet tepelné ztráty domu. Tento údaj vám pomůže zjistit, kolik tepla z vašeho domova uniká a jaké kroky můžete podniknout, abyste tyto ztráty minimalizovali.
Co znamená tepelná ztráta domu?
Tepelná ztráta objektu se udává v kW a jde o množství tepla, které uniká z vašeho domova do okolí za jednu hodinu. Tepelná ztráta je množství energie, kterou musíme do vytápěného prostoru dodat, abychom udrželi teplotu v interiéru na požadované úrovni. Hodnota tepelné ztráty je závislá především na konstrukci a materiálovém složení domu. Určující je také tzv. vnější výpočtová teplota se závislostí na regionu a nadmořské výšce (rozmezí cca -12 až -18°C), a požadovaná vnitřní teplota místností (18 až 22°C), která se liší určením místnosti. Tepelné ztráty se měří při venkovních teplotách -12 °C až -18 °C, přičemž záleží na tom, zda se váš dům nachází v horách, v nížině nebo ve velkém městě. Konkrétní tepelná ztráta závisí tedy na tom, kde stojí vaše nemovitost. Ta stejná nemovitost bude mít jinou tepelnou ztrátu v horách a jinou v nížině.
Do tepelné ztráty se započítávají veškeré úniky tepla - přes zdi, střechu, okna, dveře a různé škvíry a otvory i úniky při větrání. Jedná se o teplo, které dům ztratí nejčastěji skrz dveře (cca 15 %), okna (cca 10 %), stěny (cca 35 %), střechu (cca 25 %) a při větrání.
Proč to vlastně potřebujete vědět? Pokud znáte tepelnou ztrátu, jednodušeji vyberete vhodný výkon, který vám zajistí komfortní teplotu a nebude zbytečně předimenzovaný. Informace o tepelné ztrátě je také dobrá v situaci, kdy chcete snížit své spotřeby energií nebo se chystáte snížit samotnou tepelnou ztrátu.
Údaj o tepelné ztrátě Q [W] je klíčový pro správný návrh a dimenzaci topného systému. Horší varianta je poddimenzování navrženého topení, takový systém má nízkou dynamiku a hlavně v mrazivých teplotách nepokryje tepelnou ztrátu místností a vám bude zima. Lepší případ je předimenzování topení, zima Vám sice nebude, ale zaplatíte zbytečně vysokou cenu za topné komponenty.
Čtěte také: Vše o měrné tepelné kapacitě betonu
Tepelné ztráty v domě představují tepelnou ztrátu na vytápění. Hodnota tepelné ztráty se vztahuje vždy k určité teplotě - v letních a zimních dnech se tedy bude lišit. Pro výpočet se používá velmi silný chlad - v České republice to bývá -15 °C.
Jaké faktory ovlivňují tepelnou ztrátu objektu?
Únik tepla pak může způsobovat celá řada faktorů, mezi které patří třeba kvalita izolace, typ oken, dveří, střechy a stěn, ale také způsob větrání. Poloha domu (čím je dům chráněn, např. jinými domy, větrolamy) také hraje roli. Tepelnou ztrátu domu ovlivňuje celá řada dalších faktorů, například:
- Kvalita zateplení (stěn, stropu a střechy).
- Kvalita oken, vstupních dveří a garážových vrat.
- Velikost domu a jeho dispozice (řadový domek, bungalov).
- Teplotní komfort (ztráty se liší při vytápění domu, jiné jsou při 25 °C, jiné při 21 °C). V obytných místnostech, jako je obývací pokoj, je nejpříjemnější teplota okolo 22 °C. V případě snížené spotřeby je to pak 20 °C. Každý stupeň navíc poznáte na své peněžence a ve straších zástavbách s vysokými tepelnými ztrátami to platí dvojnásob.
Zatímco moderní budovy mohou mít tepelnou ztrátu kolem 5 kW, starší, špatně zateplené stavby ji mohou mít až několikrát větší. Pasivní nebo nízkoenergetické domy mohou mít tepelnou ztrátu i pod 5 kW. Oproti tomu staré stavby mohou mít únik i 25 kW.
Jak vypočítat tepelné ztráty domu?
Výpočet tepelné ztráty domu je však pro laika poměrně náročný. Pokud údaj nenajdete, můžete zkusit různé online kalkulačky, které vám s výpočtem tepelné ztráty domu pomohou a vy se nebudete muset trápit se složitými vzorci. Myslete však na to, že do kalkulačky bude potřeba zadat celou řadu technických informací.
Při výpočtu tepelných ztrát můžete zjišťovat buď údaj o celé budově nebo údaj o jednotlivých místnostech. Různé místnosti ve vašem domě totiž mohou mít různé úrovně tepelné ztráty v závislosti na jejich umístění, velikosti a použitých stavebních materiálech. Například místnosti s velkými okny orientovanými na sever mohou ztrácet více tepla než ty, které jsou na jih a mají menší nebo lépe izolovaná okna.
Čtěte také: Význam tepelné vodivosti betonu ve stavebnictví
Nejjednodušší způsob představuje takzvaná obálková metoda. Pojem obálka označuje podlahu, střechu a stěny. Jedná se sice pouze o orientační metodu, ale pro vaši představu je dostačující. Abyste tímto způsobem mohli tepelnou ztrátu vypočítat, potřebujete nejdříve o obálce zjistit základní informace - z jakých materiálů jsou vyrobeny stěny, jaká je izolace nebo jaká je tloušťka. Obálku domu také musíte změřit.
Pro správné navržení otopného systému domu s dimenzací jednotlivých topných těles a zejména pro elektrické přímotopné systémy je důležitá také informace o dílčích ztrátách jednotlivých místností nebo prostorů, protože jedině tak můžete beze zbytku využít všech výhod tohoto typu vytápění - včetně nízké pořizovací ceny.
Postup výpočtu tepelných ztrát
V prvé řadě je potřeba si uvědomit, zda budete potřebovat výpočet tepelných ztrát domu vypočítaných po jednotlivých místnostech, nebo stačí celková ztráta objektu vypočtená obálkovou metodou. Pokud budete například zateplovat rodinný dům, ale otopná tělesa zůstanou původní, stačí spočítat ztráty pro celý dům a dle tepelných ztrát navrhnout příkon nového instalovaného kotle. V případě novostavby, nebo kompletní rekonstrukce domu je potřeba vyhotovit výpočet tepelných ztrát budovy po jednotlivých místnostech. Dle tohoto výpočtu se nejenže navrhne příkon zdroje tepla, ale i velikost jednotlivých topných těles (radiátorů), příp. podlahového vytápění.
Tepelnou ztrátu objektu je možné přibližně stanovit na základě měrné tepelné ztráty objektu q (W/m3). Do objemu budovy se přitom započítají všechny vnitřní prostory, které jsou vytápěny. Naopak se do objemu nezapočítává nevytápěná přistavěná garáž, nevytápěný sklep nebo nevytápěná půda.
Tepelné ztráty se počítají pro každou místnost zvlášť. Součet jednotlivých ztrát udává celkovou tepelnou ztrátu objektu. Výpočet je možné provést ručně, příp. pomocí tabulkového procesoru, výpočet je však zdlouhavý a vyžaduje jisté znalosti a praxi.
Čtěte také: Jak správně izolovat betonovou podlahu?
Pro výpočet tepelného výkonu je potřeba pouze projektová dokumentace. Abychom správně určili ztrátu obvodovými konstrukcemi domu, potřebujeme znát pro každou místnost velikost plochy konstrukcí vedoucích do venkovního prostředí, do nevytápěného prostoru, do zeminy nebo do prostoru s odlišnou teplotou. Korekční součinitel b vyjadřuje odlišnost návrhových teplot v exteriéru a v (ne)vytápěných prostorech. Pokud konstrukce odděluje vnitřní prostor od venkovního, kde je návrhová venkovní teplota, korekční součinitel b = 1.
Při výpočtu tepelných ztrát místnosti prostupem se nesmí zapomenout na přirážku na tepelné mosty. Ve stavebnictví se rozlišují lineární a bodové tepelné mosty a jejich podrobný výpočet se provádí dle platné ČSN. Takto vypočtená celková měrná tepelná ztráta prostupem se musí vynásobit rozdílem vnitřní a venkovní teploty. Vnitřní teplota je nejčastěji 20 °C a venkovní návrhová teplota se odvíjí od konkrétní lokality. V zásadě existují 3 oblasti - návrhová venkovní teplota -12 °C, -15 °C a -18°C. Ke každé lokalitě jsou také zveřejněny průměrné venkovní teploty za otopné období a počet otopných dní, ovšem tyto hodnoty nás v případě výpočtu tepelného výkonu nezajímají, jelikož tepelný výkon se navrhuje na nejmenší možnou venkovní teplotu.
Tepelná ztráta větráním je závislá na výši objemového toku vzduchu, neboli na množství vzduchu v m3/h, které proudí mezi interiérem a exteriérem. Vynásobíme-li tuto hodnotu objemového toku koeficientem 0,34, dostaneme měrnou tepelnou ztrátu větráním Hv (W/K). Pro zjištění intenzity výměny vzduchu existují dvě možnosti. Výměna vzduchu se vypočítá jako výměna infiltrací pláštěm budovy dle postupu uvedeném v ČSN 73 0540-2, nebo jako požadovaná minimální z hygienických důvodů (dle počtu hygienických zařízení, osob apod.).
Tepelná ztráta objektu se dá určit z průkazu energetické náročnosti budovy, ale opět se jedná jen o přibližný orientační výpočet, dle kterého není možné navrhovat otopnou soustavu domu. Z průkazu energetické náročnosti budovy je možné vyčíst měrnou tepelnou ztrátu prostupem a větráním. Ovšem další výpočty, do kterých vstupují návrhové venkovní teploty, jsou normové a nejsou vztaženy na konkrétní lokalitu.
Online kalkulačky a odborníci
Pokud údaj nenajdete, můžete zkusit různé online kalkulačky, které vám s výpočtem tepelné ztráty domu pomohou. Myslete však na to, že do kalkulačky bude potřeba zadat celou řadu technických informací. Pokud vám bude stačit orientační výsledek, můžete si tepelné ztráty domu spočítat sami. Abyste byli schopni si tepelnou ztrátu spočítat sami, budete potřebovat znát technické informace o nemovitosti. Většinou je najdete v projektové dokumentaci. Z energetického štítku budovy tepelné ztráty nevyčtete. Můžete je ale z informací v něm uvedených dopočítat pomocí výše zmíněné online kalkulačky tepelných ztrát. Výpočty berte vždy jako orientační, ale ne zas tak vzdálené od pravdy.
Přibližný výpočet je možné provést i na stránkách Nová zelená úsporám pomocí on-line kalkulačky pro výpočet tepelných ztrát. Nejedná se sice přímo o nástroj určený k výpočtu tepelných ztrát, ale na základě průměrného součinitele prostupu tepla Uem obálky budovy a ochlazované plochy konstrukcí spočítáte měrný tepelný tok konstrukcemi budovy H (W/K).
Pokud se na výpočet tepelných ztrát necítíte, ať už proto, že nemáte k dispozici potřebné údaje, nebo by vám výpočet zabral příliš mnoho času, obraťte se na projektanty nebo energetické specialisty, kteří vám tepelné ztráty vypočítají pomocí specializovaných softwarů. Navíc vám v případě zájmu rovnou navrhnou nejoptimálnější řešení pro větší úspory energií nebo ideální výkon kotle, tepelného čerpadla a dalších topných zdrojů.
Jak minimalizovat tepelné ztráty?
Když víte, jak moc tepla vám uniká, je čas s tím něco dělat. Tepelné ztráty lze minimalizovat, ale nejde se jich zcela zbavit. Tato informace vám pomůže nejenom se snížením spotřeby energií, ale také v lepším plánování rekonstrukce. Budete vědět, zda je třeba vyměnit okna, dveře, zateplit střechu nebo se zaměřit na plášť domu. V neposlední řadě vás nasměruje s výběrem správné technologie pro vytápění, co se jejího výkonu týče.
Stěny
Přes obvodové zdi může unikat až 30 % tepla, a tak se vyplatí je zvenku zateplit. Moderní izolační materiály, jako je třeba minerální fasádní vata, dům nejen izolují, ale také jsou propustnější vůči vlhkosti, takže se nemusíte bát plísní.
Střecha
Skrze strop a střechu může unikat až 20 % tepla. Teplý vzduch totiž přirozeně stoupá nahoru a pokud ho tam nic nezadrží, tak se dostává ven. Ideální je tak zateplit celý krov, nicméně jde o poměrně nákladnou investici.
Okna a dveře
Starší okna a dveře často dobře netěsní a propouštějí ven příliš mnoho tepla - až 40 %. Moderní okna s dvojitým nebo trojitým zasklením a dobře těsnící dveře mohou výrazně snížit tepelné ztráty. Dejte také pozor na škvíry a otvory kolem dveří a oken.
Okna hrají zcela klíčovou roli v udržení příjemné teploty a světelných podmínek u vás doma. Stará nebo špatně utěsněná okna mohou být hlavním zdrojem tepelných ztrát. Nová okna s izolačním dvojsklem, nebo dokonce izolačním trojsklem dokážou snížit tepelné ztráty o desítky % ve srovnání s klasickými jednoduchými skly. Ve starých domech nejčastěji najdete dřevěná zdvojená okna. Jejich výměnou za nová můžete dosáhnout velmi vysoké energetické úspory. Výměna oken neznamená jen snížení tepelných ztrát domu, ale i zvýšení komfortu. Nová okna se lépe udržují a především tlumí hluk, což ocení hlavně lidé, kteří bydlí v blízkosti rušné silnice či průmyslového areálu. Kromě toho výměnou oken s vhodnými složením skla v létě výrazně snížíte nechtěné tepelné zisky ze slunečního záření a v zimě bude v místnostech vyšší pocitová teplota.
Moderní okna slouží jako skvělá akustická izolace, která chrání majitele před hlukem zvenčí. Výměna oken v bytě nebo domě je dlouhodobou investicí. Výměna oken a dveří může zvýšit vaši bezpečnost, pokud zvolíte např. bezpečnostní kování. Návratnost je závislá na ceně energií a na tom, jakým způsobem doma vytápíte. Vzhledem k rostoucím cenám elektřiny je výměna neefektivních oken a dveří nejen ekologickým, ale i ekonomickým rozhodnutím. Pokud topíte elektřinou, je návratnost nejkratší, pokud máte svůj vlastní zdroj dřeva či vytápíte zemním plynem, návratnost bude delší. V každém případě je ale výměna oken za nová rozumným řešením, které vám přinese jenom samé benefity.
Na výměnu starých oken za nová můžete čerpat také dotaci, a to konkrétně z programu Nová zelená úsporám, která v září 2023 spustila celkem 3 projekty v rámci dotačního programu. Pokud se rozhodnete například pro výměnu starých dřevěných nebo plastových oken, pak vás jistě bude zajímat, jak dlouho taková výměna oken trvá. Výměna oken za nová je relativně náročná činnost, které je třeba věnovat dostatek času. Realizace zakázky trvá průměrně 1-2 dny, ale samozřejmě záleží na její velikosti. Výměnu oken je také lepší dělat před zateplením fasády. Před výměnou je ale vhodné mít již představu o provedení zateplení špalet a podle toho vhodně uzpůsobit rozměr oken.
Větrání
Větrání je pro udržení příjemného domácího prostředí potřeba. Pokud nebudete větrat, v domě se může držet vlhkost a vznikat plíseň. Správné větrání má však svá pravidla. Pokud v zimě topíte tzv. pánu bohu do oken (máte otevřené ventilačky a topení naplno) není to úplně ideální a tepelné ztráty tím rozhodně nesnižujete… Větrejte proto krátce, ale zato intenzivně, aby se vnitřní vzduch obměnil co nejrychleji a tepelná ztráta se minimalizovala. Zapomeňte na otevírání větračky na celý den. Právě tohle je způsob, jak přijít o teplo, za které platíte, a pocitově stejně nebudete mít v interiéru čerstvý vzduch. Jediné, čeho dosáhnete, budou studené stěny a vyšší účty za energie. Držte se proto jednoduchého pravidla: větrejte krátce a intenzivně.
Výběr topného systému s ohledem na tepelnou ztrátu
Nepodcenit tepelnou ztrátu vašeho domu při výběru tepelného čerpadla. Jakmile řešíte vytápění domu, informace o tepelných ztrátách je pro váš projekt naprosto klíčová. Pokud tento údaj na základě odhadu předimenzujete, pravděpodobně si domů pořídíte zdroj vytápění, který bude mít zbytečně vysoký výkon, a celá investice se vám prodraží. Navíc nemusí pracovat zcela efektivně. Na jaře a na podzim bude tepelné čerpadlo s příliš velkým výkonem tzv. cyklovat a může se i dřív porouchat. V opačném případě bude výkon jednotlivých zdrojů nedostatečný a nepodaří se vám objekt vyhřát tak, jak byste potřebovali. Do vyhřívání vám může například zasahovat bivalentní zdroj tj. elektrokotel, takže snížíte efektivitu nového systému.
Dejme tomu, že vlastníte dům o velikosti 120 m2. Tepelná ztráta vaší nemovitosti má hodnotu 9 kW. Pokud si pořídíte tepelné čerpadlo s výkonem jen 9 kW, v zimě budete často muset ohřívat užitkovou vodu pomocí elektrické patrony, protože tepelné čerpadlo pokryje jen tepelnou ztrátu domu a na ohřev užitkové vody jeho výkon již stačit nebude. Daleko efektivnějším a v dlouhodobém horizontu i výrazně úspornějším řešením je pořídit si tepelné čerpadlo s o něco větším výkonem.
I přesto se může stát, že od konkurenčních dodavatelů dostanete cenově o něco zajímavější nabídku. V takovém případě se mějte na pozoru. Je totiž velmi pravděpodobné, že vám nabízí produkt, který má horší kvalitu nebo nižší výkon. Při výpočtu nezbytného výkonu pro vaši nemovitost samozřejmě zohledňujeme všechna její specifika. Jako základní kritérium se nám však osvědčila užitná plocha domu. Následující tabulka ukazuje orientační doporučení výkonu tepelných čerpadel právě podle velikosti domu.
| Užitná plocha domu (m²) | Orientační výkon tepelného čerpadla (kW) |
|---|---|
| Do 80 | 6 - 8 |
| 80 - 120 | 8 - 10 |
| 120 - 160 | 10 - 12 |
| 160 - 200 | 12 - 14 |
| Nad 200 | 14+ (individuální posouzení) |
Dalším důležitým kritériem je zateplení domu, které má značný vliv na jeho tepelnou ztrátu. Všechny detaily s vámi rád pečlivě probere náš obchodně technický zástupce.
Výkonová dimenzace elektrického topení se provádí podle tepelné ztráty. Protože vzhledem k téměř 100% účinnosti přeměny elektrické energie na teplo se u elektrických přímotopných systémů instalovaný příkon rovná výkonu, měl by v praxi instalovaný výkon být o něco vyšší než tepelná ztráta (rezerva na dynamiku). Instalovaný příkon ale může být klidně dvojnásobný než tepelná ztráta, spotřebu energie to při provozu systému řízeného regulací neovlivní! Regulace zapíná a vypíná topení neustále dokola tak, aby udržela teplotu na nastavené hodnotě. Protopíte stejně, pokud topíte systémem o výkonu 1000 W s provozním časem 10 minut nebo výkonem 2000 W s provozním časem 5 minut. U obou variant je spotřebovaná energie shodná. Skutečná spotřeba tepla je v závislosti na venkovních podmínkách poplatná právě a jen aktuální tepelné ztrátě.
tags: #tepelna #ztrata #velmi #tezkych #staveb #vysvětlení