Budoucnost a minulost vytápění

Dětem a milovníkům zimní idylky je tajícího sněhu asi líto, ale ministr průmyslu a obchodu Jozef Síkela i díky oteplení může ujišťovat, že plynu máme dostatek. Objem v zásobnících stále přesahuje 80 procent a více zemního plynu v nich touto dobou bylo jen v roce 2014. Aktuální topnou sezónu tak Česko nejspíš zvládne. Co ale dál? Jaká je budoucnost vytápění?

Nejen v oblibě mezi uživateli, ale i z hlediska státní podpory pomalu nahrazuje donedávna preferované kondenzační plynové kotle. Nízkopříjmové domácnosti mohou v programu Kotlíkových dotací do konce roku 2024 získat na instalaci tepelného čerpadla příspěvek až 180 000 korun.

Ze známých důvodů se vytápění plynem nyní jeví jako problém. A i když elektřina bude vždy dražší než zemní plyn, protože se z plynu také vyrábí, v porovnání efektivity, a především udržitelnosti vychází jako nejúspornější varianta vytápění právě tepelné čerpadlo. Ovšem s poznámkou, že se zdaleka nehodí pro všechny objekty. Nicméně kvalitní zařízení dokážou z jedné kilowatthodiny elektrické energie vyrobit tři, pět i více kilowatthodin tepla.

Tepelná čerpadla fungují tak, že odnímají teplo ze svého okolí a podle daného typu jím ohřívají buď otopnou kapalinu nebo přímo vzduch. Podobný princip známe z kompresorových ledniček, u tepelného čerpadla ale funguje obráceně. Zatímco lednička chladí uvnitř a chladivo své teplo vyzařuje přes síť potrubí na zadní stěně pláště do prostoru, tepelné čerpadlo vnitřní prostor naopak ohřívá.

Chladivo, které získalo teplo buď z okolního vzduchu nebo ze země, je v kompresoru stlačeno, čímž se prudce zahřeje, a putuje do kondenzátoru. Tam své teplo odevzdá buď otopné vodě nebo přímo ohřívanému vzduchu, tím se ochladí a znovu zkapalní neboli zkondenzuje. Průchodem přes expanzní trysku ve venkovním výparníku se změní na ochlazený plyn, který přijme teplo ze svého okolí a putuje opět do kompresoru, a celý proces se znovu a znovu opakuje.

Podle toho, odkud se teplo přijímá a jakému médiu se předává, rozlišujeme různé typy tepelných čerpadel. Vzduch-voda přijímá teplo ze vzduchu a odevzdává je otopné vodě pro její další rozvod v radiátorech nebo v podlahovém systému, vzduch-vzduch ohřívá přímo vzduch v objektu. Typ země-voda získává teplo prostřednictvím vrtů ze země a typ voda-voda z vodních ploch nebo toků.

Podporovanými tepelnými zdroji jsou rovněž kotle na biomasu – dřevěné brikety, pelety nebo palivové dřevo. Automatický kotel na pelety se zásobníkem je v programu Nová zelená úsporám dotován až 100 000 korun. Při dodržení příslušných pravidel je vytápění dřevem a produkty na bázi dřeva ekologické.

Doposud doplňkové zdroje tepla jako krby a krbová kamna se s ohledem na současnou situaci opět dostávají ke slovu a přebírají ve vytápění domácností hlavní roli. Bohužel se to týká i kamen a kotlů na uhlí 1. a 2. emisní třídy, jejichž použití po 1. září 2022 původně zákon o ochraně ovzduší zakazoval. Platnost zákazu byla o dva roky posunuta a na kvalitě ovzduší to začíná být znát. S ohledem na růst cen uhlí i kvalitního palivového dřeva, které následují rostoucí ceny elektřiny a zemního plynu, se opět rozšiřuje trend pálit, co se dá.

Opětovné zprovoznění delší čas odstaveného topidla by měla předcházet jeho revize včetně kontroly spalinových cest a od věci není ani instalace detektoru kouře a oxidu uhelnatého, který vzniká nedokonalým hořením a je toxický se smrtelnými následky.

Otravy oxidem uhelnatým musely být v počátcích vytápění lidských obydlí celkem časté. Možná ne zcela fatální, ale provázené bolestí hlavy a nevolností asi docela obvyklé, uvážíme-li, že otevřené ohniště se nacházelo přímo v chýši a odvod kouře zajišťovaly jen netěsnosti v primitivní konstrukci stěn a střechy. Název dýmná jizba je tak docela přiléhavý. I když ohniště byla jen malá, sloužila kromě vytápění i k vaření a k osvětlení, a bývala proto situována uprostřed prostoru. Teprve později se přesunula k jedné ze stěn, kde mohl být cíleně vytvořen otvor pro odvod spalin z boku a nebo vzhůru stropem.

Jak se vyvíjela obydlí, zdokonaloval se i systém vytápění a zdroje tepla pro vaření. Budovaly se první jednoduché pece v podobě zaklenutých ohnišť, zpočátku hliněných nebo z kamenů vyskládaných na sucho, později i vyzdívané. První kouřovody mívaly vyústění pod střechou, kde se dým cíleně využíval k pomalému uzení. Dýmníky čili kozuby vyráběné ze dřeva a z obou stran pomazané jílem se pravděpodobně používaly již v polovině 9. století. Jak mohlo být takové vytápění a odvod spalin nebezpečné z hlediska výše zmíněné otravy či případného požáru, je nasnadě.

Dalším vývojovým stupněm byly krby vybavené komíny, jak je známe dnes. Nejstarší krby na našem území pocházejí z počátku 12. století a najdeme je v Soběslavově paláci na Pražském hradě nebo ve zřícenině hradu Přimda na Tachovsku. Románský sloh přinesl i jakési miniaturní krby –  malé výklenky s krátkým komínkem procházejícím skrz stěnu. Vytopit tehdejší kamenné stavby ale bylo velmi náročné a dlouho to trvalo. Jako jakési vnitřní zateplení tak sloužily koberce a rohože na stěnách a na podlaze, případně se uvnitř místnosti zbudovala ještě jedna menší, dřevěná, kterou bylo možno snáze vyhřát.

Od poloviny 13. století se nejprve v bohatých kupeckých domech a šlechtických sídlech a postupně i jinde stavěla kachlová kamna. Později se rozšířila i do venkovských stavení, kde se na peci i spávalo. Zámecká kachlová kamna byla svého druhu uměleckými skvosty. A zdokonalovala se i jejich funkčnost a komfort užívání, kdy se do nich například přikládalo z vedlejší místnosti, aby panstvo nebylo rušeno.

Ústřední topení řeší problém s nutností mít v každé místnosti zdroj tepla. Díky němu jsou z jednoho, ústředního zdroje horký vzduch nebo otopná voda či pára rozváděny po objektu. Současné systémy přitom jen zdokonalují nápad starověkých Římanů, kdy byla zděná pec umístěna v nejnižším poschodí, kanálky v podlaze a ve stěnách se odváděl horký kouř do komína a cestou vyhříval horní místnosti. Druhý užívaný způsob spočíval v tom, že pec nahřívala kameny, od nichž se ohříval vzduch a průduchy stoupal do vytápěných místností. Důmyslný princip po pádu římské říše v různých obměnách ještě nějaký čas využívaly středověké kláštery, ale časem zanikl, aby byl znovuobjeven v podobě současného podlahového vytápění.