Prestrezanje toplote in hladu zemlje je znana ideja, nova pa je postavljanje stavb na jeklene pilote, ki so nosilni in hkrati grelno– hladilni elementi.
Stavbo Technopolis v finskem mestu Jyväskylä so postavili v 18 mesecih, deluje od lanskega aprila in stoji na jeklenem okviru, ki ga podpira 367 pilotov. Tehnični del projekta sta izvedla finski jeklarski koncern Ruuki in znan proizvajalec energetske opreme Uponor.
|
Stavba SmartHouse stoji na pilotih in je v celoti ogrevana ter hlajena z zemljo |
Pilot je izmenjevalec
Jekleno cev, običajno s premerom 14 cm zabijejo v podlago s hidravličnim kladivom, ki določa tudi smer in naklon. Če je teren mehak, dobi cev konici podoben nastavek, če je skalnat pa na čelo vsake cevi pritrdijo vrtalno ploščo, nato pa jo s kombinacijo udarjanja in vrtenja uvrtajo v tla. Ti postopki so znani in preizkušeni, zato je s tehničnega vidika vsaka sestava tal dobra za ta namen. Globino in število pilotov določijo z ozirom na toplotne in statične potrebe stavbe, saj mora ta »iglasti« izmenjevalec prestreči dovolj energije, da se bo vložen denar čim prej povrnil. Naklon cevi znaša največ 27° od vertikale, da ohrani dobre statične lastnosti. Običajno je stik vrha pilota in nosilnega ogrodja stavbe izveden kot tečaj, ki prevzame drobne premike med stavbo in podlago, vrh cevi pa vedno odrežejo pravokotno na os. Cevi običajno niso zaščitene proti koroziji, zato predvidijo dodatek, ki zagotavlja trdnost in nosilnost za vso predvideno dobo uporabe.
|
Pilote zabijajo v mehko in uvrtajo v skalnato podlago, pozimi grejejo poleti pa hladijo stavbo |
|
Utež potegne cevno zanko v pilota, nato ga zalijejo z ekspandirnim betonom |
Zabetonirana notranjost
V vsako cev nato spustijo utež, ki za seboj potegne cevno zanko, po kateri se bo pretakala voda z dodatki, ta pa bo pilotu in zemlji okrog njega dodajala ali odvzemala toploto. Postopek je enak kot pri postavitvi vertikalne zemeljske sonde, razlika pa v tem, da je sonda ožja in ni nosilna To vodo nato vodijo v toplotno črpalko, ki prestreže zajeto toploto in jo pošilja v sistem ogrevanja stavbe. Pilotno cev nato zalijejo z betonom, ki se med sušenjem širi, da ohrani dober kontakt za prenos toplote. Odločitev za tak način zajemanja toplote temelji na poskusih in izračunih, ki so pokazali, da se bo investicija povrnila v 6 do 8 letih, kljub temu, da so finske zime zelo hladne. Izvedba z energijskimi piloti je še posebej primerna za stavbe, ki potrebujejo ogrevanje in hlajenje, javne zgradbe, hotele in nakupovalne centre. Ogrevanje omogočajo toplotne črpalke, za hlajenje pa običajno zadostuje samo običajen pretok skozi podzemske pilote, brez sodelovanja toplotne črpalke. S tem poleti tudi povratno ogrevajo teren pod stavbo in povečujejo zalogo toplote za zimo. Ker stavba stoji na pilotih, problem zamrzovanja terena pod njo odpade, kar je dodatna prednost pred stavbami z o običajnim temeljenjem
|
Naklon, tip in dolžino pilota določijo energetski in gradbeni inženirji |
|
Tehnika zabijanja pilotov za temelje je znana in preizkušena |
Pet kilometrov cevi
Pod stavbo se nahaja 367 pilotov, ki so skupaj dolgi 5 km, na njih pa sloni 270 ton težak jekleni nosilni okvir. Od vseh pilotov jih je samo 38 energetskih, s katerimi bodo pokrili 70% ogrevalnih in 100% hladilnih potreb. Ti zadostujejo za ogrevanje kar 10.000 m2 uporabnih površin, ki so ogrevane in hlajene s stropnimi paneli. V življenjski dobi stavbe bodo energijski piloti okrog 10 krat povrnili investicijo vanje, zato se je vgradnja zagotovo splačala. Stavba je do sedaj delovala eno poletje in prvo zimo, izmerjene vrednosti pa sedaj primerjajo s predvidenimi. Podjetje Technopolis, ki je stavbo zgradilo, predvideva energetsko prenovo svojih 160 starejših objektov, ki jih nameravajo posodobiti na podoben način, saj to tehnologijo lahko uporabijo za vse tipe zgradb. S podzemskimi sondami, ki bi jih zabijali poševno pod stavbo, bi na enak način zajeli toploto za njihovo delovanje. Finci vso svojo elektriko dobijo iz obnovljivih virov, zato so toplotne črpalke pri njih vir toplote, ki je okoljsko popolnoma neoporečen.
Povezane vsebine
