Nemški inštitut za Bivanje in okolje (IWU) iz Darmstadta je po nalogu ministrstva za okolje izdelal študijo v kateri so iskali najboljšo rešitev za kombinirano ogrevanje nizkoenergetskih hiš. Ozadje te raziskave temelji na domnevi, da uvajanja gradnje pasivnih hiš ter njihovega delovanja ni možno enostavno prenesti na vse stavbe. Kljub temu, da lahko tudi starejše stavbe predelamo v nizkoenergetske objekte, pa z običajnimi pristopi za ogrevanje ne bomo mogli doseči željenega zmanjšanja vplivov na okolje. Iz 100 strani obsežne študije smo povzeli nekaj poudarkov, da bi predstavili možnosti kombinirane energetske preskrbe pasivne stavbe.
Simulacijski računi
Projektanti so uporabljali program Trnsys, ki dopušča prilagajanje vseh veličin, od izolacijske sposobnosti sten stavbe, do temperature in števila plasti v zalogovniku toplote. Kombinacija solarni kolektorji, peč na pelete in toplotna črpalka, ki prestreza toploto odpadnega zraka, so se v simulacijskih preračunih izkazali za najboljšo rešitev. Zlasti ob predpostavki, da na ta način ne bodo ogrevali samo novozgrajenih pasivnih hiš temveč mora sistem enako dobro delovati v obnovljenih starih stavbah, ki so dosegle nivo pasivne hiše. Enak sistem je uporaben tudi za oskrbo večstanovanjskih hiš, takšne elastičnosti in prilagodljivosti pa niso mogli doseči z nobeno drugo kombinacijo elementov ogrevalne tehnike. Vsi sestavni deli delujejo simultano, zato peletna peč ni predvidena samo za delovanje v najhladnejših dneh ampak je del stalno delujočega sistema.
|
Sestavni deli kombiniranega ogrevanja za pasivno stavbo |
|
|
Priklopi na večplastni centralni zalogovnik toplote |
Zalogovnik in kolektorji
Akumulator toplote je centralni del napeljave. Z variantnimi izračuni so dokazali, da volumen 300 l za enodružinsko hišo popolnoma zadostuje, imeti pa mora sistem ogrevanja, ki deluje v šestih plasteh s po 50 litri volumna. Simulacija delovanja 2 m visokega zalogovnika je pokazala, da je učinkovitost zelo visoka. Kolektorski del je obrnjen na jug, pod kotom 45°, v preračunih pa so uporabili običajne ploščate kolektorje, s ploščino od 3 do 12 m2. Pri tem se je površina 6 m2 izkazala za zadostno in pravo velikost za 300 l zalogovnik.
Pelena peč
Potrebno je vgraditi izdelek, ki zrak za delovanje zajema v zunanjosti hiše, saj mora biti pasivna hiša čim bolj zatesnjena. Izbira peči je kar velika, problem je velika moč, saj je na primer 10 kW peč odločno prevelika za enodružinsko pasivno stavbo. Čeprav je rezerva toplotne moči včasih dobrodošla, pa je dolgoročno delovanje predimenzionirane peči negospodarno. Tudi na tem elementu se pojavi podoben problem kot pri ostalih, saj izdelkov z majhnimi močmi in natančnim krmiljenjem še ni na trgu. Potrebno je doseči majhno moč in dobro zgorevanje, saj je ob majhnih obremenitvah porast CO in prahu v dimnih plinih previsok. Če tega ne rešimo, ne bomo dosegli zastavljenega cilja, ki zajema tudi okoljsko neoporečno delovanje.
Toplotna črpalka
Prestreza toploto izrabljenega zraka in lahko v stavbo vrne od 1 do 3 kW toplotne energije. Čeprav podobne naprave že obstajajo, pa izbira ni velika. Glavna pomanjkljivost je nezmožnost regulacije tako majhnih enot, saj bo objekt preskrbovala s toploto v kombinaciji s peletno pečjo, uravnoteževanje potrebne moči obeh virov pa ni tako enostavno. Znanje je na razpolago, trenutno pa je težava takšnih naprav v hrupu, ki ga povzročajo. Frekvence okrog 100 Hz so sicer komaj slišne, vendar se lahko po konstrukciji prenesejo do bivalnih prostorov. Problem z zvokom je potrebno rešiti pri viru, saj zvočna izolacija ni učinkovita ali pa je predraga.
Stroški
Kombinacijo solarnega sistema, peletne peči in toplotne črpalke za odpadni zrak so primerjali z običajnimi načini preskrbe z energijo takih objektov. Če sistem sestavijo iz elementov, ki jih danes dobimo na trgu, lahko cena preseže 40.000 € kar je odločno preveč. Za vodenje takšnega sistema potrebujemo zmogljivo in kompleksno avtomatiko programirano posebej za ta namen. Zato bo potrebno razviti nove rešitve, ki bodo dobavljive “v paketu”, sestavljene iz standardiziranih, vendar posebej prilagojenih delov, ki bodo povezani v celoto in zaradi tega cenejši. Posebej še zato, ker samo strošek izdelave projekta lahko naraste tudi do 5000 €. Simulacijski izračuni pa kažejo, da je takšna kombinacija ena najugodnejših, ne samo z vidika gospodarnosti temveč tudi obratovalne varnosti. Zgraditi bo potrebno več podobnih objektov, v katerih bodo taka postrojenja v resnici delovala in z meritvami potrditi teoretične izračune.
Povezane vsebine
