Nizkoenergijske in pasivne hiše

Nizkoenergijske in pasivne hiše morajo zagotavljati nizko porabo energije in visoko stopnjo bivalnega ugodja, kar omogočajo učinkovite ogrevalne in prezračevalne naprave.

Za energijsko varčne hiše so razen nizkih stroškov za ogrevanje pomembni še učinkovitost ogrevanja, prezračevanje in priprava sanitarne vode. Z omejevanjem toplotnih izgub se zmanjšujejo tudi specifične toplotne izgube na kvadratni meter ogrevane stanovanjske površine. Te se od nekdanjih 100 W/m2 pri običajnih stavbah postopoma pomikajo na približno 40 W/m2, kar velja za nizkoenergijske hiše. Še nižje specifične toplotne izgube imajo pasivne hiše, kjer izgube ne presegajo 10 W/m2. Tako majhne toplotne izgube zahtevajo nizkotemperaturne ogrevalne sisteme in uporabo obnovljivih virov. Iz omenjenih razlogov se vgrajujejo ploskovna ogrevanja (talno/stensko) ali kompaktni ogrevalni moduli za ogrevanje z zrakom, kjer se kot vir toplote koristi toplotna črpalka. Uporaba ogrevalnega sistema z zrakom je enostavna in omogoča enostavno hlajenje prostorov, prezračevanje in pripravo vpihovanega zraka (vlaženje in čiščenje). Zaradi vgradnje prezračevalne naprave za rekuperacijo toplote se bistveno izboljša učinkovitost sistema.

Specifična letna poraba toplote

Ogrevanje zgradb ima velik vpliv na rabo energije. Zmanjšanje rabe energije za ogrevanje je zaradi ekoloških problemov nujno, če želimo obdržati primerno kakovost okolja. Z dobro toplotno izolacijo in tesnostjo zgradbe lahko porabo energije za ogrevanje bistveno zmanjšamo in s tem manj obremenjujemo okolje. Pri načrtovanju ogrevanja in hlajenja nizkoenergijskih in pasivnih hiš je pomembno tudi prezračevanje, ki ne prispeva samo k manjši porabi energije, temveč omogoča tudi prijetno bivanje. Majhne toplotne izgube, koriščenje notranjih toplotnih virov in sončne energije omogočajo vgradnjo virov toplote zelo malih moči, zato namesto klasičnih ogrevalnih sistemov vgradimo kompaktne toplotne module. Specifična letna raba toplote za ogrevanje nizkoenergijskih hiš je manj kot 70 kWh/(m2a). Mednje prištevamo tudi tako imenovane trilitrske hiše, ki porabijo letno za ogrevanje manj kot 30 kWh/(m2a). Še manjšo specifično letno rabo energije za ogrevanje imajo pasivne hiše (PH), manj kot 15 kWh/(m2a).

Nizkoenergijske hiše (NEH) imajo ob uporabi kontroliranega prezračevanja z rekuperacijo toplote majhne toplotne izgube. Te znašajo, preračunano na kvadratni meter ogrevane površine, približno 40 W/m2. Še nižje specifične toplotne izgube imajo 3 l hiše, in to 20 W/m2, najmanjše toplotne izgube pa imajo pasivne hiše (PH), manj kot 10 W/m2.

Prezračevalne toplotne izgube je možno zmanjšati z boljšo zatesnitvijo zgradbe. To pomeni, da ni več možno zagotoviti naravne izmenjave zraka, potrebnega za zdravje in prijetno počutje stanovalcev. Optimalno izmenjavo zraka in s tem minimalne prezračevalne izgube lahko dosežemo le z mehanskim prezračevanjem. S sodobnim prezračevalnim sistemom se tako odpovemo prezračevanju skozi okna in nekontroliranim toplotnim izgubam. Izmenjava zraka v NEH je n < 50 .. 1,5 h-1 in PH n50 < .. 0,6 h-1.

Kompaktni toplotni moduli

Nizkotemperaturne sisteme ploskovnih ogrevanj (talno, stensko) s kompaktnimi kotli na olje ali plin in sisteme s toplotno črpalko vse pogosteje uporabljamo tudi za manjše individualne zgradbe. Za manjše enodružinske NEH s površino 100 m2 in toplotnimi izgubami 40 W/m2 potrebujemo vir moči le 4 kW. Zaradi tako majhne moči kotlovnica ni potrebna, zato vgrajujemo kompaktne vire toplote (stenske plinske in oljne kotle), toplotne črpalke in solarne sisteme za pripravo tople sanitarne vode.

Toplotna črpalka za koriščenje toplote odtočnega zraka

Za večje enodružinske PH z ogrevalno površino od 300 do 500 m2 in toplotnimi izgubami 10 W/m2 potrebujemo vir moči le do 6 kW. Toplotna črpalka in prezračevalna naprava sta vgrajena v kompaktni izvedbi. Hranilnik toplote je ločen, prostornina je 500 litrov.

Pasivno hlajenje in prezračevanje

Za prezračevanje in hlajenje NEH in PH lahko uporabimo tudi pasivno hlajenje preko toplotnega prenosnika raztopina/zrak. Zrak se pozimi predgreje v zemeljskem kolektorju, v letnem času pa ohladi. Med prostori v zgradbi, iz katerih se zrak odvaja in dovaja, maramo zagotoviti pretok zraka (odprtine v vratih ali stenah, zvočno izolirane) in ustrezno regulacijo s konstantnim volumskim pretokom dovodnega in odvodnega zraka, neodvisno od statičnega tlaka. Vtočne in odtočne ventile je treba vgraditi tako, da je možen neposreden tok zraka med prostori in zagotovljeno prezračevanje celotnega prostora. Kanali so lahko z okroglim presekom ali so ploščati, združeni v razdelilnik in zbiralnik. Za preprečevanje prenosa zvoka je treba med prezračevalno napravo in razdelilnikom vgraditi ustrezen dušilnik zvoka, prav tako vtočne in odtočne kanale. Prezračevalno napravo je najbolje postaviti znotraj izolacijskega ovoja zgradbe in v suhi prostor, da je zaščitena pred zmrzovanjem. Zajem zunanjega zrak je na fasadi ali podstrešju.

Priprava tople sanitarne vode

Pri NEH in PH uporabljamo sprejemnike sončne energije (SSE) za pripravo tople sanitarne vode in v kombinaciji z drugi ogrevalnimi sistemi tudi za ogrevanje. Vgrajujemo samo SSE, ki so izdelani s sodobno tehnologijo, da povečamo učinkovitost pretvarjanja sončne energije v toploto, kar je značilnost vakuumskih SSE. Pri teh SSE zberemo letno do 600 kWh/m2SSE toplote. Hranilniki toplote (HT) so lahko kratkotrajni in shranjujejo toploto za nekajdnevno delovanje ali pa shranjujejo toploto za nekajmesečno delovanje. Za pripravo tople sanitarne vode in podporo ogrevalnemu sistemu se pri nizkoenergijskih in pasivnih hišah v večini uporabljajo toplotna črpalka in sprejemniki sončne energije (površina SSE med 12 in 30 m2). Če vgradimo samo sistem za pripravo TSV, bi zadoščala za eno družino površina SSE od 4 do 9 m2.

Vgradnja ogrevalnih sistemov pri nas

V zadnjih dveh letih je za ogrevanje družinskih hiš v Sloveniji instaliranih približno 600 toplotnih črpalk. Za ogrevanje NEH se vgrajujejo nizkotemperaturni ogrevalni sistemi, kombinacija talnega in stenskega ogrevanja, medtem ko se 3-litrske hiše v večini ogrevajo s toplim zrakom. Pasivne hiše, ki jih pri nas zelo malo, se ogrevajo s toplim zrakom ali stenskim/talnim ogrevanjem. Skoraj 80 odstotkov vseh vgrajenih toplotnih črpalk kot vir toplote koristi toploto površinske zemlje. Ravnih zemeljskih kolektorjev je položenih približno 80 odstotkov, kompaktnih samo 20 odstotkov.

Za ogrevanje in prezračevanje PH vgrajujemo toplotne kompaktne module, ki vsebujejo toplotno črpalko, prezračevalno napravo z rekuperacijo toplote in hranilnik toplote z možnostjo priklopa na sončne sprejemnike toplote.

Dobro je vedeti...

Za nizkonergijske hiše je značilno:

• povečana toplotna zaščita,
• sodobni ogrevalni in prezračevalni sistemi,
• pasivno-solarno koriščenje sončne energije,
• koriščenje odpadne toplote odtočnega zraka prezračevalnih naprav.

(Vir: www.vecer.si)