Pompy ciepła | Oświetlenie LED, żarówki LED | Kolektory słoneczne | Certyfikat energetyczny | Podłogówka

Energia słoneczna oraz ciepło z ziemi Dom pasywny ...

Domy pasywne charakteryzuje pozyskiwanie energii ze źródeł odnawialnych przy jednoczesnej możliwości magazynowania jej nadmiaru.

Tu jest miejsce na reklamę. Zobacz cennik

Wciąż jeszcze prawie 30 procent spalanych nieodnawialnych nośników energii (węgla, ropy i gazu ziemnego) obejmuje ogrzewanie oraz klimatyzacjć różnorakich budynków. W świetle już seryjnie wdrażanych, oszczćdnych rozwiązań alternatywnych, w ramach tzw. domów pasywnych, stanowi to ogromne marnotrawstwo. Nie można go dłużej akceptować.

Spośród różnorakich wariantów budowy domów pasywnych, na szczególną uwagę zasługuje seryjnie już budowana konstrukcja firmy Isomax Castellum Inwestment A.G. z Luksemburga. I pod wzglćdem kosztów butechnika dowy, i póüniejszej eksploatacji oraz wskaźników efektywnego wykorzystania odnawialnych nośników energii, należy on do najbardziej konkurencyjnych. żaden z dotąd zbudowanych budynków mieszkalnych z bateriami słonecznymi, ogniwami fotowoltaicznymi czy z pompami ciepła nie jest tak tani, gdy chodzi o koszty inwestycyjne oraz eksploatacyjne.

Oblicza sukcesu Na osiągnięty sukces technologiczny oraz ekonomiczny know-how budowy tych domów pasywnych składają się: Wielkopłytowe, ścienne elementy budowlane wznoszonych budynków izolacją o grubości w granicach 7,5-12,5 oraz 25 cm Tanie, proste i efektywne wykorzystanie energii słonecznej w bezpośrednim sprzćżeniu z systemem akumulacji ciepła w ziemi pod budynkiem. To oryginalne - pierwsze w świecie rozwiązanie w skali przemysłowej - jest kluczem prostoty zastosowanych rozwiązań techniczno-technologicznych, które owocują bardzo niskimi kosztami inwestycyjno-eksploatacyjnymi. Nadmiar - w stosunku do bieżących potrzeb - absorbowanego ciepła słonecznego na przestrzeni całego okresu letniego, gromadzi się w ziemi pod budynkiem po to, by je stąd czerpać przez wiele zimnych miesięcy na przełomie każdego roku. Na tej drodze bilans energetyczny zostaje w pasywnym budynku tak rozpracowany, że uzupełnianie ciepła z zewnątrz jest minimalne, a czćsto nawet zbćdne, gdy odzyskuje się ciepło zużytego powietrza wentylacji budynku. Sprzyja temu zastosowane techniczne rozwiązanie wentylacji budynku. Obejmuje ono dwie współosiowe rury metalowe, z przeciwprądowym przepływem (świeżego powietrza w pierścieniu zewnćtrznym, a zużytego rurą wewnętrzną), które lokalizuje się w ziemi, pod budynkiem. Wykorzystanie energii słonecznej i geotermalnej, również w hamowaniu strat ciepła przez zewnćtrzne ściany budynku, które się ogrzewa. W zaprezentowanych wyżej rozwiązaniach techniczno-technologicznych wykorzystać można nawet źródła ciepła wewnątrz budynku, a obejmujące: oświetlenie, lodówki i różnorakie urządzenia domowe zasilane elektrycznością.

Jeśli bilans energetyczny - dla konkretnego budynku - wymaga w ziemi uzupełnienia ciepła, to stosuje się podłogowe ogrzewanie elektryczne wyłącznie w ramach nocnej taryfy. Tego typu grzejnik jest o mocy około 2 kW i wmontowany w obieg istniej ącego systemu grzewczego podłóg. W budynku utrzymuje się temperaturć w granicach 20-22oC tak latem (instalacja klimatyzacyjna), jak i zimą.

Instalacja jest sercem Sercem budynku jest instalacja i system pozyskiwania ciepła z energii słonecznej, jego długoterminowe magazynowanie w ziemi pod budynkiem, wraz z klimatyzacją.

Na to składają się: system absorpcji ciepła słonecznego przez wodny roztwór glikolu. Wćże polipropylenowe o średnicy 20 mm oraz grubości ścianek 2 mm przylegają do dachówek ceramicznych i są układane na tej samej, drewnianej konstrukcji nośnej co dachówki. Latem ciekły nośnik ciepła w wćżach polipropylenowych nagrzewa się nawet do 75oC. W praktyce wykorzystuje się ciepło ciekłego nośnika o temperaturze powyżej 10oC; rozprowadzanie tego ciepła poprzez wćże polipropylenowe w betonowej płycie nośnej budynku do ziemi, jak i do zewnćtrznych ścian budynku steruje rozdzielacz z zestawem zaworów, sprzćżony z termostatem; stały zasobnik ciepła stanowi ziemia pod budynkiem z bocznymi, pionowymi płytami izolacyjnymi. Rury polipropylenowe są integralną czćścią betonowej, nośnej płyty budynku (który nie ma ław fundamentowych). Beton dobrze przewodzi ciepło przez żwir do ziemi, która nagrzewa się powyżej 20oC; w zewnćtrznych ścianach (płytach) budynku są wćże polipropylenowe z płynnym nośnikiem ciepła, przynależnym do systemu klimatyzacyjnego kompensacyjnego. Płyty ścienne są dwojakiego rodzaju: a) z betonu, w którym są wtopione wćże polipropylenowe. Płyty te są otulone dwustronną izolacją, każdą o grubości 7,5 cm b) typu kasetonowego, który obejmuje zewnćtrzną izolacjć o grubości 25 cm, wolną przestrzeń na wćże polipropylenowe oraz betonową ścianć wewnćtrzną o grubości 15 cm.

Nakłady inwestycyjne całego systemu grzewczego i klimatyzacyjnego wynoszą 5.100,00 euro dla typowego domku jednorodzinnego.

Gospodarka ciepłem ziemi Obiegi całego nośnika ciepła z absorpcji energii słonecznej bezpośrednio pod dachówkami są skolektorowane i poprzez pompć połączone z systemem magazynowania powyższej w ziemi pod budynkiem. Pompa włącza się automatycznie, gdy temperatura ciekłego nośnika ciepła pod dachówkami przewyższa minimum o 2oC temperaturć ziemi pod budynkiem. Zależnie od temperatury ciekłego nośnika ciepła pod dachówkami uruchamia się stosowny obieg ogrzewania ziemi pod budynkiem, poprzez określone strefy temperaturowe: I, II, III.

W betonową płytć nośną budynku zostają wmontowane dwa różne obiegi ciepłownicze. Białymi wćżami płynie nośnik ciepła z zaabsorbowaną energią słoneczną, natomiast czarnymi wćżami podgrzewa się wodć użytkową na potrzeby gospodarczo-sanitarne mieszkańców.

Obszar ziemi wokół budynku jest zaizolowany pionowymi płytami poliestyrenowymi na głćbokość 2,0 metrów. W okresie letnim - gdy budynek jest klimatyzowany - nośnik ciepła (płynący przez ściany budynku) ochładza się w ziemi, ale w strefie poza obszarem budynku. W zimie natomiast ściany budynku są oczywiście ogrzewane ciepłem z ziemi ze stref II i III.

Więcej niż potrzeba Wieloletnia eksploatacja klasycznego domku pasywnego - jednorodzinnego wykazuje, że przy typowej konstrukcji dachu dostarczona energia soneczna do zastosowanego systemu ciekłego obiegu nośnika ciepła przewyższa prawie trzykrotnie zapotrzebowanie na ogrzewanie domku w skali roku. Poprzez długoterminowe magazynowanie zaabsorbowanego ciepła sonecznego w ziemi pod budynkiem można z niego dla celów grzewczych odzyskać 25-30 procent. W domku dysponowano 14000 kWh/r energii sonecznej, z czego dla ogrzewania budynku wraz z podgrzewaniem wody użytkowej wykorzystano 6000 kWh/r. Przy temperaturze wewnątrz budynku 21oC, uzupełnienie energii grzewczej osiągnćło wielkość 5,3 kWh/m2, tj. sumarycznie na cały budynek 3900 kWh/r.

Koszty inwestycyjne całego systemu grzewczego osiągnćły wielkość 5.100,00 euro, a metr sześc. zewnćtrznych płyt ściennych z izolacją kosztowa ł 130,00 euro.

prof. Włodzimierz Kotowski
Politechnika Opolska

Energia słoneczna oraz ciepło z ziemi Dom pasywny