Technické zařízení v pasivním domě 05.04.2011 Dietmar Kraus Diplom-Ingenieur kraus energiekonzept, München 1
Obsah Technické zařízení v pasivním domě Porovnání primární energie 2
Technické zařízení: Zvláštnosti v zásobování teplem v pasivním domě Extrémně nízká roční potřeba energie na vytápění 15 kwh/(m²a); cca 75% méně než v průměrných novostavbách. Potřeba energie na teplou vodu potřeba energie na teplou vodu cca 18..35 kwh/(m²a) energie na vytápění ca. 15 kwh/(m²a) jsou nutné efektivní a nenákladné systémy na přípravu teplé vody, přitápění JAK a KDE se umístí není důležité možné jsou: radiátory nebo plošné topení (umístění v místnosti je druhořadé) nebo teplovzdušné vytápění Velmi nízká tepelná zátěž maximalní tepelná zátěž cca 10 W/m² cca 70% až 80% méně než u průměrných novostaveb 3
Přehled výroby tepla Výroba tepla Tepelné solární zařízení Dálkové teplo Tepelné čerpadlo Kotel Kompaktní přístroj opce pro teplou vodu Ffosilní paliva Odpad Sekané dřevo Bioplyn Geotermální Solární země vzduch voda Přívod vzduchu Odpadní vzduch Fosilní paliva Biomasa Tepelné čerpadlo na odpadní vzduch Tepelné čerpadlo solanka Tepelné čerpadlo vzduch Zemní plyn 4 Quelle: Krause, Kraus
Pasivní dům kompaktní přístroj Definice kompaktního přístroje: Větrání s rekuperací, registr přívodu vzduchu a s event. integrovanou ochranou proti námraze Výroba tepla (dnes kromě tepelného čerpadla) Zásobník (event. návaznost na solární energii) Regulace Výhody: Průmyslově sladěné komponenty a regulace Zjednodušená instalace Méně rozhraní / možností chyb Menší potřeba na prostor Umístění je možné v technické místnosti v bytě. 5
Popis principu: Pasivní dům kompaktní přístroj včetně větrání Dnes k dispozici: Topný výkon cca 0,9 1,7 kw Typ. zásobník 200 l (evtl. s napojením na solární energii) Množství vzduchu 100 300 m³/h Kompaktgerät 6 Bildquelle: EZA, Prof. Krause
Příklad: Kompaktní přístroj pro pasivní domy První kompaktní přístroj certifikovaný Institutem pasivních domů v Německu (březen 2009) 7 Quelle: drexel&weiss
Kompaktní přístroj s větším topným jmenovitým výkonem Dnes k dispozici: Topný výkon cca 2 4,5 kw Typ. zásobník 200-300 l (event. s napojením na solární energii) Množství vzduchu 70 400 m³/h Kompaktgerät 8 Bildquelle: EZA, Prof. Krause
Kompaktní přístroj včetně větrání Kompaktní přístroj s tepelným čerpadlem solanka a funkcí pasivního chlazení 4 kw topný jmenovitý výkon Volitelný zásobník na teplou vodu 9 Quelle: drexel&weiss
Kompaktní přístroj tepelné čerpadlo - venkovní vzduch Tepelné čerpadlo venkovní odpadní vzduch Větrání s rekuperací Elektrické dotápění Příprava teplé vody Napojení na solární energii Topný výkon do cca 6 kw 10 Quelle: tecalor
Kompaktní přístroj pro velké jednotky Centrální větrání Decentralizované ventilátory a topný registr Decentralizované tepelné čerpadlo (solanka) k vytápění a přípravě teplé vody teplé rozvody vzduchu v budově Rozvod solanky jako zdroj tepla 11 Quelle: drexel&weiss
Časová úsečka pro kompaktní přístroje (PHPP) Required Heating Power in kw 3,0 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Q el,heiz Q WP,heiz Příklad: Tepelná zátěž 2,3 kw Výkon pro teplou vodu 0,45 kw max. topný výkon kompaktního přístroje 1,4-1,6 kw Tato plocha představuje roční potřebu přímého elektrického dotápění 0 50 100 150 200 250 300 350 days Q WW 12 Quelle: Prof. Krause
Tepelné čerpadlo kompaktní přístroj: zvláštnosti Dávat pozor na zvukovou izolaci: zvláště hluboké frekvence (50 Hz) jsou ve stavbách těžko regulovatelné Sommerbypass ve větracím zařízení je důležitý. V létě dodává zemní kolektor dodatečně studený čerstvý vzduch. Volitelně se může tep. čerpadlo nastavit tak, aby se jím dalo v omezené míře i chladit. Důležité: chlazení klasickým tepelným čerpadlem (vzduch) nefunguje ve velmi teplých klimatických regionech Maximální teplota přiváděného vzduchu 52 se často kompaktními přístroji nedosáhne. Zemní kolektor je většinou nutný k předehřátí nasátého odpadního vzduchu v zimě. Elektrický registr na ochranu před námrazou by se u tepelných čerpadel neměl používat. 13
Systémy vytápění místnosti: přídavné topné plochy u teplovzdušného topení Přídavné topení je nutné do koupelen, aby se zajistilo 24 C K tomu se nabízí: Koupelnové topné žebříky (voda nebo elektřina) Elektrické tepelné zářiče Podlahové vytápění (voda nebo elektřina) V každém případě by se topení mělo zapínat jen tehdy, když se bude potřebovat: spínací hodiny s termostatem v koupelně u vodních systémů musí být možný i návrat k oběhovému čerpadlu Přídavná topení v ostatních místnostech se budou zapínat přes pokojový termostat Bodová přídavná topení v oblasti velkých skleněných ploch mají smysl v případě, že se jedná o společenskou místnost 14
Systémy vytápění místnosti: další topné systémy Quelle: V zásadě jsou všechny konvenční topné systémy použitelné i v pasivních domech Výhoda v pasivním domě: umístění topného systému v místnosti je volitelné, tím jsou možné nižší náklady na instalaci Doporučení: Nasadit, pokud možno, co nejrychleji reagující systémy jako např. radiátory Pomalejší systémy v velkou tepelnou kapacitou mohou vést ke snížení využití tepelných zisků a k přetápění Návrat k oběhovému čerpadlu smysluplný (tzn. čerpadlo běží, pokud existuje požadavek na teplo) Nevýhody: příp. žádná výhoda v nákladech oproti nízkoenergetickému domu Možné výhody: rozdělení větrání a topení při malém obsazení domu při malém zatížení vlhkosti Autor: Prof. Dr. Harald Krause 15
Příklady Řadový dům, Arch. Beate Wolf, München Prostřední řadový dům, sanace, 2006 WFL: 130 m² EKZ: 14 kwh/m²a HL: 15 W/m² EEB-HT: ca. 23 kwh/m²a Technické zařízení: Kompaktní přístroj pro pasivní domy (D&W Aerosmart M) 1,4 kw Vzduchové topení Elektrické předehřívání 16 Photos: Arch. Beate Wolf
Příklady EFH L., Bobingen Samostatně stojící RD, novostavba, 2009 WFL: 171 m² EKZ: 15 kwh/m²a HL: 13 W/m² PEB (EnEV): 20 kwh/m²a Technické zařízení: Kompaktní přístroj pro pasivní domy (D&W Aerosmart X²) 3,5 kw Plošné topení Sole-EWÜ 17 Photos: Arch. Beate Wolf
Příklady EFH R., Wessobronn Samostatně stojící RD, novostavba, 2010 WFL: 240 m² EKZ: 14 kwh/m²a HL: 13 W/m² PEB (EnEV): 13 kwh/m²a Technické zařízení: Oddělení větrání (Paul Thermos) Kamna na dřevo Zásobník 1600 l 12 m² ST 18
Příklady Výrobní hala a kancelář Weissenseer Holzsystembau, Greifenburg Rakousko Nicht-WB, novostavba, 2008 3100m² hala, 900 m² kancelář EKZ: 10 příp.. 5 kwh/m²a HL: 17 příp. 8 W/m² KL: 5 W/m² PEB (EnEV): 20 kwh/m²a Technické zařízení: Větrací jednotka pro pasivní domy v kanceláři Plošné topení/chlazení Sole-EWÜ Sole/Wasser-WP 19 Photos: Weissenseer Holzsystembau
Příklad- krátké vedení rozvodů Beispiel: Kassel Marbachshöhe Planung: innovatec / Otte 20 Quelle: PHI
Výroba tepla: Primární energie dodaná energie Autor: Prof. Dr. Harald Krause 21
Výroba tepla: Srovnání dodané energie Vergleich Endenergie im Passivhaus, 200m², 5 Personen Srovnání dodané energie v pasivním domě, 200 m 2, 5 osob 12000 Haushalt 10000 4160 Hilfsenergien Endenergie in kwh/a 8000 6000 4000 2000 7407 4160 4440 Heizung+WW 4160 4160 2900 2100 4160 3180 4240 4240 0 Autor: Prof. Dr. Harald Krause Gas Gas mit Solar WP- Kompakt WP- Kompakt mit Solar Pellets mit Solar HH-Geräte optimiert 22
Výroba tepla: Srovnání dodané energie Vergleich zwischen EnEV und Passivhaus, 200m², 5 Personen 35000 30000 4160 Haushalt Hilfsenergien Endenergie in kwh/a 25000 20000 15000 10000 5000 0 Autor: Prof. Dr. Harald Krause 26860 EnEV - Gas 4160 7407 Gas 4160 4440 Gas mit Solar Heizung+WW 4160 4160 2900 2100 WP- Kompakt WP- Kompakt mit Solar 4160 3180 4240 4240 Pellets mit Solar HH- Geräte optimiert 23
Výroba tepla: srovnání primární energie Vergleich Primärenergie, Passivhaus, 200m², 5 Personen 20000 18000 Haushalt Primärenergie in kwh/a 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 Autor: Prof. Dr. Harald Krause 11240 8147 Gas 11240 5812 Gas mit Solar 11240 8540 WP- Kompakt 11240 6560 WP- Kompakt mit Solar Heizung+WW 11240 8720 1800 1800 Pellets mit Solar HH-Geräte optimiert 24
Výroba tepla: Srovnání nákladů Vergleich Kosten, Passivhaus, 200m², 5 Personen 1600 Kosten in pro Jahr 1400 1200 1000 800 600 400 200 832 832 651 832 427 632 832 488 Haushalt Heizung+WW 832 636 270 238 0 Autor: Prof. Dr. Harald Krause Gas Gas mit Solar WP- Kompakt WP- Kompakt mit Solar Pellets mit Solar HH-Geräte optimiert 25