Technické zařízení v pasivním domě 05.04.2011 Dietmar Kraus Diplom-Ingenieur kraus energiekonzept, München
1
Obsah
• •
2
Technické zařízení v pasivním domě Porovnání primární energie
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 • opce pro teplou vodu
4
Quelle: Krause, Kraus
Dálkové teplo • Ffosilní paliva • Odpad • Sekané dřevo • Bioplyn • Geotermální • Solární
Tepelné čerpadlo • země • vzduch • voda • Přívod vzduchu • Odpadní vzduch
Kotel • Fosilní paliva • Biomasa
Kompaktní přístroj • Tepelné čerpadlo na odpadní vzduch • Tepelné čerpadlo solanka • Tepelné čerpadlo vzduch • Zemní plyn
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 •
7
První kompaktní přístroj certifikovaný Institutem pasivních domů v Německu (březen 2009)
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 • • • • •
10
Větrání s rekuperací Elektrické dotápění Příprava teplé vody Napojení na solární energii Topný výkon do cca 6 kW
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) 3,0 2,8 Required Heating Power in kW
2,6 2,4
Qel,heiz
2,2
Příklad: Tepelná zátěž 2,3 kW Výkon pro teplou vodu 0,45 kW max. topný výkon kompaktního přístroje 1,4-1,6 kW
2,0 1,8
Tato plocha představuje roční potřebu přímého elektrického dotápění
1,6 1,4 1,2 1,0
QWP,heiz
0,8 0,6 0,4
QWW
0,2 0,0 0
50
100
150
200 days
12
Quelle: Prof. Krause
250
300
350
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:
15
• 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 Autor: Prof. Dr. Harald Krause při malém zatížení vlhkosti
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 2, 5 osob • Vergleich Endenergie Passivhaus, 200m², Srovnání dodané energie vim pasivním domě, 2005mPersonen 12000 Haushalt
Endenergie in kWh/a
10000
Hilfsenergien
4160
Heizung+WW
8000 4160
4160 3180
6000 4160
4000
4160 7407 4440
2000
4240 2900
4240
2100
0 Gas Autor: Prof. Dr. Harald Krause
22
Gas mit Solar
WPKompakt
WPKompakt mit Solar
Pellets mit HH-Geräte Solar optimiert
Výroba tepla: Srovnání dodané energie • Vergleich zwischen EnEV – und Passivhaus, 200m², 5 Personen 35000 Haushalt
Endenergie in kWh/a
30000
4160
Hilfsenergien Heizung+WW
25000 20000 15000
26860
10000
4160 4160
5000
7407
4440
0 EnEV Gas Autor: Prof. Dr. Harald Krause
23
Gas
Gas mit Solar
4160
4160
2900
2100
4160
3180
4240
4240
WPWPPellets HHKompakt Kompakt mit Solar Geräte mit Solar optimiert
Výroba tepla: srovnání primární energie • Vergleich Primärenergie, Passivhaus, 200m², 5 Personen 20000
Primärenergie in kWh/a
18000
Haushalt
16000 14000 12000
Heizung+WW
11240
11240
11240
11240
10000 8000
11240 8720
6000 4000
8540
8147
6560
5812
2000
1800
0 Gas Autor: Prof. Dr. Harald Krause
24
Gas mit Solar
WPKompakt
WPKompakt mit Solar
1800
Pellets mit HH-Geräte Solar optimiert
Výroba tepla: Srovnání nákladů • Vergleich Kosten, Passivhaus, 200m², 5 Personen 1600
Haushalt
1400
Kosten in € pro Jahr
Heizung+WW 1200 1000
832
832 832
832
800
832 600 400
636 651
632 427
200
488 270
238
Pellets mit Solar
HH-Geräte optimiert
0 Gas Autor: Prof. Dr. Harald Krause
25
Gas mit Solar
WPKompakt
WPKompakt mit Solar
