Energetické zdroje v pasivním bytovém domě Rajhrad
Vzhledem k současnému trendu výstavby nízkoenergetických a energeticky pasivních domů i v oblasti bytové výstavby je využití obnovitelných zdrojů jedinou správnou volbou pro dosažení požadovaných energetických, ekologických i finančních úspor. Firma Regulus nabízí širokou technickou podporu při návrhu optimálního řešení včetně kombinace různých zdrojů energie podle požadavku majitele domu a možností objektu.
V každoročních výdajích na provoz domu jsou finanční náklady na vytápění objektu a na přípravu teplé vody pro domácnost po dostavbě objektu vždy ty nejvyšší. Ceny energií v posledních letech stále rostou a tedy jedině vhodně navržený systém vytápění, přípravy teplé vody a větrání objektu je účinnou obranou proti vysokým platbám za elektřinu nebo plyn dnes i v budoucnu. Právě z tohoto důvodu doporučujeme využít moderních, ekologických i energeticky úsporných zdrojů energie, a to především tepelných čerpadel, solárních systémů a systému větrání s rekuperací tepla.
Investice do úsporného systému vytápění může být vyšší, ale Vaše peníze se Vám brzy vrátí díky menším každoročním nákladům na vytápění, ohřev vody a větrání v domě.
V následujícím textu je uveden příklad řešení pasivního bytového domu v Rajhradě u Brna, kde jako zdroj energie jsou využity dvě tepelná čerpadla země-voda, sluneční kolektory a v každém bytě ventilační jednotka s rekuperací tepla.
Vstupní data
Návrh zdrojů energie v objektu a jejich výkony byl proveden na základě energetického auditu s vyčíslenou tepelnou ztrátou 25 kW a denní spotřebou teplé vody 3,9 m3/den, stavebně-technického řešení objektu a požadavků investora. Spotřeba energie na ohřev vody činí bez ztrát na cirkulaci 73 757 kWh/rok, s uvažováním cirkulace 98 343 kWh/rok.
V objektu jsou navržena dvě tepelná čerpadla země-voda pro vytápění a přípravu teplé vody, 50 plochých slunečních kolektorů zapojených do soustavy vytápění a přípravy teplé vody. Pro snížení tepelné ztráty objektu větráním jsou do každé samostatné bytové jednotky instalovány ventilační jednotky s rekuperací tepla, ovladatelné uživatelem podle jeho požadavků.
Tepelná čerpadla
Pro pokrytí tepelné ztráty v objektu byla navržena a instalována kaskáda dvou tepelných čerpadel typu země-voda Regulus EcoPart 12, každé o jmenovitém výkonu 12,4 kW při podmínkách B0/W35. Tepelná čerpadla jsou přímo zapojena do akumulační nádrže Regulus PS1500 o objemu 1 500 l a dále přes externí deskový výměník do systému přípravy teplé vody pro dohřev. Jako bivalentní zdroj v navržené soustavě slouží systém centrálního zásobování teplem, který zajišťuje případný dohřev, jak teplé, tak otopné vody na požadovanou teplotu.
Vlastní jednotky tepelných čerpadel jsou umístěny do prostoru technické místnosti v suterénu objektu, kde je i ostatní technické zařízení jako akumulační nádrže, zásobníky teplé vody a ostatní příslušenství.
Primární okruh pro tato tepelná čerpadla tvoří čtyři zemní vrty o celkové délce 520 m. Jednotlivé zemní vrty jsou situovány vedle vlastního bytového domu, v blízkosti technické místnosti. Rozdělení do jednotlivých okruhů primární části je provedeno v rámci zemní jímky, příslušenství k zemním vrtům, umístěné před objektem a trvale přístupné.
Solární systém
Jako doplňkový zdroj tepla byla navržena solární sestava pro přípravu teplé vody a přitápění.
Na základě spotřeby teplé vody a tepelné ztráty v bytovém domě byla stanovena požadovaná plocha kolektorového pole 113 m2. Této ploše odpovídá 50 ks slunečních kolektorů KPS11 s plochou apertury 2,26 m2.
Sluneční kolektory jsou přes deskový výměník zapojeny do dvou zásobníků Regulus R0BC1500, každý o objemu 1 500 l. Dohřev teplé vody na požadovanou teplotu je řešen buď pomocí kaskády tepelných čerpadel, nebo centrálním zásobováním teplem. Před hlavním výstupem k jednotlivým odběrným místům objektu jsou nainstalovány termostatické směšovací ventily, které drží teplotu vody v povolených a požadovaných hodnotách.
Ventilační systém s rekuperací tepla
Pro snížení tepelných ztrát větráním je v každé bytové jednotce instalována centrální ventilační jednotka s rekuperací tepla Regulus HR100R. Jednotky jsou osazeny do stropních podhledů, v tomto prostoru je navrženo i vedení vzduchotechnického potrubí. V obytných místnostech v jednotlivých bytech jsou pak osazeny distribuční elementy pro přívod vzduchu, v prostorách WC, koupelen a kuchyní elementy pro odtah znehodnoceného vzduchu. Přívod čerstvého venkovního a odtah znehodnoceného vzduchu z jednotlivých bytů je řešen plastovými ventilačními mřížkami osazenými do obvodové stěny bytového domu. Ve vlastní rekuperační jednotce jsou integrovány filtry na přívodu i odvodu vzduchu, čímž je kromě čerstvého vzduchu v interiéru vytvořeno i zdravé prostředí pro alergiky a osoby s dýchacími problémy.
Rekuperační jednotka HR100R zajišťuje v jednotlivých bytech dostatečné nepřetržité větrání, i v době kdy v prostoru nejsou lidé. Tím zabraňuje možnému vzniku plísní a množení roztočů, které se velmi často vyskytuje v utěsněných objektech.
Regulace soustavy
Efektivní chod celé soustavy, jednotlivých instalovaných zdrojů a jejich spínání řídí inteligentní regulátor Regulus IR12. Regulátor IR12 použitý pro řízení otopné soustavy a jejich zdrojů v bytovém domě Rajhrad byl speciálně vyvinut přímo pro použití v této aplikaci. Je doplněn elegantním tabletem pro možnost jednoduššího a přehlednějšího ovládání, vizualizaci celého otopného systému a stavu jednotlivých zapojených zdrojů energie.
Vlastní regulátor řídí jak jednotlivé okruhy topného systému vedené z technické místnosti v suterénu objektu do bytů, tak chod solární soustavy, a zajišťuje její bezpečnostní funkce, nabíjení zásobníků teplé vody a akumulačních nádrží. Dále reguluje navrženou kaskádu tepelných čerpadel země-voda a spínání systému CZT, který slouží v soustavě jako případný dohřev na požadovanou teplotu.
Použitý regulátor slouží investorovi i jako přehledný monitoring celé jeho otopné soustavy, který upřednostňuje obnovitelné zdroje energie, zajišťuje optimální chod každého z nich, čímž je dosaženo požadovaných energetických, finančních ale i ekologických úspor. Použitý regulátor umožňuje uživateli vzdálený přístup a tedy i možnost dálkově ovládat i zasáhnout do otopné soustavy a přenastavit jednotlivé parametry.
V uvedeném pasivním bytovém domě se povedlo skloubit nároky a požadavky navržených a instalovaných zdrojů energie v jeden komplexně dobře fungující celek. Byly splněny požadavky pro efektivní provoz každého z nich, takže jednotlivá zařízení se vzájemně velmi dobře doplňují. Investor a majitelé bytových jednotek tak získali ekologicky šetrný, hospodárný a ekonomicky vysoce úsporný systém vytápění, přípravy teplé vody a větrání.
