Manapság amikor egyre fontosabb a fogyó és dráguló energiával való takarékoskodás, számos olyan építőanyaggal találkozhatunk, amely hozzásegíthet a fűtési költségek csökkentéséhez. Ezek közül az egyik fontos építőelem a kémény, melynek a legkülönbözőbb követelményeknek kell megfelelnie :

• Hőszigetelt anyagból készüljön.
• Az egész konstrukció tömített legyen.
• Feleljen meg a hőcserélő elvnek.
• Legyen nedvességre érzéketlen, saválló és kiégés biztos.
• Alkalmas legyen bármilyen tüzelőanyaghoz és bármilyen tüzelőberendezéshez.
• Kapható legyen szellőzőkürtős kivitelben, azért hogy biztosítani tudja a fűtéshez szükséges levegőt kandallók vagy cserépkályhák számára.

Ilyen sok elvárásnak csak kevés rendszer képes megfelelni. A Schiedel ABSOLUT energiahatékony kéményrendszer az összes felsorolt követelménynek tökéletesen megfelel.

A Termo szigetelő készlet

Egy új épület esetében az energiafogyasztást csak akkor lehet a passzívházak energiafogyasztási szintjére csökkenteni, ha az épület külső köpenye teljes mértékben hő- és légzáró. Ez természetesen vonatkozik a kémény környékére is. Kifejezetten erre a célra kifejlesztett a Schiedel Termo szigetelő készlet, amellyel az ABSOLUT kéményrendszer alkalmas a passzívházakban való alkalmazásra is.

A készlet egy szabadalmaztatott különleges fóliából áll, amelyet a kémény körül a tetőkonstrukcióba, annak a héjazat felőli oldalába építenek be és az alsó feszítősínnel rögzítenek. A belső oldalon a légzárás érdekében szigetelő mandzsettát helyeznek el a kémény körül, majd rátűzik és ráragasztják. Ez a megoldás garantálja a légzárást belülről és megakadályozza a hőveszteséget.

A Termo köpenytégla

A normál kéményekben a hővezetés révén az energia egy része a köpenytéglákon keresztül elvész a tetőn és az alapok irányába. Az új Schiedel Termo köpenytégla a tető, pince és az alap átmeneti zónáiban fellépő ilyen veszteségeket szünteti meg.

A Termo köpenytégla megszakítja a kémény falszerkezetében felfelé és lefelé irányuló hővezetést.

Ez a következőképpen működik:

A köpenytéglában habüvegből készült betét található. Ez az anyag az ásványi gyapottal azonos hőszigetelési tulajdonságokkal rendelkezik, ráadásul párazáró tulajdonságú, nem vezeti a hőt és megfelel a köpenytéglával szemben támasztott statikai követelményeknek. Ennek köszönhetően a hő az épületben marad, megszűnnek a hőveszteségek (és így nem kell a veszteséget utánfűtéssel pótolni).

A Schiedel ABSOLUT kéményrendszer beépítése esetén garantáltan a házban marad a meleg a pincétől a padlásig, hisz a legolcsóbb energia az, amelyik egyáltalán nem szükségeltetik.

Az ABSOLUT kéményrendszer garantálja az energiatakarékos és gazdaságos fűtést, valamint a kellemes hőmérsékletű lakást.

A W3G minősítés

Az építőipari szabványrendszer pontosan kitér az egyes épületszerkezetek, építőanyagok és termékek tűzállósági követelményeire és nedvességtechnikai tulajdonságaira. A kémények tűzállósági vizsgálatával és minősítésével külön fejezet foglalkozik. A Schiedel kerámia profilcsöve olyan kiemelkedő tulajdonságokkal bír, hogy megkapta a W3G minősítést.

W: A kéményrendszer megfelel a nedvességállósági követelményeknek.

3: Bármilyen tüzelőanyaghoz alkalmas (gáz, olaj és szilárd tüzelőanyagok).

G: Ellenáll a koromégésnek.

Válassza Ön is az energiahatékony építési megoldásokat és a W3G minősített kerámia béléscsöves Schiedel ABSOLUT kéményrendszert!

Bővebb információk, tervezési segédletek és a szaktanácsadók elérhetőségei: www.schiedel.hu

Schiedel Kéménygyár Kft.

8200 Veszprém, Kistó u. 12.

Tel: 88/576-700

Fax: 88/576-704

www.schiedel.hu

E-mail: info@schiedel.hu

Kapcsolódó cikkek:

1. Tapasztalatok a biomassza fűtés területén I. – pellet tüzelés
2. Kiegészítő fűtés fával
3. Épületfelügyeleti rendszerek az első magyarországi aktív készházban – fűtés- és melegvíz előállítás

Az első részben a légkezelést vettük górcső alá, a másodikban a fűtés volt napirenden, most a melegvíz előállítás kerül terítékre.

Melegvíz-előállítás

Meglepő információval fogom borzolni az olvasó idegeit. Leendő passzívházában ugyanannyi energiát igényel majd éves szinten a melegvíz-előállítás, mint a fűtés!

Ez természetesen nem azt jelenti, hogy egy passzívházban többe kerül a melegvíz termelés, mint egy „normális” épületben. Inkább csak azt jelenti, hogy amíg az épület

fűtési- (és hűtési) energia fogyasztását töredékére tudjuk csökkenteni a passzívház technológiával, addig a hálózati hidegvíz felmelegítése pontosan ugyanannyiba kerül egy passzívházban is.

Van tehát egy éves költségünk (átlagos, napi 200 literes fogyasztással számolva) – egy 4 fős családnál 38.250-141.000 Ft – energiahordozótól függően –, amit szeretnénk minimalizálni.

Itt jegyezném meg – mert sokaknak meglepetést fog okozni – ennél lényegesen többet fizetnek azok, akiknek cirkuláltatva van a melegvíz-hálózatuk. Olykor ennek akár a többszörösét, azért a mellőzhető kényelemért, illetve vélt megtakarításért, hogy a csapolón azonnal meleg víz folyjon. Valóban vízmegtakarítással jár a cirkuláltatás, de az egész évben üzemelő „fal- vagy padlófűtés” (attól függően, hol halad a melegvíz-vezeték) hőenergia fogyasztása akár egy nagyságrenddel is meghaladhatja a vízmegtakarítás összegét. Aki nem hiszi, járjon utána, vagy kapcsolja ki egy hónapra a cirkulációs szivattyút, akkor maga is megtapasztalhatja.

A fűtési fejezetben felsorolt hőtermelők mindegyike alkalmas HMV előállításra is. Természetesen egy direkt villamos-árammal fűtő rendszerkialakításnál villanybojlerünk lesz. A szobai kandallót kizártuk a HMV előállításból (júniusban begyújtani a kandallóba…), bár a téli időszakban azért működtethető lehet megfelelő kialakításban.

Milyen költségekre számíthatunk a példaként említett napi 200 literes fogyasztásnál (cirkuláció nélkül!) éves szinten:

1. A. Villanybojlerrel (141 000 Ft)
2. B. Villanybojlerrel, csúcskizárt árammal (90 000 Ft)
3. C. Levegős hőnyerőoldalú kompaktkészülék (60 000 Ft)
4. D. Földgázkazán, itt a kondenzációs megtakarítás nem számottevő (42 000 Ft)
5. E. Pelletkazán (42 000 Ft)
6. F. Talajszondás hőszivattyú (38 250 Ft)

Ha már a cirkulációt kikapcsoltuk, milyen megtakarítási lehetőségeink vannak még?

Bevallom, mivel itt nincs lehetőség „hulladékhő” hasznosítására (tulajdonképpen van, nagyméretű kombi hűtőkről ingyenesen lehet meleg vizet előállítani, de a beavatkozás sajnos garanciavesztéssel jár), egy érdemi lehetőség van: egy napkollektoros rendszer. Az interneten beszerezhető „túlígéretekkel” szemben évi 60-65% megtakarításra, kiváltási arányra számíthatunk. Ezt ésszerű beruházással nem lehet fokozni, a napos órák számával való szoros összefüggés miatt. Amely napkollektor forgalmazó ettől nagyobb kiváltást ígér, ott kérni érdemes a tartalék Napot is, melyet borús decemberi napokon aktiválhatunk a tetőgerincen.

A legnagyobb megtakarítást a villamos bojlernél érhetjük el, 90 000 Ft-ot évente.

A hőszivattyúnál a legszerényebbet, évi 22 500 Ft körül.

Érdemes ezért nekem napkollektort telepíteni, kérdezheti most Ön?

Attól függ, milyen hosszú távon gondolkodik. Kérdezhetném most a 10 év múlva várható energiaárakat, de nem tennék fel ilyen kellemetlenkedő kérdést.

A leendő telepítés helyét és a gerincvezetéket mindenképpen érdemes kialakítani az építési fázisban, így később nem jár majd semmilyen rombolással a kiépítés.

Ha egyszer az épület nulla energiafogyasztása lenne majd a cél, akkor a melegvíz-termelésre inkább gazdaságos a napkollektor, mint a napelem. Napkollektorból egy 1 kW teljesítményű egység 2-3 m² helyigényű (ára 100-200 000 Ft), míg napelemeknél ehhez a teljesítményhez 8-9 m² szükséges (ára 700-800 000 Ft).

Így több hely marad a tetősíkon az egyéb fogyasztók táplálásához szükséges napelemes rendszer számára.

Mielőtt a „zéróenergiás” túlkapásaimért rossz hírbe keverednék, meg kell említenem, hogy 2021-től az EU-ban már csak ilyen házakat lehet majd építeni. Most még Ön építhet ettől „gyengébbet”, de nem árt erre lelkileg felkészülni!

Felmerülhet a kérdés, hol van itt az Energiakulcs^® szisztéma?

Kismértékben jelen van azért, elsősorban egy gondolkodásmód formájában.

Mi magyarok már régóta szeretnénk egy rókáról két bőrt lehúzni. Ez azon ritka esetek közé tartozik, amikor ez sikerült is.

Amikor egy talajkollektoros hőszivattyú melegvizet termel a nyári időszakban, akkor az előállított hőenergiával közel egyező mennyiségű „hideg” energiát tárol be a talajban, 1,5-2 méter mélységben.

Amikor az épületben túlmelegszik a belső tér, akkor ezt a már rendelkezésre álló hűtőenergiát szállítjuk be az épületbe – a hőszivattyú bekapcsolása nélkül – így szinte ingyenes (óránként 2-3 Ft) a hűtés.

www.energiakulcs.hu

Kardos Ferenc

Kardos Labor Kft.

Kapcsolódó cikkek:

1. A majdnem tökéletes fűtési rendszer- Energiakulcs® – 1.rész
2. Melyik fűtési rendszert válasszuk passzívházhoz? – Energiakulcs® – 2. rész
3. Nem képzelt riport egy épülő passzívházról

E feladat megoldására egy olyan egyedi hőmérsékletmérő rendszert készítettünk, amely 0,1°C pontossággal képes mérni a hőmérsékletet. Az értékek feldolgozás után Excel táblázatba kerülnek mentésre, így a kapott adatok később kiértékelhetők.

A rendszer a National Instruments termékein és a LabView szoftveren alapul. Az egyedi programozással a célnak megfelelő mérést készíthetünk, illetve számtalan beavatkozási lehetőséget teremthetünk.

1. Bevezetés

A fenntartható fejlődés egyik alapeleme, hogy környezetbarát, és megújuló energiát használjunk fel minél több helyen. Ezen felül a legtöbben mi is szeretnénk kevesebbet költeni a lakásunk fenntartására, fűtésére. Így egyre többen választják a passzívház nyújtotta előnyöket, amely környezetbarát módon, megújuló energiaforrásokat felhasználva képes komfortos hőmérsékletet biztosítani egész évben, nagyobb teljesítményű fűtőberendezések nélkül.

Az Európai Unió döntése szerint 2018-tól minden állami tulajdonú épület, 2020-tól pedig minden új épület esetén alkalmazni kell a szén-dioxid kibocsátást drasztikusan csökkentő megoldásokat! Ezeknek a kritériumoknak majdhogynem csak a passzívházak lesznek képesek megfelelni.

Kutatásunk során a passzívházak hőmérsékletének változását vizsgáltuk különböző helyzetekben. A célunk, hogy maximalizáljuk a beérkező sugárzási energia kihasználtságát, abban az időszakban, amikor fűtésre van szükség, illetve minimalizáljuk a hűtéshez szükséges energiamennyiséget átszellőztetés, passzív hűtés felhasználásával. A vizsgálathoz saját mérőrendszert kellett létrehoznunk, amely kielégítette a feladatunk során felmerülő igényeket.

2. A passzívház modell bemutatása

A méréseket egy általunk elkészített modell épületben végezzük, amelynek tulajdonságai teljes mértékben megfelelnek a passzívház kritériumainak. A modell belső méretei: 3,0×3,0×2,8 m. A falak fehér színű KINGSPAN hűtőházi panellemezekkel vannak fedve, melyek közt 20 cm vastagságú PUR hab réteg található. A szerkezet hőátbocsátási tényezője így 0,11 W/m²K, amely alatta van a passzívházakra vonatkozó 0,15 W/m²K értéknek.

A szoba egyik falán egy 1,5×1,5 m-es méretű nyílás van, amelybe különböző nyílászárók, ablakok, üvegek építhetőek be. Ez alapján vizsgálható az ablakokon keresztül felvett, illetve leadott hőmennyiség is.

Ahhoz, hogy vizsgálni tudjuk tájolás alapján is a belső hőmérsékletet, az építményt egy forgózsámolyra helyeztük, melyen tetszőlegesen elfordíthatjuk az épületet a kívánt szögbe.

passzivhaz-modell

3. A mérési rendszer összeállítása

A modell épület elkészítése után a méréshez szükséges rendszerelemek kerültek beépítésre. Az alapkoncepció szerint 9-9 db felületi hőmérsékletérzékelő került felhelyezésre minden belső felületre, a falakra, és a plafonra, padlólemezre is. Az ablakfelületre ezeken túl 6 érzékelőt erősítettünk fel. A léghőmérséklet mérésére 27 db érzékelőt helyeztünk el kötelekre rögzítve 3×3×3-as elrendezésben a felületi érzékelőkkel egyvonalban. Az érzékelők vényvisszaverő borítással lettek ellátva, ezáltal csökkentve a nap közvetlen sugárzásából eredő zavaró hatást, amely hibás értékeket eredményezhet. További 8 érzékelőt hagytunk belső testek hőmérsékletének mérésére.

A mérésekhez 96 db LM335-ös szenzort használtunk fel. Ez egy nagy pontosságú hőmérsékletérzékelő, mely egy 2 kimenetű Zener-diódát használ. Ennek a levágási feszültsége egyenesen arányos az abszolút hőmérséklettel, együtthatója: 10 mV/°K. Tehát a kimenetén mért feszültség egyenes arányban változik a hőmérséklettel. 1°C eltérés esetén ±10 mV-al változik a feszültség. Kalibrálás során stabil 25°C-os hőmérsékleten tartottuk az érzékelőket, és lemértük a kimeneti feszültségüket. Ezt követően az eltéréseket szoftveresen korrigáltuk.

Mivel a kutatás során a National Instruments volt a partnerünk, rendelkezésünkre bocsátottak 6db NI BNC-2090A típusú modult, mely segítségével csatlakoztathattuk az érzékelőket, és 3db NI PCIe-6259 típusú mérőkártyát, amely az adatokat digitalizálja és továbbítja a számítógép PCI Express csatlakozóján keresztül.

A berendezések a szerkezeten kívül, az építmény tetején kerültek elhelyezésre, hogy a belső hőmérsékletet ne befolyásolják. A mérőszekrényt úgy kellett kialakítani, hogy az időjárásnak ellenálljon, így azt kellőképpen leszigeteltük, víztől való védelmét megoldottuk. Ebből adódóan a zárt térben a berendezések által termelt nagymennyiségű hő elvezetését kellett megoldanunk. Ezt két 12 cm-es számítógép ventilátor és két 47W-os hűtőtáska fedél hivatott megoldani, melyek vezérelten működnek a gépházban mért hőmérséklet alapján: A szellőztető ventillátorok 25°C felett kapcsolnak be, a hűtőventillátorok pedig 35°C feletti hőmérséklet esetén segítenek rá a hűtésre. A vezérlés a mérést végző programban került kialakításra.

Mérőszekrény

4. A mérést végző program

4.1. A program feladata

Ide tartozik a jelek beolvasása, átkonvertálása hőmérsékleti értékekké, és ezen adatok megjelenítése. Ezen felül a mért értékeket feldolgozza, rendszerezi, és Excel táblázatban elmenti. A ventillátorok vezérlését szintén a program végzi a mért hőmérsékletek, illetve további beállítható algoritmusok alapján. A program megírása során a National Instruments LabView szoftverét használtuk fel, mivel a felhasznált eszközök teljes mértékben kompatibilisek vele.

A hőmérsékletváltozás általában viszonylag lassan megy végbe, így a mintavételezést egy percben határoztuk meg. A program minden percben beolvassa a mérőkártya által szolgáltatott aktuális értéket, amely a felhasználói felületen azonnal meg is jelenik. Ahhoz, hogy a hőmérsékletváltozás követhető legyen, az elmúlt 24 óra adatai folyamatosan frissülő grafikonokon is megjelennek.

A program felhasználói felülete

A LabView szoftver segítségével egy grafikus programozói felületen tudunk méréseket összeállítani, számításokat végezni. Minden adatnak, értéknek, funkciónak külön „doboza” van. Ezek összehuzalozásával alakítható ki a program. Ez egy elég szemléletes, mérnök közeli szemléletet eredményez, hasonló módot reprezentál, mint a valós műszerekben összehuzalozott elemek, ellenállások, kapuk, erősítők. Ezért is kapta a „Virtual Instrument” (VI) nevet a program.

A jobb átláthatóság, és a logikus építés miatt szegmensekre, illetve subVI-okra osztottam a program egészét. Így különböztetve meg az adatgyűjtési (és kijelzési), a feldolgozási, és a mentési szegmensét. Ezek külön időállandók szerint is futnak le.

4.2. Az adatgyűjtési szegmens

A mérési alapegység tehát egy perc volt, az adatok percenként frissültek, így az adatgyűjtés 1 perces ciklusokban történt. Ebben a szegmensben történt értelemszerűen a kijelzés is, illetve a ventillátorok beavatkozására szánt programrészlet. Ez azt jelenti, hogy a szellőztetés vezérlése is 1 perces időállandóval történt.

A ventillátorok vezérlésére az aktuálisan mért hőmérsékletadatokat használtuk fel. A mérőszekrényben lévő túlhevülések elkerülésére a fentebb említett két módot használtuk fel. Ezek mellett 4 ventillátort vezéreltünk, amelyek segítségével a modell belső levegőjét szellőztethettük át. Ezek vezérlésére a program többféle szellőztetési módot is kínál:

-          Kézi vezérléssel kapcsolható

-          Automatikus hőmérsékletfüggő

-          Meghatározott, beállítható időszakban történő

Kézzel történő működtetés során a felhasználói felületen található kapcsolóval vezérelhetjük. Automatikus működéskor egy algoritmus szerint, a külső, illetve belső hőmérséklet alapján történik a szellőzés úgy, hogy megpróbálja tartani a 22°C-os belső hőmérsékletet. A harmadik mód szerint egy előre beállítható időpontban kapcsol be, illetve ki a szellőztető rendszer.

Az adatok három egy dimenziós tömbben kerülnek beolvasásra, mivel 3 db mérőkártyát olvasunk be. Ezeket a tömböket a programban össze kellett építenünk, majd újra különválasztanunk a zónák (falak, padló, plafon, külső, stb.) szerint, hogy az értékek átláthatóbbak legyenek. Az összeépített tömbök minden ciklus végén mentésre kerültek, így építve folyamatosan egy 2 dimenziós tömböt. A ciklusok végén ezen az adathalmazon felül mentésre kerültek az aktuális időcímkék és a ventillátorok állapotai. A szegmens minden nap, 00.00-kor került leállásra, aztán természetesen újraindulásra, ekkor indult a feldolgozási szegmens.

4.3. A feldolgozási és mentési szegmens

A fentebb említett értékek kerültek átadásra a következő szegmensnek, amely az adatok feldolgozását végezte. A mentett fájlban nincs szükség minden perc adatának lementésére, elég volt 5 perces adatokkal dolgozni, így 5 percnyi adat átlagát kellett képeznünk. Ez egyszerűen úgy történik, hogy 5 adatból képezünk egy átlagot, majd ezekből újra felépítjük a tömböt.

További kívánalom volt, hogy az egyes zónák értékei is legyenek átlagolva, így összehasonlíthatóvá téve a különböző felületek átlaghőmérsékleteit. Hasonló módon történik, mint az időbeni átlagképzés azokkal a kivételekkel, hogy a különböző zónákban különböző számú érzékelő van, illetve itt nem egy új tömböt képezünk, hanem az átlag értékeket illesztjük be a kiindulási tömb meghatározott részeibe.

A ventillátorok jelzői és az időcímkék is feldolgozásra kerültek, hogy megfelelő formában kerüljenek összeépítésre az adatokat tartalmazó tömbbel. Ez a tömb tartalmazta az összes adatot, amely mentésre került.

Excel táblázatba való mentés során definiálni kellett az oszlopok, illetve a sorok címkéit. Az oszlopok címkéire külön tömb készült, melyben az érzékelők zónáit, illetve sorszámait tüntettük fel. A sorok címkéi az előzőleg feldolgozott, kiválasztott időpontok lettek. A programnak a feldolgozó szegmense úgy lett megírva, hogy a paraméterek megváltozásával is működő képes legyen. (Például nem 5 percenként, hanem 10 percenként akarunk átlagot vonni.)

Érdekes probléma adódott a számok Excel táblázatba mentése során: A LabView program a tizedes értékeket a magyar nyelvterületi beállításoknak megfelelően vesszővel választotta el. Így is került át a mentési szegmensbe, ahol fájlba mentettük az értékeket. Viszont azzal kellett szembesülnünk, hogy az összes értéket szövegként kezeli az Excel, így további számolások nem végezhetőek velük.

A probléma ott keresendő, hogy az angolszász országokban, illetve a világ túlnyomó részében tizedes pontokat használnak. Így a táblázatba konvertálás során is így kell megadnunk az adatokat. Ennek kiküszöbölésére írtam egy programrészletet, amely a tizedes vesszőket pontokká képes alakítani, ezután hiba nélkül, számként jelentek meg az értékek.

5. Eredmények

A több éve folyamatosan működő információgyűjtés, és a kiértékelt adatok igazolják, hogy az általunk készített egyedi hőmérsékletmérő rendszer gyakorlatban is hasznosítható, tudományos kutatásokra felhasználható. A munkánkkal megfelelően vizsgálhatóak a passzívházban uralkodó belső hőmérsékleti viszonyok. Így további kutatásokat végezhetünk, amely kiterjed mint a passzív fűtés, mind a passzív hűtés felhasználhatóságára is.

Az eddig feldolgozott mérési adatokból kitűnik, hogy a belső hőmérsékletre nagy hatással van az ablakon keresztül besugárzott hőmennyiség. Így könnyen megtörténhet a túlhevülés, melyet kezelnünk kell. Jelenleg a szellőztető rendszerrel történő belső hőmérséklet visszahűtésének vizsgálata történik, amely segítségünkre lehet abban, hogy a klímaberendezéseket háttérbe szorítsuk.

6. Összefoglalás

Manapság egyre fontosabbá válik, hogy megújuló energiaforrásokat használjanak az épületek, és ezeket a lehetőségeket minél nagyobb hatásfokkal kiaknázhassák. Ezáltal mind a fűtés, mind a hűtés során energiát takaríthatunk meg. Ezen megoldások létszükségletének, hatásfokának mérésére készítettük el a passzívház modellünket, és a benne uralkodó hőmérsékletviszonyok mérésére az egyedi mérőrendszerünket. Az eredményeink bizonyítják, hogy mindennek van létjogosultsága. A mérőrendszer a kezdeti gyermekbetegségek kijavítása után alkalmassá vált a hőmérsékleti változások mérésére, illetve az automatikus szellőztetések vezérlésére is. A nagy pontosságának köszönhetően, és a paraméterek rugalmas változtathatósága miatt lehetővé teszi, hogy a további mérések során további tudományos következtetéseket is levonjunk.

Horváth Csaba

Felhasznált szakirodalom:

1. Bartha István: cikk – 15th „Building Services, Mechanical and Building Industry days” International Conference, 15-16 October 2009, Debrecen, Hungary
2. Hahn E., Harsányi G., Lepsényi I. és Mizsei J. (szerk: Harsányi, G.): Érzékelők és beavatkozók, BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar, 1999.
3. http://www.ni.com/labview (2011.09.26.)
4. http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/en/nid/203462 (2011.09.26.)
5. http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/en/nid/14128 (2011.09.26.)
6. http://www.passiv.de/ (2011.09.26.)

Kapcsolódó cikkek:

1. Milyen házban lakik a passzívház minősítő?
2. Megint Nemzeti Energiatakarékossági Program (NEP)!
3. Egyedülálló ökopanel Budapesten

Energiatakarékosabb megoldás az „aktív” azaz hőszivattyús szellőztető, amely már hűteni és fűteni is tudja a befújt levegőt. 

Tekintsük át először, miért szükséges a hővisszanyerős szellőztetés?

A modern építőanyagokkal és egyre fejlettebb építési technológiákkal épületeink egyre légtömörebbek, vagyis egyre kevesebb levegő cserélődik az épületszerkezeteken, falazaton, tetőszerkezeten keresztül. Ez különösen igaz a passzívházakra és az alacsony energiaigényű épületekre, de az egyre szigorodó, épületekre vonatkozó energetikai előírások nyomán egyre több házról elmondható lesz. Ez az energetika szempontjából nagyon hasznos, mert így egyre kevesebb levegő távozik illetve áramlik be ellenőrizetlenül, ami feleslegessé teszi a beáramló levegő újbóli felfűtését vagy hűtését. Ezzel a fűtési, hűtési költségek nagy részétől meg is szabadulhatunk.

passzív- lemezes szellőztető

 Figyelembe kell viszont vennünk, hogy az egészséges élethez elengedhetetlen a megfelelő mennyiségű tiszta és megfelelő páratartalmú levegő.

• mindig friss levegőt biztosít az épületben, a kellemetlen szagoktól is hamarabb szabadulhatunk (főzés, mellékhelyiség)
•  a szűrők segítségével tisztább a levegő, mintha az ablakon szellőztetnénk,
• nincs felelsleges pára a házon belül, mert a folyamatos levegőcserével a felesleges pára (kilélegzés, zuhanyzás, ruhaszárítás, főzés) távozik, így elkerülhető a penészesedés,
• a szellőztetéssel minimális energiát veszítünk, mert a hőcserélő akár a benti levegő hőjének 94 százalékát is átadhatja a friss levegőnek, mielőtt befújja azt a benti térbe.

 

Számos tévhit él a szellőztetőkkel kapcsolatosan, amelynek általában a tájékozatlanság az oka:

•   Nincs szükség a szellőtetőre, mert drága és nem térül meg. – Egy hővisszanyerős szellőzőrendszer a fűtési költségek jelentős részét megtakarítja azáltal, hogy kevesebb fűtési rendszer kiépítésére van szükség és az ablakok egy része is lecserélhető fix ablakokra. A szellőző energiafogyasztása jóval alacsonyabb, mint a megtakarított fűtési költség, így az üzemelési költségek is alacsonyabbak lesznek. Itt kell megemlíteni azt is, hogy a nem megfelelő szellőztetés, túl magas páratartalom, penészedés okozta károk elhárításával sem kell számolni.
• Nem lehet ablakot nyitni. – Lehet ablakot nyitni, de felesleges, ha tiszta, friss levegő van az épületben és csak energiapazarlással járna, télen emiatt fűteni, nyáron pedig hűteni kellene.
• Áramszünet esetén meg lehet fulladni. – Az épület nem hermetikusan elzárt légtér, kapcsolatban van a kültérrel, a bejárati ajtón lehet közlekedni, és nyithatunk ablakot is. Egy rövid áramszünet esetén semmilyen problémát nem jelent, ha azalatt a szellőző nem működik, a nem túl gyakori hosszabb áramszünet esetén pedig maximum a felmerült plusz fűtésigénnyel kell számolni.

Nem véletlen, hogy számos európai ország – köztük Németország már évek óta, Olaszország pedig 2011-től – már előírja az új épületeknél a szellőzőberendezés beépítését is. Ez ugyanis fontos az egészséges élethez, energiamegtakarítást tesz lehetővé és segít megóvni az épületek állagát is.

Több gyártó is kifejlesztett passzívház kompakt készüléket, mely teljesen képes ellátni egy alacsony energiás vagy passzívházat.

Milyen kompakt készülék volt a nyertes rendszer a Solar Decathlon versenyen 2009-ben?

Mi a jellemző a passzívház kompakt készülékekre?

Olyan kompakt gépészeti központi egység, amely egy készülékben oldja meg a hővisszanyeréses szellőztető központ, a hőszivattyú alapú levegő fűtés és a használati melegvíz készítés funkcióit. Minimális energiafogyasztású, halk, általában kis helyigényű készülék. Jellemzően légfűtéses passzívházak gépészetére fejlesztették, de vannak dupla hőszivattyús típusok is, melyek az alacsony energiafogyasztású házak vízkörös fűtésére is alkalmasak. 

Aktív hőszivattyú szellőztető

A hőforrás lehet talaj vagy  levegő. A kompakt gépek tartalmaznak passzív (lemezes) és aktív (hőszivattyús) hővisszanyerős egységet is. A szellőző levegő hűtését is megoldják, sőt nyáron az épületből kinyert hőenergiát a készülékek „ingyen” háztartási melegvíz készítésére fordítják.

Számos kísérletet látni a kompakt készülékek kiváltására, de az összerakott rendszerek tudása és hatékonysága nem lehet jobb, viszont általában még drágábbak is. Az aktív (hőszivattyús) rekuperátor nélkül, téli üzemmódban az épületből kifújt levegő hőmérséklete nagyobb lenne mint a beszívott levegőé, tehát az épület  energiát veszítene!

A készülékek tartozéka a fejlett vezérlés, mely 7-12 ponton méri a hőmérsékletet, nyomást, és számos más paramétert, és úgy optimalizálja a működést, hogy az mindig a legenergiatakarékosabb legyen. A kompakt készülékek gyártói, a hosszú évek tapasztalatát, fejlesztéseiket és a legmodernebb technológiát sűrítik gépeikbe. Formatervezett kialakításuk és kis helyigényük miatt akár a háztartási helyiségbe is telepíthetők.

passzívház kompakt készülék

Kompakt rendszer esetén is érdemes független minősítő intézet tanúsítványát kérni. (PHI. Zertifikat) A rendszerek árai  ár-érték arányban jónak mondhatók, cca. 2.5 – 4.5 millió forint között vannak, a végzendő feladat függvényében. Bonyolult gépház tervezésre nincs szükség, az élettartam és alkatrész ellátás több tíz év, valamint a garancia akár 5 év is lehet.

Nem véletlen tehát, hogy nem sok minősített kompakt készülék kapható, de vitathatatlanul ezek tekinthetők a lakossági épületgépészet csúcstechnológiájának!

A kompakt rendszer hatékonyságára a legjobb bizonyíték a Solar Dechatlon versenyeken való eredményes részvétel. A Solar Dechatlon verseny egy nemzetközi, egyetemek folyó között folyó vetélkedés, melynek célja piaci szereplőkkel együttműködve a legenergiatakarékosabb napenergiát hasznosító épület létrehozása. Az elkészült projekteket a legnevesebb szakértők vizsgálják, hónapokig tesztelik és mérik az energia-háztartást. A versenyt 2007-ben, és 2009-ben is olyan projekt nyerte meg, melyben a gépészet a NILAN VP 18 Compakt készülék volt!

Kapcsolódó cikkek:

1. Milyen házban lakik a passzívház minősítő?
2. Földhőkosár került a német passzív családi ház kertjébe
3. Szeretne állandó friss levegőt otthonában?

Cikksorozatunkban elkezdtük végig tanulmányozni a passzívházgépészeti feladatokat azért, hogy a végén megérthessük, mi jelenti az egyik épületenergetikai kulcsmegoldást a jövő épületeihez. 

Az első részben a légkezelést vettük górcső alá, ezúttal a fűtés lesz napirendi ponton.

Hohó, mondhatja néhány olvasó – aki előtanulmányokat folytatott már az interneten – egy passzívházba kell fűtés?

Sajnos igen, a hazai éghajlat mellett mindenképpen. Egy nem lakott passzívházban a fagymentesen tartáshoz valóban nem szükséges fűtés, ebben is jelentősen különbözik egy hagyományos építésű háztól.

De aki passzívházat épít, az általában lakni is kíván benne, így el kell fogadni, hogy a komfortérzéshez minimálisan szükséges hőmérséklet biztosításához sajnos fűteni kell, bár sokkal kevesebbet, mint más épületeknél megszokhattuk.

Általános szabályként elmondható, hogy a passzívház fűtési energiaigényének 1/3-át a nyílászárókon át érkező napenergia, 1/3-át a személyek és berendezések hőleadása, 1/3-át pedig valamilyen hagyományos hőtermelő fogja biztosítani.

Milyen hőleadókat használnak egy passzívházban?

-         A légkezelő berendezés elosztó csőrendszerén keresztül a fűtési energia egy része szétosztható az épületben, de szükséges lesz kiegészítő fűtés a tartózkodási célú helyiségekben. Ezt a megoldást akkor alkalmazzák, ha tisztán villamos fűtéssel működtetik az épületet. Két előnye van mindössze, a fajlagosan alacsony bekerülési költség és a karbantartás-mentesség, hátrányát – a relatíve magas fűtési számlát – viszont évtizedekig „élvezhetjük”.

-         Az előző megoldás kiegészítőjeként elektromos fűtőpanelek, amelyek „viszonylag” olcsóak (jogos kérdés a mihez képest?), üzemeltetésük viszont magasan a legdrágább.

-         Alkalmazhatóak radiátorok – szokatlanul kis méretek szükségesek –, de nem feltétlenül kell egy passzívházban az ablakok alá építeni őket, bárhol elhelyezhetőek. Hűtési feladatot a radiátorokkal nem tudunk ellátni, erre más megoldást kell választani (árnyékolástechnika, frisslevegő előtemperálás).

-         Padlófűtés, amelynek hűtési célú felhasználása sem szentségtörés egy passzívházban.

-         Falfűtés, amely tökéletesen megfelel a fűtési és a hűtési feladatokra is, bár sosem fogunk merni jó érzéssel egy tiplinek lyukat fúrni a falba. Későbbi lakás átrendezésnél az eltakarás egy szekrénnyel az adott rész kiiktatását jelenti a fűtési rendszerből.

-         Mennyezetfűtés (födémtemperálás), amely a passzívházak minimális fűtési/hűtési energiaigényét bőségesen fedezi a legkellemesebb sugárzó hőátadással. Óriási előnye, hogy a lakás átrendezésekor sem kerül takarásba, biztosan nem helyezünk rá új bútort, és igen ritkán akarunk bármilyen célból újabb lyukakat fúrni a mennyezetbe. A monolit betonfödém építési fázisában minimális költséggel kialakítható. 

Milyen hőtermelők közül választhatunk?

Zárójelben egy 130 m²-es passzívháznál várható éves fűtési költség (20°C-os belső hőmérsékletnél) a 2010-ben érvényes energiaárak figyelembevételével.

      A.  Elektromos fűtőpanelek, villamos fűtőbetét a légkezelő gépben (91 600 Ft)

      B. Passzívház kompaktkészülék (levegős hőszivattyú, 50.000 Ft)

      C. Pelletkazán vagy vízteres pelletkandalló (27 500 Ft pellet, plusz 5 500 Ft elektromos áram)

      D. Kondenzációs földgázkazán felületfűtéssel (26 000 Ft gáz, plusz 3 500 Ft elektromos áram)

      E. Talajszondás hőszivattyú (20 200 Ft)

A napkollektoros fűtésrásegítés nem véletlenül maradt ki a felsorolásból. A passzívház önmagában is egy méretezett napenergia hasznosító eszköz („a passzívház fűtési energiaigényének 1/3-át a nyílászárókon át érkező napenergia, 1/3-át a személyek és berendezések hőleadása, 1/3-át pedig valamilyen hagyományos hőtermelő fogja…”), így a fűtési szezon átmeneti, naposabb időszakában eleve nem igényel fűtést, amikor a napkollektorok be tudnának segíteni a fűtésbe. Az épület déli frontján lévő ablakok együttes hőnyeresége egy azonos felületű napkollektoros rendszerével közel megegyezik. 

-         Az elektromos fűtőpanelekről csak annyit, hogy ezek az olajradiátor mai karcsú kivitelű leszármazottai, kialakításuknál inkább a sugárzó hőleadásra törekednek, gyakran időprogramos elektronikával is rendelkeznek. A sugárzó hőleadásból származó megtakarítás vélhetően elmarad a túlreklámozott ígéretektől.

-         Földgázkazán, passzívházhoz illő, néhány kW teljesítményű, nálunk még nem került forgalomba, a nagyobbak azért alkalmazhatóak. A földgázellátás jövőjét figyelembevéve nem biztos, hogy ez a fűtési mód a legjobb választás.

-         A pellet használatával csökkenthetjük az ökológiai lábnyomunkat, és elérhető a földgáztól való függetlenség. A fűtőanyag költsége előre finanszírozandó, megoldandó feladat a tárolás száraz helyen. A pelletkazán használható lehet a meleg víz előállítására is, de ha vízteres pelletkandallót választunk, akkor annak a nyári bekapcsolása elkerülendő a melegvíz-termelés miatt. Mindkét készülék fajtánál teljesen zárt égésterű készülék szükséges, amelynél az égési levegőt külön vezetik be a készülékbe a külső térből. Ha a kazánt az épület hővédő burkán kívüli helyiségben helyezik el, akkor lehet szokványos nyitott égésterű is, ha a levegő-beáramlás biztosított.

-         A kompaktkészülék egy passzívházakhoz kifejlesztett berendezés, amely tartalmazza a légkezelő gépet, és egy levegős hőszivattyút fűtés és melegvíz-termelés céljára. Ezek a szerkezetek rendelkeznek még egy nagyteljesítményű villamos fűtőbetéttel is. Ennek oka, hogy nagy hidegben a szellőztető levegőből kinyerhető hőenergia nem elegendő a hőszivattyúnak, a gép a szabadtérből is „vételez” hideg levegőt (egyes gyártmányok nem „vételeznek” külön külső levegőt, ezeknél a villamos fűtőbetét magasabb üzemóraszámot kénytelen vállalni).

Ha a kettő együttesen sem tudja kielégíteni a fűtési energiaigényt, akkor bekapcsol a villamos fűtőbetét is. Az együttes üzem alatt az energetikai együttes hatásfok érték (COP) rendkívül alacsony. A kompaktkészüléknek is szüksége van még a szellőztető levegő előtemperálására, vagyis kell még egy levegő/talaj hőcserélő, vagy egy talajszondás kalorifer egység a korrekt működéshez. A kompaktkészülékhez tartozik még egy puffertároló, amelyből kinyerhető a meleg víz, és a fűtési célú fűtő víz is innen kerül elvételre. Ezen eszközök együttes bekerülési költsége viszonylag magas. A hőszivattyú optimális hatásfoka ezzel a módszerrel nem érhető el, mivel a felületfűtésekhez szükséges 30-35°C-os fűtővizet is a magas hőfokú tárolóból keveréssel állítják elő. Így a fűtési COP éppen olyan alacsony, mint a HMV (használati meleg víz) előállításhoz tartozó COP érték. A kompakt készülékek jellemzően német gyártóktól származnak, így nincsenek ellátva hűtési funkcióval, csak a beszívott levegő előtemperálásával juthatunk némi hűtési energiához (ismerjük el, erre a szolgáltatásra hazai pályán, a németországi időjárás mellett kevésbé is van szükség). Használatuknál ugyanúgy fokozott figyelmet kell fordítani a klimatikus árnyékolástechnikára, mintha kazánnal szereltük volna fel a házat. Ezt azért emelném ki, mert egy szondás (vagy kútpáros) hőszivattyúnál adott a hűtési lehetőség, kétféle módon is. Bővebben a következő bekezdésben.

A teljesség kedvéért megemlítendő, hogy bár kevésbé ismertek nálunk, de léteznek talajhőt hasznosító kompaktkészülékek is. Ezekre természetesen a következő bekezdésben ismertetésre kerülő hőszivattyús rendszerek ismérvei vonatkoznak.

Fontos még megemlíteni, hogy azok a kereskedői kijelentések – melyek szerint a kompaktkészülékek akár 80%-kal jobb hatásfokúak, mint a külön-külön beépítésre kerülő szellőztetőgép + hőszivattyú kombináció – minden műszaki érvet mellőző ígérgetések mindössze. Az ilyen egybedobozolt készülékek valóban kevesebb helyet foglalnak el a gépházban, de a szervizelésnél vagy javításnál ezért súlyos árat fizethetünk. A közös elektronika azt is okozhatja, hogy ha elromlik a szellőztető gép, akkor a hőszivattyúnk sem fog működni. Ebben az esetben a helymegtakarítás szűkös vigasznak tűnik majd.  

-         A talajszondás hőszivattyú előtérbe helyezésén 3 éve jómagam is felhördültem volna, hiszen egy kútpáros üzemű géppel jobb COP értékek érhetők el legtöbb esetben. Ez eddig igaz is, de az éremnek van még néhány másik oldala is.

Az egyik az, hogy a kútpárok engedélyeztetési procedúrája és annak költségei az elmúlt években oly mértékben megnőttek – a hőszivattyús szakma tiltakozása ellenére – mintha a hőszivattyúk képesek lennének valamilyen mérgező anyagot juttatni a talajvízbe. De néha jó dolgok is történnek hazánkban és a megújuló ágazatban, a 20 méternél nem mélyebb hőnyerő szondák és talajkollektorok kikerültek az engedélyeztetés köréből, létesítésük illetékmentes. Így aztán a mérleg nyelve a szondás hőszivattyús rendszerek felé billent, különösen egy alacsony energiaigényű passzívház esetén, ahol ugyanakkora engedélyeztetési költséget fizethetnénk, mint egy tízszeres méretű kútpáros hőszivattyús rendszernél.

A másik, még jobb hír, hogy 2010-ben bevezetésre került az egész országban elérhető „H” tarifa, amely alapján a hőszivattyúk a fűtési idényben csúcskizárt áram tarifán (régen éjszakai áramnak neveztük) kaphatnak villamos energiát a nap 24 órájában, folyamatosan. Miért érdemes egy szondás hőszivattyús rendszert választani, hiszen a fűtési költség százalékosan ugyan jóval alacsonyabb, mint egy földgázkazánnál, de összegszerűen a megtakarítás soha meg nem térülő beruházásnak tűnik? Több oka is van. Egy készülékkel lefedhetjük a fűtési/HMV előállítási/hűtési feladatokat, és egy szolgáltatóval kevesebbel állunk majd kapcsolatban.

A hőszivattyúk hűtő/fűtő modelljei belső ciklusfordítással képesek fűtő módból hűtő módba kapcsolni. Ez a kompresszor járatása miatt egy költségesebb hűtési üzemet jelent. Free-cooling, magyarul szabadhűtés az az üzemmód, ahol csak a hőnyerő oldal (talajkör) hűtőhatását használjuk ki, mindössze kis fogyasztású keringető szivattyúk bekapcsolásával. Ez a szolgáltatás a levegős hőnyerő oldallal működő hőszivattyúknál nem elérhető.

Ezen az úton haladva később tovább fejleszthetjük a passzívházunkat egy igazi ZéróEnergia házzá, hiszen villamos áramot napelemekkel egyszerűbben tudunk otthon előállítani a hőszivattyú ellátására, mint a gázkazán ingyenes üzemeltetéséhez biogázt.

Igen, és a lényeg: az Energiakulcs^® legfontosabb része a hőszivattyú talajszondája, négy különböző feladatot fog ellátni, később részletesen taglalom ezeket.

Az Energiakulcs^® épületgépészeti rendszer előnyei tehát a hagyományos megoldásokhoz képest a fűtés tekintetében:

-         Semmilyen többletköltséget nem jelent, hogy egy fillérekből üzemeltethető hűtési rendszert is létrehoztunk.

-         A legendásan olcsó üzemű faelgázosító kazánokkal egyező fűtési költség érhető el, semmilyen kezelési feladattal, emberi beavatkozásra nincsen szükség.

-         Előre beprogramozott téli és nyári parancsolt hőmérsékletekkel nem is észlelhető, hogy működik a fűtés, vagy a hűtés. Úgy szolgálja ki a tulajdonost, hogy észre sem veszi a berendezés működését, egyszerűen tartja a komfortérzéshez tartozó hőmérsékletet és légállapotot.

-         Bármelyik hőszivattyú típussal kiváló szimbiózisban fog működni, de nem okoz észrevehető különbséget egy olcsó, csak alapszolgáltatásokkal rendelkező gép beépítése sem.

A cikksorozat következő részében a melegvíz-előállítási lehetőségeket tekintjük át passzívházak, illetve alacsony energiaigényű épületek esetében.

 Kardos Ferenc

Kardos Labor Kft.

www.energiakulcs.hu

Kapcsolódó cikkek:

1. A majdnem tökéletes fűtési rendszer- Energiakulcs® – 1.rész
2. A majdnem tökéletes épületgépészeti rendszer Energiakulcs® – 3. rész
3. Milyen hővisszanyerős szellőzőrendszert válasszunk passzívházakba?

2010-ben adták át Drezda Loschwitz nevű kertvárosában Szászország első új építésű, passzívház szabványnak megfelelő általános iskoláját, amelyben ősszel évfolyamonként két-két osztály kezdte meg a tanévet.  

Az épületegyüttest Drezda Tartományi Főváros megbízására az Architektbüro Raum und Bau GmbH  tervezte. A projektet Európai Uniós támogatással valósították meg.

                           1. kép  Az Unió  támogatását jelző tábla a bejáratnál

Az épület megvalósulásának minőségét jelzi a régióban hirdetett Kivitelezési versenyen elnyert I. helyezés.

2. kép Az utcai frontról a tornaterem sávos ablakain keresztül a szülők is figyelhetik a sportoló gyerekeket

Az épület ismertetése

Az iskolaépület hasznos alapterülete 2 777m ². A beépített térfogat 19 171 m³.

Az építészeti tervezés az energiahatékony működtetés érdekében kitért a nagy légszigeteltség biztosítására, a magas hőszigetelő képességű termikus burok kialakítására, a hőhidas kapcsolatok minimumra csökkentésére.   

A földszint és az alagsor a fogadótérnek, illetve a tornacsarnoknak és a használatához kapcsolódó helyiségeknek, valamint a gépészetnek biztosít helyet. A tornacsarnok az alagsorból közelíthető meg, innen emelkedik ki mintegy két szint magassággal. Ez a megoldás azt eredményezte, hogy az energetikai számításkor kedvezőbb besorolású a viszonylag nagy alapterületű tornacsarnok határoló falainak jelentős hányada, hiszen nem a külső légtérrel érintkeznek.

3. kép A tornaterem. Az ablakok a külső járdaszinttel egy magasságból indulnak

Az épület aulája és belső folyosói nagyméretű szélfogókon keresztül közelíthetők meg az utcáról és az udvarról is. Ezzel biztosítható, hogy a „zsilip” működik, nagyobb létszám esetén is csukhatók az ajtók. Ebben a szélfogóban helyezték el az utcai ruházat tárolásához szükséges szekrényeket is.

                            4. kép Szekrények és pad a szélfogóban

  5. kép Baleseteket megelőző, a nyíló szárny és a tok közé kifeszülő gyöngyvászon

6. kép Az emeletre vezető lépcsőkarok az aula terében hangsúlyos elemként jelennek meg

                                     7. kép Tanterem 20-24 fő részére

Az emeleteken az osztálytermek és a csoportszobák főként D-K-i illetve D-Ny-i fekvésűek, az igazgatósági, hivatali helyiségek északra tájoltak. A nyílászárók háromrétegű üvegezéssel készültek, napvédőként reluxával vannak ellátva.

A tanulók számára barkácsműhelyeket, étkezőt, és természetesen számos vizesblokkot is elhelyeztek.

8. kép Barkácsműhely munkaasztalokkal és az asztalok fölött elérhető magasságban található elektromos gépek számára csatlakozási lehetőséget biztosító egységekkel.

Főzőkonyha nincs az épületben. A tanulók ellátását az étel helyszínre szállításával és melegítőkonyha üzemeltetésével oldják meg.

Épületgépészeti rendszer

A gépészeti rendszer felépítésének legfontosabb célja a primer energiaigény minimalizálása és megújuló energiák bevonása volt. Magas hatékonyságú hővisszanyerő szellőzőberendezés dolgozik a megfelelő levegőminőség érdekében. A szükséges fűtési energiát szolárberendezések és maguk a teremben tartozkodók (testhőmérséklettel) biztosítják. A téli napokban, és főként a reggeli órákban a gyors felfűtéshez ez nem elegendő, hőszivattyút is üzembe kellett állítani.

A helyiségek hőmérséklete a mindenkori használathoz igazodik, az üres termek csak temperáltak. A tartós használathoz igényelt kellemes hőmérséklet létrejöttében az éppen ott tartózkodó tanulók és tanárok testhője is szükséges. A fűtés szabályozása termenként szabályozható, az ablakok nyitása is felügyelettel történik.  

Az energiamegtakarításhoz hozzájárul a napi szükséges fénymennyiség szabályozása, amely a helyiségben tartózkodókhoz és az éppen folyó tevékenységhez igazodik. Energiamegtakarítást eredményez az aula természetes megvilágítására szolgáló Shed- tető is.

9. kép Az épület belsejében található aula jelentős mennyiségű természetes fényt kap

A környezettudatos szemlélet kialakítása már kisgyermekkorban kezdődik. Az épület működését, működtetését szemmel láthatóan áthatja ez a gondolat. A környezetvédelem fontosságát mutatja az épület helyiségeiben elhelyezett szelektív gyűjtőedények sora is.

                                       10. kép Hulladékgyűjtők  tantermekben

A diákok folyosói tablókon láthatják az iskola építésének mozzanatait. Az itt olvasható magyarázatok ismertetik a legfontosabb lépéseket, elveket. Az iskola tervezői és fenntartói  ezzel is igyekeznek elmélyíteni a kapcsolatot a korszerűen kialakított intézmény és a használók között, hogy a gyermekek sajátjukként kezeljék a létesítményt, az energiatakarékos működtetés előírásainak megfelelően használják azt, és óvják annak berendezéseit.      

A megbízó és a fenntartó elvárásai szerint a passzívház szabvány elérése érdekében szükséges többletráfordítás kb. 15 év alatt térül meg. Ez az első év, a működés minden mérhető adatát feljegyzik, hogy az érdeklődőknek és a követőknek is átadhassák a tapasztalatokat.  

Az iskolaépület energetikai és funkcionális szempontokat szem előtt tartva valósult meg, barátságos, kellemes megjelenésű, színvonalasan kivitelezett épület, amelyet a gyermekek és a szülők is örömmel vettek birtokba 2010 őszén.

Kapcsolódó cikkek:

1. Bemutatunk egy passzívház óvodát
2. Passzívház iskola Frankfurtban
3. Az első magyar építész, aki minősített passzívház tervezői címet kapott a német Passzívház Intézettől

Ahhoz, hogy megértsük, mi jelenti az egyik épületenergetikai kulcsmegoldást a jövő épületeihez, érdemes először áttekinteni a passzívházak gépészetének működését. Az ismertetés célja nem az, hogy szakavatott energetikussá váljon az olvasó, hanem az, hogy el tudjon igazodni a választási lehetőségek között.

Minden gépészeti egységből tucatnyi gyártó készülékei közül választhatunk, sajnos hazai gyártmány ebben a termékkörben még alig fordul elő.

Egyébként is az a tapasztalat Magyarországon, hogy minden gyártmány annyit ér, amilyen terméktámogatást a hazai disztribútor cég biztosít, továbbá bármilyen termék képes mélyen alulmúlni még önmagát is, ha nem megfelelő műszaki környezetbe építik be.

Ha ezt tovább boncolgatjuk, akkor oda jutunk (és sajnos ez a hazai piaci valóság), hogy a szakavatott tervező és kivitelező gyakran jobb rendszereket épít a „noname” rendszerelemekből is, míg más esetben a legpatinásabb eszközök ésszerűtlen összeépítésével egy drágán üzemelő műszaki torzó keletkezik.

Mik is a fő épületgépészeti feladatok egy passzívházban:

1. Légkezelés
2. Fűtés
3. Melegvíz-előállítás
4. Hűtés/klimatizálás
5. Világítás

És vegyük még ide 5/A pontként valamennyi elektromos fogyasztót a házban, melyeknek a kiválasztási szempontjairól érdemes szót ejteni, hiszen fontos részt képeznek az épület hőháztartásában, valamint havonta adózunk majd egy rossz választás többletfogyasztása miatt az áramszolgáltatónak.

A fenti feladatok ésszerű összehangolása a passzívház-üzemeltetés egyik kulcsa.

Mielőtt rátérnénk a titokzatosnak tűnő Energiakulcs^® passzívházgépészeti rendszerünk ismertetésére, vegyük sorra az imént meghatározott feladatokat kicsit részletesebben. Cikksorozatunk első részében a légkezelésről írunk bővebben.

1. Légkezelés:

Miért is kell kezelnünk a levegőt?

A közhiedelemmel ellentétben ez nem passzívház-specifikus probléma. Bármelyik hagyományos épületben nyílászárócsere után szembesülnek azzal a problémával, hogy penészesedés jelentkezik, magas a páratartalom, olykor még haláleset is előfordul a gázkészülék égéstermékének visszaáramlása következtében.

Mi ennek az oka?

A hagyományos nyílászárók „beépített” szellőzéssel készültek, a záródó felületek közt nem volt gumitömítés, hanem csinos kis rések biztosították az oxigéndús friss levegőt a bentlakók életéhez. Ezt igyekszünk évek óta megszüntetni a jól menedzselt reklámkampányok hatására. Olyan reklámmal kevésbé találkozhattunk, amely felhívta volna a figyelmet arra, hogy egy felnőtt embernek óránként 20 m³ (nem tévedés, HÚSZ!) friss levegőre van szüksége nyugalmi állapotban.

Hagyományos ablakokkal rendelkező házban lakók átmenetileg megnyugodhatnak, náluk rendben van a légcsere!

Igen, de mekkora ennek a mértéke?

Mivel nehezen mérhető folyamatról beszélünk, támaszkodjunk a szakirodalmi adatokra. A szabadtérben lévő széljárás függvényében 2-3-szor cserélődik ki a teljes légtérfogat, amely egy 100 m²-es ház esetében 600-900 m³ friss levegő beáramlását jelenti óránként!

De hát ez 30-75 fő részére elegendő friss levegő, és ha csak hárman laknak, ráadásul egész nap nincsen otthon senki?

Mibe is kerül ez a lakóknak?

A hazai telek átlaghőmérséklete 3°C, ha a lakásban 23°C-ot tartanak (huzatos lakásban ez nem is túl magas a jó közérzethez), akkor átlagosan, a kisebb értékkel számolva is, 600 m³ 20 °C-os levegő hőtartalmát „dobjuk ki” óránként az ablakon, pontosabban az ablakréseken.

Ennek pótlására egy gázkazán naponta 10 m³ földgázt fog felhasználni, egész télen összesen 1 800 m³-t! Ezt hívják filtrációs hőveszteségnek. A fűtési energiafogyasztás másik (még nagyobb) része a transzmissziós (épületszerkezeti hővezetés) hőveszteség.

Nem lehetne ezt a filtrációt valahogyan „kikapcsolni”, vagy legalább szabályozni?

Hogyne lehetne! Jól záródó nyílászárók, légtömör épület, és egy hővisszanyerős szellőztető gép kell hozzá.

Erre mondják olykor a félreinformált érdeklődők, hogy nem akarnak „vastüdőben” élni. Nyilván nem tudják, hogy egy korszerű irodaházban (lehet, hogy éppen ilyenben dolgozik), vagy egy hipermarketben hatalmas légkezelőgépek biztosítják a friss, előtemperált levegőt.

Az autójából sem akarja senki kiszereltetni a klímát és a pollenszűrőt, hiszen sokak allergiája az autóban utazva tünetmentessé válik, arra az időre legalább, amíg utazik. Igaz, a gépkocsikban még nincs hővisszanyerés, de még megélhetjük, hogy ott is energiát akarunk majd megtakarítani.

A hővisszanyerős szellőztetőgép működéséről annyit érdemes tudni, hogy az elhasznált levegőből annak „kidobása” előtt kivonja a hőenergiát, és a beszívott levegőt azzal előfűti (ez a téli üzem, nyáron ugyanezt teszi, csak fordított irányú a hőtranszport). A jobb gépek hatásfoka (a hővisszanyerés hatékonysága) 80-99%, vagyis a beszívott friss levegő hőmérsékletével közel azonos lesz a kidobott levegő hőmérséklete. Tehát szinte nullára csökken a filtrációs veszteség (nyáron a filtrációs hőterhelés)!

Akkor végül mi ebben a rossz?

Költői a kérdés, nyilvánvalóan semmi, hacsak nem a berendezés ára.

Néhányan a kidobott hőenergia visszanyerését a megújuló energia kategóriába sorolják, talán joggal.

Egy fontos kiegészítő egység szükséges még a légkezelő gép működéséhez. Ez is a kulcskérdések közé tartozik.

Téli üzemben, nulla fok alatti beszívott levegő esetén szükséges egy előfűtés, ami a légkezelő hőcserélőjének eljegesedését akadályozza meg. Három gyakori megoldás létezik erre:

-         Elektromos árammal való előfűtés (hűteni nem tud nyári üzemben). Ez a legolcsóbb műszaki megoldás, az üzemeltetési költsége viszont rendkívül magas. Valljuk be, nem is illik egy passzívház szellemiségéhez.

-         Levegő/talaj hőcserélő, 50-80 méter hosszúságú, 1,5-2,5 méter mélyen a talaj szintje alatt elhelyezett 200-300 mm átmérőjű műanyagcső (a „deluxe” változat ezüst belső baktériummentesítő bevonattal). A friss levegő egy, az épülettől távolabb elhelyezett beszívó tornyon (mindössze 1-1,5 méter magas) keresztül jut a talajhőcserélőbe. Ennek a létesítése a legköltségesebb, az üzemeltetési költsége gyakorlatilag nulla. A standard passzívházak egyik alapeleme. Nyári üzemben előhűtési funkciót is ellát, de nagyobb mértékű hűtési teljesítményt nem képes biztosítani (maximum 0,5-0,8 kW). Életciklusa során szükséges tisztítása bonyolult mutatvány.

-         Talajkollektor vagy talajszonda, műanyag csőben áramoltatott fagyálló folyadék közvetítő közeggel (nem sólé, mint sok helyütt tévesen olvasható!), szivattyúval, és a beszívott levegő légcsatornájában elhelyezett kaloriferrel (mini radiátor, lamellás felületnöveléssel). A légbeszívó nyílás ilyenkor az épület oldalfalán kerül kialakításra. Telepítési költsége (gyári kalorifer egységgel együtt) közel azonos a levegő/talaj megoldáséval, üzemeltetés költsége van, de minimális. Egy 60 W-os szivattyú fogyasztásáról van szó, fagyos időben, és kánikulai időszakban. Megfelelő méretezés esetén intenzívebb hűtőhatásra (1-2 kW) számíthatunk. A kalorifer tisztítása lényegesen egyszerűbb feladat, mint az előző megoldásnál a talajban lévő légcsatornáé.

Az Energiakulcs^® épületgépészeti rendszer előnyei a hagyományos megoldásokhoz képest szellőztetés tekintetében:

- komplex, mivel egy egységként kezeli a fűtési, hűtési, szellőztetési és melegvíz-előállítási igényeket, ezáltal kiküszöbölhető a felesleges túlfűtés, túlhűtés;

- költséghatékony, mivel a szellőző levegő előfűtését precíziós szabályzással minimalizálja, továbbá az erre a célra használt hőenergia ára a hőszivattyú COP értéke miatt igen alacsony, mintegy hetede az elektromos előtemperálásnak. Előhűtésre a hőszivattyú hőnyerő oldalát (talajkollektort/talajszondát) használja, amely így semmilyen beruházási összeget nem jelent, hiszen a hőszivattyú miatt egyébként is megvalósul.

A következő cikkünkben az alacsony energiafogyasztású épületek és a passzívházak fűtési lehetőségeit vizsgáljuk át részletesen.

Kardos Ferenc

www.energiakulcs.hu

Kardos Labor Kft.

Kapcsolódó cikkek:

1. A majdnem tökéletes épületgépészeti rendszer Energiakulcs® – 3. rész
2. Melyik fűtési rendszert válasszuk passzívházhoz? – Energiakulcs® – 2. rész
3. Milyen hővisszanyerős szellőzőrendszert válasszunk passzívházakba?

•        Minél nagyobb tüzelőanyag tárolási lehetőség, melyből a kazán automatikusan tudja az üzemanyagot behordani. Célszerű a szezonális tároló kiépítése.
•        Széles teljesítményszabályozási  tartomány, automatikus gyújtóberendezéssel.
•        Könnyű tisztíthatóság, napi karbantartás.

 Ezen kívül foglalkoznunk kell a pelletminőség kérdésével is.

 Tüzelőanyag tároló – szezonális tároló

 Ilyen tároló rendszereket láthatunk az 1. ábrán:

A tárolóból egy csiga hordja ki a pelletet, amit egy flexibilis vezetéken keresztül egy nagynyomású ventilátor szívja fel egy készlettárolóba. Amíg tároló a helyiségben van pellet, addig a kazán automatikusan tud működni. Ezt a tárolót célszerűen tartálykocsival lehet feltölteni, esetleg big-bag-es feltöltést lehet alkalmazni.

Egy ilyen megvalósult berendezést láthatunk a 2. ábrán:

 A kazán jobboldalán levő hengeres tartály a készlet tartály.

A 3. ábrán egy kerti faházban kialakított pellettároló látható a töltő csonkokkal:

 A 4. ábra ugyanezen faházba épített tároló kihordó csigamotorját mutatja a flexibilis tömlőkkel:

Egy ilyen tároló, ha megfelelő méretű, akkor elegendő üzemanyag tölthető bele ahhoz, hogy évi egy feltöltéssel tudjon a rendszer üzemelni. Az üzemanyag tároló létesülhet épületen belül, kívül, valamint földbe süllyesztett kivitel is kialakítható.

 Az olcsón beszerezhető pelletkazánok általában nem rendelkeznek ilyen szezonális tárolóval. Általában zsákokból kell egy napi tárolót feltölteni, így néhány naponta ezzel foglalkozni kell.

Teljesítményszabályozás -  automatikus gyújtóberendezés

 Korszerű pelletkazánok a névleges teljesítmény 22 – 30 %-ig le tudják szabályozni a teljesítményüket. Az ennél kisebb teljesítményeket szakaszos üzemben oldják meg. A szakaszos üzem miatt fontos, hogy a berendezés automatikus gyújtóberendezéssel rendelkezzen 5. ábra:

 Tűztér kialakításának függvényében a gyártók a jó teljesítmény szabályozás érdekében puffertartályt szoktak javasolni. Vannak esetek, amikor a puffer beépítése nem szükséges.

 Az olcsón beszerezhető pelletkazánok általában nem rendelkeznek ilyen automatikus gyújtóval. Ezek általában parázson tartással oldják meg a teljesítmény szabályozást – ez növeli a pelletfogyasztást.

 Könnyű tisztíthatóság és karbantartás

 Ez a komfort szempontjából kritikus pont. A gázkazánhoz képest ez mindenképpen egy többlet feladat, melyet az üzemeltetőnek kell elvégezni.

Érdemes tehát vásárlás előtt megvizsgálni a berendezés tisztíthatóságát:

•        Milyen gyakran kell a hamutartályt üríteni?
•       Mennyire könnyű a hamuzás művelete – mekkora kosszal jár?
•      Az egyéb tisztítandó egységeket milyen gyakran kell takarítani, azok mennyire könnyen hozzáférhetők, ill. mekkora kosszal járnak?

Tapasztalatunk szerint e tekintetben is vannak eltérések az egyes gyártmányok között.

Pelletminőség kérdése

 Pelletkazánok üzemeltetésének fontos szempontja a megfelelő minőségű pellet beszerzése és alkalmazása. Egyre több pelletgyártó és kereskedő működik ma Magyarországon, így érdemes ezt is alaposabban megvizsgálni.

Mindenekelőtt meg kell nézni, hogy a kazán gyártója milyen pelletminőséget ír elő az adott berendezés üzemeltetéséhez. A legtöbb esetben fapelletet írnak elő, de előfordulhatnak különböző agripelletek is.

Szabványos előírás elsősorban a fapelletre van, és a legtöbb kazángyártó ezekhez igazodik. A fapelletre vonatkozó előírásokat eddig német és osztrák szabványok tartalmazzák: DIN 51731, ÖNORM M 7135. Kidolgozás alatt van az új EU szabvány, az  EN 14961-2.

Hazánkban azonban egyre több agripellet gyártó is van.

Mi is igazából a különbség a fapellet és az agripelletek között?

Az agripelletek különböző lágyszárú növények részeiből (esetleg keverve más ipari melléktermékekkel) készülnek, például szalmából, kukoricából repcéből, energiafűből stb., ill. olyan gyártási folyamatok melléktermékeiből, melyek alapanyaga ezen növények valamelyike. Miután az alapanyag sokféle lehet, így az agripelletek szabványosítása sem egyszerű.

Az agripelletek a következő tulajdonságokban térnek el alapvetően a fából készült pelletektől:

•         A hamu tartalma többszöröse, akár 6 – 8 % is lehet.
•         Salakosodásra hajlamos, mivel a lágyszárúak hamuolvadáspontja lényegesen alacsonyabb (700 – 900 ^oC), mint a fáé (1200 ^oC).
•         Korróziós problémákat okoz a lágyszárú növényekben található halogén vegyületek miatt.

 Ezek alapján azt tudjuk mondani, hogy agripelletet csak olyan kazánban szabad eltüzelni, melynél a kazángyártó ebben az esetben is garantálja a kifogástalan működést.

 Térjünk vissza a fapellethez.

Az új EU szabvány a következő besorolást tesz: Enplus-A1, Enplus-A2, és EN-B. A főbb tulajdonságok, melyek alapján megkülönbözteti a háromféle minőséget (a teljesség igénye nélkül):

•         méret: mindháromnál: 6 ill. 8 mm átmérő; 3,15 – 40 mm hossz,
•         ömlesztett sűrűség: ≥ 600 kg/m³,
•         fűtőérték: 16,5 – 19 MJ/kg,
•        nedvesség tartalom: ≤ 10,
•        hamutartalom:

1.         Enplus-A1: ≤ 0,7,
2.         Enplus-A2: ≤ 1,5,
3.         EN-B:         ≤ 3.0,

•        hamu lágyulási hőmérséklet:

1.         Enplus-A1: ≥ 1200 ,
2.         Enplus-A2, EN-B: ≥ 1100

Ezek a tulajdonságokon túl még más tulajdonságokat is szabályoz az új EU előírás. Az eddigiekből a következőket olvashatjuk ki:

•         eltérés mutatkozik a megengedhető hamutartalomban,
•         valamint a hamu lágyulási hőmérséklet minimumban.

 A hamu lágyulási hőmérséklet a salakosodási hajlamra is utal egyben. Ez fontos tényező, mert a fapelletre gyártott kazánok többsége érzékeny erre. Fontos pontosítani fapellet esetén is, hogy a kazángyártó milyen pelletminőséget ír elő.

A tapasztalat szerint a magyar pelletforgalmazók körében gyakran előfordul minőségi probléma.

Az egyik ilyen probléma mellyel találkoztunk, a következő:

• Sok pelletgyártó fűrész üzemi port is kever a pelletbe, mely fűrészpor kérget is tartalmaz.
• Sajnos előfordul, hogy a fatörzsek földön való vonszolása miatt föld, homok és egyéb szennyeződés is bejut az alapanyagok közé – tisztítatlan fűrészporral.
• A kéreg önmagában is növeli a pellet salakosodási hajlamát a maga szilikát tartalom miatt. A kéreg alatti föld, homok tovább fokozza ezt a problémát.

Cégünk által forgalmazott pelletkazánok egyik családja (30 – 100 kW) úgynevezett lépcsős rostélyos tűztérrel (6. ábra) rendelkezik, ugyanúgy mint a faapríték kazánjai:

 Ennél a tűztér kialakításnál az egyes lamellák ellentétes irányban egymáson mozogva nem engedik a lerakódásokat a rostélyon létrejönni. Ezen tűztérnél a kiégett pelletmaradék (hamu, esetlegesen salak darabok) továbbjutnak a hamutartóba. Ez a megoldás nagy mértékben segíti, hogy kissé salakosodásra hajlamos pelletet is el tudjunk tüzelni a berendezésben.

A 7. és 8. ábrákon látható egy-egy ilyen kazán tűztere üzem közben akkor, amikor a pellet nem salakosodik:

 A 9. ábrán egy olyan esetet látunk amikor a pellet salakosodik:

 Létrejönnek lerakódások, de a kazán tud folyamatosan üzemelni.

A 10. ábrán látható esetben nagyobb méretű salaktömbök jöttek létre, melyeket az üzemeltetőnek naponta, két naponta össze kellet törnie, hogy a kazán folyamatosan tudjon üzemelni:

Az előbb említett lépcsős rostélyú tűztérrel rendelkező kazánok felkészíthetők olyan tüzelőanyagok eltüzelésére, melyek eltérnek a hagyományos fapellettől: energia mag, tritikálé, a faapríték kazánok esetében aprítékolt miscanthus.

A következő kiegészítők járnak ilyenkor a kazánhoz:

•         Rozsdamentes acél betétcső a tűztérhez – a fokozott korróziós veszély miatt.
•         Hamukihordó szerkezet – a megnövekedett hamumennyiség miatt (11. ábra)

•         Az üzemanyagba 05 – 1 % oltott meszet (Ca(OH)₂) kell keverni , ami a salakosodást gátolja.
•         A programban való átállítás biztosítja többek közt az alacsonyabb hőmérsékletű tűzteret, szintén a salakosodás megakadályozása miatt.

Ilyen kiegészítésekkel a kazán alkalmazhatósága szélesebb körűvé vált. Azzal azonban számolni kell, hogy a fa alapanyagú tüzelőanyagtól való eltéréssel a fűtőérték csökkenés miatt a kazán teljesítménye is csökkenni fog kb. 20 – 30 %-kal.

 A következő tanulságokat lehet levonni:

•         Célszerű olyan kazánt vásárolni, mely a rosszabb minőségű pellet mellett is folyamatosan tud működni.
•         Minden esetben olyan pelletgyártótól kell pelletet vásárolni, aki tudja a kazángyártó által előírt pelletminőséget szolgáltatni.

Ha minden gyártóművi előírást betartunk, akkor kazánunk kifogástalanul fog működni.

Kapcsolódó cikkek:

1. Faapríték tüzelésű kazánnal a fűtés 30-40 %-kal olcsóbb lehet
2. Energiahatékony fűtés – energiahatékony kéményrendszer
3. Kiegészítő fűtés fával

A „koporsófödém” betonozás előtt

Érdemes lehet elöljáróban leszögezni, mit nevezhetünk passzívháznak, hiszen Magyarországon gyakran előfordul, hogy a kevésbé tájékozott építtető a szokásosnál jobban hőszigetelt épületéről – melyre napkollektort is szereltetett – azt gondolja, hogy akkor az már passzívház.

Maga a név is a darmstadti Passivhaus Institut-tól származik, ugyanúgy, mint a minimálisan teljesítendő alapadatok. Ezekből a legizgalmasabb a 15 kWh/m² éves fűtési hőigény, amely földgáz egyenértékre váltva 1,5 – 2 m³ négyzetméterenként.

Bármilyen hihetetlen, ennek alapján egy 100 m²-es passzívház kifűtéséhez 200 m³ földgáz szükséges egy fűtési idényben. Ez mai árak mellett évi 25 000 Ft-os fűtésszámlát jelent!

Ennek a nagyon alacsony értéknek az eléréséhez teljes kontroll alatt szükséges tartani az épületből távozó (és beérkező) levegőt, ezért az épületet un. Blower-Door mérésnek vetik alá, ahol 50 pascal mértékű nyomáscsökkenést hoznak létre, amelynek hasonló a hatása, mint egy 30 km/h erősségű szélnek a szabad térben. Ilyen körülmények között az épületbe óránként beáramló levegő mennyisége maximum 0,6-szerese lehet a ház belső térfogatának Ez azért fontos, mert szinte lehetetlen az épület hőveszteségét szellőzető berendezés nélkül az előírt alacsony szinten tartani, tehát minden levegőáramlat, amely elkerüli a hővisszanyerős szellőztetőgépet, növeli a ház fűtési energiaigényét.

Az eddigiekből jól látható, hogy az építés nem a szokásos módon történik. A garantált eredményességhez nélkülözhetetlen a Passivhaus Institut által kidolgozott PHPP szoftver és a hozzá tartozó kézikönyv (magyar nyelven is elérhető).

A szomszédos Ausztriában ma már csak passzívházra adnak ki építési engedélyt, míg a hazai előírások megengedik a közel hétszer nagyobb fogyasztású épületek kivitelezését.

A látogatás eredeti célja a napkollektoros gerincvezeték nyomvonalának egyeztetése volt. Az épület felmérése közben ismertem meg a fűtési és hűtési koncepciót.

Pelletkazán a választott hőtermelő, hozzá illő kéménnyel. Passzívházról lévén szó, csak zárt égésterű kazán jöhet szóba, amelynek az égéslevegő hozzávezetést a szabadtérből kell biztosítani.

A hővisszanyerős szellőztető berendezés levegő előtemperálására (elsősorban fagymentesítés miatt) horizontális talajkollektor készült, amelyben fagyálló folyadékot áramoltatva egy előfűtő egységen keresztül lehet a fagyos friss levegőt 0°C közelébe melegíteni. Ez a talajkollektor biztosít továbbá az épületnek némi hűtőenergiát a nyári kánikula időszakában. Természetesen ennek mértéke viszonylag alacsony, így az építtető – ma még ritkaságszámba menő módon – hagyományos klimatizálást tervez, lombhullató növényeket, lugast vagy pergolát az ablakok árnyékolására.

Forrás:Molnár Ágnes

 A talajkollektor visszatakarás előtt

A melegvíz-előállítás a nyári időszakban döntően a vákuumcsöves napkollektorra lesz alapozva, napsütés hiányában és a téli időszakban a pelletkazán végzi a vízmelegítést.

Az építtető kérdésemre elmondta, azért tűzte ki elérendő célul a passzívházat, mert nem szeretné, hogy – bármi történjen is a jövőben – problémát okozzon az energiaszámlák kifizetése. A legfontosabb tehát az energiafogyasztás minimalizálása.

Itt kedvenc témámhoz érkeztünk, az energetikai optimalizáláshoz. Nyomban rá is kérdeztem, miért nem hőszivattyús fűtést választott. Nem lepett meg válasza: hát az neki nagyon drága.

Biztos abban, hogy sokkal költségesebb lenne, mint egy pelletkazán? Hiszen a talajkollektoros hőnyerőoldal – igaz nem hőszivattyúzás céljából – már ki van építve, tettem fel a kérdést. Szintén ki van már építve a hőszivattyúhoz optimális padlófűtés és mennyezethűtés (akár mennyezetfűtés is lehet).

Az energetikai optimalizálás olyan, mint a mesebeli kőleves, abból kell egy jót főzni, ami egyébként is rendelkezésre áll.

A meglévő elképzelések összefésülésével kiépíthető egy olyan hőszivattyús rendszerkialakítás, ahol egy központi hidraulikus egység – amely egy miniszámítógépet is tartalmaz, így rögzíthető minden üzemelési adat, és internetes távelérést is biztosít – irányítja a melegvíz-előállítás, a fűtés, a hűtés, a frisslevegő-előtemperálás feladatait.

A központi szabályozás miatt a legegyszerűbb alapgépeket választhatjuk a hőközpontba, további megtakarítás, hogy nem szükséges fűtési puffertároló sem. A szabadalmaztatott technológia védelmet nyújt a tervezési és kivitelezési hibákkal szemben is.

A leendő passzívház-tulajdonos elmondta még, hogy költözéskor hozzák a meglévő kétajtós kombihűtőt is, ami a konyhában lesz elhelyezve.

Megfigyeltem, a passzívházat építtetők rendkívül jól tájékozottak, most mégis sikerült valami újdonságot elővezetnem.

Nagyon jó, akkor a hűtőszekrény hulladékhőjéből fogjuk előállítani a használati meleg vizet!

Régen sikerült építtetőnek ilyen örömet szereznem, ő ugyanis régen kiszámolta már, hogy a passzívházban nagyobb költség a melegvíz-előállítás, mint a fűtés. Az természetesen a hűtőgép tüzetesebb vizsgálata után derül csak ki, hogy elég lesz-e az ingyen meleg víz az egész család számára, de napi 100-150 liter biztosan előállítható ilyen módon.

A kőleves poénkodás azután visszaütött, mert jött utána a feketeleves, az alábbi kérdés képében:

Tulajdonképpen akkor érdemes nekem napkollektort telepíteni?

Bár szívem egyik csücskében a napkollektorok vannak – és a raktárunkban is akad bőven – mit mondhattam volna:

Hát, nem nagyon… a hűtő-átalakítás hamarabb megtérül, és még éjszaka is termel.

A helyszíni vizit másnapján érkezett a visszajelzés, az építtető az Energiakulcs^® név alatt levédett, energia- és költséghatékonyságra „kihegyezett” hőszivattyús passzívházgépészeti rendszert választotta.

Mi ebből a tanulság? Mert ha már riport, legyen valamilyen hozadéka a jövőben építeni szándékozóknak:

-        Érdemes az építkezés megkezdése előtt – már az építészeti tervezés fázisában – egyeztetni építésznek, gépésznek, energetikusnak – lehetőleg egy asztal mellett. Ez a leggyorsabban megtérülő tevékenység, milliókat lehet megtakarítani egy beszélgetéssel.

-        Tekintettel arra, hogy egy passzívház (egyáltalán, minden ház) tervezett élettartama 100 év, semmiképpen ne a mának építsünk. Vegyük figyelembe a 10 év múlva várható építési normákat, hiszen a most épülő ház akkor még csak „kiskorú” lesz, nagy hiba lenne, ha technikailag már elavultnak minősülne!

-        2020-tól már csak energetikailag önellátó házak épülhetnek. Ennek egy ma épülő passzívház tökéletesen megfelelhet – egy napelemes rendszer későbbi kiépítésével – ha a gépészet ebben a szellemben kerül megtervezésre és kivitelezésre.

Kardos Ferenc 

Kardos Labor Kft.

www.energiakulcs.hu

Kapcsolódó cikkek:

1. Energiahatékony fűtés – energiahatékony kéményrendszer
2. A majdnem tökéletes épületgépészeti rendszer Energiakulcs® – 3. rész
3. Tapasztalatok a biomassza fűtés területén I. – pellet tüzelés

A beruházás érdekessége, hogy a bérleményeket egy olyan fix bérleti díjjal adták ki, amely gyors megtérülést ígér a tulajdonosoknak. A passzívház standard szerinti felújítás befektetési költségei megtérülnek, a bérlők megfizetik a magasabb bérleti díjat. Hiszen egy hosszantartó költségbiztonságot élvezhetnek, tehát nem függ a bérleti díj az energiaáraktól, a fűtési szezon hosszától, és akár hosszú éveken át változatlanok maradnak a fűtési költségek.

A 2007-es év elején a 32 lakás és két földszinti üzlethelyiség bérbeadásával kezdődött a projekt. A lakásokat alaposan átalakították, az alaprajzaikat újrarajzolták: a 29m²-estől a 130m²-es tetőtéri penthouse lakásokon át minden megtalálható itt. Egy felújítás során érdemes hozzányúlni az alaprajzokhoz, hiszen ma már más életteret keresnek a lakás bérlők és vásárlók is. Divatossá és keresetté váltak manapság az egy légterű konyha- étkező- nappali funkciók. Újra divatba jött a nagy belmagasság, a loftszerű lakások is keresettek.

Ennél az épületnél a beruházó bátran hozzányúlt a lakások átalakításához, alaprajzi, és energetikai vonatkozásban is.

Az energetikai optimalizálás miatt csökkentették az épület külső lehűlő felületét azáltal, hogy egy korábbi belső udvart lezártak egy 6 emelet magas átriummal. Az így megnövekedett hasznos belterülettel kisebb lett az energiaveszteség. A tetőteret 3 penthouse lakással bővítették. A belső udvari lakásokhoz erkélyt alakítottak ki. Egy átfogó, teljes mértékben modernizáló felújításról volt tehát szó.

A felújítás ára kb. 800 euro/m ², amely olcsónak semmiképpen sem mondható, ám az ingatlan értéke jelentősen megnövekedett ezáltal, fenntartási költsége pedig drasztikusan csökkent. Ráadásul üzemeltetésével alig terheli környezetünket.

A homlokzatra 22 cm vastag hőszigetelés került, a tetőbe 36 cm ásványi szálas hőszigetelés, a nyílászárókat teljes mértékben kicserélték 3 rétegű üvegezésűekre / U= 0,8 W/m²K/. A nyílászárók általi hőnyereség ezáltal több lett, mint a hőveszteség, ráadásul a külső, beszűrődő zajok is csökkentek a jó minőségű ablakok beépítésével.

 Minimalizálták a hőhidakat, növelték a légtömörséget, hővisszanyerő szellőző gépet építettek be, illetve hőszivattyút és napelemeket is telepítettek, amelyek megújuló energiával működnek. A nyári hővédelmet elhúzható árnyékoló szerkezetekkel növelték, amely az épület külső megjelenésére is pozitívan hatott. A nyári túlmelegedés veszélyéneknek különösen kitett tetőtéri lakások nagyrészt északra néző ablakfelületeket kaptak. A tetőtéri lakásokat és a földszinti üzlethelyiségeket passzív klímaberendezésekkel szerelték fel.

Ezeknek az átalakításoknak köszönhetően, az épület a felújítás után körülbelül 10%-át fizeti a korábbi fűtés- és melegvízköltségeknek. Ennek a 34 lakásos társasháznak a főtésszámlája kb. megegyezik egy régi építésű családi házéval.

A felújított épület gépészeti rendszerei:

Több szempontból is  indokolt volt a szellőztető berendezés kialakítása:

• Egyrészt egy magas hatékonyságú hővisszanyerővel a szellőztetés általi hőveszteség tizedére csökken az ablakon keresztüli szellőztetéssel szemben.
• Másrészt a jól hőszigetelt lakásoknál fennáll a penészedés veszélye, ha nincs szellőzőrendszer beépítve. A szellőzőkészülék általi elégséges légcsere garantált, függetlenül a bérlők szellőztetési szokásaiktól, amelyek nagyon eltérőek lehetnek.

A hannoveri projektben decentralizált szellőztetési rendszert terveztek, lakásonként azonos nagyságú légkezelőkkel. Így a tervezési (mivel típusterveket használtak) és a kivitelezési költségek is lecsökkennek. Minden lakás illetve működési egység önálló szellőztető berendezést kapott, amelyek egymástól függetlenül szabályozhatóak. Még a 30 m²-nél kisebb lakások is elláthatóak a légkezelők visszaszabályozhatóságával, anélkül hogy a szükséges légcsereszámot túllépjék. A kisebb lakásoknál a frisslevegő térfogatáramokat akár 30 m³/h-ig is korlátozhatják. A nagyobb rendeltetési egységeknél és az átriumnál/ lépcsőháznál a szellőztetőkészülékek akár 300 m³/h térfogatárammal is üzemeltethetőek.

Minden berendezés automatikusan szabályozza az előre beállított légmennyiségeket. Így a készülék kiegyenlített szellőzést biztosít, ezzel egyensúlyt teremtve az elszívott és befújt légmennyiség között, melynek segítségével a hővisszanyerés optimálisan üzemelhet.

Minden konyhai elszívó berendezéshez tartozik egy szűrő, amely a zsírlerakódások ellen védi az elszívó légcsatornákat. A házmester a szűrőket rendszeresen cseréli.

A minimális fűtési energiaszükségletet hőszivattyúkkal fedezik. A hőszivattyús rendszer két szétválasztott rendszerből áll, amelyek egy közös kút létesítményből látnak el, és különböző hőmérsékletű rendszerekben alkalmazzák őket. Egy 13kW-os hőszivattyú az alacsonyabb hőmérsékletű fűtési rendszereket látja el, a másik, 18kW-os, a magasabb hőmérsékletű fűtési rendszerekre (radiátoros fűtési körök) van kapcsolva.

A hőszivattyúk olyan módosított termékek, amelyeket családi házaknál szoktak alkalmazni. A módosítás abból állt, hogy a normál hőszivattyút helyettesítették egy nagyobb hatékonyságú hőszivattyúval, illetve a 18kW-os készülék esetén módosították a szabályozását, amely egy magasabb fűtő középhőmérsékletet enged meg. A hőszivattyú áramellátása napelemekkel történik.

A tetőtéri, illetve földszinti használati egységeket padlófűtéssel látták el.

A társasház közbülső szintjeinél fűtőtestek kerültek beépítésre, az alacsonyabb beruházási költségek miatt. Mindez komfortveszteség nélkül megvalósítható, mivel rendelkezésre állnak a szükséges bel- ill. parapetmagasságok.

Mindkét rendszer jól szabályozható.

Németországban már évek óta támogatja az állam a meglévő épületek energetikai felújítását. Többek között ezért is valósulhatott meg ez a projekt.  Magyarországon sajnos ez még gyerekcipőben jár, de reményeink szerint a ma még hiányzó forrásokat a közeljövőben  pótolni tudjuk különböző zöldberuházási támogatásokkal és hírt adhatunk egy hasonló, magyar projektről. 

Kapcsolódó cikkek:

1. 1956-ban épült lakóépület felújítása ún. nulla emissziós épületté
2. Elkészült a passzívház standard szerinti felújítás
3. 144 lakásos társasház passzívház kritériumokkal

A szép példa ismét egy német példa, de talán a közeljövőben már nálunk is épül majd óvoda, amely passzívházként üzemelhet.

Az egyik legjobb funkció az óvoda, egy passzívházként üzemelő épülethez, hiszen a sok kis apróság sok hőt termel, ők maguk is fűtik az épületet.

Az épületben mindig friss levegő van, a csoportszobák hőmérsékletének szabályozása is megoldott.

Egyszerű használat

A nagy ablakfelületek előtt lamellás árnyékoló rendszert ( raffstore, vagy zsaluzia néven is ismert ) építettek ki. A lamellák állása a napállástól, és a napsugárzás erősségétől függően automatikusan változik. A tetőn elhelyezett szélérzékelő berendezés pedig erős szél esetén leadja a jelet, a lamellák automatikus felhúzására. Így nem fordulhat elő, hogy nagy szélviharban a lamellák megsérüljenek.

Építészet: sdks Architekten

Az éjszakai szellőzés is megoldott. Nem kell a nagy nyílásokat kinyitva hagyni éjszakára. Hálóval védetten kialakítottak egy felső ablakrészt, amellyel jól megoldható a szellőztetés a meleg nyári napokon.

Az óvoda vezetője büszkén kalauzolt bennünket az új óvoda épületben. 6 óvodás, és bölcsődés csoportszobákat alakítottak ki. A tervezés az első gondolattól a megvalósításig kb.2 évig tartott. Az első kapavágástól számítva viszont már 1 év alatt megépült a masszív falszerkezetű birodalom a kis csemeték számára. A masszív fal meghatározás a német nyelvben használatos, magyarul a nehéz falszerkezetet használjuk inkább. Azért érdemes itt megemlíteni a falszerkezet anyagát (mészhomok tégla), mert köztudott, hogy az ún. könnyűszerkezetes épületekre a rövid építési idő jellemző.

Az 1172 m² területű passzívház óvoda annak ellenére, hogy a nehéz szerkezeti csoportba tartozik, gyorsan megépült.

Építészet: sdks Architekten

A mészhomok téglából épült falszerkezet egy külső favázat kapott, amire színes homlokzatburkoló lapok kerültek. A favázak közé cellulóz (újrahasznosított újságpapír) hőszigetelés került.

Az óvoda gépészete:

A gépészeti rendszer megtervezésénél fontos cél volt a halk üzemmód. A tervezők a fűtési és szellőztető rendszerek szétválasztása mellett döntöttek. A hővisszanyerős szellőzőrendszer alacsony hatásfokon üzemel, beállítva a szükséges légcserére. Mivel nem a szellőzőrendszeren keresztül történik a hideg napokon a pótfűtés, így akkor sem kell a hatásfokot növelni amiatt, hogy a megfelelő hőfokot előállítsák.

Az óvoda telke egy termálvizes, védett területen fekszik. Így nem volt megoldható a vizes hőszivattyú kialakítása. Úgy döntöttek a tervezők, hogy gázkazánnal oldják meg a padlófűtésű fűtési rendszert.

A tetőn elhelyezett napkollektorok nyáron teljes egészében ellátják az óvodát melegvízzel. Télen pedig rásegítenek a fűtésre.

A tornaterem feletti tető zöldtető

Érdekesség, hogy a WC-k öblítéséhez esővizet használnak.

A megvalósult óvoda épülete nemcsak energetikai és ökológiai szempontból  egy kitűnő példa, a kellemes épület megjelenésében bizonyítja, egy passzívház is lehet szép, építészetileg színvonalas épület.

Kapcsolódó cikkek:

1. Bemutatunk egy német passzívház iskolát
2. Jó beruházásnak bizonyult a régi bérház felújítása passzívház követelmények alapján
3. Passzívház követelményt megcélzó társasház New York-ban

A passzívház hűtésének tervezése nem kimondottan csak épületgépészeti feladat, hanem komoly összehangolt munkát kíván a Megbízóval, és az Építész tervezővel is.

Amennyiben lehetséges épületgépészeti szempontból a passzívházak hűtését passzív hűtéssel érdemes megoldani (ezzel is üzemeltetési energiát és költséget spórolhatunk meg),  ami intenzív éjszakai átszellőztetést jelent. Így az éjszakai és reggeli hűvös levegővel hűtjük le a szerkezeteket.

Másik épületgépészeti megoldás a gépi szellőztetéssel történő hűtés, ami azt jelenti, hogy a fűtési hőszükséglet csökkentése miatt már betervezett központi hővisszanyerős szellőztető gépet nyáron hűtésre használjuk (lásd. korábbi cikkünket a „Hogyan oldható meg a passzívházak hőcserélőjének fagymentesítése?”).

Ebben az esetben a szellőzőgép hővisszanyerőjét egy megkerülő ággal kikerüljük (vagy a berendezés tartalmazza, vagy külön ki kell építeni), ezáltal a befújt előhűtött levegő nem veszi át az elszívott elhasznált levegő hőjét. Az előhűtés megoldható levegő-talaj hőcserélővel, illetve sóoldatos-levegő hőcserélővel is. Mindkét esetben a hidegebb hőmérsékletű talajban fektetett vezeték adja át a hőt a talajnak, ezzel hűtve le a külső befúvásra szánt frisslevegőt.

Ezzel a megoldással a folyamatos nyári nappali szellőzés (hűtés) is megoldható.

Abban az esetben, ha nem épül ki az előbb említett két talajhőcserélős rendszer egyike sem, akkor a központi szellőztető berendezés csak éjszakai szellőztetésre használható nyáron, mivel a nappali használatkor a kinti meleg levegőt fújnánk be az éjszaka lehűtött épületbe (amivel csak elősegítjük az elkerülendő felmelegedést).

A nyári és téli levegő hőmérsékletek alakulását az alábbi ábra szemlélteti: (forrás: Maico Hungária Kft.):

Kapcsolódó cikkek:

1. Hogyan oldható meg a passzívházak hőcserélőjének fagymentesítése?
2. Levegő-víz hőszivattyúk zajterhelései
3. Milyen házban lakik a passzívház minősítő?

Az üvegház egy olyan épületrész, amelynek transzparens felülete van, csatlakozik a fűtött épületrészhez, megközelíthető az épületből, és mesterséges fűtése nincs.

Az épülethez csatlakozó üvegházba bejutó napsugárzás a felületeken, az üvegház és a mögötte lévő terek közös falán nyelődik el, és azokban tárolódik. A falak átadják, vagy a természetes légárammal kerül át a meleg levegő a mögöttes térbe.

Az üvegház télikert megnevezése jól mutatja az egyik lehetséges funkciót.

A leggyakoribb hibák a télikertek kialakításánál a passzív és alacsony energiájú épületeknél:

• A télikert és a lakóépület nem kerül termikusan leválasztásra.
• A télikert termikusan le van választva a lakótértől, mégis fűtik.
• Északi oldalra helyezik, ezzel csak kis hőnyereséget biztosít.

A következő energetikai funkciókat látja el egy jól megtervezett télikert:

• Úgy hat, mint egy hatalmas napkollektor.
• Mint egy puffertároló működik.
• A felmelegített levegő – ventilátor segítségével- elszállításra kerülhet az északi helyiségekbe, vagy egy melegvíztárolóba.

A télikert tájolása és üvegezése:

A napsugárzási nyereség legjobb kihasználtsága miatt a déli tájolás a legoptimálisabb tájolási irány.

Ez ritkán teljesül. Gondosan meg kell tervezni a formát, benapozás vizsgálatot kell végezni. A tervezésnél a mélység és szélesség arányára az 1:3-as arány javasolt.

Ha nem tájolhatunk dél felé, törekedni kell a pufferhatás jó kihasználására.

Az üvegezés kiválasztásánál a minél több sugárzás elnyelése szempontjából legjobb lenne egy fémvázas szerkezetű, egyrétegű üvegezéssel készülő szerkezet. Ez viszont a hőhidak, és ezzel együttjáró kondenzáció miatt sem alkalmazható. A puffertároló szerep szempontjából sem lenne alkalmas egy ilyen szerkezet. Az üvegezésnél tehát itt is a többrétegű üvegezés ajánlott.

Tipp! Ültessenek fagytűrő növényeket a télikertekbe, amelyek túlélik a téli könnyű fagyokat.

Következő cikkünkben kerttervezőnk ajánl télikertbe ültethető növényeket.

Kapcsolódó cikkek:

1. Előtető megoldások passzív házaknál
2. Passzívházba passzív hűtést!
3. Az első passzív ház New Yorkban

Passzívházaknál az egyik legfontosabb gépészeti berendezések közé tartozik a központi szellőztető rendszer. Tehát a fent leírt jelenség elkerülése minden házban megoldandó feladat, gondoskodni kell a külső friss levegő előkezeléséről (előmelegítéséről).

A fagymentesítés többféle módon oldható meg:

- elektromos előfűtővel (télen előmelegítésre szolgál)

-  levegő-talaj hőcserélővel (télen előmelegítése, nyáron hűtésre szolgál)

-  sóoldat-levegő hőcserélővel (télen előmelegítése, nyáron hűtésre szolgál)

Sóoldatos levegő hőcserélős rendszer bemutatása:

A beszívott külső levegőt a sóoldat-levegő hőcserélőn átvezetve melegítjük elő télen, ezzel megoldva a berendezés fagymentesítését, illetve biztosítva a befújt frisslevegő kiegészítő fűtését is.

A hőcserélőben a sóoldatot zárt rendszerben keringtetjük a talajba fektetett vezetékeken keresztül. A talajban fektetett vezetékek segítségével a sóoldat átveszi a talajtól a szükséges hőt. A sóoldat keringtetéséről a hőcserélő szivattyúja gondoskodik. A vezetékeket a talajban 1,2 – 1,5 m mélységben kell telepíteni, ahol már a talaj biztosan fagymentes. A rendszer megfelelő szabályozásáról a légcsatornában elhelyezett hőmérséklet érzékelők, és a hozzá kapcsolódó automatika gondoskodik.

Fontos előnye a rendszernek (levegő-talaj hőcserélőnél is), hogy nyáron ugyanezen működésnél a külső levegő hűtésére is használható. Amikor nyáron a talaj hőmérséklete hidegebb, mint a külső levegő hőmérséklete, akkor a talajban fektetett vezetékek átadják a hőt a talajnak, ezzel hűtve a külső levegőt.

A rendszer elvi felépítését a következő ábra mutatja:

forrás: Maico Hungária Kft.

A sóoldatos levegő hőcserélő elemei:

1. Légszűrő elem
2. léghőmérséklet érzékelő
3. fagyálló folyadék szivattyú szabályozója
4. fagyálló folyadék szivattyú,
5. föld csőkígyó előremenő,
6. föld csőkígyó visszatérő,
7. tágulási tartály,
8. folyadék – levegő hőcserélő (télen levegő előmelegítő, nyáron levegő előhűtő)
9. hőmérséklet érzékelő

Talaj kollektor fektetési példák:

forrás: Maico Hungária Kft.

forrás: Maico Hungária Kft.

A rendszer előnye a levegő-talaj hőcserélővel szemben, hogy a levegőt ebben az esetben nem vezetjük keresztül a talajba fektetett csővezetéken keresztül. Mindenképpen elkerüljük a spóra- és gombaképződés lehetőségét (természetesen megfelelő levegő-talaj hőcserélő rendszereknél ez a jelenség nem fordulhat elő). Ezenkívül ennek a megoldásnak a telepítése egyszerűbb, és ezáltal valamivel olcsóbb is, viszont van állandó elektromos fogyasztásunk (keringtető szivattyú, néhány W).

Kapcsolódó cikkek:

1. Passzívházak hűtése
2. Hol lehet használni a Földhőkosarat?
3. Szeretne állandó friss levegőt otthonában?

Forrás: Betatherm

A szabadalmazott földhőkosarat az úgynevezett felszínközeli geotermikus rétegben helyezik el.

Forrás: BetaTherm

A Betatherm földhőkosarak modern megoldást jelentenek minden házépítőnek és háztulajdonosnak, akik ki szeretnék használni a Föld hőenergiáját. A földhőkosarak 1-5 m mélységre tervezettek.

A földhőkosarak előnyei:

A nagy térfogatú földhőkosarak kúp formájuk által nagyobb felületet nyújtanak a talajhő felvételéhez, így az űrtartalmuk, mely sós víz (mint energia hordozó közeg), maximálisan és egyenletesen tudja biztosítani a talajból rendelkezésre álló hőt.

A BetaTherm földhőkosarai mellett a geotermikus rendszer kiépítéséhez szükséges egyéb kiegészítők:

• Több nyílásos bekötési egység
• Gyűjtő/elosztó egység
• PE cső
• Geopress összekötő idomok

Forrás: BetaTherm

Egy átlagos méretű, modern családi ház (120 – 160 m2 ) optimális ellátásához 6-9 BetaTherm Basic földhőkosár szükséges.

A kosarakat ideális esetben a talaj víztároló rétegében kell elhelyezni. A szükséges terület megtervezésénél kosaranként 15 m2 szabad földterületre van szükség.

Az OST földhőkosár működési elve ugyanaz, mint a talaj szondáké. Fűtési szakaszban a feltekert csőben cirkuláló sós víz hőt von ki a talajból. Az egyes kosarak hőelvonó teljesítménye a talaj adottságaitól függően 1,5-2.0 kW között mozog (1400 – 1800 órára vonatkoztatva évente).

Jó vízelnyelő képességű talaj esetén a berendezés hatékonysága nagy mértékben növelhető, ha a tetőre hulló csapadékot közvetlenül a kosarak felett vezetjük el.

Szerző:

Vajdai Tamás

Kapcsolódó cikkek:

1. Hogyan oldható meg a passzívházak hőcserélőjének fagymentesítése?
2. Földhőkosár került a német passzív családi ház kertjébe
3. Levegő-víz hőszivattyúk zajterhelései

Egészségtelen lakásklíma alakul ki, melyet a bent lakók is hamar érzékelnek: gyenge ellenálló képesség a betegségekkel szemben, fáradékonyság, rossz közérzet, fejfájás és allergia alakulhat ki. A modern, jól szigetelt, energiatudatos lakóépületekben az egészséges élethez szükséges légcsere természetes módon már nem tud megvalósulni, ezért új műszaki megoldásokra van szükség: az ilyen otthonokban hővisszanyerős szellőztető rendszerek biztosítják hangtalanul a folyamatos friss levegőt, miközben a fűtési költségek akár 50%-át is megtakarítják.

A légtömör technológiákkal szigetelt lakóépületekben megszűnt az egészséges élethez és jó közérzethez szükséges természetes légcsere. Ablaknyitással történő szellőztetéssel egyrészt rengeteg energiát „dobunk ki” az ablakon keresztül, másrészt nem biztosítható a belső légtér friss levegővel történő folyamatos ellátása.

Egy apró megjegyzés: (Passzívházakat nem lehet hővisszanyerős szellőzőrendszer nélkül építeni. Nem mondhatunk le a passzívházaknál a belső hőforrások hasznosításáról, illetve az ablaknyitás miatti hőveszeteség kiküszöböléséről. A PHPP számításban ellenőrizhetjük, mennyit módosít az energia mérlegen a hővisszanyerős szellőzőrendszerek hatásfoka. ) (Ph-magazin)

A szabályozott, ellenőrzött hővisszanyerős szellőztető rendszer fő feladata, hogy gondoskodjon a lakóépületek folyamatos friss levegő ellátásáról, s egyidejűleg az elhasznált, káros anyagokat is tartalmazó levegő és pára elszállításáról. A frisslevegős rendszer a páramentesítésen túl megoldja a külső levegő portól, kipufogógáztól és pollenektől való megtisztítását is, ezáltal megóvja mind a bentlakók egészségét, mind a lakóépület állagát.

A mai kor követelményeinek megfelelő frisslevegős rendszerekben a befúvásra kerülő levegőt télen egy – kb. 1,5 – 2 méter mélyen a föld szintje alatt elhelyezett – talajhőcserélő melegíti elő, nyáron pedig ugyanez a berendezés gondoskodik a levegő előhűtéséről.

A házon belül további hőcserére kerül sor. A lakóépületből távozó levegő rengeteg energiát tartalmaz. Télen a belső levegő sokkal melegebb, mint a hideg külső, és jelentős mennyiségű párát tartalmaz, így kondenzációval energiát lehet nyerni belőle. Ezen egyszerű elven alapul a szellőztető berendezésbe épített – házon belüli – hőcserélő működése. A rendszer az elhasznált meleg, nedves levegőt használja fel az előmelegített külső levegő további felmelegítésére. A talajhőcserélővel kombinált, s belső hővisszanyerővel rendelkező frisslevegős rendszer esetében a hővisszanyerés hatékonysága elérheti a 95%-ot, ezáltal a fűtési költségeknek akár az 50%-a is megtakarítható. Nyáron egy kicsit módosult a folyamat: a talajhőcserélővel előhűtött külső levegő a belső hőcserélőt kikerülve kerül befúvásra a lakóterekbe.

Speciális lapos légcsatornák segítségével lehetségessé vált, hogy az összes csővezeték a padlóba kerüljön (azaz a teljes légcsatorna hálózat a lakótéren belül kerüljön elhelyezésre), minimalizálva ezáltal a friss levegő hőveszteségét. A kereszt-ellenáramú hőcserélőkben a légáramok egymástól mindig elkülönítve haladnak, így a szennyeződés, illetve páratartalom a bejövő friss levegő felé nem kerül átadásra.

A kereszt- és forrásszellőztetés gondoskodik arról, hogy egyrészt az egész lakóépületet egyenletesen átjárja a friss levegő, kiszorítva az elhasznált levegőt, másrészt zaj- és huzatmentes módon történjék meg a szükséges légcsere. A légáramot ventillátorok továbbítják. Az ehhez szükséges energia azonban csekély mértékű, egy egész családi ház befúvásának és elszívásának az áramszükséglete alacsonyabb, mint egy izzólámpa áramfelvétele.

Szerző: Turcsányi Balázs
www.labaro.hu

Kapcsolódó cikkek:

1. Passzívházak hűtése
2. Hogyan oldható meg a passzívházak hőcserélőjének fagymentesítése?
3. Milyen hővisszanyerős szellőzőrendszert válasszunk passzívházakba?

A verseny nemzetközileg elismert céljai és egyben erdményei:

• Az  energiahatékonyság, a megújulό energiaforrások és a fenntarthatό építészet területén valό innováciό kibontakozására és elterjedésére ösztönöz
• Figyelmeztető jelzés a világ felé, hogy szemléletváltásra van szükség és lehetőség
• Felkelti a közvélemény figyelmét olyan kérdésekben, mint a megújulό energiaforrások alkalmazása és az energiahatékonyság
• Interdiszciplináris együttműködés létrehozása az egyetemek és cégek között, amely elősegíti a „0-Energy“ épületek megszületését
• Ezen épületek bemutatása a nyilvánosságnak

Ezt a versenyt „USA – US Department of Energy“ írta ki legelőször 2002-ben azzal a végcéllal hogy 2015-re megoldás szülessen az energetikailag önellátό épületek létrehozására.

Az első alkalommal mintegy 100.000 látogatόt vonzott magához a 14 csapat épületeiből öszzeállított kiállítás, de a „0-Energy“ épületek megvalόsítására akkor még nem volt lehetőség.

Ezt a 2005-ös fordulό követte amikor már 18 csapat vett részt a versenyen. Ekkor már a Washington DC, National Mall-ben felépített házak közűl, a rossz idő ellenére is 3 csapat képes volt teljesíteni a szükséges energiamérleget.

Az igazi fordulatot a 2007-es verseny hozta, ahol 20 csapatbόl 15 megkapta a szükséges energiapontszámot a változékony időjárás ellenére. Ílymódon az építészet vált hangsúlyossá, mely a napelemek, kollektorok integrálását, és a komfortérzet megteremtését helyezte előtérbe. Ez segítette hozzá az először indulό TU Darmstadt csapatát az első helyezés eléréséhez.

A Solar Decathlon 2009 versenyen  a darmstadti csapat a surPLUShome nevű passzívházával ismét első helyezést ért el.

Jelentése az  épülethez kapcsolódó fogalom, amely magában foglalja az energiahatékony és a fenntarthatό építészet elveit, szem előtt tartva a mindennapi élet realitásait. A ház számos lehetőséget rejt magában, amely  a jelenlegi lakáskoncepciόt túlszárnyalva egy új életérzést, egy új életszemléletet fejez ki, mely megszünteti a látszόlagos konfliktust a modern ember komfortigénye és a Földünk klímája között.

Az épület

A teherhordό szerkezet fábόl készült, melyre azért esett a választás, mert elsősorban regeneratív építőanyag, másodsorban az épületet Darmstadtbόl Washingtonba kellet szállítani. ĺgy nem hagyhatták figyelmen kívűl a közúti szállítmányozás mint súlybeli, mint méretbeli korlátozásait. Így a háznak vízszintesen és függőlegesen is szétszedhetőnek kellett lennie. Az egyes modulokat ideiglenes megerősítéssel  kellett ellátni és ezen rögzítési pontokat a szerkezettel egyidejűleg úgy kellett elhelyezni, hogy az a végeredmé­nyen ne látszόdjék. Összépítéskor a modulok közötti kapcsolatot acél kötőelemekkel illetve tőcsavarokkal biztosították.

Passzív rendszerek

Ezek olyan tervezési illetve anyagkiválasztási döntések eredményei, melyekkel a lehető legnagyobb mértékben csökkenthető az épület energiaigénye. Nagy segítségére volt a csapatnak a darmstadti Passzívház Intézetnek, a passzívházak tervezésében szerzett széleskörű tapasztalata, mely alapjául szolgált az épület koncepciόjának. A külső hőszigetelés VARIOTEC típusú vákum-panelekből készült. A nyílászárόk 3-rétegű üvegezéssel, ENERGATE típusú hőszigetelt keretű fa szendvics ablakokbόl állnak. Ezek beépítése és az egész szerkezet légtömör konstrukciόval készült.  A belső komfort biztosításához  hőtárolό tömegre van szükség. Ennél az épületnél ez fokozott figyelmet kapott, mert a napközbeni látogatόk igen magas hőterhelésnek számítanak, amely gyors túlmelegedéshez vezet. Erre született megoldásként a hűtőmennyezet. Ennél fázisváltό anyaggal töltött cellákon vezetik át a belső levegőt, amely hőt ad le a halmazállapotváltozáshoz. Ilymódon a  levegő lehűl, miközben a fázisváltό energiával töltődik fel. Éjszaka folyamán ezt az erre a célra kialakított szellőzőkön keresztül a külső levegővel visszahűtik. (Gyakori fázisváltό anyagok  például a paraffin-vegyületek, melyeknek a halmazállapotváltozása optimálisan szobahőmérsékleten játszódik le.)

Aktív rendszerek

Az épületnek mindenféle szempontbόl meg kellett felelnie egy „normál“ otthon elvárásainak. Így rendelkeznie kell az összes használatos háztartási készülékkel, és biztosítania kell a szükséges használati melegvizet, és a világításhoz szükséges villamos áramot. Az automatikus hővisszanyeréses szellőztetést egy NILAN típusú,   levegő-folyadék hőszivattyúval egybeépített  kompakt készülék végzi, mely gondoskodik a légfűtésről illetve a melegvíz előállításrόl is. A hűtőmennyezet passzív hűtésnek minősül, aktív hűtésre, azaz klimatizálásra nincs szükség, így az ehhez szükséges áramigény töredékével lehet biztosítani a kellemesen hűvös belteret. A épület villamos energiaigényét és egyben az épület homlokzati kialakítását, ill. futurista megjelenését vékonyfilmes napelemekkel oldották meg. A passzív hűtéshez elengedhetetlen árnyékolást is a viszonylag kis panelméretnek köszönhetően szintén ezekkel valósították meg.

A „0-Energy“épületek létrehozásának alapvető feltétele az energiaigény minimalizálása. Szemléletmόdot kell válltani és csakis rendszerben, teljes egészként szabad az épületre tekinteni. Ez az első lépés. Fontos a megfelelő tájolás, az ablakfelületek méreteinek és minőségének gondos megválasztása, az optimális hőszigetelés és az árnyékolási rendszer helyes kiválasztása, a hőhidak elkerülése, a kiválό légtömörség megvalόsítása. Elengedhetetlen az élvezhető  minőségű levegő biztosításához a gépi szellőztetés, melynek kiválό hatékonyságú hővisszanyerővel,  takarékos ventilátorokkal és jό minőségű szűrőkkel kell rendelkeznie.

Második lépésként el kell gondolkodni azon, hogy milyen utat válasszunk a fennmaradó energiaigény fedezésére úgy, hogy az épület összes éves energiamérlege nullára, vagy az alá csökkenjen, azaz több energia termelődjön, mint ami az épület fenntartásához szükséges. Ehhez például melegvizet termelő kollektorra és áramot fejlesztő fotocellákra van szükség. A megtermelt áramnak a hálόzatba valό visszatáplálásával kiválthatό az energiatárolás által okozott költséges és a legtöbb esetben felesleges technikai háttér megvalόsítása.

Az első lépéshez nélkülözhetetlen szakértelem és tapasztalat már rendelkezésre áll a passzívház technolόgiának köszönhetően. A második lépéshez szükséges technika szintén létezik. Mindkettőhöz a piac bővülésére van még szükség hogy széles körben, mindenki számára elérhető áron lehessen hozzáférni az alkotόelemekhez. Ez viszont lehetőséget biztosít helyi – például magyar cégek innováciόs erejének kibontakoztatására, mely értéknövekedést teremt és munkahelyek ezreit képes létrehozni.

Linkek:

http://www.solardecathlon.tu-darmstadt.de
http://www.solardecathlon.org
http://www.sdeurope.org
http://www.flickr.com/photos/solar_decathlon/galleries

írta:

Sariri-Baffia Enikő
Munkatárs: Miskolczy Imre
Energie Planer Team

www.passivhaus-info.eu

képek: Thomas Ott és TU Darmstadt
www.o2t.de
http://www.solardecathlon.tu-darmstadt.de

Kapcsolódó cikkek:

1. Bemutatunk egy passzívház óvodát
2. Passzívház követelményt megcélzó társasház New York-ban
3. Passzívház példa Csehországból:

Forrás: Fotolia

Manapság a hőszivattyút vásárlók körében egyre népszerűbbek a levegő-víz hőszivattyúk, a víz-víz hőszivattyúkkal szemben. Ez általában abból adódik, hogy a levegő-víz hőszivattyúnak alacsonyabb a beruházási költsége, egyszerűbb a rendszer felépítése (kevesebb szerelvény, berendezés szükséges) és  telepítése (nem kell vertikális szondákat fúrni a talajba, vagy horizontális talaj kollektorokat telepíteni, vagy víz nyerő és nyelő kutakat fúrni).

Nem kell a szondákat bányakapitánysággal engedélyeztetni, vagy a kutakra vízjogi engedélyt kérni, ami nem csak külön procedúra, de komoly költségei vannak.

Az egyik előnye, a könnyű telepítés, komoly problémát is jelenthet. Minden egyes gyártó katalógusában megadja a szükséges védőtávolságokat az épülettől, egyéb berendezésektől, ezeket minden esetben érdemes betartani, mivel ezek figyelmen kívül hagyása, üzemeltetési problémákat generálhatnak (pl.: nem megfelelő légellátás, ezáltal hatásfokromlás következik be; hóhatár feletti telepítés; stb.).

A levegő-víz hőszivattyúk között három alapvető felépítési módot különböztetünk meg:

- Monoblokkos rendszerű, ahol a kültéri és a beltéri egység egyben található, általában kültéri kivitelűek.

- Szétválasztott (split) rendszerű, ahol a hőszivattyú egy kültéri és egy beltéri hidraulikus blokkból álló, egységekből épül fel.

- Beltéri légcsatornázható kialakítás (ami egyes gyártóknál kültérbe és béltérbe egyaránt telepíthető).

Minden levegő-víz hőszivattyú legfontosabb telepítési szempontja: a zajterhelés. Ez azért fontos, mert a nem megfelelő helyen telepített berendezés zajos lehet és ez által nem csak magunkat, de a környezetünkben élőket (pl.: szomszédok) is zavarhatja. Minden egyes gyártó katalógusában megadja a hangnyomásszinteket (Lp) db(A) – ban. Fontos megjegyezni, hogy a hangnyomásszint és a hangteljesítményszint (Lw) nem azonos. Míg a hangteljesítményszint (Lw) az adott hangforrásra vonatkozik, addig a hangnyomásszint (Lp) függ a hangforrás helyétől, a környezeti feltételektől, és a hangforrástól való távolságtól.

Ebből adódóan a katalógusokban megadott értékeket fenntartással kell kezelni, mert a környezeti feltételek épületenként eltérő lehet, és a tulajdonos nehogy abba a hibába essen, hogy a már elkészült épületbe való beköltözés után derüljön ki, hogy a berendezés jobb esetben csak saját magát, rosszabb esetben környezetét zavarja (pl.: szomszéd, aki esetleg feljelenti és ezáltal kötelezik a berendezés leszerelésére).

A legfontosabb előírás, ami épületgépészeti berendezések zajterhelési és rezgésterhelési határértékeket előír az a 8/2002. (III.22.) KöM-EüM együttes rendelet a zaj- és rezgésterhelési határértékek megállapításáról. Az ide vonatkozó határértékeket a következő táblázat tartalmazza:

Ezek alapján kijelenthetjük, hogy a későbbi problémák, esetleges viták elkerülése érdekében minden esetben fontos a gyári katalógusban található előírásokat betartani, és szükség esetén akár egy akusztikus szakember véleményét sem árthat kikérni.

Kurunczi György, gépészmérnök

Kapcsolódó cikkek:

1. Hol lehet használni a Földhőkosarat?
2. Passzívházak hűtése
3. Hogyan oldható meg a passzívházak hőcserélőjének fagymentesítése?

Építészet: Sigray + Partner Építész Iroda Fotó: Visontai Márton

Augusztusban költözött be a fiatal házaspár két kisgyermekkel az ikerházba. Az ikerház kétszintes része passzívház kritériumok szerint épült. A másik, egyszintes épületrész alacsony energiájú, 3 literes ház energia igényeit elégíti ki.
A fiatal házaspár elhivatottan tűzte ki célul, passzívházat szeretnének építeni. Az elhatározásuk arra is vonatkozott, ha passzívház, akkor mindenképpen a németországi minősítést is megkérik a házra.

Már a tervezés elején nehéz döntést kellett hozni az épület telken való elhelyezéséről. Nagyon szép környezetben lévő telken (telek végét erdő szegélyezi) kellett az ideális elhelyezést megtalálni. Ebben az esetben az ideális elhelyezés teljesen mást jelentett a kerthasználat, és teljesen mást a passzívház tervezés szempontjából. Dönteni kellett az ideális tájolás és az utcától szeparált kertkapcsolat között.

A döntés megszületett. Mindenképpen el kellett fordulni az utcától a nappali, étkező, konyha funkciókkal, és a kertre, erdőre néző nyílászáró felületeket kellett tervezni. Ez egyben azt jelentette, É-K-i tájolású lett a nappaliban a nagyméretű tolóajtó, ami erősen rontotta az energetikai mérleget.

Építészet: Sigray + Partner Építész Iroda Fotó: Visontai Márton

Ezen feltételek mellett is sikerült a passzívház kritériumok elérése, hiszen az ikerházak eleve előnnyel indulnak a minimális fűtési igényű épületek tervezésénél.

Természetesen az előnytelen tájolást kompenzálni kellett!

• Szigorúan tartani kellett a tervezésnél a kompakt tömegformálási szabályt.
• A részlet megoldások és a csomóponti kialakítások különös figyelmet igényeltek. Minden egyes apró részletben törekedni kellett a lehetőségekhez mérten legkisebb energia veszteségre.
• Különösen jó U értékű szerkezeteket kellett betervezni:

Szerkezetek hőátbocsátási tényezői:

• Fal: U = 0,09 W/ m²K
• Nyílászárók: Uw= 0,73 W/ m²K
• Tető: U = 0,08  W/ m²K
• Padló: U = 0,11  W/ m²K

Az emeleti gyerekszoba D-Ny-i, és É-K-i tájolású ablakokkal. Fotó: Visontai Márton

A kétszintes passzívház energetikai számításba bevont lakóterülete: nettó 133 m².

Az emeleti közlekedő, ahonnan a hálószobák, valamint vizes helyiségek nyílnak. Fotó: Visontai Márton

Gépészeti helyiség Fotó: Visontai Márton

Tavasszal beszámolunk majd a ház téli tényleges energiafogyasztásról. Érdekes lesz megtudni, milyen tapasztalatokat szereznek az első tél után a bentlakók.

Építészet: www.sigray.hu

PH-magazin.hu

Kapcsolódó cikkek:

1. A passzívház egyszerűen jó!
2. Az első magyar építész, aki minősített passzívház tervezői címet kapott a német Passzívház Intézettől
3. Díjnyertes passzívházak 2010-ben

Az európai háztartásokban az egy főre jutó ivóvízfogyasztás naponta kb. 150 l, ennek a felét ki lehet váltani esővízzel:

Ma már mindenki előtt világos, hogy nem csak a kőolajkészleteink, hanem az ivóvíz készleteink is korlátozottak. Ezért is fontos, hogy mennyi ivóvizet használunk és mire. A 21. század kihívásainak is megfelelő ház gépészetében az esővíz tárolása, felhasználása és a „szürke“ víz újra hasznosítása fontos szerepet kap.

Ha az esővizet nem a csatornába vezetjük, csökken a csatornák megterhelése, ami különösen az özönvízszerű esőzések esetén nagyon fontos.  A kert öntözésére használva visszavezetjük az esővizet a természetes körforgásba és a talajvízszint is stabilizálódik. A növényeket a számukra is természetes, klórmentes, lágy vízzel locsolhatjuk. Amennyiben mosáshoz használjuk, csökken a környezet terhelése, mivel kevesebb mosószerre van szükség a víz lágysága miatt. A mosógépünk és a WC-csészénk sem vízkövesedik el.

A szürkevíz a kézmosásnál és a mosásnál keletkező víz, ami azután UV-besugárzással csírátlanított, s a WC öblítésére kiválóan használható, s így megint csak ivóvizet tudunk megspórolni. A mosásnál keletkező hőt megfelelő hőcserélőn keresztül vezetve hőt nyerhetünk, akárcsak a passzív házaknál jól bevált kontrollált szellőzésnél, amikor is az elhasználódott szobahőmérsékletű levegővel melegítjük fel a bejövő friss hideg levegőt.

15 kWh energiát tudunk megspórolni 1m³ szürkevíz által. Ez a meleg víz előállításához szükséges energia felét jelenti.

Az ivóvízzel való takarékoskodás nemcsak ivóvízkészleteinket kíméli, de energiát is megtakarítunk, mivel az ivóvíz előállítása, szállítása is rendkívül energia igényes, nem beszélve a csatornába feleslegesen bevezetett esővízről.

Itt említeném meg a zöldtetők szerepét az esővíz visszatartásában, 30-90%-át képesek megkötni.

Az esővíz a csatornából egy szűrőrendszeren keresztül jut a kertben vagy a pincében elhelyezett műanyag vagy betontartályba. Egy, az ivóvíztől elkülönített vezetékrendszer szállítja a megszűrt esővizet, amelyen mindenütt fel van tüntetve, hogy “esővíz-nem iható“.

Nagyon esős időszakban a tartály kapacitását meghaladó vízmennyiséget a szikkasztóba lehet vezetni. Amennyiben „szárazabb” időjárás van, úgy az ivóvízből lehet utántölteni a folyamatos vízellátás miatt.

A tartály méretének közelítő számítása m³= személyek száma x (napi vízszükséglet + kertrész) x 21 nap tartalék.

Pl. 4 fő, 500 m² kert:

4 x (50+15) x 21=5460 l, tehát 5-6 m³ –es tartályra van szükségünk.

Így tudjuk a környezetet és a pénztárcánkat is kímélni.

B. Holicza Zsuzsa okl. építészmérnök, épületbiológus (IBN)

Kapcsolódó cikkek:

1. Hogyan oldható meg a passzívházak hőcserélőjének fagymentesítése?
2. Hogyan csökkenti egy ablakgyártó a széndioxid kibocsátását?
3. Kiegészítő fűtés fával