SPOSOBY OSZCZĘDZANIA

ENERGII ELEKTRYCZNEJ

I CIEPLNEJ – DOMY ZERO-

EMISYJNE

PRZYGOTOWAŁ:

Według definicji zaproponowanej

przez niemiecki Passivhaus Instytut:

Dom zero-emisyjny (inaczej pasywny) to

budynek, który dla zapewnienia komfortu
cieplnego mieszkańców nie zużywa więcej niż
15kWh energii na 1m

2

powierzchni.

Według definicji dr W. Feista:

Dom pasywny jest budynkiem o bardzo niskim

zapotrzebowaniu na energię do ogrzewania

wnętrza 15kWh/(m

2

*rok),

w którym komfort termiczny zapewniony jest

przez pasywne źródła ciepła (mieszkańcy,

urządzenia elektryczne, ciepło słoneczne, ciepło

odzyskane z wentylacji), tak że budynek nie

potrzebuje autonomicznego, aktywnego systemu

ogrzewania. Potrzeby cieplne realizowane są

przez odzysk ciepła

i dogrzewanie powietrza wentylującego budynek.

Pierwszy budynek pasywny został wzniesiony w Darmstadt

Kranichstein

w 1991r.. Elewacja południowa.

Cechy budynku pasywnego:

• Zwarta, nie rozczłonkowana bryła
• Orientacja większości okien od strony południowej
• Bierne zyski słoneczne pokrywają 40%
zapotrzebowania na ciepło

• Wentylacja mechaniczna, z odzyskiem ciepła
(rekuperator)

• Brak konwencjonalnego oddzielnego systemu
ogrzewania,
ogrzewanie realizowane przez nadmuch ciepłego
powietrza
połączony z wentylacją mechaniczną

• Przegrody zewnętrzne szczelne i o dobrych
parametrach
ciepłochronnych

• Opcjonalne pozyskiwanie ciepła z gruntu, powietrze
zewnętrzne
nawiewane do budynku ogrzewane jest wstępnie w
gruntowym
wymienniku ciepła

• Opcjonalne pozyskiwanie i magazynowanie ciepła
z promieniowania słonecznego (kolektory słoneczne)

Zasada działania budynku

pasywnego

Współczynnik przenikania

ciepła

U [W/(m2•K)]

Określa właściwości ciepłochronne przegrody

budowlanej

(np. ściany, okna). Wyraża on ilość ciepła jaka

przenika przez płaski element budowlany o

powierzchni 1m2 przy różnicy temperatur 1 K. Im

współczynnik ten ma mniejszą wartość tym lepsze

właściwości termoizolacyjne ma przegroda.

Kształtowanie architektury

budynków pasywnych

Obiekt o możliwie zwartej i prostej formie

ma korzystną proporcję przegród

zewnętrznych do kubatury, a co za tym

idzie mniejsze straty cieplne spowodowane

przenikaniem ciepła przez te przegrody.

Wysunięty okap chroni w lecie okno przed promieniami

słonecznymi. Natomiast w okresie zimowym gdy słońce jest

nisko jego promienie swobodnie docierają do wnętrza

budynku.

Schemat wykorzystania zieleni liściastej do zacienienia budynków w

okresie letnim.

Przegrody zewnętrzne –

okna

Dla budynków pasywnych najkorzystniejsze

jest zlokalizowanie większości

okien na ścianach południowych oraz

ograniczanie

ich liczby na innych elewacjach.

Rozwiązanie takie gwarantuje największe

zyski pochodzące od promieniowania

słonecznego

.

Okno dla budynków pasywnych o konstrukcji drewnianej z

profilami aluminiowymi od zewnątrz.

Powłoka niskoemisyjna

Powłoka niskoemisyjna to cienka przeźroczysta warstwa

pokrywająca szkło, która w sposób selektywny

przepuszcza promieniowanie cieplne. Pozwala to na
uzyskanie maksymalnych zysków z promieniowania

słonecznego przy jednoczesnym ograniczaniu strat

cieplnych. Powłoka ta przepuszcza wpadające do

pomieszczenia wysokotemperaturowe promieniowanie

słoneczne o krótkiej długości fali, stanowiąc

jednocześnie barierę dla niskotemperaturowego

promieniowania z wnętrza pomieszczenia o długim

okresie fali. Dużą zaletą szkła

z warstwą niskoemisyjną jest wysoka przepuszczalność

światła.

Współczynnik całkowitej

przepuszczalności energii

promieniowania słonecznego g [%]

Współczynnik ten określa w jakim

stopniu energia pochodząca

od promieniowania słonecznego przenika

przez szybę do wnętrza, w wyniku

bezpośredniej transmisji energii

promieniowania słonecznego

oraz oddawania wtórnej energii

słonecznej zaabsorbowanej przez szkło.

Jest on podawany w procentach [%].

Większa wartość współczynnika oznacza,

że wyższe są zyski energetyczne.

Przegrody zewnętrzne – ściany,

dach, fundamenty

Na etapie planowania budynku pasywnego należy sprawdzić,

czy nieprzepuszczalna dla powietrza powłoka zewnętrzna w

sposób ciągły otacza ogrzewaną kubaturę budynku.

Materiały izolacyjne

Zestawienie materiałów izolacyjnych uwzględniające grubość danego

materiału niezbędną do uzyskania przegrody budowlanej o

współczynniku przenikania ciepła na poziomie 0,15 W/(m2*K). Wartość

taka wymagana jest dla budownictwa pasywnego w przypadku przegród

zewnętrznych takich jak ściany, dachy czy podłogi na gruncie.

Panel izolacji próżniowej, który zapewnia równie dobre

właściwości izolacyjne co kilkukrotnie grubsza warstwa wełny

mineralnej.

Mostek termiczny

Mostek termiczny jest to element przegrody budowlanej o

znacznie wyższym niż sąsiadujące z nim elementy

współczynniku przewodzenia ciepła. Na skutek tej cechy,

przy różnicy temperatur wewnątrz i na zewnątrz dochodzi

do punktowego wychładzania przegrody. Zjawisko to ma

bardzo negatywny wpływ na bilans cieplny budynku,

ponieważ może powodować bardzo duże straty

energetyczne. Ponadto wychładzanie przegrody może

doprowadzić do jej zawilgocenia na skutek wykraplania się

pary wodnej, co

z kolei może skutkować powstawaniem grzyba lub pleśni, a

nawet zniszczeniem przegrody.

Schemat obrazujący ucieczkę ciepła poprzez wspornikową płytę

balkonu. Rozwiązanie takie często stosowane jest w budynkach

konwencjonalnych.

Detal posadowienia budynku pasywnego na ławie

fundamentowej.

Detal posadowienia budynku pasywnego na płycie

fundamentowej.

Detal połączenia ściany zewnętrznej z dachem.

Detal osadzenia okna w budynku pasywnym.

Nieszczelna powłoka

zewnętrzna

budynku

Szczelina o długości 50 cm i szerokości1 mm przy

temperaturze wewnętrznej20°C i wilgotności

względnej 50%oraz temperaturze zewnętrznej 0°Ci

wilgotności względnej 80% w ciągu jednego

tygodnia może spowodować wykroplenie aż 1,2 l

wody we wnętrzu przegrody budowlanej. Jest to

skutkiem

ochładzania się powietrza w miarę

przenikania przez przegrodę.

Przyrząd do wykonywania próby ciśnieniowej.

Jeśli badanie wykaże nieszczelności

w powłoce, ich położenia lokalizowane

są ręcznie przy pomocy urządzenia do

pomiaru prędkości przepływu powietrza

(anemometru,

termoanemometru).

Wykrywanie nieszczelności przy pomocy anemometru.

Przykład wadliwie wykonanej instalacji elektrycznej, przez

którą przedostaje się powietrze.

Dla prawidłowego działania wentylacji niezbędne jest

zapewnienie ukierunkowanego przepływu powietrza przez

wszystkie

strefy. Ze względu na komfort użytkowników należy przy

tym zachować odpowiednią kolejność wentylowania

pomieszczeń, która uwzględnia potrzeby mieszkańców,

procesy i czynności jakie dokonywane są w

poszczególnych typach pomieszczeń.

Schemat przepływu powietrza w budynku pasywnym.

W systemie wentylacji mechanicznej

zasadniczą rolę pełni centrala lub zespół

sprzężonych central wentylacyjnych,

które są głównym elementem wymuszającym

obieg powietrza w budynku.

Schemat działania prostej centrali wentylacyjnej ze źródłem

ciepła

w postaci nagrzewnicy elektrycznej

Schemat działania centrali wentylacyjnej wyposażonej w

pompę ciepła.

Pompa ciepła

Pompa ciepła jest to rodzaj urządzenia

energetycznego, znajdującego zastosowanie przy

pozyskiwaniu odpadowej

i odnawialnej energii. Energia cieplna pobierana jest

ze źródła o niskiej temperaturze (tzw. dolne źródło),

a następnie przekazywana do źródła o temperaturze

wyższej (tzw. górne źródło). Jako dolne źródło może

służyć grunt, woda gruntowa, powietrze, zużyte

powietrze

wentylacyjne i inne.

REKUPERATOR

Gruntowy wymiennik ciepła - przekrój

Gruntowy wymiennik ciepła wykonany z kształtek do

wykonywania instalacji kanalizacyjnych.

Kolektor słoneczny

Kolektor słoneczny jest to urządzenie służące do

pozyskiwania energii cieplnej z promieniowania

słonecznego. Następuje w nim przemiana

promieniowania

słonecznego w ciepło. Promienie słoneczne

pochłaniane są przez absorber.

Płaskie kolektory słoneczne

Próżniowo – rurowe kolektory słoneczne

Porównanie zapotrzebowania na energię budynku pasywnego,

niskoenergetycznego i tradycyjnego w rozbiciu na energię do

poszczególnych celów.

Porównanie strat ciepła w budynku pasywnym w

zestawieniu

z budynkiem tradycyjnym.

Materiały:

http://termodom.pl/inne/dom_pasywny

http://www.budynkipasywne.pl/

http://pl.wikipedia.org/wiki/Dom_pasywny

http://www.ekoportal.eu/Artykuly/Budownictwo_pasywne.html

http://gazetadom.pl/Ladny-Dom/1,61608,2557695.html?
as=1&ias=3&startsz=x