přeskočit na hlavní obsah

Zkušenosti z realizací a provozu EPD v ČR – III

/up/images/featured/images/086.png

Na návštěvě u sousedů v Rakousku, porovnání realizovaných objektů

Z 60 % prosklená jižní fasáda, pultová střecha, dvě patra. Umístili jsme je do Rychnova a do Bratislavy. V následující tabulce je vidět shrnutí, ze kterého je patrný vliv pasivních slunečných zisků (pro porovnání také případ, že by nebyly žádné). Pro informaci i hodnota tepelné ztráty objektu – v Rakousku neznámý pojem. I zde může být odpověď. Sluníčka na jihu je prostě víc, je tam kratší topná sezóna a vyšší průměrná teplota topného období než v našich severnějších oblastech. Pokud je zisk energie přes bohatě prosklenou plochu v zimním období vyšší, než jsou tepelné ztráty prostupem, a interiér se zbytečně nepřehřívá, pak je vše v pořádku. Pokud bychom ale tento objekt umístili do Rychnova, pravděpodobně by se reálná spotřeba pohybovala v TS 2005 – 2006 někde kolem 30 – 40 kWh/m2.r, v porovnání s běžnou výstavbou ČR stále pěkná hodnota. Ale „prosklený“ EPD v Rakousku může být v ČR „pouze“ NED. Není proto vhodné všechny myšlenky a principy bezvýhradně přejímat a implementovat v našich podmínkách. Je potřeba důkladně zvážit vliv lokality a všech dalších okolností. Pokud nemáme slunce, musíme se podle toho zařídit. V následující tabulce jsou pak pro porovnání uvedeny výsledky výpočtů.

Není ale také možné do pasivních zisků započítávat období, kdy je potřeba už objekt spíše chladit. Jedná se hlavně o přechodová odobí (březen a duben), kdy má slunce již dostatečnou energii, ale je ještě nízko nad obzorem a stínící prvky tím pádem nejsou plně funkční. Co také kombinace nízké tepelné ztráty a oken na jižní a hlavně západní straně provedou s teplotou interiéru v létě, navíc ve spojení s extrémy tropických dní s velkou intenzitou slunečního záření?

Teplota v interiéru EPD Rychnov v červenci 2006

Červen a červenec 2006 v některých ohledech pozměnil přístup a také názory investorů k realizaci „běžných“ domů. Pokud např. v přípravě stavby „počítal“ každou korunu a návrhy na vybavení objektu lepším zasklením nebo zvětšením přesahu střechy pro potlačení letních slunečních zisků odbýval se slovy, že na to nemá peníze, několik málo měsíců po dokončení domu je ochoten do objektu pořídit strojní chlazení („klimatizaci“) v řádu 50 000 Kč. Ani realizace zemního výměníku takovému objektu moc nepomůže – např. při průtoku vzduchu cca 600 m3/h (dvojnásobek běžných rovnotlakých jednotek, možné pouze u cirkulačních teplovzdušných jednotek) je chladicí výkon 1,3 – 1,9 kW. To takovému běžnému domu nestačí.

Při cestě do školky maminky povídaly o tom, jak špatně se dětem spí a předháněly se v rekordu, kdo z nich měl v dětském pokoji v noci vyšší teplotu. Nebylo výjimkou, že se blížila i k 30 °C. Kde je „striktní“ požadavek, že teplota v ložnici musí být kolem 16 – 17 °C a tvrzení, že v energeticky pasivním objektu se při 20 – 21 °C nedá spát? Že by to pro léto bylo jinak?

V EPD Rychnov byla situace odlišná i přesto, že se jedná o dřevostavbu na bázi plošné prefabrikace, tudíž stavbu tzv. lehkou. Ale vnitřní obklad objektu tvoří 25 mm sádrokartonu a sádrovlákna. Jedná se celkem o cca 6 300 kg materiálu!!! To není málo. Dá se s ním pracovat např. při nočním předchlazení. Dostatečná tloušťka tepelné izolace, hlavně podkroví, není prospěšná jen v zimě, ale v létě zabraňuje prostupu tepla ze zahřátého pláště do interiéru. Absence střešních oken, vhodný rozsah a parametr prosklení, přesah střechy a zachování vzrostlých stromů na pozemku přinesly výsledky. Okamžitá výpočtová tepelná zátěž objektu, počítaná na limitní podmínky, je jen cca 2 800 W. Pasivní ochranu před teplem i dobře doplňoval systém aktivní vzduchotechnický, ve spojení se zemním výměníkem tepla – ZVT, realizovaný pro tento účel v ideálním prostředí – v čistém jílu. I v nejteplejších dnech byl do objektu přiváděn vzduch, který po průchodu ZVT měl teplotu od 13 do 17 °C. Dle výsledků a výpočtů byl výkon chlazení v této realizaci, bez nutnosti jakékoliv strojní výroby chladu, cca 1 300 – 1 800 W. Za tropický den to znamenalo přínos 15 – 22 kWh chladu. Ve vazbě na parametry objektu tento přínos stačil k udržení interiérové teploty od cca 20,5 – 24,5 °C (při vaření). Ve srovnání s venkovní teplotou, ve stínu severní části domu 35 °C, až velmi nízká. Venku plavky, uvnitř svetr a teplé ponožky. Věda a vývoj prostě vyžadují oběti.

Přijatelnou teplotu v interiéru bychom viděli o cca 2 °C vyšší. V ložnici se teplota pohybovala na úrovni 20,5 – 22 °C – stejně jako v zimě.

Zkoušeli jsme i mnoho dalších testů. Např. v době, kdy dům nebyl 8 dní obsazen, jsme vypnuli VZT systém a zavřeli všechna okna. Na začátku byla interiérová teplota 20,5 °C, na konci při slunečném po-časí (začátek července) 28 °C. Každý den pravidělně vzestup o 1 °C. Ve výsledku nižší teplota, než která byla běžná v domech v okolí, kdejsme měli také umístěna měřicí zařízení. Podrobnosti a zpracování by vydaly na další příspěvek.

Zkušenosti se zemním výměníkem tepla

Při realizaci EPD Rychnov byl realizován výměník s možností tzv. cir-kulačního chlazení. Překlopením klapek je možné nasávat interiérový vzduch z obytné části objektu a vhánět jej do horního potrubí, prochází vzduchotěsnou šachtou a spodním potrubím se vrací zpět do domu. Díky tomu je možné chladit objekt bez nutnosti otevírání oken, jako je tomu u přímého ZVT. Také tím, že se pro chlazení nepoužívá venkovní vzduch (např. 32 °C), ale interiérový (cca 26 °C), nevyčerpává se tak rychle tepelná kapacita zeminy kolem vedení. ZVTc prochází stále stejný vzduch – při prvním průchodu něco málo vody zkondenzuje, pak je provoz dle měření již bez kondenzace vody (venkovní vzduch kondenzuje naproti tomu stále). Snižují se proto i kontroly a odčerpávání kondenzátu.

Měření ZVTc v Rychnově může ale pro následovníky být i poněkud zavádějící – v této lokalitě je cca 5 cm něčeho, co připomí-ná hlínu a pak 130 metrů(!) homogenního jílu. Když se např. srovná teplota výstupního vzduchu po průchodu ZVTc na začátku června a na konci srpna (při srovnatelných podmínkách), pak se moc neliší – čer-ven Ø 13,5 °C, srpen Ø 15,5 °C. V zimním období se teplota vzduchu po průchodu ZVT pohybovala od 2 do 5 °C. Díky předehřevu vzduchu se ale snižuje využití účinnosti rekuperace.

Energetický přínos sice není v zimním období velký, dle měření se pohybuje cca 0,3 – 0,6 kWh/den – dle intenzity řízeného větrání, ale pro ochranu rekuperačního výmě-níku před zámrazem a pro snížení ztrát prochlazováním přívodního potrubí k jednotce díky vyšší teplotě přiváděného vzduchu na vstupu do objeku je přínos nepopiratelný.

Hlavní těžiště využití ZVT je ale v letním období, kdy ve spojení s VZT systémem může příznivě ovlivňovat snížení teploty v interiéru. Od realizace zemního výměníku (ať vzduchových nebo solankových) se velmi často pro ochlazení interiéru očekává nemožné. Kapacita země je sice prakticky nevyčerpatelná, do hry ale vstupují další okolnosti. Především se jedná o množství vzduchu, které máme k dispozici. Je nutno roz-dělit realizace na rovnotlaké větrací jednotky bez možnosti cirkulace a teplovzdušné jednotky s cirkulačním okruhem (jednotky DUPLEX R). Rovnotlaké větrací jednotky mají u standardních realizací max. výkon přívodního (a zároveň odváděného) vzduchu do cca 300 m3/hod. Při průchodu zemí je sice ochlazen vzduch např. z venkovních 32 °C na

17 °C, při průtoku 300 m3/hod je tedy chladicí výkon ZVT 1,5 kW. Pro interiér ale máme rozdíl teplot jiný – přívodní vzduch teoreticky cca 17 °C, teplota interiéru 25 °C. Chladicí výkon je pak díky tomuto množství kolem 1 k W. Tato hodnota je ještě snížena skutečností, že vzduch prochází přes ventilátor, který se chladí a svým příkonem protékající vzduch ohřívá. Teplovzdušné jednotky s dvouzónovou koncepcí (DUPLEX R) umožňují přívod vzduchu až v řádu 1000 m3/hod., chladicí výkon do interiéru je pak na úrovni až 2,5 – 2,8 kW, více už ne. Pokud není vhodně řešeno zastínění, nebo je např. použito střešní okno bez zastínění, tak chladicí výkon ani nepokryje tepelný zisk tímto oknem. V EPD Rychnov máme k dispozici průtok 400 m3/h, dle měření se chladicí výkon pohybuje v rozsahu 1,3 – 1,8 kW, za den pak dodává 15 – 28 kWh chladu do interiéru.

Podrobné údaje a vysvětlení, hlavně vliv zisku ZVT ve vazbě na účinnost rekuperace, je možné získat z prací ing. Kopeckého – ČVUT Praha.

Vnitřní mikroklima – CO2 a relativní vlhkost ve vazbě na intenzitu větrání

V EPD Rychnov jsou instalována dvě čidla na zaznamenávání koncentrací CO2. Jedno je pod stropem v obývacím pokoji, druhé v centrálním přívodu vnitřního cirkulačního vzduchu do jednotky (zde se jedná o průměr ze všech místností). Pro koncentraci CO2 existují různé třídy kvality. Často se mluví o hodnotě 1 000 ppm, popř. 1 200 ppm CO2 nebo ještě akceptovatelné hodnotě 1 500 ppm. Již v roce 2003 byl zpracován Ing. Petrem Morávkem, CSc. matematický model, který bral v úvahu intenzitu větrání, koncentraci CO2 a jeho produkci obyvateli domu a relativní vlhkost. Není problém řízeně v ětrat tak, abychom vždy byli pod 1000 ppm CO2. Je potřeba si ale uvědomit, že i vzduchotěs-nou obálkou objektu do objektu proudí určité množství vzduchu. Také se otevírají vchodové dveře. Na základě měření těsnosti EPD Rychnov (n50 = 0,88 n-1) jsme dle ČSN spočítali průměrné množství vzduchu přiváděného infi ltrací – cca 11 m3/hod. Dle průměrného obsazení osobami (4 osoby, každá 12 hodin = 48 pobytohodin/den), doby využívání hygienického zařízení = sepnutí max. výkonu odtahu nebo předpokládané doby vaření jsme nastavili výkony větrání, doběhy po vypnutí atd. Dle měření pak vychází intenzita výměny díky VZT systému na cca 33 m3/hod, tedy v poměru k obestavěnému prostoru 0,1 n-1. Může se to zdát málo, je to ale zdání. Spolu s infi ltrací jsme na cca 44 m3/hod – tedy 0,15 n-1.

Při průměrném stálém obsazení dvou osob 23 m3/hod /osobu. Jenže díky cirkulačnímu topnému okruhu byl objekt v době, kdy nikdo nebyl doma, temperován vnitřním vzduchem a řízeně se nevětralo (kromě cyklického provětrání – 1x/hod. 5 min). Stačilo to na snížení koncentrace CO2 a předvětrání objektu. V době, kdy byl objekt obsazen, pak díky využívání WC, koupelen a kuchyně byl VZT systém zapínán na max. výkon větrání – např. výkon 180 m3/hod, což je komfortní hodnota. V praxi to znamenalo, že v době vaření klesala standardně koncentrace v obývacím pokoji (volně spojeno s kuchyní) na cca 800 ppm, ve večerních hodinách pak v OP byla hodnota 1 200 ppm (nárazově 1 700 – lokální zátěž, kdy pod čidlem v křesle někdo seděl, čidlo v centrálním potrubí hlásilo cca 1 150 – 1 300 ppm). Ze záznamů je jasně poznat přesun obyvatel z OP do ložnic a srovnávání koncentrací v objektu, ranní vstávání atd.

Když jsme zkusmo instalovali stejné čidlo v objektu bez VZT, pak jsme nenaměřili nic – max. rozsah čidel 2 000 ppm byl moc nízký. V těchto případech musíme používat rozsah 0 – 5 000 ppm.

Martin Jindrák, Atrea s.r.o.

zdroj: Alternativní energie­

Líbil se vám článek?

ano: 205     ne: 186

Doporuč


 

Poslat známému


logo © 2007 4-INDUSTRY, s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Ochrana údajů –  Podmínky při poskytování služeb