Pasivna kuća Gračani 2016, A+ energetska klasa odnosno razina pasivnih kuća primjenom visoke razine toplinske izolacije u kombinaciji s aktivnim sustavom rekuperacije i ventilacije zraka. Za grijanje i hlađenje je odabran sustav zračne dizalice topline s podnim grijanjem i lokalnim hlađenjem te drain back sustav kolektora za pripremu PTV.

 

Klimatski uvjeti koji vladaju u Hrvatskoj, omogućavaju primjenu reverzibilnih dizalica topline sa svrhom grijanja i hlađenja, kojima se može pouzdano grijati i kod najnižih temperatura vanjskog zraka koje se mogu pojaviti na mikrolokaciji. Za grijanje i hlađenje prostora odabrane su tzv. reverzibilne dizalice topline koje mogu prebacivati režim rada iz grijanja u hlađenje i obrnuto prema potrebi.

U instalaciji je predviđena uporaba
* zračna dizalica topline
* postavljena na postolju
* s odvodom kondenzata
* u zoni malog prolaska korisnika zgrade
* sa smjerom ispuha otpadnog zraka u zonu niskog prolaska
* primarna uporaba za hlađenje i grijanje

Osnovni energent zgrade je energija okoliša koja se primjenom transformacijskih tehnologija pretvara u traženi energetski oblik. Električna energija iz mreže se koristi za pokretanje dizalice topline koja istovremeno crpi energiju koja se akumulirala u okolišu. Uređaji se koriste u kombinaciji s vanjskim zrakom, geotermalnim sondama, zemnim kolektorima ili površinskim vodama kao izvorima topline. Akumulirana Sunčeva energija u zraku, vodama ili tlu se koristi kao izvor energije za grijanje zgrada. Dizalica topline potom pretvara dva ulazna oblika energija u korisni oblik toplinske energije koja se akumulira u sustavu. Dizalice topline pretvaraju električnu energiju u toplinsku ili rashladnu energiju te pri tome imaju faktor sustava SPF u rangu 2,5 - 5,5 ovisno o vrsti dizalice topline koje imaju faktor dizalice COP 4,5 - 5,5. U režimu hlađenja energija se iz zgrade prebacuje pomoću dizalice topline u zrak, vodu ili tlo. Osnovni princip rada dizalice topline je da iz elektro-energetske mreže uzme 1 kW električne energije te iz okoliša 2-4 kW obnovljive akumulirane energije dok se u zgradu ubacuje zbroj tih energija ili 3-5 kW toplinske energije.

Dizalice topline su uređaji koji svoj rad baziraju na kompresorskom ciklusu u kojem se određenom mediju oduzima ili predaje toplina. Naziv dizalica u sebi nosi korijen transporta odnosno podizanja energetskog nivoa određenog medija što je u ovom slučaju voda grijanja. Proces toplinskih izmjena uključuje u sebi vanjski zrak te vodu grijanja zgrade. Ovisno o lokaciji zgrade odabire se koji će izvor energije biti najprikladniji za tražene uvjete primjene. Primjenom prirodnih energetskih izvora zgrada se povezuju s okolišem te se tijekom zime vrši izmjena energije u smjeru okoliša prema zgradi dok je tijekom ljeta energetski tok suprotan od zgrade prema okolišu. Za pravilan rad sustava presudan je dualni tok energije i regeneracija toplinskog izvora tijekom godine. Energija se crpi pomoću dizalica topline iz zemlje, vode ili zraka. Kao stabilan energetski izvor se smatra zemlja i podzemna voda koja tijekom godine ima stabilnu temperaturu između 14-16°C. Temperatura zraka tijekom godine oscilira te je zrak idealan energetski izvor u sredinama s blagom primorskom klimom. Dizalice topline kao izvor energije koriste energiju vode, zraka ili zemlje odnosno tri prirodna energetska elementa koji do sada nisu korišteni u masovnoj primjeni za grijanje i hlađenje zgrada. Sunčeva energija se akumulira u biomasi te se izgaranjem odnosno vatrom energija Sunca pretvara u primjenjivu toplinsku energiju. Također se akumulira kao unutrašnja potencijalna energija koja se manifestira kroz promjenu u temperaturi vode, zraka te zemlje.

Predviđen je centralizirani sustav koji tijekom cijele godine održava tražene mikroklimatske uvjete. Zračna dizalica topline ima u područjima umjerene geoklime srednji godišnji faktor učinkovitosti iznad SPF 3,5 dok sam faktor uređaja postiže vrijednost COP 5,5. U odnosu na grijanje pomoću plinskog sustava odnosno zemnog plina ostvaruju se uštede 30-40% ovisno o geoklimi lokacije zgrade. U odnosu na grijanje pomoću zemnog plina ostvaruje se smanjenje i u emisiji ugljičnog-dioksida CO2 za 50% što je dovoljan razlog primjene ovih sustava. Nominalna radna temperatura je oko +5°C vanjskog zraka dok kod temperatura vanjskog zraka od -10°C jedinica gubi 10-15% snage, a sam uređaj ima mogućnost rada do -25°C uz pravilno dimenzioniranje. U odnosu na klasične dualne sustave grijanja i hlađenja ostvaruje se i ušteda na potrebnom prostoru jer jedinica u sebi ima integrirano grijanje i hlađenje te se olakšava i održavanje sustava.

CIJEVNI RAZVOD
Instalacija se izvodi plastičnim cijevima PEX/AL/PEX koje su namjenjene za vođenje tople vode te su predizolirane s 11-14 mm poliuretanske izolacije. Potrebno je izvesti kompenzacijske lire, klizne i čvrste točke prema crtežima i pravilima struke. Distribucijski cjevovodi se dimenzioniraju prema maksimalnom padu tlaka od 120 Pa te su dimenzionirani za radni režim odnosno protok vode kod promjene temperature od 5-15°C. Odzračivanje cijevne mreže i kompletnog sustava ostvaruje se preko odzračnih pipaca montiranih na uređajima, automatskih odzračnih lončića i ručnim odzračnim loncima na najvišim dijelovima instalacije.

ODABIR PODNOG GRIJANJA
Predviđeno je klasično niskotemperaturno grijanje u mokroj izvedbi što znači da se cijevi zaljevaju klasičnim cementnim estrihom, a ogrijevnu površinu čine dvije osnovne komponente:
a) Polistirenska sistemska ploča debljine 30 mm ( za prizemlje se postavlja dodatna izolacijska ploča min 50 mm ), folija, plastična mreža s razmacima 100 (za kupaonicu), 150 mm (sve ostale prostorije), pričvrsnice za prihvat cijevi i
b) Polietilenske cijevi visoke gustoće PE - Xa umrežene postupkom ENGEL.

RAZDJELNI ORMARIĆI
Razdjelni ormarići se koriste za distribuciju tople ili hladne vode u sustavima grijanja ili hlađenja, a njihova funkcija je da se na jednom mjestu izvrši regulacija i balansiranje rada svih pojedinih ogrijevnih ili rashladnih tijela. Kod podnog grijanja dodatno se na povratne vodove ugrađuju elektromotorni ventili koji se dodatno povezuju sa sobnim termostatima koji ih otvaraju i zatvaraju da se ostvari regulacija rada i održavaju projektirane temperature. Set razdjeljivač/sakupljač prihvaća vodu za grijanje i distribuira ju kroz cijevi u podu. Svaki krug na razdjeljivaču ima ventil sa mogućnošću prigušenja u svrhu hidrauličke predregulacije, a na sakupljaču slavinu. Kod regulacije sustava se koriste TOP metri za precizno namještanje protoka po svakoj grani grijanja. Ormarići u sebi mogu imati regulacijski sklop koji se dodatno može spojiti na BMS ili Building Management System odnosno centralno upravljanje rada svih uređaja i osjetnika. U svakom ormariću treba osigurati električni priključak 230V; 3*1,5 mm2.

REKUPERACIJA ZRAKA GRAĐEVINE
Rekuperatori su uređaji koji se ugrađuju u niskoenergetske i pasivne građevine te im je osnovni cilj smanjivanje ventilacijskih gubitaka građevine pomoću integriranih pločastih izmjenjivača topline zrak-zrak. Jedinice imaju integrirani sustav filtracije zraka u kojem se iz zraka odvajaju čestice peludi, prašine, pore plijesni te se sustavom osigurava higijenski ispravan zrak. Sustavi su idealni za primjenu u kućama u kojima žive astmatičari jer je moguće osigurati higijenski ispravan zrak tijekom cijele godine.

Osnovni element uređaja je saćasti izmjenjivač kroz koji prolaze dvije struje zraka te se preko stijenki izmjenjivača vrši izmjena topline. Topli otpadni zrak dolazi iz građevine te prelazi preko izmjenjivača, predaje toplinu te se potom izbacuje u okoliš. Na drugom ulazu je svježi zrak koji je tijekom zime hladan, prolazi preko izmjenjivača, prima toplinu na sebe te se zagrijava, a tako zagrijan ubacuje se u građevinu. Sličan je princip rada i tijekom ljeta kada se topli okolišnji zrak hladi povratnim unutrašnjim zrakom.

Potrebno je koristiti sustav ventilacije jer je građevina gotovo hermetički zatvorene te ima jako malu infiltraciju prirodnog zraka na razini od 0,3 do max 0,6 i/h pa da se osigura higijenska izmjena zraka ugrađuju se ventilacijski sustavi. Korištenjem ventilacijskih sustava podiže se kvaliteta života u građevini jer se stalno dovodi svježi zrak te se na taj način izbjegava pojava ustajalog i vlažnog zraka, smanjuje se mogućnost pojave gljivica i plijesni unutar same građevine. Sustav također smanjuje ventilacijske gubitke građevine jer korišteni rekuperator ima mogućnost povrata i do 90% energije iz otpadnog zraka.