Casa ad alta efficienza energetica, che cosa?
Uno la cui richiesta di calore è inferiore a 60 kWh / m2 / anno (per un totale di 8.500 kWh / anno), che è la metà di ciò che gli standard moderni tengono in considerazione. Ciò è stato ottenuto in diversi modi. Innanzitutto grazie al buon isolamento dell'edificio e all'inserimento di serramenti ermetici. È anche importante posizionare correttamente l'edificio rispetto alle direzioni del mondo.
Le mura. Fuori terra - realizzato in mattone di silicato di spessore 18 cm, isolato con polistirolo di spessore 25 cm (coefficiente di penetrazione del muro U = 0,15 W / (m2.K). Lo stesso spesso strato di polistirolo è stato utilizzato nel pavimento a terra. Anche le perdite di calore attraverso i muri di fondazione sono state limitate - sono coibentati sia all'interno (5 cm di polistirolo) che all'esterno (15 cm di polistirolo).
Tetto. È isolato con uno strato di 30 cm di lana minerale.
Finestre. Nelle pareti dell'edificio - plastica - con un coefficiente di scambio termico totale (telaio + vetro) U = 1,2 W / (m2.K). Finestre da tetto - in legno, coefficiente U = 1,6 W / (m2.K).
Posizione. La casa è stata posizionata sul terreno con il maggior numero di vetri possibile sul lato meridionale e il meno possibile sul lato settentrionale. Questa posizione permette al sole di riscaldare alcune stanze. A sud ci sono ad es. finestre del soggiorno, ma grazie al posizionamento sotto un grande tetto, il sole estivo alto non surriscalda le stanze, e in inverno, quando è basso, i raggi del sole penetrano all'interno e li riscaldano gratuitamente. È anche importante che sul lato di ingresso dell'edificio - orientato ad est - si crei una zona tranquilla, perché in Polonia prevalgono i venti occidentali.
Fonti di calore
Riscaldamento. I proprietari hanno deciso di riscaldare la casa con una pompa di calore. Perché? Non esiste una rete del gas nella zona, quindi era possibile scegliere tra GPL, gasolio da riscaldamento o elettricità da combustibili convenzionali. Il confronto dei costi di riscaldamento ha mostrato che il riscaldamento con una pompa di calore sarà molto più economico rispetto al resto (Tabella 1).
I proprietari hanno deciso di utilizzare una pompa di calore operante nel sistema acqua-acqua, ovvero estraendo calore dalla falda acquifera. Ha richiesto la realizzazione di due pozzi: un pozzo di aspirazione e uno di scarico. L'acqua viene prelevata dalla prima, e dopo un raffreddamento di circa 4 ° C in pompa di calore (in questo modo viene ceduto il calore), viene restituita al pozzo di scarico posto a circa 25 m dall'aspirazione.
C'è il riscaldamento a pavimento in tutta la casa (no garage). Sono stati progettati in modo tale che la sua massima potenza di riscaldamento si raggiunga quando l'acqua dell'impianto ha una temperatura di circa 35 ° C. Grazie a ciò l'efficienza della pompa, ovvero il rapporto tra la potenza di riscaldamento della pompa e la quantità di elettricità da essa consumata, non deve essere inferiore a 4, il che significa che da 1 kWh di elettricità otterremo almeno 4 kWh di calore.
Riscaldamento dell'acqua. L'energia necessaria per preparare l'acqua calda sanitaria (ACS) proviene da due fonti: quella primaria, che è una pompa di calore, ed una supplementare, cioè un collettore solare montato sul tetto. I proprietari hanno deciso di installare il collettore in modo da ridurre il più possibile i costi di riscaldamento dell'acqua, perché ipotizzavano un consumo di acqua considerevole: anche fino a 350 l / giorno. È stato scelto un collettore sottovuoto, molto più efficiente dei collettori piani. Durante l'anno è in grado di fornire circa il 45% dell'energia necessaria per riscaldare l'acqua.
L'acqua viene riscaldata in una grande vasca a doppia camicia. Si tratta di una grande bolla (alta 190 cm, diametro 80 cm) con una capacità totale di 500 litri, in cui è presente un serbatoio dell'acqua calda sanitaria da 140 litri. Il bollitore funziona in modo tale che la pompa di calore riscaldi l'acqua in un grande serbatoio, e da esso riscaldi l'acqua nel
serbatoio dell'acqua calda sanitaria , il serbatoio è inoltre adatto a ricevere calore dal collettore solare. A tale scopo è installata una serpentina sul fondo del serbatoio.
Per ridurre al minimo la dispersione di calore, l'intero serbatoio è isolato con 10 centimetri di isolamento.
Ventilazione con recupero di calore
Gli investitori hanno accettato la decisione del progettista di utilizzare un sistema di alimentazione e ventilazione di scarico altamente efficiente con recupero di calore nell'edificio, cooperando con uno scambiatore di calore a terra. Il motivo principale di questa decisione è stata la preoccupazione per la qualità dell'aria interna e, solo in secondo luogo, i risparmi legati ai costi di riscaldamento. Gli investitori erano stufi delle correnti d'aria che dovevano affrontare nell'appartamento del condominio quando volevano aria fresca in inverno. È diverso qui. Quando fuori sono -20 ° C e in casa + 20 ° C, l'aria fluisce negli ambienti ad una temperatura di circa + 19 ° C. È possibile grazie all'uso del suo riscaldamento a due stadi. Il preriscaldamento avviene in uno scambiatore di calore a terra, che è qui realizzato in ghiaia.Quando fuori sono -20 ° C, l'aria si riscalda fino a circa 0 ° C. La fase successiva si svolge in un recuperatore posto in casa, dove l'aria che entra dall'esterno viene riscaldata dall'aria calda allontanata dall'abitazione verso l'esterno.
L'efficienza effettiva del sistema è di circa il 95%. I costi mensili associati all'alimentazione dei ventilatori non supereranno 10. La semplice automazione assicura che l'utente non debba preoccuparsi di nulla. L'unica manutenzione necessaria è la pulizia regolare, più o meno mensile, dei filtri aria.
Vale anche la pena aggiungere che l'edificio non ha camini per la ventilazione a gravità. Quando si utilizza un tale sistema, non sono necessari.
Quanto costa?
1. Pompa di calore a due pozzi: 25.000
2. Pompe, raccordi e un serbatoio per acqua calda sanitaria: 8.000
3. Riscaldamento a pavimento: 18.000
4. Sistema di mandata e ventilazione di scarico con recupero di calore: 13.500
5. Scambiatore di calore a terra in ghiaia per la ventilazione: 8000
6. Collettore solare sottovuoto con tutti gli accessori: 8000
Che cos'è questa casa
a un piano con una soffitta utilizzabile e un ampio garage per due auto nel blocco dell'edificio.
Superficie netta della casa: circa 230 m2
Superficie utile: 187,12 m2 di
cui:
- piano terra 77,04 m2
- mansarda 72,18 m2
- garage 37,90 m2
Tabella 1.
Confronto dei costi annuali di riscaldamento e preparazione dell'acqua calda (dopo la detrazione profitto del collettore) a seconda della fonte di calore (fabbisogno energetico annuo: riscaldamento = 8.500 kWh; riscaldamento dell'acqua = 3.000 kWh)
| Fonte di calore | Che cosa | acqua calda | |
| 1. Elettricità: 1 tariffa (prezzo elettricità: 0,38 / kWh) | 3200 | 1200 | |
| 2. Gas di petrolio liquefatto (prezzo del gas: 2,3 / l) | 3200 | 1200 | |
| 3. Elettricità - riscaldamento ad accumulo: con consumo di elettricità: 80% secondo tariffa II e 20% secondo tariffa I (prezzo elettricità: 2a tariffa - 0,26 / kWh, 1a tariffa - 0,43 / kWh) | 2500 | 800 | |
| 4. Olio da riscaldamento (prezzo del petrolio: 2,5 / l) | 2400 | 850 | |
| 5. Riscaldamento del camino (legno di betulla con un'umidità del 20%, 150 / m3) | 1000 | - | |
| 6. Pompa di calore acqua / acqua: contatore a due tariffe - consumo di elettricità 70% secondo tariffa II e 30% secondo tariffa I | 650 | 300 |
Il principio della pompa di calore è quello di trasportare energia dal fonte da inferiore a superiore, che è un impianto di riscaldamento centralizzato domestico. Minore è la differenza di temperatura tra queste sorgenti, più efficiente è il funzionamento della pompa.
Fonti inferiori. Le migliori sono le acque sotterranee, che hanno sempre una temperatura tra i 10-12 ° C. Per ottenere calore da essi, vengono perforati due pozzetti: uno di aspirazione e uno di scarico.
La sorgente di fondo può essere anche il terreno, in cui è possibile installare un collettore orizzontale (a una profondità di 1,5-2 m, che è una soluzione più economica ma meno efficace) o realizzare un collettore verticale, ovvero fori di 20 m di profondità e oltre. Questa soluzione è più costosa ma migliore, perché più è profonda, più caldo è il terreno.
Fonte principale. Dovrebbe essere il riscaldamento a bassa temperatura: pavimento o parete. In tali impianti la temperatura dell'acqua di mandata non supera i 45 ° C, mentre il riscaldamento a radiatori è tipicamente progettato a 70 ° C.
