Prezentarea firmei

Informatii generale

"Casa pasiva"

Energie solara

Pompe de caldura

Racire solara

Link-uri utile

Termeni, definitii

“Casa pasiva”

Cadrul general

Ca rezultat al crizei energetice din anii ’70, multe tari europene au emis legislatii speciale privind, intre altele, termoizolatia cladirilor. Germania este, de exemplu, una din tarile in care aceasta directie s-a dezvoltat cel mai bine. Astfel, scopul initial al legislatiei din aceasta tara era de a limita pierderea de energie termica la o valoare maxima de 180 kWh/m2/an (referindu-ne aici si in continuare la m2 suprafata locuibila). Acest plafon a fost coborit, in 1995, la 100 kWh/m2/an. Recent, politica adoptata s-a schimbat, atentia trecand de la diminuarea pierderilor de caldura prin termoizolatii catre economisirea de energie, luand, de asemenea, in considerare nu numai caldura ci si costurile de functionare a sistemului de incalzire/climatizare. S-a ajuns la elaborarea unor standarde pentru asa-numitele “cladiri de energie redusa”. La sfirsitul anilor ’70, astfel de cladiri existau in varianta pilot in Suedia, Danemarca si Germania, cu un nivel maxim al pierderilor de caldura de 70 kWh/m2/an.

[...sus...]

Definirea “casei pasive”

Definirea conceptului

"Casele pasive" fac parte din categoria “cladirilor de energie redusa” . Termenul de “casa pasiva” isi are originea in faptul ca, datorita constructiei sale speciale, aceasta cladire este putin sensibila din punct de vedere al conformului termic la modificarile parametrilor meteorologici. Energia solara incidenta pe suprafata exterioara a cladirii, care patrunde in interior prin diferite mecanisme de transfer, la care se adauga energia generata de locatari precum si prin functionarea aparaturii electrice sau de alta natura, este in mod normal suficienta pentru pastrarea unei temperaturi interioare confortabile pe toata perioada sezonului rece.

Conditia necesarului de energie termica pentru incalzire

Pentru ca o cladire sa poate fi catalogata de catre PassivHaus Institut din Darmstadt drept “casa pasiva”, necesarul sau de energie termica destinata incalzirii spatiului de locuit trebuie sa fie mai mic de 15 kWh/m2/an (aceasta cifra corespunde arderii a mai putin de 1,5 l de benzina/m2/an). In acest fel, necesarul de energie pentru incalzirea unei case pasive este de circa zece ori mai mic decat in cazul unei case conventionale, proiectata conform standardului german din 1995 privitor la izolatia termica a cladirilor.

Conditia consumului de energie “conventionala”

O alta limita impusa unei case pasive se refera la consumul total de energie “conventionala” obtinuta, direct sau indirect, din combustibili fosili (care include energia necesara incalzirii locuinţei, prepararii apei calde, iluminarii, punerii in functiune a aparaturii electrice, etc.) ce nu trebuie sa depaseasca 120 kWh/m2/an. In cazul in care proiectul unei locuinte dovedeste ca aceste doua limite energetice nu sunt depasite, legislatia germana acorda importante facilitati economice proprietarului. Consumul de caldura masurat al primei case pasive din Germania (in Wiesbaden, 1992) a fost mai mic de 13 kWh/m2/an.

Casa pasiva Pirmasens, Rhineland Palatinate, Germania

[...sus...]

Principiile “casei pasive”

Principalele cercetari privind "casele pasive" se desfasoara la PassivHaus Institut din Darmstadt. Rezultatul cercetarilor desfasurate pana in prezent, care constituie in momentul de fata trasaturile obisnuite ale unei case pasive sunt:

O buna izolare termica si un volum compact

Acest principiu are rolul de a reduce pierderile de caldura catre exterior. Grosimea stratului de izolatie termica a peretilor este de ordinul a 30-40 cm (aceasta valoare este orientativa si depinde de conditiile climatice ale locului de amplasare a cladirii si de materialele izolatoare folosite). Toate elementele care constituie anvelopanta cladirii au valori ale coeficientului de transfer termic prin convectie mai mici de 0.15 W/(m2K). Sunt folosite de obicei ferestre cu trei randuri de geamuri avand emisivitate redusa, iar puntile termice in pereti si tamplaria ferestrelor sunt reduse la minim. Valoarea coeficientului de transfer termic prin convectie al ferestrelor este mai mica de 0.8 W/(m2K), cu toate ca transmitanta solara a geamului este mai mare de 50%.

O buna orientare a cladirii

Cladirea trebuie orientata tinand cont de traiectoria aparenta a soarelui si de celelalte aspecte legate de microclimat. Casele pasive dispun de fatade verticale mari prevazute cu ferestre largi orientate catre sud, lucru ce favorizeaza folosirea judicioasa a radiatiei solare, evitand in timpul verii supraincalzirea dar permitand patrunderea razelor solare in camere in timpul iernii. Partea de nord a cladirii dispune de ferestre de dimensiuni reduse pentru iluminarea naturala a incaperilor secundare dispuse in acesta zona a cesei (cum ar fi bucataria, anexele sau vestibulul de intrare).

O buna etansare

Un sistem foarte bun de izolare pneumatica, obtinut prin folosirea in timpul constructiei a unor spume (poliuretanice sau de alta natura). Pierderile de aer prin fisuri si prin interstitii sunt astfel reduse la valori orare mai mici de 0.5 din volumul incaperii, pentru o suprapresiune a aerului din interior de 50 Pa. Pentru furnizarea aerului necesar respiratiei este intotdeauna necesara existenta unui sistem integrat de ventilatie.

Recuperarea caldurii

Energia termica ce insoteste aerul viciat evacuat (care este preluat intotdeauna din bucatarie si din baie) este recuperata partial cu ajutorul unor recuperatoare de caldura care incalzesc aerul proaspat introdus in cladire. Astfel se poate recupera pana la 90% sau chiar mai mult din entalpia continuta in aerul extras din incaperi.

[...sus...]

Caracteristici ale “caselor pasive”

Confort termic

Peretii bine izolati termic, lipsa unor radiatoare termice (corpuri statice) precum si izolatia termica foarte buna a ferestrelor face ca diferenta de temperatura dintre peretii oricarei incaperi sa fie redusa, lucru care creaza un confort termic deosebit.

Sistem integrat de ventilatie

Existenta unui sistem mecanic integrat performant de incalzire, ventilatie si conditionare a aerului este esentiala pentru a garanta o buna calitate a aerului din interior. Desi, din punct de vedere al economiei de energie, recircularea aerului ar trebui evitata, totusi din exterior trebuie adusa o anumita cantitate de aer, pentru a permite respiratia locatarilor. Sistemul de ventilatie poate fi folosit si pentru transportul caldurii suplimentare, generate eventual de catre un incalzitor plasat in circuit.

Avantaje financiare pe termen mediu si lung

O casa pasiva poate fi considerata ca avantajoasa din punct de vedere financiar, avind in vedere importantele economii de energie precum si faptul ca investitia necesara pentru constructia unei astfel de cladiri este cu numai 5% pana la 25% mai mare decit in cazul unei constructii conventionale.

[...sus...]

Sistemul integrat HVAC (incalzire, ventilatie, aer conditionat)

Alcatuire

Sistemul de incalzire, ventilatie si conditionare a aerului al unei "case pasive" poate contine urmatoarele echipamente importante: ventilatoare, un recuperator de caldura, un schimbator de caldura (eventual subteran), o pompa de caldura, captatoare solare si un rezervor de stocare a energiei termice.

Integrarea surselor regenerabile de energie

Sistemul de incalzire, ventilatie si conditionare a aerului este axat pe folosirea surselor regenerabile de energie. In primul rand, pentru micsorarea consumurilor energetice se prevede utilizarea unui schimbator de caldura plasat in sol. Pe timp de iarna acesta preia energia termica stocata in pamint si o foloseste pentru preincalzirea aerului proaspat introdus in locuinta. Vara, aerul preluat din atmosfera si introdus in locuinta este in prealabil racit, prin trecere prin acelasi schimbator de caldura.

In al doilea rand, se prevede utilizarea energiei solare pentru incalzirea apei menajere. Fluidul caloportor este incalzit in captatoare solare plane iar apoi este directionat catre un rezervor de stocare. Din acest rezervor este preluata caldura necesara in momentul in care se doreste apa calda de consum. Tot de aici poate fi preluata caldura si pentru incalzirea aerului vehiculat de sistemul de ventilatie, in cazul in care este necesara aceasta interventie.

Schema generala a unui sistem integrat de incalzire si ventilatie

Sistem de incalzire a unei case pasive care foloseste surse regenerabile de energie

Descrierea functionarii

Cateva detalii privind functionarea sistemului de ventilatie si incalzire pot fi utile (toate valorile numerice care urmeaza sunt orientative).

Aerul proaspat (care iarna poate avea de exemplu temperatura de -10°C) este mai intai aspirat din exterior, filtrat si apoi introdus in schimbatorul subteran de caldura. Temperatura solului la o adancime de 2 metri variaza intre 7 si 10°C chiar si in cursul sezonului rece. Ca urmare, dupa iesirea din schimbator aerul poate avea temperatura de circa 7°C. In recuperatorul de caldura in contracurent peste 80% din entalpia debitului de aer viciat, care iese din cladire, este transferata debitului de aer care intra. In acest fel aerul proaspat este incalzit pana la circa 18°C.

Incalzitorul consta dintr-un arzator dublat de un schimbator de caldura alimentat cu apa calda. Prima componenta intra in functiune numai atunci cand nu este disponibila apa calda. Dupa iesirea din incalzitor aerul proaspat are temperatura dorita, uzual in jur de 40°C. Aerul este apoi circulat prin conducte neizolate care trec prin interiorul camerelor pana la ajutajele de refulare. Datorita transferului de caldura prin conductie si radiatie pe acest traseu, aerul patrunde in incaperi la temperaturi cuprinse intre 20 si 22°C. Aerul viciat este extras din bucatarie si din baie si constituie in recuperator o sursa de caldura pentru aerul proaspat. La iesire din recuperator aerul viciat are temperatura de circa 7°C si este racit pana la circa 1°C intr-o mica pompa de caldura. Energia recuperata aici este trimisa catre rezervorul de stocare a energiei termice. Cealalta sursa de caldura pentru acest rezervor este constituita de sistemul de captare a energiei solare. Daca nici una dintre aceste doua surse nu este capabila sa furnizeze energia necesara, rezervorul dispune si de un incalzitor electric sau folosind alte surse “conventionale” de energie.

[...sus...]

Solutii energetice pentru “casele pasive”

Orientativ, sarcina termica la o cladire normala este de ordinul a 10 kW pentru 100 m2 de suprafata locuibila, ceea ce inseamna aproximativ 100 W/m2. Sistemele standard izolate pentru incalzit folosite in Europa Centrala si de Est sunt aceleasi in peste 80% dintre cazuri; ele constau in boilere cu apa sau ulei, tevi si radiatoare. Poate fi demonstrat destul de usor faptul ca daca sarcina termica a cladirii este mai mica de 10 W/m2, caldura necesara poate fi transmisa folosind exclusiv sistemul de ventilatie. Aceasta este ideea esentiala care sta la baza “caselor pasive”, la care pierderile de caldura sunt reduse asa de mult incat nu mai este necesar un sistem separat de incalzire.

Diminuarea rezervelor de combustibili conventionali, efectele de poluare datorate folosirii acestora precum si progresul inregistrat in utilizarea energiilor regenerabile sunt un permanent stimulent pentru crearea de noi tehnologii energetice. O idee generoasa in dezvoltarea acestui domeniu ar fi folosirea energiilor regenerabile cu aplicare directa in proiectarea "caselor pasive". In afara avantajelor ecologice evidente, sursele regenerabile de energie sunt atragatoare si datorita faptului ca, in mod firesc, ele nu sunt luate in considerare atunci cand se evalueaza consumul anual de energie primara conventionala al "casei pasive". Acest lucru permite ca in limita celor 120 kWh/m2/an sa fie inclusi noi consumatori energetici (cum ar fi, de exemplu, sistemele de climatizare folosite in cursul sezonului cald), care sunt de obicei mai greu accesibili unei "case pasive" obisnuite, desi pot fi integrate de asemenea solutii de "racire solara" pe langa conformarea generala a cladirii.

Prepararea apei calde menajere reprezinta cel mai mare consumator de energie intr-o "casa pasiva" (circa 80% din totalul necesarului de caldura). Deoarece aceasta operatie reclama numai asigurarea unor temperaturi medii, poate fi usor indeplinita prin folosirea surselor regenerabile de energie, cum ar fi energia solara. O alta sursa de energie regenerabila luata in considerare este cea a solului, care poate servi si la preincalzirea aerului proaspat ce este introdus in locuinta.

[...sus...]

Tendinte actuale

In acest moment efortul principal in ceea ce priveste implementarea surselor regenerabile de energie se concentreaza asupra imbunatatirii tehnologiilor, pentru coborarea costurilor acestora. Se doreste in special cresterea performantelor echipamentelor si reducerea energiei consumate in functionare, dar si alegerea judicioasa a proceselor, in functie de conditiile geografice si obiceiurile viitorilor utilizatori.

[...sus...]