Oricât de precisă ar fi performanța energetică a unei clădiri, nu vom putea lua niciodată în considerare toate impacturile finale asupra consumului de energie. Este dificil să se ia în considerare cu precizie în avans influența construcției și tehnologiei reale, calitatea izolației termice, detaliile sensibile etc. Cu toate acestea, comportamentul real al persoanelor care locuiesc într-o casă zero are cel mai mare impact asupra consumului.
Cel mai important factor în atingerea standardului zero al casei este consumul real de energie. Cea mai importantă măsură a calității climatului interior este satisfacția utilizatorilor. Prin urmare, am monitorizat casa zero (una dintre primele construite în Slovacia) în timpul utilizării sale în 2012/2013, bilanțul energetic și parametrii climatului interior.
Descrierea conceptului, a sistemului de construcție și a tehnologiei de mediu pentru casa zero
Casa de familie detașată fără subsol are o formă compactă simplă, cu un plan dreptunghiular cu două etaje și un acoperiș plat. Este situat într-o zonă rezidențială din Stará Kremnička, districtul Žiar nad Hronom.
Soluția arhitecturală a casei de referință, autorii proiectului: Mons. Artă. B. Kjerulf și Ing. M. Prejsa, implementator: Ford, s.r.o.
Casa de referință folosește un sistem de construcție modular ingenios și elaborat. Construcția casei a fost finalizată în 2011. Casa zero este locuită de o familie de patru persoane și este optimizată în ceea ce privește orientarea către lume. În partea de nord a casei există camere cu sejururi scurte, în principal zone de comunicare și o intrare. În partea de sud a casei este o zonă rezidențială, din această parte sunt proiectate zone vitrate mari și o ieșire pe terasa casei. Suprafața casei familiei este de 159,6 m 2 .
Casă zero și izolație termică
Podeaua casei familiale este izolată termic sub nivelul fundației progresive pe o placă de bază din beton armat, sub formă de granule de 40 cm de sticlă spumantă. Desigur, în jurul perimetrului, deformarea câmpului de temperatură este tratată temeinic cu o căptușeală de polistiren extrudat non-absorbant Styrodur. Pentru casă a fost proiectat un acoperiș plat, întins și verde, pe care sunt așezate panouri fotovoltaice pentru producerea de electricitate. Partea portantă a acoperișului și a pereților perimetrali este formată din elemente ale unei secțiuni transversale a dulapului compozit. Planul principal de izolație este format din spațiul umplut cu vată minerală de nouă generație ISOVER între grinzi. Izolația din perete este completată din interior de un strat de instalare, umplut și cu o izolație de vată de sticlă performantă, care face posibilă menținerea constantă a unui plan etanș la aer. Peretele perimetral este rezolvat în conceptul unei compoziții difuz deschise. În tavan și în partiția interioară există un strat de acumulare de cărămizi neacoperite. Standardul ridicat de protecție termică este completat de ferestre pe bază de lemn de înaltă calitate, cu consum redus de energie, cu geam termopan izolator cu transfer de căldură extrem de redus proporțional cu transmitanța solară ridicată.
FIG. 1: compoziția podelei la sol P1
FIG. 2: compoziția peretelui perimetral OS1
FIG. 3: Structură de acoperiș STR1
Încălzire și ventilație
În plus față de ventilația forțată cu recuperare, care împreună cu izolarea completă a structurilor perimetrale minimizează pierderile de căldură, casa are, de asemenea, încălzire pe perete cu distribuție sub placare din gips-carton. Energia termică prin intermediul pompei de căldură Ochsner Europa Mini EWT E4/W15-55 cu o putere de încălzire de 3 kW încălzește apa din rezervor folosind o bobină de fund. Prin spirala superioară, căldura este îndepărtată din rezervorul de stocare pentru a încălzi clădirea. Circuitul de încălzire este, de asemenea, utilizat pentru răcirea de vară. Evaporatorul pompei de căldură este îngropat în pământ la o adâncime de 1,2 m sub sol deasupra conductei schimbătorului de saramură. Casa este îngrijită de confortul termic cu adevărat „confortabil”, cu distribuție optimă a temperaturii în sezonul de încălzire de iarnă și răcire cu consum redus de energie în caz de căldură extremă de vară.
O placă OSB cu benzi de lipit servește drept avion etanș. Testul ușii suflantei a fost efectuat în timpul construcției cu o valoare finală de n50 = 0,58 h -1. Ventilația cu recuperare de căldură este asigurată de unitatea de ventilație și recuperare Santos 370DC cu o putere maximă de 100 m 3/oră. Este amplasat în camera de utilitate împreună cu pompa de căldură.
Acoperiș pentru casă zero
Pe acoperișul plat al casei familiale există 23 de panouri policristaline fotovoltaice cu dimensiunile 1642 x 994 x 40 mm. Puterea totală a tuturor panourilor este de 4,83 kW. Echipamentul pentru producerea de energie electrică din energie solară a fost pus în funcțiune în decembrie 2011. Oficiul pentru Reglementarea Industriilor de Rețea din Slovacia a emis o decizie cu privire la valoarea prețului de cumpărare a energiei electrice de la proprietar, pentru 2011 prețul fix al energiei electrice pentru stabilirea suprataxei a fost de 259,17 €/MWh. Casa noastră de referință zero este echipată cu aparate cu consum redus de energie electrică.
În timpul aprobării clădirii, a fost emis un certificat energetic pentru casa familiei, care a fost întocmit de autor. Casa familială a fost inclusă în categoria A, cu valoarea calculată a indicatorului global - energie totală furnizată 14 kWh/(m 2. An), dar cu valoarea energiei primare 0 kWh/(m 2. An). Cu toate acestea, energia primară de la calcul la certificatul energetic a ieșit negativă (!). Aceasta înseamnă că casa este activă în ceea ce privește soldul anual calculat - produce mai multă energie decât consumă. Pe baza acestor date, putem marca clădirea ca o casă zero.
Casă zero în număr
Compararea valorilor calculate și măsurate ale energiei consumate, precum și ale energiei produse în perioada monitorizată 2011/2012 este prezentată în următorul grafic:
În perioada monitorizată, temperatura și umiditatea relativă a aerului din încăperile selectate au fost monitorizate, precum și conținutul de CO2 din interior. Valorile selectate pentru perioada extremă la începutul anului 2012/2013 se află pe următoarele grafice.
Evoluția temperaturilor și umidității relative în anumite camere și în aer liber (poziție nord/sud) în perioada 21 decembrie 2012 - 4 ianuarie 2013.
Curs zilnic extrem de conținut de CO2 în camera selectată.
Pe baza parametrilor dovediți ai climatului interior, poate cu excepția umidității relative a aerului, un confort ridicat al climatului interior a fost asigurat în casa familiei.
Consumul real de energie a corespuns valorilor calculate. Casa a produs mai multă energie decât era de așteptat - în ciuda faptului că performanța panourilor fotovoltaice a fost, pe lângă influențele climatice standard, afectată semnificativ de înălțimea stratului de zăpadă și de întreținerea corespunzătoare. Datorită plasării necorespunzătoare a invertorului într-o încăpere neventilată, eficiența dispozitivului a fost redusă.
Producția anuală estimată de energie electrică, furnizată rețelei, obținută prin calcule este de 4610 kWh. Datele disponibile public de la Oficiul pentru Reglementarea Industriilor de Rețea arată cantitatea de energie electrică pentru o suprataxă (electricitate produsă) pentru anul 2012 5110 kWh. Presupunând același comportament al clădirii în prima jumătate a anului 2012 și 2013, se poate afirma că clădirea casei familiale a avut un sold negativ de energie consumată și produsă în 2012.
După deducerea costurilor operațiunii anuale, casa zero a „câștigat” în total 757,9 EUR în 2012. Din punct de vedere financiar, această casă zero va aduce un profit de până la 800 EUR în următorii cinci ani. Cu toate acestea, eficiența panourilor fotovoltaice scade direct proporțional cu creșterea anilor de utilizare. Această modificare va fi mai pronunțată după 20 de ani de utilizare a panourilor.
Casa zero se poate construi pe baza rezultatelor studiului
Monitorizarea casei de referință a arătat că, chiar și în condițiile climatice și pe piața construcțiilor din Slovacia, construcția caselor cu consum de energie aproape zero sau conform diferitelor definiții a caselor „zero” sau „active energetic” poate fi stabilită ca o metodă standard de construcție. Casa de referință zero a fost să asigure o calitate și un confort ridicat al mediului interior, cu un consum extrem de redus de energie, ceea ce a reușit să facă și el. Echilibrul pasiv al energiei consumate/produse poate fi realizat în mod eficient numai printr-un standard ridicat de protecție termică, definit ca principii pentru casele pasive cu energie, utilizând surse de energie regenerabile.
Autorul articolului: prof. Ing. Jozef Štefko, CSc., Expert extern Isover