Bol postavený podľa projektu, na ktorom pracovala skupina profesionálov. Je funkčný, energeticky nenáročný a elektrina v ňom získaná môže slúžiť aj na pohon vozidiel využívaných obyvateľmi. Budú to domy budúcnosti? Plus energia a elektromobilita?

Plus-energetický a elektromobilový dom je prelomovým projektom posledného desaťročia. Uskutočnila sa v roku 2011 v Berlíne na žiadosť Spolkového ministerstva dopravy, výstavby a urbanizmu. Autorom projektu je známy architekt Werner Sobek spolu s tímom vedcov a producentov.Latka bola nastavená veľmi vysoko, pretože bolo potrebné použiť také technické riešenia, ktoré by zabezpečili vyššie energetické výnosy, ako vyplynuli z kalkulovanej potreby objektu, ako aj zabezpečiť mobilitu obyvateľov využívajúcich vlastnú obnoviteľnú energiu. Na výber bolo množstvo overených technológií, no dôraz sa kládol na výber zariadení, ktoré spolu spolupracujú. Kľúčová bola aj inteligentná správa energie a zariadení. Dizajnéri vytvorili budovu s príkladnou architektúrou, funkčnú a technicky vyspelú.

Plus-energetický dom vhodný pre obyvateľov

Dom je určený pre štvorčlennú rodinu. Funkčne riešený obytný priestor je usporiadaný na dvoch podlažiach. Voľnému priestoru na prízemí dominuje denná funkcia. Má priestor na posedenie, jedálenský kút a kuchyňu. Vďaka presklenej fasáde sú izby svetlé a blízko okolitej prírody. Na prvom poschodí sú dve izby pre deti a spálňa pre rodičov.Technická miestnosť, kuchyňa, kúpeľňa a WC sú zoskupené a tvoria racionálnu a ekonomickú inštaláciu a funkčné usporiadanie. Technická miestnosť, kde je umiestnené tepelné čerpadlo a rekuperátor so sprievodnými inštaláciami, je prístupná zvonku, z priečelia. Pred budovou je parkovisko pre elektromobily s potrebnou infraštruktúrou na nabíjanie batérií.

Nabíjanie auta doma pomocou solárnej inštalácie>

Presklené fasády poskytujú dostatok denného svetla, blízky kontakt s prírodou a pôsobia dojmom priestrannosti, väčšej, ako by sa zdalo z projekcií budovy.

Plus-energetický dom - konštrukcia a materiály

Zámerom investora bolo znížiť dopyt po primárnej energii. Preto projektanti zvolili drevenú konštrukciu, ktorá umožňuje stavbu pasívneho domu a zároveň zabezpečuje požadovaný efekt ekologickej rovnováhy. Drevo je prírodný materiál, ktorý je zdrojom obnoviteľných zdrojov a zároveň akumuluje oxid uhličitý.Vo fáze výroby drevených materiálov a pri výstavbe domu je spotreba primárnej energie mnohonásobne nižšia ako v prípade použitia iných stavebných materiálov. Dom má drevenú rámovú konštrukciu z LVL (laminovaná dyha lepené drevo) s použitím I-nosníkov. Použitie tohto materiálu umožnilo navrhnúť otvorené, priestranné interiéry bez potreby oceľových nosníkov. Rámová konštrukcia je vystužená obojstranným opláštením z OSB dosky. Na tepelnú izoláciu vonkajších priečok bola použitá celulóza nanášaná fúkaním vo vrstve hrúbky 36 cm.

Ako zatepliť dom celulózou

Všetky priečky - podlaha, steny a strecha - sú vyrobené z prefabrikovaných prvkov. Vyznačujú sa nízkym súčiniteľom prestupu tepla a výrazne znižujú podiel tepelných mostov vo vonkajších priečkach.

Budova je pasívny objekt. Steny a stropy z vnútornej strany objektu sú ukončené sadrokartónovými doskami.Predné a záhradné fasády sú tvorené sklenenými stenami z dvojitého skla. Bočné fasády sú vyhotovené ako odvetrávané s použitím nástenných fotovoltaických modulov. Výber stavebných a dokončovacích materiálov bol architektom starostlivo vyvážený z hľadiska vizuálnych, funkčných a technických hodnôt, ako aj z hľadiska vplyvu na životné prostredie pri výrobe, realizácii investície, prevádzke stavby a napokon v procese recyklácie.

Na výrobu dostatočného množstva elektriny na uspokojenie potrieb budovy a vozidiel bolo na streche a bočných fasádach nainštalovaných viac ako 22 kWp fotovoltaických článkov

Obnoviteľný zdroj energie v energetickom dome

Budova s plusovou energiou si vyrába vlastnú obnoviteľnú energiu v takom množstve, že je energeticky sebestačná. V tomto dome sú zdrojom obnoviteľnej energie dve fotovoltické inštalácie – jedna s výkonom 14,1 kWp umiestnená na streche budovy a druhá s výkonom 8,0 kWp integrovaná s fasádou budovy.V projektových predpokladoch bola ročná spotreba elektriny pre potreby budovy prognózovaná na 10 MWh a pre elektromobily - 6 MWh, čo bolo zohľadnené pri výbere FV inštalácie. Hoci dom bol postavený v roku 2011 a fotovoltaické moduly, ktorými je vybavený, majú nižší výkon a účinnosť ako tie, ktoré sa v súčasnosti používajú, vtedy predpokladané parametre výnosu elektriny boli dosiahnuté.

Každá fotovoltaická inštalácia je závislá od intenzity slnečného žiarenia, preto je výzvou zosúladiť výrobu energie s energetickými potrebami budovy. Dostupné technológie a systémy riadenia si stále nevedia poradiť s nechcenou nadprodukciou a následne s nedostatkom energie v budove.

Ukladanie energie: ako skladovať solárnu energiu>

Na kompenzáciu tohto nedostatku existujú dva spôsoby akumulácie energie. Prednosť dostala lítium-iónová batéria s kapacitou 40 kWh, po ktorej nasledovala elektrická sieť (na základe vyrovnávania siete).Nainštalovaná batéria pozostáva z použitých článkov, ktoré sa predtým používali v elektromobiloch – táto iniciatíva je o predĺžení životnosti batérií a odložení procesu recyklácie. Hoci články už nemali potrebnú kapacitu na ďalšie využitie vo vozidlách, stále boli funkčné na ukladanie fotovoltaickej energie v budove. Na celkovú energetickú bilanciu budovy dohliada inteligentný systém energetického manažmentu.

Vetranie a zdroj tepla v energetickom dome

Vykurovanie objektu zabezpečuje elektrické tepelné čerpadlo vzduch-voda s výkonom 5,8 kW s vodným podlahovým vykurovaním. Tepelné čerpadlo s vonkajším nasávaním a odvodom vzduchu je inštalované v technickej miestnosti.

Rozchod EP. Ako zredukovať budovu EP>

V mechanickom vetracom systéme bol nainštalovaný prídavný spodný zdroj pre tepelné čerpadlo, ktorý rekuperuje tepelnú energiu z použitého vzduchu.Pretože ako v každom pasívnom dome sa vetranie robí mechanicky s rekuperáciou tepla v rekuperátore. Je tu nainštalované zariadenie s výkonom 400 m3/h a účinnosťou takmer 80 %.

Automatizácia budovy s plusovou energiou a elektromobilmi

Proces energetického manažmentu v budove je plne automatický. Množstvo senzorov vykonáva merania a vizualizácie parametrov budovy sa prenášajú do systému s otvoreným zdrojom, ktorý poskytuje vopred stanovený energetický manažment. Program optimalizuje chod zariadení, riadi bilancovanie a akumuláciu elektriny. Používatelia si môžu systém prezerať prostredníctvom tabletu alebo smartfónu. Obyvatelia si môžu manuálne nastaviť teplotu v miestnostiach, intenzitu svetla a funkcie predokenných žalúzií.

Byt v energetickom a elektromobilovom dome

Aby bolo možné posúdiť, či prax potvrdí predpoklady návrhu, od marca 2012 do júna 2013.a od mája 2014 do apríla 2015 objekt postupne obývali dve štvorčlenné rodiny. Pri každodennom užívaní domu sa sledovala spotreba a výroba elektriny a tím vedcov z výskumného ústavu Fraunhofer dodatočne skúmal fungovanie budovy a v nej inštalovaných zariadení. Prvá rodina ochotne využívala elektromobily – autom prešli 8 000 km a dvojkolesovými 3 500 km. Pomerne striedmo využívala aj elektrinu, za ktorú neboli žiadne ďalšie poplatky. Merania ukázali, že aj napriek nepriaznivým poveternostným podmienkam bola výroba elektriny fotovoltaickými inštaláciami na streche a fasádach vyššia ako spotreba pre potreby objektu. Bol však zaznamenaný mierny deficit energie na pohon elektrických áut.

Keď sa do domu nasťahovala druhá rodina, výsledky výskumu sa ukázali byť priaznivejšie a potvrdili zmysel pilotného programu. Tentoraz bol prebytok vyrobenej energie pre potreby domu 5530 kWh a pre vozidlá 3543 kWh.Všeobecným záverom realizovaného výskumu je úzky vzťah medzi energetickou hospodárnosťou budovy a racionálnym spôsobom jej využívania. Ukázalo sa, že návyky ľudí užívajúcich budovu a proekologický prístup majú významný vplyv na spotrebu energie. V roku 2016 sa zmenilo využitie objektu, sídlilo v ňom informačno-kompetenčné centrum pre výstavbu budúcnosti Federálneho ministerstva výstavby. Dom postavený v Berlíne bol pilotnou budovou s plusovou energiou a stal sa vzorom na ceste k neutrálnemu vplyvu človeka na životné prostredie, ako aj vedomostnou a skúsenostnou základňou pre budúcich investorov. Odvtedy sa stavalo čoraz viac technicky dokonalých domov.

Kategórie:

Stavebníctvo