Возрастающее значение горячего водоснабжения

Так как потребление энергии на отопление в пассивных домах очень незначительное, то самое большое внимание уделяют расходу энергии для нагрева горячей воды. В зависимости от потребности одной семьи энергопотребление с горячей водой составляет от 1500 до 5000 кВтч/год (полезная энергия Qn - см. прил. № 2). К этому часто добавляются еще от 1000 до 3000 кВтч/год на теплопотери емкостного водонагревателя, инженерных коммуникаций и циркуляционных трубопроводов, а также тупиковых трубопроводов. Но в случае пассивного дома, когда потребность в энергии на отопление настолько мала, что практически равна нулю, имеет смысл тщательно проектировать оборудование, необходимое для нагрева горячей воды для бытового использования (см. также [1997]).

В первую очередь здесь проводятся мероприятия по уменьшению потерь.

• Принципиально необходимо укладывать все проходящие трубопроводы с горячей водой внутри утепленной оболочки здания, по возможности там же должен находиться емкостный водонагреватель. Тогда теплопотери от этих устройств по крайней мере в отопительный период будут полезными для помещения; кроме того, этим решается проблема защиты от морозов.

• Сеть горячего водоснабжения должна иметь по возможности короткие трубопроводы, это снижает как капитальные затраты, так и теплопотери. При проектировании это означает, что помещения нужно располагать так, чтобы точки отбора воды находились по возможности рядом. Тогда в плане кухни, ванные комнаты, туалеты и другие влажные помещения также должны находиться по возможности рядом или друг над другом. Это дополнительно сберегает средства на устройство водоснабжения, канализации и каналов вытяжного воздуха.

• Если вопреки рекомендации первого пункта трубопроводы и накопитель расположены за пределами теплоизоляционной оболочки, то их необходимо очень хорошо утеплять. Необходимым и экономически целесообразным является удвоение толщины утеплителя по сравнению с требованиями действующего Постановления по отопительным установкам [Ре151 1998]. Также здесь необходимо обратить внимание на закрытую теплоизоляционную оболочку без тепловых мостов.

• Трубопроводы горячей воды и емкостный водонагреватель для хозяйственно-питьевой воды необходимо очень хорошо теплоизолировать даже в том случае, если они устанавливаются внутри отапливаемого помещения. Это служит не только для уменьшения потерь энергии, но также необходимо для ограничения нагревания здания летом. Высокий комфорт летом без необходимости активного кондиционирования воздуха является одним из критериев для пассивного дома.

• Выгодно применять оборудование, экономящее потребление воды. Надежными считаются, например, души с экономичным режимом, смесители с термостатами и ограничители расхода. Это оборудование сберегает, в свою очередь, не только энергию, но и дорогую воду и к тому же улучшает комфорт. По тем же причинам рекомендуется утепленная конструкция ванной.

Благодаря описанным здесь мероприятиям удается ощутимо понизить потребление энергии для нагрева горячей воды.

Для эффективного нагрева хозяйственно-питьевой воды в пассивном доме имеется в распоряжении целый ряд альтернатив, которые перечислены ниже.

• В доме с таунхаусами центральное горячее водоснабжение, охватывающее все секции, с циркуляционным трубопроводом (прокладывать в пределах отапливаемой области!) является недорогим решением. Нагрев хозяйственно-питьевой воды осуществляется центрально, например, с помощью высокоэффективного конденсационного котла. Преимущество: центральный подвод солнечной энергии (в случае применения солнечных коллекторов) тогда возможен намного дешевле (см. пункт 2).

• Гелиоустановки (солнечные коллекторы) для нагрева хозяйственно-питьевой воды строятся сегодня в количестве, достойном упоминания, даже если речь идет о сравнительно дорогих устройствах. В пассивном доме может стать интересным применение коллекторов, встроенных в крышу или стены, которые устанавливаются уже в предварительно изготовленное место в оболочке здания. Высокая степень использования солнечной энергии достигается, если емкостной водонагреватель (использующий энергию солнца) рассчитывается на некоторую среднюю температуру и последующий нагрев осуществляется в проточном электронагревателе.

• При небольших потребностях в нагреве хозяйственно-питьевой воды могли бы применяться небольшие (компактные) котлы, использующие деревянные гранулы, которые уже были упомянуты при описании отопления помещений.

• При проектировании теплоснабжения для отдельной квартиры или одноквартирного дома необходимо учитывать, что потребность в тепловой энергии для получения горячей воды превосходит максимальную отопительную нагрузку, а также годовое потребление тепловой энергии на отопление. Поэтому генератор тепла должен быть оптимально рассчитан для нагрева горячей воды. Это требует нового подхода для получения тепловой энергии, который может быть интересным для здания с низким энергопотреблением: генератором тепла является емкостный водонагреватель, отапливаемый напрямую. Топливо и воздух, необходимый для горения, подводятся в камеру сгорания, которая находится в центре емкостного водонагревателя. Эта система не должна использовать воздух из помещения и может обеспечить дополнительные потребности на отопление.

• Представленный в предыдущем пункте емкостный водонагреватель вместо топочной камеры мог бы также обеспечиваться теплом от проложенного в секционном доме внутреннего трубопровода с горячей водой, соединенного с отдельным источником тепла (например, газовая котельная на один дом для горячего водоснабжения).

• В пассивном доме интересным вариантом для нагрева хозяйственно-питьевой воды является применение теплового насоса. Источником тепла может быть удаляемый воздух из теплообменника системы вентиляции типа воздух-воздух. Большую часть времени года удаляемый воздух имеет температуру более +15 ˚С. Кроме этого, добавляется теплота конденсации водяного пара, содержащегося в удаляемом воздухе с тепловым потоком от 200 до 400 Вт. Суммарный тепловой поток, который можно снять, составляет от 500 до 800 Вт. Применяя тепловой насос с этим источником тепла, можно получить от 500 до 1800 кВтч/год для нагрева горячей воды. Если тепло Удаляемого воздуха также используется для необходимого минимального отопления, то во время небольшого количества особо холодных дней возможно в случае необходимости осуществлять прямой дополнительный подогрев хозяйственно-питьевой воды. Эта система нагрева хозяйственно-питьевой воды с помощью теплового насоса с испарителем, помещенным в канал удаляемого воздуха, особенно интересна для отдельно стоящего одноквартирного дома, но может быть рекомендована только при достижении требований стандарта пассивного дома.

Вследствие незначительных капитальных затрат обсуждается также возможность нагрева горячей воды напрямую, т.е. с использованием электрической энергии, например с помощью нагревателя проточной воды, установленного в пассивном доме. Этот вариант, без сомнения, является самым незначительным по капитальным затратам. Он предполагает оптимизацию стоимости тепла для пассивного дома. Тариф электроэнергии для населения составляет в настоящее время 20 пфеннигов/кВт-ч (в настоящее время от 15 до 18 евроцентов. - Прим. перев.); общая стоимость тепловой энергии составляет в итоге около 1000 немецких марок в год (в настоящее время 750...900 евро. - Прим. перев.). Это ясно показывает предельный инвестиционный диапазон для эффективных вариантов. С помощью электрического нагрева горячей воды, однако, не так просто достигнуть требуемого показателя потребления первичной энергии, который должен составлять для пассивного дома не более 120 кВтч/(м2год).

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 244; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!