Energeticky úsporný dům - 2. část

№6. Vytápění a ohřev vody

Solární systémy

Nejúspornějším a nejekologičtějším způsobem vytápění místností a ohřevu vody je využití sluneční energie. To je možné díky solárním kolektorům instalovaným na střeše domu. Tato zařízení se snadno připojují k systému vytápění a zásobování domu teplou vodou a jejich princip činnosti je následující. Systém se skládá ze samotného kolektoru, teplosměnného okruhu, akumulační nádrže a řídicí stanice. V kolektoru cirkuluje teplonosná látka (kapalina), která se ohřívá na úkor sluneční energie a prostřednictvím výměníku tepla předává teplo vodě v zásobníku. Ten je díky dobré tepelné izolaci schopen uchovávat horkou vodu po dlouhou dobu. Do tohoto systému lze nainstalovat zdvojovač, který v případě zamračeného počasí nebo nedostatečného slunečního svitu ohřeje vodu na požadovanou teplotu.

Rozdělovače mohou být ploché nebo vakuové. Ploché kolektory jsou skříňka uzavřená sklem, uvnitř které je vrstva s trubkami, jimiž cirkuluje chladicí kapalina. Tyto sběrače jsou robustnější, ale v současné době jsou nahrazovány vakuovými sběrači. Ty se skládají z několika trubek, uvnitř kterých je další trubka nebo více trubek s chladicí kapalinou. Mezi vnější a vnitřní trubkou je vakuum, které slouží jako tepelný izolátor. Vakuové kolektory jsou účinnější, a to i v zimě a při zataženém počasí, a lze je opravit. Životnost kolektorů je přibližně 30 let a více.

Tepelná čerpadla

Tepelná čerpadla využívají k vytápění domu nízkoenergetické teplo prostředí, včetně vzduchu, podloží a dokonce i sekundární teplo, například z potrubí ústředního topení. Tyto jednotky se skládají z výparníku, kondenzátoru, expanzního ventilu a kompresoru. Všechny jsou propojeny uzavřeným potrubím a fungují na základě Carnotova principu. Zjednodušeně řečeno, tepelné čerpadlo je podobné chladničce, jen funguje opačně. Zatímco v 80. letech minulého století byla tepelná čerpadla vzácností, ba dokonce luxusem, dnes je například ve Švédsku tímto způsobem vytápěno 70 % domů.

Kondenzační kotle

Běžné plynové kotle fungují na poměrně jednoduchém principu a spotřebovávají velké množství paliva. U běžných plynových kotlů po spálení plynu a zahřátí výměníku tepla spaliny unikají komínem, ačkoli mají vysoký potenciál. Kondenzační kotle odebírají teplo z kondenzačních par vzduchu prostřednictvím druhého výměníku tepla, takže účinnost zařízení může dosahovat až 100 %, což dokonale odpovídá koncepci energeticky úsporného domu.

Bioplyn jako palivo

Pokud je v zemědělství hodně organického odpadu, můžete postavit bioreaktor. pro výrobu bioplynu. Recykluje biomasu prostřednictvím anaerobních bakterií a produkuje bioplyn, který se skládá ze 60 % z metanu, 35 % z oxidu uhličitého a 5 % z dalších nečistot. Po vyčištění je lze použít k vytápění a ohřevu vody. Recyklovaný odpad se přemění na vynikající hnojivo, které lze použít na polích.

Fáze plánování domu - plánování energetické účinnosti

Již při výběru pozemku pro stavbu budoucího obytného prostoru je třeba zohlednit přírodní podmínky. Terén musí být rovný a bez výkyvů. Pokud však existují sklony, lze je i tak výhodně využít, zajistí zásobování vodou, jehož náklady jsou minimální.

Jak již bylo zmíněno, vyplatí se zvolit slunečnější stranu, protože ji lze použít místo elektrické. Zvuková a tepelná izolace by měly být zohledněny již při navrhování energeticky úsporného domu, protože bez nich úspory energie jednoduše nejsou možné.

Sklon verandy, střecha a přesah by měly mít optimální šířku, aby nedocházelo k zastínění při denním světle a zároveň chránily fasádu před deštěm a přehříváním. Střecha je navržena tak, aby v zimě odolala kritickému zatížení sněhem. Nezapomeňte na dobrou izolaci a správný odvod vody.

Veškeré vybavení pasivního domu je "zapojeno" do energeticky účinného systému již ve fázi návrhu.

Popis

Pasivní dům (nazývaný také energeticky úsporný dům) definuje seznam technických požadavků na spotřebu energie v domě ve výši 13 %. Roční spotřeba energie je 15Wh/m2.

Pro stavbu takového domu je třeba dodržet určité požadavky, které vytvoří nízkoenergetické podmínky. Abyste se mohli s pasivním domem plně seznámit, je třeba rozebrat jednotlivé prvky, které jej tvoří.

Tvar domu

Vzhledem k tomu, že tepelné ztráty přímo souvisejí s podlahovou plochou, je třeba při navrhování pasivního domu zohlednit tvar domu, např. kopulovitý dům. Energeticky úsporný rodinný dům musí být postaven tak, aby poměr kompaktnosti odpovídal normě. Tato hodnota určuje poměr hrubé podlahové plochy domu k objemu domu.

Tento index určuje poměr celkové podlahové plochy domu k jeho objemu.

Při určování tvaru a velikosti domu je nezbytné zvážit využití všech budoucích místností a prostor. Pasivní dům by neměl obsahovat nevyužívané nebo nedostatečně využívané místnosti (velké šatny, pokoje pro hosty nebo toalety). Jejich udržování vyžaduje značný energetický výdej. Kulový tvar je pro pasivní dům ideální.

Sluneční světlo

Protože cílem pasivního domu je ušetřit co nejvíce energie, je důležité využívat energii přírody, sluneční světlo. Chcete-li v pasivním domě ušetřit co nejvíce energie, umístěte všechna okna a dveře na jižní stranu. Zároveň se nedoporučuje zasklení na severní straně fasády. Vedle pasivního domu byste také neměli umisťovat mohutné rostliny, které vrhají mnoho stínu.

Tepelná izolace

Jedním z aspektů výstavby pasivních domů je zajištění tepelné izolace konstrukce.

Je důležité zabránit jakýmkoli tepelným ztrátám. Všechny rohové spáry, okna, dveře a základy musí být izolovány.

Obzvláště opatrní jste při instalaci tepelně izolačního materiálu do stěn (např. do slaměný dům) a střechy. V takovém případě by mělo být dosaženo součinitele prostupu tepla 0,15 W/(m*k). Ideální hodnota je 0,10 W/(m*k). Materiály umožňující dosažení výše uvedených hodnot jsou pěna o tloušťce 30 cm a CIP panely o minimální tloušťce 270 mm.

Průhledné prvky

Vzhledem ke značným tepelným ztrátám okny v nočních hodinách by se měly používat pouze energeticky účinné typy oken. Skla, kterými jsou prvky opatřeny, fungují jako solární články. Přes den uchovávají energii ze slunce a v noci minimalizují tepelné ztráty.

Samotné energeticky úsporné okenní konstrukce jsou zaskleny trojsklem. Jejich vnitřní prostor je vyplněn argonem nebo kryptonem. Součinitel prostupu tepla je 0,75 W/m2*K.

Těsnost

Vzduchotěsnost pasivního domu musí být podstatně vyšší než u běžné stavby. Vzduchotěsnosti se dosáhne utěsněním všech spojů mezi prvky konstrukce. To platí i pro okenní a dveřní otvory. K tomuto účelu se často používá germabutylová těsnicí hmota.

Větrací systém

Větrací systém v běžném domě je navržen tak, aby ztrácel až 50 % tepla. Pasivní dům, jehož technologie je zaměřena na snížení tepelných ztrát, vyžaduje jiný přístup. Ventilační systém je sestaven podle typu rekuperace. V této věci je důležitý faktor výtěžnosti; povoleny jsou pouze hodnoty 75 % a více.

Podstata tohoto větracího systému je jednoduchá. Množství vzduchu vstupujícího do místnosti a jeho vlhkost reguluje sám systém. Čerstvý vzduch, který vstupuje do systému, je ohříván teplým vzduchem, který odchází z místností. Tím se ušetří energie na ohřev čerstvých vzduchových hmot, protože teplo se z ohřátého vzduchu v místnosti přenáší do dosud studeného vzduchu.

Výhody a nevýhody

Mezi výhody pasivního domu patří

• hlavní a hlavní výhodou je minimální spotřeba elektrické energie během provozu;
• Vzduch, který vstupuje do vašeho domova větracím systémem, je vždy čistý. Je bez prachu, pylu a různých škodlivých látek;
• domy nepodléhají smršťování, což umožňuje provádět dokončovací práce ihned po dokončení stavby;
• při stavbě se používají materiály šetrné k životnímu prostředí;
• pasivní dům se snadno udržuje, např. v případě nutnosti oprav není třeba provádět rozsáhlé práce;
• životnost pasivního domu je 100 let;
• Pasivní dům lze postavit v různých architektonických variantách;
• Pasivní dům lze kdykoli přestavět, protože nemá téměř žádné vnitřní nosné stěny.

Nevýhody jsou následující:

• Stálost teploty. V celém domě je stejná teplota, tj. v ložnici a koupelně je stejná teplota. V některých případech je to nepříjemné, protože v ložnici chcete mít chladnější klima a v koupelně více tepla;
• Není možné použít radiátory, protože prostě nejsou k dispozici. Sušení prádla nebo zahřívání se po dlouhé procházce u radiátoru nepřipadá v úvahu;
• majitelé pasivních domů se často potýkají s problémem příliš suchého vzduchu. Tento problém je způsoben častým otevíráním vchodových dveří během dne, zejména v zimě;
• otevření okna a větrání místnosti v noci v pasivním domě také není možné.

Jak postavit energeticky úsporný dům

Než začnete vybírat tepelněizolační materiály pro váš dům a jejich tloušťky, musíte znát některé důležité základní hodnoty:

1. oblast budoucího domova budoucího domova;
2. plocha každého z nich fasády;
3. typ otvorů pro okna a jejich rozměry;
4. plocha povrchu sklepy a základy;
5. vnitřní objem obytný prostor;
6. výška výška stropu;
7. možnost větrání - nucené nebo přirozené větrání.

Hlavní stránka tepelné ztráty v domě dochází prostřednictvím:

1. Větrací otvory;
2. Obálka budovy, tedy stěny, základy a střecha;
3. Okenní otvory.

Již ve fázi návrhu je vhodné usilovat o minimální tepelné ztráty všech těchto stavebních prvků najednou, tj. měly by být podobné, přibližně 33,3 %. Tímto způsobem je dosaženo dokonalé rovnováhy mezi výhodami a speciální dodatečnou izolací.

Procento tepelných ztrát domu

Stavba ekologického domu je zpravidla výrazně dražší. Obvykle je to 15-20 %, ale tyto náklady se časem ukáží jako oprávněné. Doba bude přibližně v prvním roce bydlení v novém domě.

Balíček opatření ke zlepšení energetické účinnosti domu:

Izolace stěn - téměř všechny možnosti izolace zahrnují složené stěny, tj.

vrstvené, přičemž každá vrstva má svůj účel (nosná, tepelně izolační část a obklad);

izolace stropu - veškeré teplo stoupá vzhůru, proto je izolace této části domu velmi důležitá;

izolace podlahy - studená vrstva podlahy přispívá k rychlým tepelným ztrátám (použijte polystyren nebo minerální vlnu).

izolace okenních a dveřních otvorů.

Stavební technologie

Pokud chcete postavit pasivní dům vlastníma rukama, musíte tomu věnovat hodně času.

Při stavbě domu je důležité pochopit, že energeticky úsporná technologie pro rodinný dům. Existuje mnoho možností stavebních materiálů a tepelných izolací.

Než se pustíte do stavby pasivního domu svépomocí, je vhodné objednat si projekt takového domu u profesionálů. Dokáží vypočítat všechny detaily a specifikovat materiály potřebné pro konkrétní pozemek.

Pokud si přejete postavit pasivní dům, technologie používané při jeho stavbě jsou následující.

• teplé stěny;
• podlahové vytápění;
• izolace základů; - hydroizolace střechy;
• hydroizolace střechy;
• Použití panelů CIP na stěny, podlahu a střechu.

Lze použít následující algoritmus:

• Po vytvoření návrhu pasivního domu začnou montážní práce;
• Základ je postaven a izolován od samého počátku. Materiály pro tento účel se vybírají individuálně. Pěnové sklo je dobrou volbou pro izolaci základů. Je položen rošt pro podlahové vytápění. Poté se sestaví rám domu;
• Konstrukce střechy. Pro tepelnou izolaci a hydroizolaci připevněte při pokládce střešní krytiny na rám tepelně izolační materiál a hydroizolační fólii;
• hydroizolace stěn a podlahy;
• Dokončení fasády;
• instalace oken a dveří;
• Poslední fází výstavby je dokončení fasády domu.

Technologie pasivních domů

Aby bylo dosaženo vysoké úrovně úspor energie, je při stavbě energeticky úsporného domu nutné pracovat současně ve čtyřech oblastech na čtyřech frontách:

1. Žádné tepelné mosty - Vyhněte se inkluzím, které vedou teplo. K tomuto účelu je k dispozici speciální program pro výpočet teplotního pole, který umožňuje odhalit a analyzovat výskyt všech problémů ve všech konstrukcích obvodového pláště budovy pro budoucí optimalizaci.
2. Rekuperace teplaMechanické větrání a vnitřní těsnění. Zjištění a odstranění netěsností je možné díky organizování zkoušek vzduchotěsnosti budov.
3. Tepelná izolace musí být zajištěna ve všech vnějších oblastech - spárách, rozích a přechodech. V tomto případě by měl být součinitel prostupu tepla nižší než 0,15 W/m2K.
4. Moderní okna - Nízkoemisní izolační skla plněná inertním plynem.

Faktory ovlivňující energetickou účinnost

№5. Chytrá domácnost

Aby byl váš život pohodlnější a zároveň jste ušetřili zdroje, můžete svůj domov vybavit chytrými systémy a technologiemi, které již dnes umožňují

• Nastavte teplotu v každé místnosti;
• automaticky snížit teplotu v místnosti, když v ní nikdo není;
• zapínat a vypínat světla v závislosti na přítomnosti osoby v místnosti;
• nastavit úroveň osvětlení;
• automaticky zapínat a vypínat větrání v závislosti na stavu vzduchu;
• automaticky otevírat a zavírat okna a přivádět tak do domu chladný nebo teplý vzduch;

• automaticky otevírat a zatahovat žaluzie, aby byla v místnosti správná úroveň světla.

Zásady energeticky úsporného domu

Hlavním účelem nízkoenergetického domu je snížit spotřebu tepla a elektřiny, zejména v teplejším podnebí. Hlavními cíli jsou:

• Jednoduchý obvodový tvar a tvar budovy a tvar střechy;
• kompletní vzduchotěsné;
• nahromadění tepelně izolační vrstva - alespoň 15 cm;
• orientace orientované na jih;
• kromě "tepelné mosty;
• používání používání ekologických a teplých materiálů;
• použití používání ekologických a teplých materiálů; využívání obnovitelné přírodní energie;
• vytvoření mechanické ventilacenejen přirozené větrání.

Přirozené větrání způsobuje největší tepelné ztráty, což znamená, že jeho účinnost je velmi nízká. Tento systém v létě vůbec nefunguje a v zimě je třeba místnost včas vyvětrat.

Instalace zařízení, jako je rekuperátor vzduchu, umožňuje ohřívat přiváděný vzduch. Asi 90 % tepla zajišťuje ohřevem vzduchu, což znamená, že se můžete zbavit obvyklých trubek, kotlů a radiátorů.

Základní principy navrhování a výstavby energeticky úsporného domu

Výhody ekologického domu

Energeticky úsporný dům má Výhody energeticky úsporného domu oproti jiným typům bydlení:

• ekonomika - pokud je dům pasivní, všechny náklady na energie zůstanou na stejné nízké úrovni, i když se náklady zvýší;
• vyšší úroveň pohodlí - čistota, příjemné mikroklima a čerstvý vzduch, které zajišťuje speciální technický systém;
• úspora energie - náklady na vytápění jsou v těchto domech desetkrát nižší než v běžných domech;
• zdravotní výhody - žádné plísně, žádný průvan, vysoká vlhkost a stále čerstvý vzduch;
• nepoškozuje životní prostředí - moderní, energeticky účinná technologie snižuje emise škodlivých látek do ovzduší.

Moderní ekologický dům lze shrnout do jednoho slova: rovnováha.

Pasivní obytný prostor představuje zvláštní standard energetické účinnosti, který umožňuje ekologické a úsporné bydlení s minimálním dopadem na životní prostředí. Spotřeba zdrojů je co nejnižší, což znamená, že není třeba instalovat samostatný topný systém nebo že velikost a výkon již existujícího systému je dostatečně malý.

Soubor vlastností pasivního domu

Jaký bude náš svět za deset let?

Boj proti falešným zprávám

Podle článku zveřejněného na serveru Science Focus nás technologie mohou zavést do světa, kde si nejsme jisti, co je skutečné a co ne. Zároveň díky technologiím dokážeme rozlišit fakta od fikce, což je v době fake news a Deepfake obzvlášť důležité.

S největší pravděpodobností nám do roku 2030 technologie pomohou vést lepší život, morálně i fyzicky zdravý. Také na pracovištích pravděpodobně dojde k zásadním změnám.

Genetická revoluce

Mnoho vědců nyní vkládá do CRISPR velké naděje v oblasti editace genomu, která by mohla vyléčit dědičné choroby nebo výrazně snížit riziko vzniku Alzheimerovy choroby. Hovoří se dokonce o možnosti zvrátit biologické stárnutí. Jak daleko však můžeme v této válce s nemocemi zajít? Většina nemocí totiž není způsobena jediným genem, ale kombinací několika genů a faktorů prostředí. Některé geny, které nás předurčují k jedné nemoci, zároveň chrání před jinou.

Vědci upozorňují, že jedním z hlavních problémů je dnes dostupnost CRISPR, který je drahý. Editace lidského genomu navíc vyvolává i etická dilemata - například široce medializovaný čin čínského vědce, který použil technologii CRISPR-Cas9 na nenarozených dětech, za což si nyní odpykává trest ve vězení.

Snad se nám během příštích 10 let podaří vyřešit některé složité etické otázky.

Mnozí vědci však doufají, že v budoucnu budou moci lékaři tuto techniku využívat ve prospěch lidí, ale "jemnější detaily" ještě nejsou stanoveny. Zdá se pravděpodobné, že různé kultury budou k etickým otázkám přistupovat odlišně. V tomto ohledu je tedy budoucnost složitá a těžko předvídatelná.

Vesmírná revoluce

Naposledy stanul člověk na povrchu Měsíce v roce 1972. V té době by jen málokdo předpověděl, že se lidé na Měsíc vrátí až za 50 let. Co se týče nejnovějších plánů světových kosmických agentur (soukromých i veřejných), zahrnují plány na nadcházející desetiletí nejen vypuštění robotických kosmických sond, jako je Europa Clipper (start je naplánován na rok 2021), vesmírný teleskop Jamese Webba, ale také návrat na Měsíc a lidská mise na Mars.

Pokud jde obecně o výzkum vesmíru, chceme věřit, že průzkum sluneční soustavy a pozorovatelného vesmíru v příštích deseti letech přinese vítané novinky a odpovědi na otázky, které podněcují představivost. Kdo ví, třeba v roce 2030 lidstvo s jistotou pozná, že v nekonečném vesmíru není samo.