Acest articol continua seria celor 5 dedicate conceptului de casa nZEB. Recomandam parcurgerea urmatoarelor articole care completeaza informatiile:
Peste informatiile din cele patru articole, se adauga un nou strat de informatii. Acest articol prezinta, defineste si clasifica instalatiile care au rol in producerea si recuperarea energiei.
Conform legii 372/2005 o cladire noua este obligatoriu sa aiba minimum 30% din energie din resurse regenerabile produse la fata locului sau pe o raza de 30 km fata de cladire.
Scopul sistemelor alternative de inalta eficienta este de a folosi energia produsa de soare, din vant, apa, sol, sau biomasa. In acest mod, prin standardul de casa nZEB sau cladire nZEB sunt incurajate solutiile prin care sa reducem consumul de energie din retea si sa producem energie local, cat mai aproape de consumator. Ideal este cazul in care o cladire produca toata energia pe teren folosind numai sistemele alternative.
Pentru atingerea standardului de casa nZEB este obligatoriu, conform legislatiei actuale, producerea si utilizarea energiei din surse regenerabile. Prin urmare aceste solutii se calculeaza si se propun la faza de proiectare, fac parte din autorizatia de construire si apoi se executa in tipul santierului.
De exemplu, putem folosi panouri fotovoltaice care utilizeaza energia soarelului si acestea devin parte active a sistemului de instalatii electrice al unei cladiri.
Mai jos prezentam principalele tipuri de sisteme cu rol in asigurarea energiei unei cladiri.
Panourile solare sunt elemente ale sistemului de instalatii care folosesc energia soarelului pentru prepararea apei calde. De obicei, acestea sunt amplasate pe acoperis sau pe terasa cladirii. Astfel, se poate beneficia din plin de soare, curtea ramane libera iar panourile sunt protejata de posibilele accidente. Panourile se orienteaza spre soare pentru a maximiza randamentul energiei solare si a o transfera eficient in sistem.
Numarul de panouri se calculeaza de inginerul de instalatii, in functie de consumul necesar al casei. Se iau in considerare si zona geografica si numarul de zile insorite din regiune.
Pe langa acest sistem este necesar si un sistem de stocare a energiei termice (boiler).
Panourile fotovoltaice sunt elemente ale sistemului de instalatii electrice care foloseste energia soarelului pentru producerea energiei electrice. Acestea se instaleaza de cele mai multe ori pe cladiri, pe acoperis sau pe terasa pentru fi cat mai bine insorite.
Orientarea se calculeaza si se tine cont de mai multi parametri cum ar fi pozitia geografica si altitudinea, numarul de zile cu soare din regiune.
Numarul acestora se calculeaza de inginerul de instalatii, in functie de consumul necesar al casei.
Principala provocare a acestui sistem este stocarea energiei care se produce pe parcursul zilei si de care nu avem nevoie in momentul producerii, dar vrem sa o folosim cand nu este soare. Cele doua variante sunt fie stocarea energiei electrice in baterii, fie transferat surplusul de energie catre reteaua de alimentare cu energie electrica ca prosumator.
Conform legislatiei, pompa de caldura este definita astfel :
“mecanism, dispozitiv sau instalatie care transfera caldura din mediul natural - aer, apa sau sol - catre cladire sau catre instalatii industriale, inversand fluxul natural al caldurii, astfel incat sa circule de la o temperatura mai scazuta spre una mai ridicata. In cazul pompelor de caldura reversibile, acestea pot transfera caldura din cladire catre mediul natural;“
Pompele de caldura fac parte din instalatiile termice dintr-o cladire si au rolul de a asigura un confort termic al interiorului cat mai eficient din punct de vedere energetic.
Pompele de caldura sunt de mai multe tipuri. In functie de re(sursa) din mediul natural pe care pompa o foloseste, pompele pot fi clasificate astfel:
Pompele de caldura de tipul aer – apa, care sunt si cele mai frecvent utilizate, sunt formate din doua parti:
Aceste echipamente sunt destul de mari. De aceea, este important ca, in faza de concept al arhitecturii, sa se asigure suficient loc in camera tehnica pentru unitatea interioara a pompei de caldura. De asemenea, trebuie avuta in vedere dimensiunea unitatii exterioare, care este voluminoasa si vizibila. Este necesar sa se tina cont de gabaritul acesteia, pentru a nu fi obturata si pentru a functiona corect. In plus, sistemul de productie a energiei termice trebuie sa fie cuplat cu un sistem de stocare, puffer si boiler. Acestea vor prelua diferentele dintre perioadele in care energia este produsa si cele in care este consumata.
COP sau coeficientul de performanta este parametrul care indica randamentul unei pompe de caldura si rezulta din raportul dintre energia necesara si energia neta (COP=Q/W). De obicei, COP este supraunitar si cu cat are o valoare mai mare cu atat este mai eficient sistemul pompei de caldura.
COP arata numarul de kilowati termici pe care pompa de caldura ii produce pentru fiecare kilowatt de energie electrica consumata din retea sau din alte surse. De exemplu, un COP de 5,4 arata ca la un kilowatt de energie electrica consumat de la retea, pompa de caldura produce 5,4 kilowati energie termica.
Sistemul de ventilatie asigura aportul de aer proaspat la interior si evacuarea aerului viciat. Recuperatorul de caldura din cadrul sistemului de ventilatie contribuie ca functionarea acestui sistem sa se faca intr-un mod mai eficient din punct de vedere al consumului de energie. De exemplu, in timpul sezonului rece, un sistem de ventilatie fara recuperare de caldura ar evacua in exterior aer cald. Din acest aer evacuat caldura este practic aruncata. Tot in acest scenariu, este introdus din exterior aer cu o temperatura scazuta, care va raci interiorul casei, si, ca urmare, sistemul de incalzire va trebui sa lucreze suplimentar pentru a compensa aceasta pierdere.
Folosind recuperatorul de caldura integrat in sistemul de ventilatie, caldura aerului evacuat este utilizata pentru a ridica temperatura aerului introdus. Se consuma energie doar pentru a incalzi aerul introdus pe un ecart mai mic.
De exemplu, daca afara sunt -10 grade si in baie sunt 25 de grade, nu mai este necesar sa deschid fereastra si sa pierd caldura. Aerul cald si viciat trece prin recuperatorul de caldura, iar aerul rece de afara, de la -10 grade, preia caldura prin alaturare. Astfel, ajunge in interior la o temperatura de peste 15 grade. Practic, ramane de incalzit doar o diferenta de cateva grade, ceea ce permite economisirea energiei necesare incalzirii.
Aceste sisteme transforma energia vantului in energie electrica. Acestea sunt fezabile ca parcuri cu turbine eoliene de mari dimensiuni, pe suprafete relativ mari de teren, zone pe care sunt vanturi puternice. Sunt mai putin utilizate in zona cladirilor rezidentiale.
Aceste sisteme sunt mai rar intalnite la nivel mic, descentralizat. Sistemele de producere a energiei in cogenerare produc de regula energie termica si electrica cu aceeasi instalatie. De obicei se produce energie electrica si energia termica este un produs „secundar” al procesului de productie al energiei electrice.
Domeniul instalatiilor necesare unei cladiri a evoluat atat legislativ, cat si tehnic. In plus, si cerintele noastre ca utilizatori au crescut, cautam confortul interior in cladiri, cautam sa reducem consumul de energie si facturile aferente acestora. Obtinerea standardului de casa nZEB rezulta numai prin proiectare si presupune calcul de detaliu, coordonare intre echipa de arhitecti si echipa de ingineri proiectanti de instalatii. Iar toate acestea se implementeaza in santier.
