Partea V
Eficiența economică a „caselor pasive”
În condițiile climatice din Europa Centrală în „casele pasive“ consul specific de energie termică este mai mici de 15 kW • h / (m2• an), sau, la clasificarea adoptată în Europa, mai puțin de 1,5 litri de combustibil lichid pe an ( „acasă de 1,5 litri“ ). Pentru comparație, în aceleași condiții costurile energiei termice pentru încălzirea aerului refulat în încăpere, la un schimb de aer standard, în cazul utilizării unei refulări directe (fără reciclare și recuperare) depășește această valoare şi constituie 35 kW • h /(m2•an).
Din calcule pentru condiţiile din România: Conform standardelor româneşti actuale, această valoare nu trebuie să depăşească 140 kWh/m2: casele pasive economisesc deci mai mult de 90% de energie pentru încălzire. Astfel că factura anuală pe încălzirea cu gaz a unei case pasive cu suprafaţa de 150 m2 va fi de 340 lei, iar cea a unei case construite conform standardelor în vigoare, cu aceeaşi suprafaţă, va fi de 3000 de lei. Diferenţa dintre cele două are tendinţă de creştere dacă luăm în considerare creşterea preţului energiei: în urma liberalizării pieţei energetice preţul gazului spre exemplu creşte cu 10-12% pe an, urmând ca până în 2018 creşterea să însumeze în jur de 80%. Nu este deci nefondată presupunerea că peste zece ani vom cheltui dublu pe încălzire faţă de situaţia actuală. Revenind la comparaţia anterioară: în 2018 vom plăti 600 lei pentru încălzirea unei case pasive şi peste 5500 lei pentru încălzirea unei case "tradiţionale".
Costul total al energiei pentru încălzire, apă caldă și electricitate pentru clădirea "pasivă" nu trebuie să depășească 120 kWh / (m2 • an) „energie primară” (energie sub formă de resurse naturale, cum ar fi cărbune, petrol, gaze naturale, și așa mai departe). În același timp, nevoia de energie poate fi complet acoperită de utilizarea surselor regenerabile.
Este important de menţionat, ca costurile economice pentru ciclul de viață a clădirii "pasive", adică costul total al proiectării, construirii, expluatării timp de 30 de ani și demolării ulterioare, nu depășesc costurile pentru perioada ciclului de viață al unei clădiri tradiționale. Costurile capitale/investiţionale mai mari ale clădirii "pasive" sunt compensate de o reducere a costurilor de operare datorită reducerii semnificative a consumului de energie.
În România şi R. Moldova încă nu există experiențe credibile în ceea ce privește costurile de realizare ale unei „case pasive”. Cu toate acestea, costurile suplimentare implicate de construcția unei case pasive pot fi calculate ușor. Costurile suplimentare sunt termoizolațiile mai groase, tâmplăriile speciale și sistemul de ventilare cu recuperare de căldură. „Casa pasivă” implică și costuri în ”minus”: Într-o „casă pasivă” nu este necesar să realizăm o instalație de încălzire cu radiatoare, nici coș de fum. Experiențele din Ungaria arată că, la prețul de 450 - 600 euro (în dependenţă de arhitectura şi materialele folosite)+TVA se pot realiza case pasive. În varianta de construcţie cu Panouri “MAG – SIP”® preţul poate fi şi mai mic, ???
BALANTA COST BENEFICIU: Punem in balanta performanta energetica obtinuta, costul de achizitie, amortizarea in timp, durabilitatea, rezistenta la foc, permeabilitatea la vapori, impactul asupra sanatatii cat si asupra mediului.
Până în 2020, toate casele și construcțiile noi vor trebui să fie ”case pasive”. Dar nu numai atât.
Încă din 2009, Consiliul și Parlamentul European au emis o directivă prin care statele Uniunii Europene trebuie să realizeze un cadru legislativ special până în 2020, care să asigure aplicarea noilor standarde Passive House pentru orice locuință sau construcție rezidențială nouă. Dar deja sunt voci care afirmă că noile case pasive ar trebui să fie și mai ecologice.
Prima casă de tip Passive House din Franța a apărut în 2009. Materiale bio, încălzire și energie electrică asigurate de soare, ventilare prin recuperarea căldurii. (www.homedsgn.com)
Acum cinci ani, politicienii din Parlamentul European au fost convinși, în sfârșit, să urgenteze punerea în aplicare a unor măsuri care să stopeze poluarea produsă de locuințe. Sau măcar să o reducă suficient de mult pentru diminuarea efectelor încălzirii globale. Estimările specialiștilor sunt că, în Europa, 40% din energia totală produsă este folosită pentru locuințe, iar 36% din emisiile de CO2 sunt cauzate de sectorul caselor și construcțiilor rezidențiale.
Deci, dacă se schimbă radical modul de concepere și construcție al unei case, precum și mijloacele prin care este consumată energia, am putea asista la scăderi drastice ale nivelului de poluare rezidențială – specialiștii UE speră chiar să scadă acest nivel sub targetul impus prin Tratatul de la Kyoto. În plus, noile construcții de tip ”case pasive” ar putea însemna o economie la facturi de circa 300 de euro pe an pentru fiecare gospodărie din Uniunea Europeană, dar și impulsionarea sectorului construcțiilor, cu beneficii directe în economiile fiecărei țări.
Așa încât s-a ajuns ca termenul ”Passive House” să reprezinte nu doar un concept constructiv, ci să fie dezvoltat într-un standard unitar pentru conceperea și construcția locuințelor. Un standard care să să ofere o eficiență energetică foarte mare în tot ciclul de viață al construcției, obiectivul fiind de ”aproape zero emisii”. Pentru că, până la tranziția completă de la surse non-regenerabile (cum ar fi petrolul sau cărbunii) la surse complet regenerabile, oficialii UE consideră că mai trebuie așteptat cam o jumătate de secol.
O construcție cu un consum aproape zero de energie este aceea care oferă cea mai bună performanță economică în ceea ce privește investiția, consumul de energie și costurile de funcționare, în funcție de condițiile climatice locale. Cererea totală de energie necesară încălzirii, apei calde menajere și curentului electric trebuie să fie asigurată de energiile regenerabile produse local
Definiția de mai sus a fost emisă de PHI (Passive House Institute). PHI atrage atenția asupra faptului că UE ar trebui să adapteze criteriile de concepere a viitorului standard Passive House în funcție de evoluția tehnologiilor energiilor verzi. Cu alte cuvinte, ar trebui renunțat la actualele metodologii de calcul al eficienței, care au la calcul consumul de petrol pentru asigurarea necesarului de energie.
O “casa pasiva” este o cladire foarte bine izolata fara zone reci , gandita sa ofere un nivel inalt de confort. Metodologia de calcul are la baza fizica constructiilor cat si zeci de ani de cercetare in performanta energetica a constructiilor.
Standardul de casa pasiva este cel mai inalit standard de proiectare din punt de vedere al eficientei energetice in constructii. Standardul se remarc printr-o calitate superioara a cladirilor, confort cat si eficienta energetica maxima. Orice cladire pasiva are nevoie de o cantitate infima de mica de energie pentru a atinge confortul dorit. Astazi exista peste 55-60000 de cladiri, in diferite zone climate, de la zone calde umede pana in friguroasa Finlanda sau Antarctica , unde temperatura scade des sub -35, -35 ( casa pasiva in Antarctica).
Constructiile la standard de casa pasiva isi pastreaza performantele in timp deoarece sunt extrem de atent si riguros gandite, proiectate si executate.
Parametrii importanti: coeficientii U si R
Cea mai mare parte a anvelopei exterioare a unei cladiri este constituita de pereti (în sens largit): acoperis, pereti verticali, planseu. De aceea, proprietatile termoizolante ale acestor elemente au o influenta enorma asupra pierderilor de caldura, respectiv asupra consumului de energie pentru încalzirea cladirii. Performanta de izolare termica a unui perete este reprezentata de coeficientul de transfer termic U exprimat în W / (m2•K) – Watt pe metru patrat si grad Kelvin (în acest context, identic cu gradul Celsius), sau de rezistenta termicã R (exprimata în m2•K / W).
Cei doi parametri sunt legati prin relatia: U = 1 / R.
Cu cât U este mai mic, sau R mai ridicata, cu atât peretele este mai performant, adica pierderile de caldura prin el sunt mai scazute. Metoda cea mai eficienta pentru a realiza acest deziderat este instalarea de materiale termoizolante pe perete.
Termoizolarea peretilor aduce si alte avantaje cum ar fi:
-
reducerea riscului de formare a condensului si igrasiei pe suprafata interioara a acestora;
-
un confort termic sporit sau o reducere a consumului de energie pentru climatizare pe perioada verii.
Performantele termoizolante ale unui material
Pentru ca un perete sa atinga valori ridicate ale rezistentei termice este necesar ca produsele termoizolante incluse sa aibã ele însele rezistente termice înalte si sa fie corect instalate. Pentru un produs, acest parametru se calculeaza cu relatia: R = d / λ în care:
-
d este grosimea materialului în m
-
λ este conductivitatea sa termicã în W / (m K) – Watt pe metru si grad Kelvin (în acest context, identic cu gradul Celsius).
O rezistenta termica ridicata se realizeaza prin utilizarea de produse termoizolante cu grosime d cât mai mare si cu conductivitate termica cât mai mica.
CINCI PRINCIPII ALE UNEI CONSTRUCTII « PASIVE »
1. O izolatie extrem de buna. Valoarea U necesara la componentele exterioare ale constructiei pasive se afla sub 0,15 W/mpK. Drept urmare, grosimea izolatiei se poate realiza cu cofrajul Marc Pasiv, care are grosimea peretelui de Neopor® de 24,35 cm si U = 0,11 W/mpK, sau cu polistiren de minim 30 cm grosime.
2. Fara punti termice. Evitarea puntilor termice constituie una dintre cele mai eficiente masuri de ECONOMIE A ENERGIEI la o cladire. Cofrajul Marc Pasiv elimina in totalitate puntile termice, lucru greu de realizat la o cladire clasica. Pe colt, cofrajul Pasiv are grosimea izolatiei de Neopor® de 39 cm, echivalentul a 50 cm de polistiren cu densitatea de 24 kg/mc.
3. Utilizarea de geamuri termoizolante cu trei foi, din care doua cu Low E, bagheta termica (din textolit sau otel inox) si Kripton, avand U = 0,5 W/mpK. Ramele termoizolante sa fie de circa U =0,8 W/mpK si de culoarea alba, pentru a nu atrage caldura. Este necesar ca usa de intrare sa fie dublata (sas), pentru a reduce pierderea de caldura.
4. O perfecta etanseitate a mantalei cladirii. Aceasta reduce pierderile de caldura si creste efectul instalatiei de ventilatie. O manta etansa a cladirii duce la evitarea defectelor de constructie si la cresterea protectiei acustice.
5. Utilizarea Instalatiei de Aerisire-Ventilatie, cu recuperare de caldura. La aerisirea casei prin fereastra se pierd 15-20% din energie si astfel, caldura din casa. In cazul utilizarii unei instalatii de aerisire-ventilatie cu schimbator de caldura, se recupereaza 93% din caldura continuta in aerul de evacuare.
Al şaselea principiu-utilizarea de energii regenerabile. Prin utilizarea de energii regenerabile se intelege utilizarea de:
-
Energie solara: solare cu vid, panouri sau tuburi pentru incalzirea apei menajere (a se evita instalatiile cu tuburi care au boilerul pe acoperis);
-
Energia pamantului: pompe geotermice: apa-apa, sol-apa, aer-aer, aer-apa*.
*Pompele aer- apa nu sunt recomandate pe teritoriul Romaniei din cauza temperaturilor negative de pe perioada iernii.
Incalzirea locuintei se va face prin pardoseala.
Prima casa pasiva construita in Romania in anul 2004, in satul Burlusi - comuna Ciofringeni, judetul Arges, este certificata de Passivhaus Institut "Dr. Wolfgang Feist" din Darmstadt, Germania
Conceptul de "Casa Pasiva" se va dezvolta masiv in urmatorii ani iar familiile tinere se vor adapta cel mai usor, in principal datorita costurilor mici de intretinere.
Criteriile de baza a caselor pasive
-
necesarul de energie nu atinge valoarea de 15kWh/m2/an
-
etanseitate (n50 ≤ 0,6/h)
-
consumul de energie primara nu depaseste 120 kwh/m2/an
-
ferestre eficiente termic U≤ 0,80 W/(m²K), valoare g ≥50%
-
usi exterioare eficiente termic U ≤ 0,80 W/(m²K)
-
eficianta sistemului de ventilare, consumul de energie ≤ 0,45 Wh/m²
-
eficienta sistemului de ventilare cu recuperarea caldurii ≥75 %
-
realizarea structurii si anvelopantei fara punti termice
-
frecventa supraincalzirii in perioada de vara ≤ 10%
Se poate transforma o casă existentă intr-o casă pasivă?
Astazi, pe glob folosim cladiri care au chiar si 500 – 800 de ani vechime. Statistic vorbind, 80% din ele vor fi folosite si in anul 2100. Global, 40% din resursele energetice sunt consumate de cladiri, din care peste 70% din acesta energie este folosita doar pentru a le incazi si raci. Incalzim cladiri extrem de ineficinete, o risipa imensa de bani si resurse. O mare parte din ele, dupa cum stim, au un consum de caldura peste 200-300kW/m2an.
Poate va intrebati daca conceptul de casa pasiva se poate aplica si la cladirile vechi?
La acesta intrebare s-a gandit si Insistutul German de Case Pasive, care a creat un standad special pentru reabilitarea termica a cladirilor numit EnerPHit. Standardul EnerPHit nu e la fel de sever ca cel al cladirilor pasive noi, asta pentru ca, de foarte multe ori o cladire veche nu se pot indeparta toate puntile termice si nu se poate etanseita perfect.
În cazul reabilitarii termice, a transformarii unei case obisnuite intr-o casa pasiva, valorile stipulate in criteriile caselor pasive sunt un pic mai „indulgente” consumul mediu de energie pentru incalzire la cladirile reabilitate fiind stabilita in 25 kWh/(mp an) fata de cele nou construite, la care aceasta valoare este de 15 kWh/(mp an). Aceasta „indulgenta” se datoreaza faptului ca la aceste cladiri exista si detalii care nu se mai pot aduce la nivelul unor detalii nou construit,e cel putin nu in cazul in care verificam si eficienta acestor costuri, ca de exemplu eliminarea puntilor termice structurale aparute la contactul dintre zidarie si fundatii. Cu toate acestea transformarea unei case existente intr-o casa pasiva nu este imposibila. Cele mai rentabile investitii in cazul unei reabilitari termice sunt dupa cum urmeaza: izolatia termica a peretilor,a tavanului(sarpantei), a pardoselii schimbarea tamplariilor cu unele mai eficiente, etanseizarea anvelopantei, utilizarea unei centrale termice eficiente si nu in ultimul rand atat pentru eficienta termica cat si pentru confortul si sanatatea locatarilor un sistem de ventilatie cu recuperarea caldurii. Aceasta transformare poate fi realizata atat la locuinte unifalimilale detasate cat si la apartamentele de bloc. Aceste cladiri astfel transformate pot fi certificate si vor purta certificarea EnerPHit.
Promovarea intensa a sistemului de constructie al caselor pasive si o strategie de marketing bine gandita ar putea duce in cativa ani la generarea unui fenomen national.
SISTEME şi INSTALAŢII INGINEREŞTI pentru ridicarea EFICIENŢEI ENERGETICE
-
Ridicarea eficienţei energetice prin utilizarea pompelor de căldură
Pompele de căldură Cityvex sunt excelente pentru încălzirea uscătoarelor pentru prosoape în blocurile cu multe apartamente. De asemenea, pompa poate fi conectată la sistemul pentru încălzirea apei menajere, iar căldura lipsă să fie preluată de la sistemul centralizat de încălzire urbană. Astfel de pompe sunt utilizate numai pentru încălzire.
Pompa de căldură utilizeazând aerul evacuat din blocurile sanitare furnizează apă fierbinte pentru încălzirea uscătoarelor de prosoape. De asemenea, pompa de căldură asigură o cantitate constantă de aer evacuat, simţind astfel o etanşietate a apartamentului.
Căldura produsă de pompele de căldură Cityvex poate fi utilizată pentru încălzirea apei calde, care va fi stocată într-un vas de depozitare.
Avantajele pompelor Cityvex:
-
alternativă ideală pentru încălzirea uscătoarelor pentru prosoape;
-
Încălzirea devine de două ori mai ieftină decât în cazul sistemelor de încălzire centralizate ale orașului;
-
Căldura aerului eliminată din băi este utilizată pentru a încălzi uscătoarelor pentru prosoape;
-
Putere termică - de la 3,5 kV la 13,0 kV;
-
Designul compact al pompei de căldură constă din două unități - interne și externe;
-
Pompa de căldură este proiectată astfel încât în circuitul secundar să fie posibilă utilizarea apei (nu este nevoie de glicol);
-
Compresorul "Copeland scroll" garantează expluatarea îndelungată și fiabilă și funcționarea silențioasă a pompei. Sunetul este izoleat perfect cu 50 mm de vată minerală;
-
Temperatura maximă este + 60 ° C;
-
Agent de răcire R410A ("prietenos pentru mediu").
-
Instalaţie de aer condiționat BIO cu ventilare „Breezair BBA”
Sistemele evaporative de racire a aerului sunt folosite de foarte multi ani in zone geografice cu temperaturi ridicate, precum SUA, Australia si Orientul Mijlociu. In ultima perioada, ca efect al incalzirii globale, utilizarea lor ca solutie eficienta de climatizare in tarile din Europa este din ce in ce mai raspandita. Tinand seama de aceste considerente precum si de experienta de multi ani a altor tari, sistemele de racire BREEZAIR vor tinde sa devina solutia efectiva de climatizare, fiind chiar solutia unica acolo unde sistemele clasice se dovedesc a fi ineficiente.
Principiul de funcționare este foarte simplu și eficient: are loc refularea /captarea aerului uscat şi cald din exterior, împins prin filtre umezite (lemn de aspen sau celuloză de înaltă calitate) și întrodus în cameră umezit, purificat și dezodorizat. Asigură în mod automat un nivel confortabil de umiditate şi microclimă şi nu necesită dispozitive suplimentare de monitorizare. Instalaţiile "BREEZAIR" sunt destinate pentru a asigura cu aer proaspăt, curat şi climatizat spaţii mici cu suprafaţa de 20-75 mp. și spații mari de 100-10.000 metri pătrați, cu înălțimea de până la10 m pentru scopuri industriale și comerciale. Aceste echipamente costă de 5-6 ori mai puţin și consumă de 5 ori mai puțină energie electrică, decât toate celelalte sisteme de climatizare. Echipamentul răcește, purifică, umidifică aerul și este un sistem puternic de ventilare. Echipamentul reduce nivelul de boli profesionale la locul de muncă de 6-7 ori (inclusiv cancerul cutanat și respirator, astmul, alergiile și multe alte boli). Utilizarea echipamentului ridică productivitatea muncii lucrătorilor și a echipamentului cu 20-60%, crește producția de produse agricole cu 10-15%. Instalarea, întreținerea poate fi efectuată de utilizatori înșiși. Dispozitivele sunt mobile şi sunt utilizate pe scară largă în întreaga lume, în aer liber, pe terase, balcoane, cafenele în aer liber, restaurante, direcţionând spre cei prezenţi un aer curat, răcit, asemănător ca briza marii.
Haracteristici tehnice:
Model
|
Parametri
|
ICON EXH 170
|
TBA 550
|
ЕА 145 D (refularea din partea de jos)
|
ЕА 120 S / SVM (refularea dintr-o parte)
|
EA 70 D (refularea dinpartea de jos)
|
Suprafaţa răcită
|
м2
|
170-200
|
120-140
|
145-180
|
120-150
|
70-100
|
Capacitatea de răcire
|
кВт
|
12,6
|
14,7
|
15,5
|
14
|
5,3
|
Consumul de energie
|
Вт max
|
1350
|
1360
|
1440
|
1150
|
630
|
Вт min
|
70
|
Puterea maxim. a curentului
|
ампер
|
5,8
|
7,3
|
6,5
|
5,4
|
2,6
|
Ventilatorul
|
diametru х lungimea
|
460 х 380
|
541
|
460х380
|
460х380
|
380х280
|
Variabilă
|
170-556
|
|
230-530
|
175-420
|
190-500
|
|