Gyvenamojo Namo Garažo Vėdinimo Sistemos

Lietuvos statybų rinkoje, atsižvelgiant į ES siekius mažinti energijos poreikį, vis didesnis dėmesys skiriamas pastatų energetiniam efektyvumui. Nuo 2021 metų statomi pastatai privalo būti „beveik nulinės energijos" arba mažaenergiai, atitinkantys A++ energinio efektyvumo klasę. Vienas iš būdų siekti šio tikslo - tinkamai įrengti vėdinimo sistemas, ypač garažuose, kurie yra neatsiejama daugelio gyvenamųjų namų dalis.

Šiame straipsnyje aptarsime gyvenamojo namo garažo vėdinimo sistemas, jų svarbą ir ypatumus.

Energetinio Efektyvumo Reikalavimai

Riboti iškastinės energijos ištekliai ir aplinkosauginiai aspektai - pagrindiniai argumentai, lemiantys ES siekį sumažinti pirminės energijos poreikį gyvenamuosiuose ar viešosios paskirties pastatuose. ES numatytas tikslas - iki 2020 metų pasiekti, kad 20 proc. Statybos sektorius sudaro 40 proc. ES galutinės energijos suvartojimo ir 36 proc. anglies dioksido (CO2) emisijos.

Naudojant energiją iš atsinaujinančių šaltinių, gerinant pastato energetines savybes, didinant buitinių prietaisų našumą, iki 2020 metų galutinės energijos suvartojimą ES būtų galima sumažinti 5- 6 proc. Pastatai privalo atitikti tokius reikalavimus, kaip mechaninis patvarumas ir pastovumas, gaisrinė sauga, higiena, sveikata, aplinkos apsauga, apsauga nuo triukšmo, energinis taupumas bei efektyvumas.

Tam tikslui priimami projektiniai sprendimai, kurie įprastą pastatą paverčia energiškai efektyviu pastatu. Viena iš tokių pastatų grupių - nulinės energijos pastatai. Tokie pastatai ir jų apšvietimo, šildymo, vėsinimo, vėdinimo įrenginiai turi būti projektuojami bei statomi taip, kad juos naudojant energijos sąnaudos būtų mažos, atsižvelgiant į pastatų vartotojus ir vietovės klimato sąlygas.

Pagal „Pastatų energinio naudingumo sertifikavimo" (STR 2.01.09:2012) statybos techninį reglamentą, visi nuo 2021 metų statomi pastatai privalės būti „beveik nulinės energijos" arba mažaenergiai pastatai pagal Lietuvoje galiojančią teisinę bazę - tai A++ energinio efektyvumo klasės pastatai.

Energiškai Efektyvaus Namo Elementai

Atliekant individualaus namo tyrimą, siekiama išsiaiškinti, kokios galimybės, kad Lietuvoje pastatytas gyvenamasis vienbutis namas turėtų nulinės ar beveik nulinės energijos pastato statusą.

Esminiai nulinės energijos gyvenamojo pastato bruožai - mažos energijos sąnaudos mikroklimato parametrus užtikrinančioms sistemoms ir didelė atsinaujinančių energijos išteklių dalis bendrame suvartotos energijos balanse.

Pastato forma: Apvalūs, stačiakampiai ir kvadratiniai pastatai yra kompaktiškesni nei L, H, U formos pastatai, šie gilesni, juose prastesnis natūralus apšvietimas. Tačiau didesnis ploto ir tūrio santykis padidina pastato šilumos nuostolius. Pastato kompaktiškumas yra išorinių atitvarų ir tūrio santykis.

Pastato orientacija ir skaidrios atitvaros: Išdėstymas ir skaidrių atitvarų savybės daro esminę įtaką energiškai efektyvaus pastato patiriamiems nuostoliams ir gaunamiems saulės pritekiams. Teisingai orientuoti, didelio efektyvumo langai yra vienas iš svarbiausių energiškai efektyvaus pastato elementų. Suprojektavus ir įrengus tinkamą langų sistemą galima padidinti apšvietimo lygį, sumažinti šiluminės energijos sąnaudas ir palaikyti gerą mikroklimatą pastato viduje.

Pastato šiluminė talpa: Energijos kiekis, būtinas komfortinei juntamajai temperatūrai palaikyti, yra tiesiogiai susijęs su pastato šilumine talpa. Savitoji šiluminė talpa - šilumos kiekis, reikalingas 1 kg medžiagos temperatūrą pakelti vienu laipsniu.

Konstrukciniai sprendimai: Didėjant pastato atitvarų šiluminei varžai, ilginiai šiluminiai tilteliai daro didelę įtaką pastato savitiesiems nuostoliams.

Patalpų zonavimas: Kitas svarbus aspektas yra patalpų išdėstymas pastato viduje. Gyvenamuosiuose namuose rekomenduojama, kad pagrindinė gyvenamoji dalis būtų pietinėje namo pusėje.

Vėdinimo Sistemos Garaže

Garažo vėdinimo sistema yra svarbi dėl kelių priežasčių:

• Oro kokybė: Užtikrina švarų orą, pašalina kenksmingas medžiagas, tokias kaip automobilių išmetamosios dujos, dažų garai ir kitos cheminės medžiagos.
• Drėgmės kontrolė: Sumažina drėgmės kaupimąsi, kuris gali sukelti koroziją ir pelėsį.
• Temperatūros reguliavimas: Palaiko optimalią temperatūrą, ypač svarbu, jei garažas naudojamas kaip dirbtuvės ar sandėliavimo patalpa.

Vėdinimo Sistemos Tipai

Yra keletas vėdinimo sistemų tipų, tinkamų garažams:

• Natūralus vėdinimas: Paprasčiausias būdas, naudojant angas sienose arba duryse, kad oras galėtų cirkuliuoti.
• Mechaninis vėdinimas: Naudojami ventiliatoriai, kurie ištraukia orą iš garažo ir tiekia šviežią orą iš lauko.
• Rekuperacinės sistemos: Efektyviausias būdas, kuris leidžia atgauti šilumą iš ištraukiamo oro ir panaudoti ją šviežio oro pašildymui. Tai padeda sumažinti energijos sąnaudas.

Rekuperacinės Sistemos Privalumai

Rekuperacinės sistemos turi keletą privalumų:

• Energijos taupymas: Atgaunama šiluma sumažina šildymo sąnaudas.
• Oro kokybė: Filtrai sulaiko dulkes, žiedadulkes ir kitus teršalus.
• Drėgmės kontrolė: Padeda palaikyti optimalų drėgmės lygį.

Projektavimo Principai

Projektuojant vėdinimo sistemą garaže, svarbu atsižvelgti į šiuos aspektus:

• Garažo dydis: Kuo didesnis garažas, tuo galingesnė vėdinimo sistema reikalinga.
• Izoliacija: Garažo izoliacija padeda palaikyti pastovią temperatūrą ir sumažina energijos sąnaudas.
• Naudojimo būdas: Jei garažas naudojamas kaip dirbtuvės, reikalinga efektyvesnė vėdinimo sistema.

Vartotojų Elgesys ir Energijos Suvartojimas

Įvairūs tyrimai rodo panašių pastatų didelius energijos vartojimo skirtumus, nustatyta, kad didelę įtaką tam turi vartotojų elgesys. Skirtumas tarp faktinio ir prognozuoto energijos suvartojimo priklauso nuo galutinio statybos rezultato ir techninių instaliacijų ir nuo pastato sistemų naudojimo, pavyzdžiui, vidaus temperatūros ir vėdinimo oro kiekio.

Skirtingose šalyse pastato užimtumas skiriasi, priklausomai nuo gyvenimo būdo, įpročių, papročių ir daugelio kitų veiksnių.

Prognozuojant šildymo galią gyvenamajame name pagrindiniai parametrai yra šie: pastato tipas ir šildomas plotas, pastato izoliacija, palaikoma temperatūra dieną ir naktį, gyventojų buvimas pastate darbo dienomis ir savaitgaliais.

Kai kurie tyrinėtojai faktorius, veikiančius suminį pastato energijos suvartojimą, išskiria į septynias kategorijas:

1. Klimatas (lauko oro temperatūra, saulės spinduliavimas, vėjo greitis, t. t.);
2. Su pastatu susijusios charakteristikos (tipas, plotas, orientacija, t. t.);
3. Su vartotoju susijusios charakteristikos, išskyrus socialinius ir ekonominius faktorius (vartotojo buvimas arba nebuvimas);
4. Pastato inžinerinės sistemos ir jų veikimas (erdvės aušinimas / šildymas, ekonominiai karšto vandens tiekimas, t. t.);
5. Pastato gyventojų elgsena ir veikla;
6. Socialiniai ir ekonominiai faktoriai (išsilavinimas, energijos kaina ir t. t.);
7. Tiriamuoju objektu pasirinkome vienbutį nuosavą gyvenamąjį namą, statomą Lietuvoje.

Modeliavimas su PHPP Programa

Projektuojant ir norint pasiekti nulinės energijos namui nustatytus reikalavimus, tai galima padaryti naudojantis pasyvaus namo projektavimo paketu PHPP („Passive House Planning Package"). Ši programa leidžia suvokti kiekvieno iš pastato komponentų įtaką metiniam jo šildymui skirtos energijos suvartojimui.

Duomenų suvedimui į PHPP, reikia tiksliai parinkti visas pagrindines pastato medžiagas, gaminius bei detalizuoti svarbiausius pastato mazgus: pamato, sienos, lango, parapeto, stogo ir t. t., apskaičiuoti konstrukcijų U vertes bei šalčio tiltelius.

Į šią programą yra smulkiai suvedami visi projektuojamo pastato duomenys pradedant pastato padėtimi sklype, baigiant lango stiklo paketo tarpine. Gaunama, kiek kilovatvalandžių energijos reikės vieno kv.m grindų ploto šildymui per metus.

Tiriamajame darbe, naudojant PHPP programą, apskaičiuojami pagrindiniai parametrai - šilumos ir pirminės energijos poreikis per metus. Keičiant pastato charakteristikas siekiama pastato šilumos ir pirminės energijos poreikius sumažinti iki nulinės energijos pastato reikalavimų ((2010/31/ES) dėl pastatų energinio naudingumo).

Skaičiavimuose įvertinami pastate esantys ilginiai šiluminiai tilteliai apie langų angas sienose, fasadų išoriniuose ir vidiniuose kampuose, tarp perdangų, kurios ribojasi su išore, ir sienų bei tarp stogo ir sienų kraštų.

Pastato vidaus oro parametrai parinkti pagal HN 42:2009 „Gyvenamųjų ir visuomeninių pastatų mikroklimatas". Atitvarų sluoksnių medžiagos ir jų parametrai parinkti pagal STR 2.01.03:2009 „Statybinių medžiagų ir gaminių šiluminių-techninių dydžių projektinės vertės". Langų konstrukcijos parametrų ir ilginių šilumos tiltelių vertės apskaičiuotos pagal STR 2.05.01:2005 „Pastatų atitvarų šiluminė technika".

Numatyta, kad name šaltuoju metų periodu bus palaikoma 20 °C vidaus oro temperatūra, o pastato sandarumo lygis esant 50 Pa slėgių skirtumui sieks 0,6 h-1. Tuo tarpu šiltuoju metų laiku numatyta palaikyti 25 °C vidaus oro temperatūrą.

Skaičiavimo modelyje taip pat vertinami vidiniai ir išoriniai pritekiai. Vidiniai pritekiai - nuo esamų elektrą vartojančių įrenginių, žmonių esančių gyvenamajame pastate. Išoriniai pritekiai - saulės spinduliuotė, patenkanti per langus.

Vėdinimo sistema: pastato vėdinimui numatyta mechaninio vėdinimo sistema su šilumogrąža. Šilumos šaltinis - šilumos siurblys, kurio sezoninis energijos transformavimo koeficientas siekia 4,5.

Pagal rezultatus matoma, kad didelę dalį pastato šilumos poreikių padengia vidiniai ir išoriniai pritekiai. Grafike matyti, kad šilumos poreikiai didžiausi gruodžio ir sausio mėnesiais, o didžiausias saulės pritekių kiekis yra gegužės-rugsėjo mėnesiais. Pagal įvesties duomenis, vėsinimas pastate nėra naudojamas.

Iš gautų skaičiavimų, atliktų PHPP programa, matyti, kad šilumos poreikis sudaro 29 kWh/kv.m per metus, o pirminės energijos kiekis - 44 kWh/kv.m per metus.

Alternatyvūs Energijos Šaltiniai

Tiriamajame objekte šilumos poreikiams padengti pasirinktas gruntinis šilumos siurblys (ŠS), o elektrai gaminti - fotovoltiniai saulės elementai.

Skaičiavimams atlikti pasitelkiama T*SOL programa. Tai dinaminio simuliacinio modeliavimo programa, skirta projektuoti ir optimizuoti saulės energijos sistemas. Be plačiai naudojamų saulės energijos sistemų duomenų bazių, šioje programoje yra įtrauktos ir akumuliacinių talpų, tūrinių karšto vandens šildytuvų, gruntinių šilumos siurblių bei katilų duomenų bazės.

Taip pat šia programa galima apskaičiuoti finansinę sistemos naudą bei pagaminamus energijos srautus metų laikotarpiui. Skaičiavimams ir modeliavimui atlikti buvo remtasi PHPP programa, kuria buvo gauti pastato šildymo ir karšto vandens sistemų apkrovos bei poreikių duomenys.

Gruntinio ŠS skaičiavimai atliekami Geo*TSOL programa. Karšto vandens sunaudojama 120 l per parą. Kadangi modeliuojamasis pastatas skirtas 3 asmenų šeimai, vienam asmeniui tenka 40 l per parą karšto vandens. Metinis šilumos poreikis karštam vandeniui ruošti - 1929 kWh/metus. Karšto vandens projektinė temperatūra - 45 laipsniai C.

Gruntinio šilumos siurblio bei buitiniams elektros energijos poreikiams padengti ant pastato stogo projektuojama fotovoltinių saulės elementų sistema, kuri perteklinę energiją perduoda į elektros tinklus. Jiems skaičiuoti naudojama programa PV*SOL.

ŠS elektros poreikiui padengti projektuojama 19 vienetų saulės elementų, kurių maksimali galia - 4,85 kW.

Pažvelgus į grafiką matyti, kad parinkta fotovoltinių saulės elementų sistema ne tik padengia šio pastato šilumos siurblio bei buitinius elektros poreikius, bet netgi ir viršija, t. y.

Pasyvaus Namo Projektavimo Principai

Siekiant, kad pastato energijos poreikiai atitiktų mažaenergiams namams keliamus reikalavimus, rekomenduojama taikyti pasyviesiems pastatams nurodytus projektavimo principus (patalpų išdėstymas, pastato orientacija, atitvarų šiluminės savybės ir t. Atlikus tiriamojo objekto modeliavimą PHPP programa nustatyta, kad sąnaudos šildymui sudaro 29 kWh/kv. m per metus.

Parinkus fotovoltinius elementus visiems elektros poreikiams dengti gauta, kad jie per metus pagamina 4284 kWh, kai tuo tarpu metiniai pastato buitiniai ir šilumos siurblio elektros poreikiai yra 3804 kWh.

tags: #gyvenamojo #namo #garazo #vedinimas