Rodinný dům v pasivním provedení – vytápění

otopné soustavy

obnovitelné zdroje energie

otopná tělesa

Energeticky pasivní domy vyžadují zvláštní nároky týkající se regulace i zajištění potřebného výkonu energetického zdroje v rozsahu, který bude vyhovovat pro vytápění i pro přípravu teplé vody. Protože se cena montážních prací na stavbách postupně zvyšuje, je vhodné používat sy­stémy, které umožní zkrácení doby instalace. Autor článku uvádí vhodné řešení vytápění a přípravy teplé vody v energeticky pasivním domě.

Jiří Matějček

„Rodinný dům v pasivním provedení“ byl jedním z příspěvků, jež zazněl v rámci Topenářského školení 2016 v Kutné Hoře. Ve spolupráci s jeho autorem nyní přinášíme krátký seriál, který odbornou veřejnost nejprve seznámí s projekční přípravou vytápění. Následovat bude část věnovaná vzduchotechnice, dále pak samotný proces realizace stavby se zaměřením na detaily jakož i první zkušenosti získané při skutečném provozu a hospodaření s teplem. V poslední fázi předloží autor informace o vyhodnocení spotřeb energií za jeden rok provozu tohoto domu.

redakce

Pro vytápění předmětného energeticky pasivního rodinného domu byl jako palivo navržen zemní plyn, pro přípravu teplé vody pak kombinace zemního plynu a solárního zařízení umístěného na ploché střeše domu.

Technické údaje

Potřeba tepla pro vytápění byla vypočtena pro oblastní výpočtovou teplotu T_e = –15 °C ve výši Q_ÚT = 4 585 W.

Pro dohřev vzduchu z rekuperačního větracího zařízení byla vypočtena potřeba tepla Q_v = 450 W.

Pro přednostní přípravu teplé vody bude využit plný výkon kotle ve výši Q_TV = 11 000 W.

• Teplotní spád kotlového okruhu: d_t = 70 – 55 = 15 °C, regulace teploty výstupní otopné vody v závislosti na venkovní teplotě
• Teplotní spád pro podlahové vytápění: d_t = 30 – 23 = 7 °C, regulace výstupní teploty otopné vody na konstantní teplotu
• Teplotní spád pro otopná tělesa: d_t = 70 – 55 = 15 °C, regulace teploty výstupní otopné vody v závislosti na venkovní teplotě

Obr. 1 • Vytápění: 1 – Kompaktní kondenzační kotel s nabíjecím zásobníkem a solární podporou, 2 – Trubicový kolektor, 3 – Oddělovací nádoba, 4 – Tlaková expanzní nádoba V = 33 litrů, 5 – Konzola s páskem pro EN, 6 – Uzávěr se zajištěním MK 3“, 7 – HVDT, 8 – Sdružený rozdělovač a sběrač pro 3 okruhy, 9 – Čerpadlová skupina – směšovací okruh, 10 – Čerpadlová skupina – směšovací okruh, 11 – Čerpadlová skupina – nesměšovací okruh, 12 – Solární manometr 0–1,0 MPa, 13 – Teploměr přímý TR100, 14 – Rychloodvzdušňovač je součástí dodávky kolektoru, 15 – Sada odtokové nálevky

Zdroj tepla

Jako zdroj tepla byl navržen kompaktní kondenzační kotel pro spalování zemního plynu s nabíjecím zásobníkem se solární podporou, pro provoz nezávislý na vzduchu v místnosti. Rozsah výkonu kotle Q = 1,9 až 11 kW.

Kotel a strojovna jsou umístěny v technické místnosti, č. 109 a 107. Předpokládaná doba montáže zdroje tepla celého zařízení cca 5 pracovních dnů.

Strojovna

Strojovnu rodinného domu tvoří tyto komponenty: hydraulický vyrovnávač dynamického tlaku, sdružený rozdělovač a sběrač, čerpadlová skupina nesměšovaného okruhu a dvě čerpadlové skupiny směšovaných okruhů. Uvedená zařízení jsou opatřena tepelnou izolací. Jednotlivá hrdla komponentů se propojí potrubím. Po skončené montáži se provede připojení oběhových čerpadel a trojcestných klapek k regulaci kotle přes přídavné moduly AM1 a EA1. Čerpadlo a směšovací klapka potrubního okruhu dohřevu vzduchu budou napojeny na řídicí CP modul umístěný v rekuperační větrací jednotce. Propojení s regulací Vitotronic se provede přes přídavný modul EA1 tak, aby byla zajištěna komunikace s kotlem týkající se jeho sepnutí pro potřeby dohřevu vzduchu.

Podlahové vytápění

Výstupní teplota otopné vody bude regulována na konstantní teplotu. Nerezové rozdělovače na každém podlaží se osadí ve skříních rozdělovače.

Systém podlahového vytápění je navržen z prvků Rehau a zhotovitel provede dílo dle firemního návodu na montáž. Před zabetonováním potrubních okruhů musí být na kontrolu přizván projektant, objednatel, zhotovitel a dodavatel komponentů – o výsledku této kontroly musí být sepsán zápis ve stavebním deníku.

Úprava podlah v jednotlivých místnostech je řešena keramickou dlažbou a regulace vnitřní teploty prováděna prostorovým termostatem, jež bude ovládat servopohon jednotlivých potrubních okruhů pro danou místnost. V koupelnách č. m. 105 a 202 prostorový termostat osazen není a rovněž potrubní okruh je bez servopohohonu – řídicím orgánem vnitřní teploty zde bude termostatická hlavice trubkového tělesa.

Připojení otopných těles

V koupelnách č. m. 105 a 202 se osadí nerezová otopná tělesa se spodním připojením dle přání investora a jeho dodatečného výběru. Připojovací armatury budou z nerez oceli a termostatická hlavice. Otopná tělesa se provozují pouze při sušení (např. ručníků, prádla apod.) s ruční regulací výkonu zapnuto–vypnuto.

Doplňovací zařízení

Na základě požadavku výrobce kotle musí mít otopná voda tvrdost nižší než 20° dH, což dodavatel vody s hodnotou 6° dH bez potíží splňuje. Pro automatické doplňování vody do otopné soustavy v případě jejího úbytku (např. odvzdušňováním) je navrženo automatické doplňovací zařízení, které je umístěno v místnosti č. 107 sklad.

Solární zařízení pro přípravu TV

Součástí kotle je integrovaný nerezový zásobník pro teplou vodu o objemu V = 220 litrů včetně solární podpory tvořené trubicovým kolektorem – 24 trubic (kolektorová plocha 3,03 m²). Trubicový kolektor bude umístěn na nosné konstrukci ploché střechy, která je dodávkou stavební části. Nosná konstrukce je tvořena betonovými patkami, na kterých jsou ukotveny U profily – ocelové U profily musí být pozinkovány.

Řízení chodu solárního zařízení zajistí regulace Vitotronic přes modul solární regulace SM1. Potřebné množství solární kapaliny V = 45 litrů.

Spalinová cesta a přívod vzduchu do kotle

Navržený kotel pro spalování zemního plynu je klasifikován jako spotřebič třídy C tj. s uzavřenou spalovací komorou. Pro odvod spalin z kotle a přívod vzduchu do kotle je navržen vnitřní koncentrický vzducho-spalinový systém z plastu. Koncentrický komín se umístí v instalační šachtě.

Investiční údaje

Investiční náklady:

• 665 683 Kč bez DPH, cena uvedená v DPS
• 606 478 Kč bez DPH, cena uvedená dodavatelem v SOD

Obrazová příloha

Passive House – Heating

Passive Houses require special demands in terms of regulation and needed power source performance – suitable both for heating and hot water preparation. Since the assembly costs within construction sites are gradually increasing, it is advisable to use systems, which are able to reduce installation time.

The author of the article presents an appropriate solution for heating and hot water preparation in a Passive House.

Keywords: passive house, heating, hot water preparation, regulation, power source performance, assembly costs

Vzhledem k množství, velikosti a s ohledem na čitelnost souvisejících schémat, půdorysů apod. budou tyto uveřejněny jakou součást elektronické verze článku na stránkách www.topin.cz/clanky. Čtenáři Topinu zde mají přístup k veškerým textům zdarma bez nutnosti přihlášení. V následujícím sešitu č. 1/2018 uveřejníme část o vzduchotechnice.

POKRAČOVÁNÍ PŘÍŠTĚ