Komforne pasivne kuće sa sustavom prozračivanja

Zdrav stambeni okoliš i komfor najvažniji su ciljevi koje svaki stanari žele realizirati kroz planiranje pasivne kuće. Poglavito važan element u okvirima ovakvog planiranja predstavlja kvaliteta zraka.

Dobru kvalitetu zraka moguće je ostvariti ukoliko potrošeni zrak \’\’redovito\’\’ zamijenimo svježim. Mogli bismo dva puta dnevno otvoriti prozore na kući no to ne bi bilo dovoljno.

Prozračivanje funkcionira pravilno samo ako potrošeni zrak redovito biva uklonjen iz kuhinje, kupaonice i toaleta kao i drugih prostorija. Istovremeno s druge strane svježi i nepotrošeni zrak izvana struji u kuću – u dnevni boravak, dječju sobu, radnu sobu i spavaću sobu.U ovom slučaju iskoristilo bi se onoliko svježeg zraka koliko zahtijeva zdrav stambeni okoliš i komfor kuće, u unutarnje prostorije stigao bi svježi neobrađeni zrak. Na ovaj način postigli bismo visoki stupanj higijene zraka u kući.Vidimo da ranije opisani način prozračivanja nije kompleksan, naime moguće ga je realizirati pomoću običnog uređaja za prozračivanje i otvora kroz koje bi u unutrašnjost ulazio vanjski svježi zrak. Vanjski otvori propuštali bi svježi (hladni zrak) u dovoljnim količinama u unutarnje prostorije.No ovakvo rješenje u pasivnoj kući značilo bi preveliki gubitak topline koji bi se javljao kao posljedica odlaska potrošenog toplog zraka iz kuće – gledano kroz ukupnu energetsku bilancu toplinski gubitak u ovom slučaju bio bi prevelik koji bi bio nadoknadiv samo uz snažno zagrijavanje.Pasivne kuće u Srednjoj Europi funkcioniraju samo uz visokoučinkovito iskorištavanje topline iz izlaznog zraka. Naime unutarnji potrošeni zrak još je uvijek topao; sustav prozračivanja/zagrijavanja preuzima ovu toplinu i kroz odgovarajući uređaj prenosi je na svježi ulazni zrak koji tek pristiže u unutrašnjost – pri tome potrošeni zrak i tek pristigli svježi zrak se ne miješaju, samo se iz jednog preuzima toplina i predaje se drugom.Suvremeni sustavi prozračivanja/grijanja u stanju su preuzeti od 75 do 95% topline iz potrošenog zraka i predati ga svježem. Najvažnije radnje oko preuzimanja i predavanja topline događaju se unutar toplinskog prijenosnika i visoko-učinkovitih filtara (temelje se na takozvanim EC-motorima visoke učinkovitosti) kroz koje prolaze obje zračne struje.

Dodatnu mogućnost za poboljšanje učinkovitosti sustava za prozračivanje nude zemni izmjenjivači topline. Zemlja je tijekom zime u prosjeku toplija, a tijekom ljetnih mjeseci hladnija od zraka iz okoline.

Svježi je zrak tako uz pomoć zemlje moguće prethodno zagrijati odnosno ohladiti. Zrak može direktno strujati kroz zračne kanale (zračni zemni izmjenjivač topline) ili indirektno pomoću hidrauličnog sustava).Danas nam na raspolaganju stoje tehnička rješenja za prozračivanje pasivnih kuća koja se odlikuju visokom učinkovitošću i laganim i bešumnim radom. Postoje također i kompaktni uređaji za prozračivanje koji u sebi sadržavaju svu kućnu tehniku potrebnu pasivnoj kući.

I na ovaj način funkcionira toplinski prijenosnik kroz kojeg prolaze zračne struje: potrošeni zrak (crvena boja) struji kroz kanal i predaje toplinu na gornjoj i donjoj ploči. Zatim izlazi kao hladni potrošeni zrak (narančasta boja). S druge strane ploče kroz vlastite kanale stiže svježi neobrađeni zrak (plava boja).

On preuzima toplinu koju je na izlasku na pločama predao potrošeni topli zrak i zatim tako zagrijan (zelena boja) stoji na raspolaganju u unutarnjim prostorijama. Zahvaljujući nasuprotnim strujanjima zraka moguće je premostiti 100% temperaturne razlike.Povratom topline iz potrošenog zraka i njezinim prijenosom na svježi ulazni zrak ne postižu se samo financijske i ekološke uštede nego i zdravije živimo. U kući ćemo konstantno imati svježi zrak bez otvaranja prozora.

Prozračivanje u pasivnoj kući – samo uz najveću učinkovitost

Svakoj pasivnoj kući potreban je sustav komfornog prozračivanja koji će unutrašnjosti osigurati dovoljnu svakodnevnu količinu svježeg zraka.Postoji više razloga zašto je to tako, a neke od njih spomenut ćemo ovdje:

Redovita, provjerena i dostatna prozračenost i kvalitetna izmjena zračne mase u pasivnoj kući moguća je tijekom hladnih zimskih mjeseci samo uz pomoć ciljanog i komfornog sustava prozračivanja – a ovo pravilo vrijedi i za sasvim obične objekte koje danas susrećemo u novogradnji.
Ni u kojem slučaju ne možemo se u pasivnoj kući osloniti na prirodno strujanje zraka odnosno zrak koji struji kroz one vidljive ali i one oku \’\’nevidljive\’\’ pukotine (pogledaj više o temi \’\’izolacija\’\’): snaga vjetra i visine temperatura u području Srednje Europe podložni su visokim promjenama.U kući koja je tako izolirana da u njoj kroz sitne pukotine lagano strujanje zraka osigura dovoljnu prozračenost, može se dogoditi da snažan vjetar istovremeno u unutrašnjosti proizvede snažan propuh (pogledaj grafikon strujanja zračne mase na slici br. 13).Dosadašnja istraživanja pokazala su da je većina objekata sagrađenih u Srednjoj Europi poslije 1984 godine tako izolirana da prirodno strujanje zraka kroz neizolirane dijelove ne može jamčiti dostatnu unutarnju prozračenost niti približno. Ovo vrijedi i za starije obnovljene i renovirane objekte na koje su ugrađeni novi otvori (prozori).

Bez sustava komfornog prozračivanja u novosagrađenim stambenim i uredskim prostorima i objektima dotok svježeg zraka moguće je osigurati samo redovitim i svakodnevnim otvaranjem prozora: tako na primjer, kako bi se osigurala 0,33-struka izmjena svježeg zraka u nekom prostoru, potrebno je svaka tri sata široko otvarati prozore na oko 5 do 10 minuta – ovo bi trebalo ponavljati i tijekom noći!U stvarnosti prozračivanje se obavlja puno rjeđe i ni približno ne zadovoljava ove teoretske norme i potrebe (pogledaj sliku br. 14). Prema tome ne treba čuditi što je kvaliteta zraka u mnogim prostorijama nezadovoljavajuća i što raste opasnost od pojave visokog postotka vlage.Budući da većina ljudi ne može u svakom trenutku znati niti izmjeriti kakva je uistinu kvaliteta zraka u njihovim stambenim prostorijama, a ne mogu niti točno ocijeniti kolika je količina zraka strujanjem pristigla u unutrašnjost kroz otvorene prozore, stoga je čak i za stručnjake teško izvedivo postići \’\’kvalitetno i dostatno prozračivanje\’\’ samo otvaranjem prozora.Ako se prostori premalo prozračuju kvaliteta zraka u unutrašnjosti biti će nezadovoljavajuća i pojavit će se opasnost od pojave kondenzirane vode; ako se pak prečesto prozračuje zrak će u unutrašnjosti postati izrazito suh a troškovi za zagrijavanje brzo će narasti. Visoka vlaga nerijetko može izazvati oštećena objekta. No treba znati da zrak ne smije biti niti previše suh. O tome više možete pronaći pod temom koja se zove \’\’Prozračivanje i vlaga\’\’.• Zadatak komfornog sustava prozračivanja je upravo točno, precizno i kvalitetno dopremanje svježeg zraka u unutrašnjost stambenih prostorija. Ovakav sustav prozračivanja ne doprema niti previše niti premalo svježeg zraka, on naime omogućava dovod točno onolike količine svježeg zraka koliko je to i potrebno.

Najjednostavnije rješenje komfornog sustava sastoji se od uređaja koji usisava i izbacuje potrošeni i vlažni zrak iz kuhinje, toaleta i kupaonice. Pri tome svježi zrak (hladni zrak tijekom zimskih mjeseci) ulazi unutra kroz usisne kanale za vanjski zrak. Ovakvi sustavi prozračivanja u Francuskoj predstavljaju rješenja koja se svugdje mogu vidjeti i koja su postala svakodnevica; u Švedskoj se sustavi za prozračivanje koriste i primjenjuju već više od 50 godina.Kad je riječ o sustavu komfornog prozračivanja u nekim drugim zemljama Zapadne i Srednje Europe radi se o sasvim primjenjivom rješenju, poglavito kod novosagrađenih objekata (u novogradnji) a ovo se rješenje (komforno prozračivanje) primjenjuje u okvirima vrijedećih zakonskih odredbi; nerijetko zakonske odredbe u ovim zemljama određuju ugradnju komfornog sustava prozračivanja i na starije objekte koji su obnovljeni i modernizirani. No ovaj jednostavan sustav prozračivanja nije moguće primijeniti u pasivnoj kući, i to iz razloga što hladni zrak prije ili kasnije stigne u unutrašnjost što neizbježno znači preveliki gubitak postojeće količine topline termografska .

S jedne strane potrebno je u blizini usisnih kanala instalirati dovoljno snažan izvor topline koje će toplinsku energiju predavati svježem ulaznom zraku, s druge strane u tom se slučaju potrošnja toplinske energije barem udvostruči u odnosu na utrošenu količinu toplinske energije u pasivnoj kući.• Sustavna su istraživanja u stambenim objektima do sada pokazala da se svježi zrak u cijeloj kući pravilno raspoređuje i da se najučinkovitije uklanja vlaga iz unutrašnjosti pomoću sustava koji regulirano ne samo usisava svježi zrak nego izbacuje onaj potrošeni i vlažni zrak. Na ovaj način svježi ulazni zrak ciljano struji u dnevni boravak, radne prostorije i spavaće sobe.

U ovim prostorijama snalazi najmanje po jedan izlazni kanal za potrošeni vlažni zrak. Osim toga u stanu se instalira uređaj koji svježi topli zrak ciljano \’\’tjera\’\’ u određene prostorije: topli svježi zrak najprije stiže u prostorije u kojima se stanari primarno zadržavaju (pogledaj grafički prikaz). Ovaj zrak nakon toga prolazi kroz \’\’prijelazne zone\’\’ i stiže u prostorije s visokim postotkom vlage – u ovim posljednjim prostorijama prisutna je snažna izmjena zračne mase tako da se na primjer vlažni ručnici ovdje vrlo brzo osuše.Zahvaljujući osnovnom principu ciljanog usmjeravanja zraka u određene prostorije svježi se zrak optimalno iskorištava: on najprije osigurava visoku kvalitetu zraka u prostorijama gdje se stanari uglavnom zadržavaju, zatim na sebe preuzima nečistoće i neugodne mirise iz tkz. \’\’prijelaznih prostorija\’\’ (na primjer neugodne mirise iz odjeće) i na koncu odstranjuje vlagu iz prostorija u kojima je prisutna visoka koncentracija vlage (kuhinja, kupaonica…).• Sustav inteligentnog prozračivanja omogućava preuzimanje topline od potrošenog izlaznog zraka i njezin prijenos na ulazni svježi zrak. Gubitak topline tijekom kvalitetnog i dostatnog prozračivanja iznosi između 20 i 30 kWh/(m2a). Ovaj je toplinski gubitak vrlo visok u usporedbi s drugim toplinskim strujanjima u pasivnoj kući.

Suvremeni sustavi za \’\’prijenos\’\’ energije iz potrošenog izlaznog na svježi ulazni zrak omogućavaju iskorištavanje između 75 do 95% postojeće topline. Ovakvi su uređaji posebno razvijeni i koncipirani za potrebe pasivnih kuća, oni osiguravaju učinkovit prijenos topline, omogućavaju čisto odvajanje potrošenog izlaznog od svježeg ulaznog zraka, troše vrlo malu količinu električne energije i vrlo su tihi u radu.Zahvaljujući rješenjima za učinkovito iskorištavanje i povratak postojeće topline iz potrošenog izlaznog zraka preostali su toplinski gubici zanemarivo mali: oni se kreću između 2 i 7 kWh/(m2a) – ovakav način rada predstavlja temeljnu pretpostavku za ispravno funkcioniranje pasivne kuće. Povratak topline i njezin prijenos na svježi ulazni zrak vrlo je blizu vrijednosti temperature unutarnjih prostorija, pa tako ulazni zrak prestaje biti \’\’hladan\’\’.Uz koncept povratka topline, kvalitetnu toplinsku izolaciji i visoko-kvalitetne otvore moguće je znatno uštedjeti kad je riječ o potrošnji toplinske energije, moguće je uštedjeti troškove za instalaciju klasičnog grijanja (ono je nepotrebno), osigurati kvalitetno prozračivanja, onemogućiti formiranje vlage i općenito podići kvalitetu življenja na vrlo visoki stupanj.• Samo pasivna kuća nudi svojim stanarima jednu vrlo veliku prednost: mogućnost paralelnog prozračivanja i zagrijavanja cijelog objekta uz moć iste zračne struje. Budući da sustav i tako i tako tjera svježi zrak u dnevni boravak, radnu i spavaću sobu, onda taj isti zrak može sa sobom ponijeti i toplinu i zagrijati ove prostorije.

Budući da se ovdje radi samo o svježem zraku čija je količina ograničena odnosno točno određena i budući da se temperatura zraka u unutrašnjosti može samo za određeni stupanj povisiti, ovakav je kombinirani koncept prozračivanja i zagrijavanja moguće primijeniti samo u kućama s vrlo malim potrebama za toplinskom energijom – dakle u pasivnim kućama. Na ovaj način moguće je koristiti i vrlo elegantna tehnička rješenja koja zauzimaju vrlo malo prostora, kao što je na primjer kompaktni uređaj za prozračivanje.Možemo stoga reći da pasivne kuće uvijek imaju integriran sustav komfornog prozračivanja, a često je puta ovaj sustav odnosno uređaj centralna komponenta sveukupne kućanske tehnike. U pasivnoj kući moguće je primijeniti samo visokokvalitetna i visokoučinkovita tehnička rješenja i uređaje za prozračivanje.Osim toga ovi uređaji ne smiju trošiti velike količine električne energije, moraju funkcionirati higijenski potpuno čisto i ekološki prihvatljivi kao što moraju biti i tihi u svom radu.Pasivna kuća

S energetskom bilancom u energetsku učinkovitost

Tako to funkcionira u pasivnoj kući: grijanje uz pomoć svježeg zraka
Prva pasivna kuća u HrvatskojGradnja pasivne kuće:
prof. LJubomir Miščević
SUN-ARH d.o.o.