Hiša s hibridnim sončnim sistemom

Ta shematična risba je verjetno najučinkovitejši način za jasno razlago delovanja tega večplastnega sistema za ogrevanje sanitarne vode in prostora. Oba toplotna hranilnika imata vgrajene toplotne izmenjevalnike, ki jih s toploto napajajo sončne celice. Domača voda prihaja neposredno iz rezervoarja velikosti 320 l, vendar toploto pridobiva preko toplotnih izmenjevalcev, ki so vgrajeni v rezervoarja volumna 1040 l. Vgrajeni gorilniki, delujejo samo, ko je, kateri od teh sistemov že močno podhlajen.

Energetsko modeliranje se izplača
Ekipa za oblikovanje se sočasno začela ukvarjati z modeliranjem večjega števila možnih gradbenih sklopov z uporabnim programskim paketom. Začeli so z oblikovanjem, nato pa so se obrnili na novo pridobljeno programsko opremo za pasivne hiše, ki so jo prejeli od instituta za Pasivne hiše, da bi še naprej razvijali to zasnovo. V končnem modelu energije hiša ni ustrezala standardu pasivne hiše za ogrevanje, to je maksimalnih toplotnih do 15 kWh / m² na leto, kar je težko merilo za doseganje pri izjemno hladnem podnebju. Po končani konstrukciji je bil rezultat preskusa vrat s puhalom 0,7 ACH @ 50 Pa. To je zelo dobro zatesnjena hiša, tudi tik nad zahtevo po zračni neprepustnosti pasivne hiše 0,6 ACH @ 50 Pa. Kljub temu je pristop in programska oprema za delo pasivnega doma, je bil za ekipo zelo podrobno in količinsko opravljen z metodo, s katero so zasnovo izboljšali.

Ocenili so, da bo po domačem končnem načrtu porabil za 75 % manj energije kot pri primerljivem hišnem zidu, ki je bil zgrajen samo na osnovni metodi. Začetni podatki, zbrani pri porabi energije v gospodinjstvih, kažejo, da je bil izračun energetskega modela točen.

Z nakupom debelejše plasti izolacije, prihranite energijo vsak dan
Dvojna stena debeline 60 cm vsebujejo 14 - odstotno gostoto celuloze z R - vrednostjo 53. Ravna streha ima za več kot 60 cm vpihane celuloze in pod ploščo je sloj izolacijske pene XPS. S tolikšno izolacijo so okna obvezno najšibkejša povezava v toplotni pregradi, vendar s trojno zasteklitvijo, z 2 nizkima premazoma in z izoliranimi okvirji iz steklenih vlaken, ki so opravljeni ugledno in kakovostno.  Poleg velikih oken, ki so obrnjena proti jugu, se sončna svetloba prelije na ogromno 13-metrov visoko betonsko steno, ki shrani toploto za večerno obdobje in jo nato seveda znova vrača v hišo.

Energetski sistemi delujejo najbolje, če so integrirano načrtovani
Čeprav dober del toplote doma izhaja iz pasivne sončne zasnove, pomaga pri tem tudi aktivni sončni toplotni sistem, ki segreva rezervoar s količino 320 l vode, preden se preusmeri na zbiralnik za ogrevanje prostora s prostornino 1200 l. Lokalni gradbeni predpisi, ki zahtevajo dvostopenjske toplotne izmenjevalnike za pitno vodo, so povzročili varstveno tehnologijo za načrtovanje sistema z dvojno cevjo. Učinkovit modulacijski toplotni hranilnik na plin podpira vse, vendar je večina družinskih potreb po sanitarni vodi, do zdaj dosegla sončna toplotna energija.

Odprta tuljava v velikem vodnem rezervoarju odvaja vročo vodo skozi sevalne cevi skozi ploščo prvega nadstropja kjer je toplotni izmenjevalnik. Toplotni izmenjevalec (iz solarnega hranilnika) samo ogreva odtoke za zgornjo raven doma, ker ravna tla skrbijo s toplotno sondo. Zasnova distribucije toplote skozi prezračevalne kanale v stanovanjskih zgradbah je priljubljen pri projektih pasivnih hiš v Evropi, vendar so nedavne izkušnje v Severni Ameriki in severni Evropi pokazale neusklajenost med zahtevami za ogrevanje največje obremenitve v zelo mrzlih podnebjih, običajno z nizkimi pretoki zraka, ki so potrebni za sveže zračno prezračevanje.

Celoten mehanski sistem je težko opisati (glej shematski diagram), vendar ne potrebuje posebnih naporov za delovanje. To je izjemen primer integriranega načrtovanja. Na podlagi prvih letnih podatkov o energiji je hiša dejansko za 80 % bolj učinkovita od povprečnega doma.

Preverjanje rezultatov je lahko tako težko, kot da bi se zgodilo
Eden največjih izzivov trajnostne gradnje je merjenje uspeha. Na srečo je izvajalec podal dodaten čas, da naredi primerjavo stroškov gradnje istega doma bolj običajno. Primerjava je ocenjena na približno 17 %, kar vsekakor ni slaba naložba, če upoštevate dolgoročne prihranke energije, ki so povezani z njim. Naučena lekcija
S svojo 13 metrov visoko in 13 - metrov široko betonsko notranjo steno za hranjenje toplotne mase, ki deluje zelo dobro kot pasivna sončna zasnova. Zato je lepo, da vstopite v hišo v hladnem jutranjem januarskem dnevu s temperaturo okrog – 14 °C, da bi našli hišo pri 6 °C brez tekočega vira, čeprav je masa toplotne stene še vedno topla na dotik od sončnega dobitka. V januarju in februarju je po navadi veliko sončnih dni, seveda pa se jo le redko uporablja kot sevalna toplota, le redko pa se jo uporablja kot peč za dodatno ogrevanje.

Poskus distribucije toplote skozi prezračevalni sistem je povzročil odločitev o namestitvi večjega ventilatorja za sanacijo toplote, kot je potrebno samo za prezračevanje. Od tega projekta in drugih raziskav se je oblikovalska ekipa odločila, da se bo v prihodnjih projektih osredotočila na preprostejše, manjše radialne načrte ogrevanja, pri čemer bo sistem mehanskega prezračevanja ločen.

I.K.