Проблемы оценки энергоэффективности пассивных домов

Молодзинский Д. С.

Студент

Тульский государственный университет

Россия, г. Тула

Аннотация. В статье рассматриваются стандарты оценки пассивных домов. В работе описан современный программный пакет PHPP, позволяющий делать расчет энергоэффективности и времени окупаемости таких домов.

Ключевые слова: пассивный дом, энергоэффективность, отопление, энергия.

 

Пассивный дом - это проверенный путь, ведущий к устойчивому строительству (рис. 1), который был признан в Европе с точки зрения методологии. Благодаря оптимизации потока энергии пассивные дома экономят 80–90% тепловой энергии по сравнению с обычными зданиями.

Энергоэффективность стандарта оценки пассивных домов демонстрируется их большим количеством, которое каждый год только увеличивается. Пассивный дом требует максимум 15 кВт⋅ч/м² полезной энергии для отопления, в то время как, например, в новых жилых домах в Польше это значение варьируется от 60 до 120 кВт⋅ч/м² [1]. Низкие потери теплопередачи достигаются благодаря хорошо изолированным и герметичным оболочкам здания. Пассивный дом имеет встроенную систему управляемой вентиляции с рекуперацией тепла отработанным воздухом, которая снижает потери тепла из-за вентиляции и обеспечивает здоровое качество воздуха в помещении. Такие дома устраняют необходимость в традиционных системах отопления. В настоящее время все больше применяются тепловые насосы для выработки тепла.

 

Рис. 1 – пример пассивного дома.

Но на сегодняшний день существует проблема оценки энергоэффективности жилых зданий, так как для оценки отдельных компонентов требуется использование большого количества параметров.

Для решения этой проблемы был разработан программный пакет PHPP (Passive House Planning Package). PHPP – основной инструмент проектирования, который используется при разработке пассивных домов и служит для подтверждения стандарта пассивного дома. Хотя на рынке есть и другие программы для проектирования, РНРР отличает от них высокий уровень точности расчетов: энергобалансы могут быть рассчитаны в РНРР с точностью до +/- 0.5 кВт∙ч. Основанный по большей части на европейских строительных нормах, РНРР использует многочисленные проверенные расчетные формулы для расхода энергии на отопление, охлаждение и первичной энергии, а также частоты перегрева в летний период. И хотя РНРР был разработан специально для пассивных домов, его также можно использовать при расчете других зданий, включая реконструкцию исторических зданий [2].

В PHPP проектирование ограничено строгими энергетическими параметрами (рис. 2). Существует три критерия, которым должен соответствовать пассивный дом:

·        требуемое годовое энергопотребление на отопление должно быть менее 15 кВт⋅ч/м², или требуемая максимальная отопительная нагрузка менее 10 Вт/м²;

·        воздухонепроницаемость n₅₀ должна быть менее 0.6 л/ч;

·        вся необходимая удельная первичная энергия должна быть менее 120 кВт⋅ч/м².

Рис. 2 – окно программы PHPP.

Расчет PHPP включает текущее потребление всех бытовых приборов помимо энергетических потребностей отопления и горячей воды: все электрооборудование в здании от стиральной машины до ноутбука, включая даже освещение. Местоположение здания, данные о климатической зоне, точные длины и типы труб оборудования отопления, вентиляции и кондиционирования также являются очень важными параметрами, необходимыми для расчета. А в случае окон и дверей необходимо идентифицировать значение пропускания солнечной энергии стекла, параметры подгонки рамы и др.  

С использованием существующих стандартов и PHPP можно прогнозировать ежегодное энергопотребление проектируемых систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Таким образом рассчитывается время окупаемости и целесообразность проектирования пассивного дома.

 Список использованной литературы:

1.     Chwieduk D. Prospects for low energy buildings in Poland. Renewable Energy, 1999, vol. 16 (1-4), pp. 1196-1199.

2.     Feist W., Schnieders J., Dorer V., Haas A. Re-inventing air heating: Convenient and comfortable within the frame of the Passive House concept. Energy and Buildings, 2005, vol. 37 (11), pp. 1186-1203. doi.org/10.1016/j.enbuild.2005.06.020

 

Problems of assessing the energy efficiency of passive houses

Molodzinskii D. S.

Student

Tula State University, Russia, Tula

Abstract. The article discusses the standards for evaluating passive houses. The work describes a modern PHPP software package that allows you to calculate the energy efficiency and payback time of such houses.

Keywords: passive house, energy efficiency, heating, energy.

 References:

1.     Chwieduk D. Prospects for low energy buildings in Poland. Renewable Energy, 1999, vol. 16(1-4), pp. 1196-1199.

2.     Feist W., Schnieders J., Dorer V., Haas A. Re-inventing air heating: Convenient and comfortable within the frame of the Passive House concept. Energy and Buildings, 2005, vol. 37(11), pp. 1186-1203. doi.org/10.1016/j.enbuild.2005.06.020