Definicję domu pasywnego opracowano bowiem dla klimatu południowych Niemiec, gdzie można otrzymywać 15 kWh/m²a ogrzewania na jednostkę powierzchni domu na rok. Ale co robić, gdy temperatury innej lokalizacji są niższe? Zwłaszcza, że często nasłonecznienie jest bardzo duże, a domy pasywne korzystają tylko w sposób ograniczony z zysków słonecznych.

Domy pozytywne

Stany Zjednoczone i Kanada, choć są jeszcze dalekie od tego, udoskonalają programy, których celem są domy o energii zerowej. Kanada dodała do tego wymagania zdrowotne, nazywając swój program Zero Energy Healthy Housing. Utopia albo daleko idące marzenia? Zdecydowanie nie! Rozwiązania bowiem istnieją. Nowa izolacja RymSol nie tylko doskonale izoluje (0,2 W/m²K i mniej), ale równocześnie pochłania dużą część padającej na nią energii słonecznej (50% i więcej). Stosuje się ją na dobrze eksponowanych słonecznie ścianach zewnętrznych. Dodatkowo można jej użyć w okiennicach wewnętrznych, które w tym przypadku pozwalają osiągnąć
0,2 W/m²K dla okna i przepuszczają dużą część energii słonecznej do środka.

Wykorzystanie energii słonecznej

Konwekcja naturalna
Bardzo efektywne panele grzewczo-izolacyjne RymSol pochłaniają wystarczającą ilość ciepła słonecznego, aby uzyskać pozytywny bilans energetyczny nawet dla domu jednorodzinnego. W dzień, gdy panel ogrzewany jest przez promieniowanie słoneczne, powstaje naturalna cyrkulacja powietrza
i ciepło przenoszone jest na drodze konwekcji z powierzchni panelu do ściany. W nocy natomiast panel ma niższą temperaturę niż ściana, dzięki czemu następuje stratyfikacja i unieruchomienie powietrza w kanałach.
Panel staje się wówczas dobrym izolatorem.

Konwekcja wymuszona
W dzień, gdy panel ogrzewany jest przez promieniowanie słoneczne, powstaje wymuszona cyrkulacja powietrza i ciepło przenoszone jest na drodze konwekcji z powierzchni panelu do ściany (wentylator pracuje). W nocy zaś panel ma niższą temperaturę niż ściana, dzięki czemu następuje stratyfikacja i unieruchomienie powietrza w kanałach. Także
w tym przypadku panel staje się dobrym izolatorem (wentylator nie pracuje).

Okiennice RymSol
Nawet gdy są zamknięte, przyjmują do 50% energii słonecznej. Izolacyjność całego okna spada do 0,2 W/m²K. Dodatkowo okiennice stanowią ochronę przed włamaniem.

Ciepła woda użytkowa
bez zużycia energii

W domach pasywnych, a tym bardziej w domach pozytywnych, przygotowanie ciepłej wody użytkowej nabiera ogromnego znaczenia. Zazwyczaj mamy tu na myśli kolektory słoneczne. Niestety, w wielu rejonach nasłonecznienie w zimie jest niewystarczające do podniesienia temperatury wody do wymaganego poziomu. Cóż więc zrobić?
Codziennie wylewamy ciepłą wodę z wanny. Jest to aż 4000 do 5000 kWh rocznie energii dla rodziny czteroosobowej, które idą do ścieków. Dlaczego więc nie wykorzystać tego ciepła...

Odzysk ciepła z wody szarej
Wymiennik ciepła woda szara-woda pitna pozwala na odzyskanie
2/3 ciepła, a więc około 3000 kWh i więcej dla rodziny czteroosobowej. Wymiennik taki nie może używać jednej ścianki, gdyż korozja mogłaby spowodować zanieczyszczenie wody pitnej. Jednakże dwie ścianki lub dwustopniowa wymiana ciepła zapewni odpowiednie warunki higieniczne. Dodatkowym ułatwieniem będzie specjalne urządzenie do odprowadzania zanieczyszczeń z wody szarej po ochłodzeniu.
Warto porównać dwa wykresy przedstawiające różnice w koncepcji przygotowania ciepłej wody użytkowej. Jest oczywiste, że wymiennik daje ogromne oszczędności zwłaszcza w zimie, kiedy energia słoneczna jest niewystarczająca.

Chłodzenie zeroenergetyczne

Jednym z poważnych problemów światowej ekologii jest szybki wzrost sprzedaży klimatyzacji, która pochłania coraz większe ilości energii elektrycznej i powoduje powstawanie tzw. „heat islands” („wysp ciepła”), w których warunki cieplne stają się nie do wytrzymania.
Z opisanymi panelami jest jednak inaczej. Pozwalają bowiem na izolowanie mieszkania w ciągu dnia i ochładzanie nocną temperaturą otoczenia.
W większości klimatów ten sposób jest zupełnie wystarczający. Zwłaszcza, że indywidualne wymienniki ciepła dają dodatkowy komfort. W ciągu dnia z włączoną wymianą ciepła (80%) chronią przed ciepłem zewnętrznym, obniżając temperaturę pobieranego powietrza. Nocą zaś, przełączone na działanie bez wymiany ciepła, pozwalają chłodzić mieszkanie.
Chronologiczne zmiany w technologiach
Jako przykład przewagi nowej technologii wykorzystującej pochłanianie energii słonecznej, warto przeanalizować poniższą tabelę porównującą trzy technologie. Jak widać, w warunkach klimatycznych odpowiadających miastu Klagenfurt w Austrii dom pasywny nie może sprostać zadaniu.
Dane:

• dom wolnostojący,
• powierzchnia użytkowa: 150 m² na dwóch kondygnacjach,
• warunki klimatyczne: 4400 stopniodni,
• temperatura wewnętrzna: 21°C (zalecana przez UE),
• asłonecznienie na pionowej ścianie południowej: 420 kWh/m²a,
• powierzchnia ścian zewnętrznych: 370 m²,
• powierzchnia okien i drzwi: 22 m².

Optymizm górą

Z powyższych rozważań wynika jasno, że technologie, które pozwalają odejść od energetyki źródeł kopalnych, istnieją. Co ważne, są to technologie przystępne cenowo i bardzo proste w zastosowaniu.
Od nas wszystkich zależy więc to, jak szybko je wykorzystamy, by uniknąć katastrofy ekologicznej.

Eugeniusz Rylewski
Masa Therm Polska