Predstavljamo vam korake za izvedbo talnega gretja v pasivni hiši, vrste sistemskih plošč za polaganje cevi in možnosti za poletno hlajenje s pomočjo reverzibilne toplotne črpalke in aktivacije betona.

Talno gretje je način ogrevanja prostorov, ki temelji na sevanju toplote skozi tla. Talno gretje je sestavljeno iz cevi, ki so položene pod talno oblogo in po katerih teče vroča voda ali drug nosilec toplote. Voda se segreva s pomočjo različnih virov toplote, kot so sončni kolektorji, toplotne črpalke, plinski ali električni kotli ali drugi obnovljivi viri. Talno gretje je zelo primerno za pasivne hiše, ki so stavbe, ki imajo zelo nizko porabo energije za ogrevanje in hlajenje prostorov, saj so zgrajene tako, da izkoriščajo sončno energijo, dobro izolacijo, prezračevanje z rekuperacijo toplote in druge pasivne ukrepe. Pasivne hiše potrebujejo le okoli 15 kWh/m2 letno za ogrevanje in hlajenje, kar je veliko manj kot običajne hiše. V tem članku vam bomo predstavili, kako lahko izvedete talno gretje v pasivni hiši in kakšne so njegove prednosti. Povedali vam bomo, kaj morate upoštevati pri pripravi podlage, polaganju sistemskih plošč, polaganju cevi in polaganju talne obloge. Pokazali vam bomo tudi, kako lahko uporabite talno gretje tudi za poletno hlajenje prostorov s pomočjo reverzibilne toplotne črpalke in aktivacije betona.

Talno ogrevanje v pasivni hiši

Talno ogrevanje je ena izmed najbolj priljubljenih in učinkovitih metod ogrevanja bivalnih prostorov, še posebej v pasivnih hišah, ki so zasnovane tako, da porabijo zelo malo energije za zagotavljanje toplotnega ugodja. Predstavili bomo sistem talnega ogrevanja in njegovo zgodovino, razložili, zakaj je to prava izbira za ogrevanje pasivne hiše, kako deluje in kakšne so prednosti njegove izvedbe.

Zgodovina talnega ogrevanja

Talno ogrevanje ni nov izum, saj so ga poznali že v antičnih civilizacijah, kot so Rimljani, Grki in Kitajci. Ti so uporabljali različne načine za prenos toplote skozi tla, na primer s pomočjo ognja, vroče vode ali zraka. V srednjem veku se je talno ogrevanje uporabljalo predvsem v cerkvah in samostanih, kjer so pod tlemi speljali dimne kanale. V 20. stoletju se je talno ogrevanje razvilo z uporabo električnih grelnih kablov ali cevi z vročo vodo, ki so jih položili pod estrih ali talno oblogo. V zadnjih desetletjih se je talno ogrevanje še izboljšalo z uporabo nizkotemperaturnih sistemov, ki omogočajo boljšo regulacijo temperature in večjo energijsko učinkovitost.

Sistem talnega ogrevanja

Talno ogrevanje je sistem, ki oddaja toploto skozi tla v bivalne prostore. Toplota se prenaša s pomočjo cevi, ki so položene pod talno oblogo in po katerih teče vroča voda ali drug nosilec toplote. Voda se segreva s pomočjo različnih virov energije, kot so sončni kolektorji, toplotne črpalke, plinski ali električni kotli ali drugi obnovljivi viri. Talno ogrevanje deluje na principu sevanja, kar pomeni, da se toplota prenaša neposredno na ljudi in predmete v prostoru, ne pa na zrak. To omogoča bolj enakomerno porazdelitev temperature po prostoru in nižjo temperaturo zraka. Talno ogrevanje je lahko glavni ali dodatni sistem ogrevanja, odvisno od potreb in želja uporabnikov.

Talno ogrevanje v pasivni hiši

Pasivna hiša je stavba, ki je zgrajena tako, da ima zelo nizek energijski odtis in zagotavlja visoko kakovost bivanja. Pasivna hiša ima dobro izoliran in zrakotesen ovoj, ki preprečuje toplotne izgube skozi stene, okna in streho. Poleg tega ima pasivna hiša sistem kontroliranega prezračevanja z rekuperacijo toplote odpadnega zraka, ki zagotavlja svež in čist zrak v prostorih. Pasivna hiša potrebuje zelo malo dodatnega ogrevanja, saj izkorišča notranje in sončne dobitke ter odpadno toploto naprav in ljudi. Talno ogrevanje je idealen sistem za pasivno hišo, saj ima več prednosti:

• Talno ogrevanje omogoča nizkotemperaturno ogrevanje (do 35 °C), kar pomeni manjšo porabo energije in večjo izrabo obnovljivih virov, kot so sončna energija ali toplotne črpalke.
• Talno ogrevanje zagotavlja visoko toplotno ugodje, saj se toplota enakomerno porazdeli po prostoru in ne povzroča prepiha, prahu ali suhega zraka. Talno ogrevanje tudi preprečuje nastanek plesni in vlage na stenah, saj ohranja suho površino tal.
• Talno ogrevanje je nevidno in tiho, saj ni potrebe po radiatorjih, ventilatorjih ali drugih napravah, ki bi zasedale prostor ali povzročale hrup. Talno ogrevanje omogoča večjo svobodo pri oblikovanju in opremljanju prostorov.
• Talno ogrevanje je enostavno za vgradnjo in vzdrževanje, saj je sestavljeno iz cevi, ki so položene pod talno oblogo in priključene na centralni sistem ogrevanja. Talno ogrevanje je tudi zelo zanesljivo in dolgotrajno, saj ni izpostavljeno mehanskim poškodbam ali obrabi.

Pomen celostnega pristopa k izvedbi pasivne hiše in potreba po natančni PHPP energetski bilanci

Pasivna hiša je stavba, ki je zgrajena tako, da zagotavlja visoko kakovost bivanja z minimalno porabo energije za ogrevanje in hlajenje. Pasivna hiša je rezultat skrbnega načrtovanja, projektiranja in izvedbe, ki upošteva vse vidike stavbe, kot so lokacija, orientacija, oblika, izolacija, zasteklitev, prezračevanje, ogrevanje, hlajenje, osvetlitev in notranje toplotne obremenitve. Za uspešno izvedbo pasivne hiše je potreben celosten in individualen pristop, ki temelji na natančnem energetskem izračunu po metodologiji PHPP (Passive House Planning Package).

Kaj je PHPP energetska bilanca?

PHPP energetska bilanca je orodje za načrtovanje in optimizacijo pasivnih hiš, ki omogoča izračun energijskih potreb in dobitkov stavbe ter njene toplotne ugodnosti. PHPP energetska bilanca je sestavljena iz več delovnih listov, ki zajemajo različne parametre stavbe, kot so geometrija, klima, toplotni ovoj, okna, prezračevanje, ogrevanje, hlajenje, gospodinjske naprave in razsvetljava. PHPP energetska bilanca omogoča tudi primerjavo različnih variant stavbe in njihov vpliv na energijsko učinkovitost in toplotno ugodje.

Zakaj je PHPP energetska bilanca pomembna?

PHPP energetska bilanca je pomembna za načrtovanje in izvedbo pasivne hiše iz več razlogov:

• PHPP energetska bilanca omogoča preverjanje skladnosti stavbe s standardom pasivne hiše, ki določa maksimalne vrednosti za letno potrebno toploto za ogrevanje (15 kWh/m2), letno potrebno hladilno energijo (15 kWh/m2), primarno energijo (120 kWh/m2) in zrakotesnost (0,6 h-1).
• PHPP energetska bilanca omogoča optimizacijo stavbe glede na njene specifične značilnosti in pogoje. Na podlagi PHPP energetske bilance se lahko sprejemajo odločitve o najboljši izbiri lokacije, orientacije, oblike, izolacije, zasteklitve, prezračevanja, ogrevanja in hlajenja stavbe.
• PHPP energetska bilanca omogoča dimenzioniranje strojnih instalacij za ogrevanje in hlajenje stavbe. Na podlagi PHPP energetske bilance se lahko določi potrebna moč ogrevalnega ali hladilnega sistema ter najbolj primeren vir energije za njegovo delovanje.
• PHPP energetska bilanca omogoča pridobitev subvencij ali kreditov za gradnjo pasivne hiše. V nekaterih državah ali regijah obstajajo finančne spodbude za gradnjo pasivnih hiš, ki so pogosto vezane na dokazilo o skladnosti stavbe s standardom pasivne hiše s pomočjo PHPP energetske bilance.

Kako se dimenzionira talno ogrevanje v pasivni hiši?

Talno ogrevanje je ena izmed najbolj primernih metod za ogrevanje pasivne hiše, saj omogoča nizkotemperaturno ogrevanje z visokim toplotnim ugodjem. Talno ogrevanje deluje na principu sevanja, ki prenaša toploto skozi tla v bivalne prostore. Talno ogrevanje je sestavljeno iz cevi, ki so položene pod talno oblogo in po katerih teče vroča voda ali drug nosilec toplote. Voda se segreva s pomočjo različnih virov energije, kot so sončni kolektorji, toplotne črpalke, plinski ali električni kotli ali drugi obnovljivi viri.

Za dimenzioniranje talnega ogrevanja v pasivni hiši je potrebno upoštevati več dejavnikov, kot so:

• Potrebna toplotna moč za ogrevanje prostora, ki je odvisna od toplotnih izgub in dobitkov stavbe, ki jih izračunamo s pomočjo PHPP energetske bilance.
• Temperatura in pretok vode v ceveh, ki sta odvisna od vira energije in načina regulacije ogrevanja.
• Presek in material cevi, ki vplivata na prenos toplote in upor v ceveh.
• Razporeditev in razmik cevi, ki vplivata na enakomernost temperature tal in prostora.
• Debelina in vrsta talne obloge, ki vplivata na toplotno upornost in prevodnost tal.

Na splošno velja, da je za pasivne hiše potrebna manjša toplotna moč za ogrevanje kot za običajne hiše, saj imajo pasivne hiše manjše toplotne izgube in večje toplotne dobitke. To pomeni, da se lahko uporablja nižja temperatura vode v ceveh (do 35 °C) in večji razmik med cevmi (do 30 cm). Pri tem je pomembno, da se zagotovi zadostna prekrivnost cevi s talno oblogo (vsaj 3 cm) in da se uporablja talna obloga z nizko toplotno upornostjo (do 0,15 m2K/W).

Za dimenzioniranje talnega ogrevanja v pasivni hiši je potrebno upoštevati tudi maksimalno dolžino zanke cevi, ki je odvisna od preseka cevi, pretoka vode in padca tlaka v ceveh. Maksimalna dolžina zanke cevi je tista dolžina, pri kateri je še zagotovljena zadostna temperatura vode na koncu zanke. Če je zanka predolga, se lahko zgodi, da se voda preveč ohladi in ne zagotavlja dovolj toplote za ogrevanje prostora. Na splošno velja, da je maksimalna dolžina zanke cevi odvisna od preseka cevi in pretoka vode po naslednji formuli:

Lmax = 100 * d2 * Q

kjer je Lmax maksimalna dolžina zanke cevi v metrih, d presek cevi v milimetrih in Q pretok vode v litrih na minuto.

Na primer, če imamo cev s presekom 16 mm in pretokom vode 2 l/min, potem je maksimalna dolžina zanke cevi:

Lmax = 100 * 162 * 2

Lmax = 512 m

To pomeni, da ne smemo položiti več kot 512 m cevi v eno zanko. Če potrebujemo večjo dolžino cevi za ogrevanje prostora, moramo narediti več zank in jih priključiti na razdelilec.

Dolžina zanke talnega ogrevanja je odvisna od več dejavnikov, kot so presek in material cevi, pretok in temperatura vode, padec tlaka v ceveh in toplotna moč za ogrevanje prostora. Na splošno velja, da je maksimalna dolžina zanke cevi odvisna od preseka cevi in pretoka vode po naslednji formuli:

Lmax = 100 * d2 * Q

kjer je Lmax maksimalna dolžina zanke cevi v metrih, d presek cevi v milimetrih in Q pretok vode v litrih na minuto.

V primeru, ki ste ga navedli, je maksimalna dolžina zanke cevi 512 m, če imamo cev s presekom 16 mm in pretokom vode 2 l/min. To je teoretična vrednost, ki pa se lahko v praksi razlikuje glede na druge dejavnike, kot so temperatura in padec tlaka v ceveh. Zato je priporočljivo, da se upošteva tudi varnostni faktor, ki zmanjša maksimalno dolžino zanke cevi za 10-20%. Tako bi bila bolj realna maksimalna dolžina zanke cevi okoli 400-450 m.

Vendar pa je treba upoštevati tudi, da ni nujno, da se uporabi maksimalna dolžina zanke cevi za ogrevanje prostora. Pomembno je, da se zagotovi zadostna toplotna moč za ogrevanje prostora, ki je odvisna od toplotnih izgub in dobitkov stavbe, ki jih izračunamo s pomočjo PHPP energetske bilance. Če je potrebna toplotna moč za ogrevanje prostora manjša od toplotne moči, ki jo zagotavlja maksimalna dolžina zanke cevi, potem se lahko uporabi krajša dolžina zanke cevi. To lahko pomeni tudi manjšo porabo energije in boljšo regulacijo temperature.

Zato je pri dimenzioniranju talnega ogrevanja v pasivni hiši pomembno, da se upošteva celosten in individualen pristop, ki temelji na natančnem energetskem izračunu po metodologiji PHPP. PHPP energetska bilanca nam omogoča optimizacijo stavbe glede na njene specifične značilnosti in pogoje ter dimenzioniranje strojnih instalacij za ogrevanje in hlajenje.

Izvedba talnega gretja in polaganje cevi

Talno gretje je način ogrevanja prostorov, ki temelji na sevanju toplote skozi tla. Talno gretje je sestavljeno iz cevi, ki so položene pod talno oblogo – v estrih in po katerih teče vroča voda ali drug nosilec toplote. Voda se segreva s pomočjo različnih virov toplote, kot so sončni kolektorji, toplotne črpalke, plinski ali električni kotli ali drugi obnovljivi viri.

Za izvedbo talnega gretja je potrebno upoštevati nekaj pomembnih korakov, ki zagotavljajo kakovostno in učinkovito delovanje sistema. Ti koraki so:

• Priprava podlage: pred polaganjem cevi je potrebno pripraviti podlago, ki mora biti ravna, čista in suha. Na podlago se položi folija za parno zaporo, ki preprečuje vdor vlage v sistem.
• Polaganje sistemskih plošč: sistemske plošče so elementi, ki omogočajo enostavno in hitro polaganje cevi za talno gretje. Sistemske plošče so na voljo v različnih debelinah in vrstah, odvisno od potreb in želja uporabnika. Sistemske plošče imajo lahko tudi vgrajeno izolacijo, ki zmanjšuje toplotne izgube in zagotavlja boljši izkoristek sistema. Sistemske plošče se pritrdijo na podlago z lepilom ali sponkami¹²³.
• Polaganje cevi: cevi za talno gretje so običajno izdelane iz križno vezanega polietilena (PEX), ki je odporen na visoke temperature in tlake. Cevi se polagajo po sistemske plošče, ki imajo že narejene utorke ali čepke za pritrditev cevi. Cevi se polagajo v zankah, ki se začnejo in končajo pri razdelilniku. Razdelilnik je naprava, ki uravnava pretok vode po posameznih zankah in omogoča nastavitev temperature v vsakem prostoru posebej. Razmak med cevmi je odvisen od toplotnih potreb v prostoru in vrste talne obloge. Običajno je razmak med 10 in 30 cm.
• Polaganje talne obloge: po polaganju cevi se lahko položi talna obloga, ki mora biti primerna za talno gretje. To pomeni, da mora biti dovolj toplotno prevodna, da ne ovira prenosa toplote iz cevi v prostor. Poleg tega mora biti tudi dovolj trdna, da prenese obremenitve in ne povzroča škripanja ali pokanja. Primerne talne obloge za talno gretje so keramične ploščice, laminat, parket ali vinil.

Vrste sistemskih plošč za talno gretje

Sistemske plošče za talno gretje so pomemben element toplovodnega sistema talnega ogrevanja. Zagotavljajo potrebno izolacijo ter omogočajo enostavno in hitro vgradnjo cevi. Na trgu obstaja več vrst sistemskih plošč za talno gretje, ki se razlikujejo po materialu, debelini, obliki in načinu pritrditve cevi. Nekatere najpogostejše vrste sistemskih plošč za talno gretje so:

• Sistemske plošče s čepki: to so plošče iz ekspandiranega polistirena (EPS), ki imajo na zgornji strani izbočene čepke, med katerimi se polagajo cevi. Čepki omogočajo enostaven in čvrst oprijem cevi, hkrati pa usmerjajo toploto navzgor. Sistemske plošče s čepki so na voljo v različnih debelinah, odvisno od potrebne izolacije. Primer takšnih plošč so plošče HIRSCH SOLOTOP, HIRSCH COMBITOP ali PlusLINE Duro.
• Sistemske plošče z utori: to so plošče iz ekspandiranega polistirena (EPS) ali ekstrudiranega polistirena (XPS), ki imajo na zgornji strani izrezane utorke, v katere se vstavljajo cevi. Utori omogočajo natančno in enakomerno polaganje cevi, hkrati pa preprečujejo njihovo premikanje. Sistemske plošče z utori so na voljo v različnih debelinah, odvisno od potrebne izolacije. Primer takšnih plošč je plošča Giacomini R979 spider.
• Sistemske plošče z aluminijastimi folijami: to so plošče iz ekspandiranega polistirena (EPS) ali ekstrudiranega polistirena (XPS), ki imajo na zgornji strani prilepljene aluminijaste folije, ki služijo kot toplotni reflektorji. Aluminijaste folije omogočajo boljši prenos toplote iz cevi v prostor, hkrati pa zmanjšujejo toplotne izgube. Sistemske plošče z aluminijastimi folijami so na voljo v različnih debelinah, odvisno od potrebne izolacije. Primer takšnih plošč je plošča PlusLINE Silenzio.

Talno gretje je način ogrevanja prostorov, ki temelji na sevanju toplote skozi tla. Talno gretje je sestavljeno iz cevi, ki so položene pod talno oblogo v estrih in po katerih teče vroča voda ali drug nosilec toplote. Za izvedbo talnega gretja je potrebno upoštevati nekaj pomembnih korakov, ki zagotavljajo kakovostno in učinkovito delovanje sistema. Ti koraki so: priprava podlage, polaganje sistemskih plošč, polaganje cevi in polaganje talne obloge. Sistemske plošče za talno gretje so elementi, ki omogočajo enostavno in hitro polaganje cevi za talno gretje. Sistemske plošče so na voljo v različnih vrstah, odvisno od materiala, debelini, obliki in načinu pritrditve cevi.

Izvedba razvoda talnega ogrevanja

Talno ogrevanje je sestavljeno iz več ogrevalnih krogotokov, ki so razpeljani po tleh različnih prostorov. Ogrevalni krogotoki se priključijo na razdelilne omarice, ki so nameščene v vsaki etaži. Razdelilne omarice omogočajo uravnavanje pretoka in temperature vode v posameznih ogrevalnih krogotokih ter povezavo z virom toplote, ki je lahko toplotna črpalka, kotlovnica, sončna elektrarna ali drug obnovljiv vir energije. Celoten sistem talnega ogrevanja je opremljen z obtočno črpalko, ki skrbi za kroženje vode v sistemu.

Priključitev talnega ogrevanja na razdelilne omarice

Priključitev talnega ogrevanja na razdelilne omarice je odvisna od vrste in materiala razdelilca, ki je lahko iz nerjavečega jekla, poliamida, medenine ali plastike. Razdelilci so lahko segmentni ali modularni, kar pomeni, da se lahko prilagodijo številu ogrevalnih krogotokov. Razdelilci imajo primarni priklop na dovodno in odvodno cev sistema talnega ogrevanja, ki je običajno G 1\”. Sekundarni priklop na posamezne ogrevalne krogotoke je običajno G 3/4\” eurokonus.

Priključitev talnega ogrevanja na razdelilne omarice poteka tako, da se cevi talnega ogrevanja spojijo na sekundarne priključke razdelilca s pomočjo fitingov ali spojk. Pri tem je pomembno, da se upošteva pravilen smer pretoka vode in da se cevi pravilno označijo. Priključitev talnega ogrevanja na razdelilne omarice mora biti izvedena strokovno in skladno z veljavnimi predpisi in navodili proizvajalca.

Regulacija talnega ogrevanja

Regulacija talnega ogrevanja omogoča nastavitev želene temperature v posameznih prostorih in optimizacijo porabe energije za ogrevanje. Regulacija talnega ogrevanja se lahko izvede na več načinov, odvisno od vrste in kompleksnosti sistema.

Najpreprostejša oblika regulacije talnega ogrevanja je ročna regulacija s pomočjo ventilov, ki so nameščeni na razdelilnih omaricah. Ventili omogočajo odpiranje ali zapiranje pretoka vode v posameznih ogrevalnih krogotokih. Ročna regulacija je primerna za manjše sisteme talnega ogrevanja, kjer ni velikih temperaturnih nihanj in kjer ni potrebe po natančni nastavitvi temperature.

Bolj napredna oblika regulacije talnega ogrevanja je avtomatska regulacija s pomočjo termostatov, ki so nameščeni v posameznih prostorih. Termostati merijo temperaturo zraka v prostoru in jo primerjajo z želeno temperaturo, ki jo nastavi uporabnik. Če je temperatura zraka nižja od želene temperature, termostat pošlje signal do razdelilne omarice, kjer se odpre ventil za dotok tople vode v ogrevalni krogotok tega prostora. Če je temperatura zraka višja od želene temperature, termostat pošlje signal do razdelilne omarice, kjer se zapre ventil za dotok tople vode v ogrevalni krogotok tega prostora. Avtomatska regulacija je primerna za večje sisteme talnega ogrevanja, kjer so večja temperaturna nihanja in kjer je potrebna natančna nastavitev temperature.

Najbolj sodobna oblika regulacije talnega ogrevanja je pametna regulacija s pomočjo aplikacije, ki omogoča upravljanje sistema talnega ogrevanja preko pametnega telefona, tablice ali računalnika. Aplikacija omogoča nastavitev želene temperature v posameznih prostorih, spremljanje porabe energije za ogrevanje, prilagajanje sistema glede na vremenske razmere in odsotnost uporabnika, prejemanje obvestil o morebitnih napakah ali okvarah sistema itd. Pametna regulacija je primerna za najzahtevnejše uporabnike, ki želijo imeti popoln nadzor nad sistemom talnega ogrevanja in maksimalno udobje in varčnost.

Talno ogrevanje je učinkovit in prijeten način ogrevanja prostorov, ki pa zahteva pravilno priključitev na razdelilne omarice in ustrezno regulacijo. Priključitev talnega ogrevanja na razdelilne omarice je odvisna od vrste in materiala razdelilca, ki mora biti skladen s cevmi talnega ogrevanja. Regulacija talnega ogrevanja se lahko izvede na več načinov, odvisno od vrste in kompleksnosti sistema. Za uspešno izvedbo in delovanje talnega ogrevanja je potrebno upoštevati celosten in individualen pristop, ki temelji na natančnem energetskem izračunu po metodologiji PHPP.

Zalogovnik toplote v Pasivnih hišah z veliko termično maso

Zalogovnik toplote je naprava, ki omogoča shranjevanje toplote ali hladu za kasnejšo uporabo. Zalogovnik toplote je sestavljen iz izoliranega rezervoarja, v katerega se pretaka voda, ki sprejema ali oddaja toploto ali hladu iz različnih virov. Zalogovnik toplote lahko služi kot zalogovnik energije za ogrevanje ali hlajenje prostorov, ogrevanje sanitarne vode ali vode v bazenu. Zalogovnik toplote ima več prednosti, kot so:

• Izboljšanje izkoristka sistema: zalogovnik toplote omogoča boljšo izrabo energije iz različnih virov, kot so sončni kolektorji, toplotne črpalke, peči na biomaso ali drugi obnovljivi viri. Zalogovnik toplote lahko shranjuje presežno energijo, ko je ta na voljo, in jo sprošča, ko je potrebna. Tako se zmanjšajo izgube in poveča učinkovitost sistema.
• Povečanje fleksibilnosti sistema: zalogovnik toplote omogoča večjo prilagodljivost sistema glede na potrebe in želje uporabnika. Zalogovnik toplote lahko omogoča različne načine ogrevanja ali hlajenja prostorov, kot so talno gretje, radiatorsko gretje, konvektorsko hlajenje ali aktivacija betona. Zalogovnik toplote lahko tudi uravnava temperaturo vode za različne namene, kot so ogrevanje sanitarne vode ali vode v bazenu.
• Zmanjšanje obrabe sistema: zalogovnik toplote zmanjšuje obrabo sistema, saj zmanjšuje število vklopov in izklopov naprav, kot so toplotne črpalke, peči na biomaso ali drugi viri energije. Tako se podaljša življenjska doba sistema in zmanjšajo stroški vzdrževanja in popravil.

Vendar pa zalogovnik toplote ni vedno potreben v ogrevalnih sistemih. To je odvisno od vrste vira energije in vrste objekta. Pri pasivnih hišah z veliko termično maso je zalogovnik toplote lahko odveč, če se uporablja toplotna črpalka za ogrevanje in hlajenje prostorov. To je zato, ker je lahko že sam sistem talnega gretja ta zalogovnik.

Talno gretje kot zalogovnik toplote

Talno gretje je način ogrevanja prostorov, ki temelji na sevanju toplote skozi tla. Talno gretje je sestavljeno iz cevi, ki so položene pod talno oblogo in po katerih teče voda, ki se segreva s pomočjo toplotne črpalke. Toplotna črpalka je naprava, ki prenaša toploto iz okolja (zrak, voda ali zemlja) v objekt ali obratno.

Talno gretje pa ni samo za ogrevanje, ampak lahko služi tudi za hlajenje prostorov. To pomeni, da se po ceveh namesto vroče vode pošilja hladna voda, ki ohlaja tla in s tem znižuje temperaturo zraka v prostoru. Za to možnost pa potrebujemo reverzibilno toplotno črpalko, ki lahko deluje v obeh smereh: pozimi ogreva vodo za talno gretje, poleti pa jo ohlaja za talno hlajenje.

Talno gretje ima veliko toplotno maso, saj je sestavljeno iz cevi, vode in talne obloge, ki so običajno izdelane iz materialov z visoko toplotno kapaciteto, kot so beton, keramika ali kamen. Toplotna masa je količina toplote ali hladu, ki jo lahko material shrani ali odda pri spremembi temperature. Večja kot je toplotna masa materiala, večja je njegova sposobnost uravnavanja temperature v objektu.

Talno gretje lahko tako deluje kot zalogovnik toplote ali hladu za ogrevanje ali hlajenje prostorov. To pomeni, da lahko talno gretje shranjuje presežno toploto ali hlad, ko je ta na voljo, in ga oddaja, ko je potreben. Tako se lahko zmanjša poraba energije za ogrevanje ali hlajenje in poveča učinkovitost sistema.

Pasivne hiše z veliko termično maso

Pasivna hiša je stavba, ki ima zelo nizko porabo energije za ogrevanje in hlajenje prostorov, saj je zgrajena tako, da izkorišča sončno energijo, dobro izolacijo, prezračevanje z rekuperacijo toplote in druge pasivne ukrepe. Pasivna hiša mora biti dobro izolirana, zatesnjena, prezračevana in orientirana glede na sonce. Pasivna hiša potrebuje le okoli 15 kWh/m2 letno za ogrevanje in hlajenje, kar je veliko manj kot običajne hiše.

Pasivne hiše pa se lahko razlikujejo glede na njihovo termično maso. Termična masa je količina toplote ali hladu, ki jo lahko material shrani ali odda pri spremembi temperature. Večja kot je termična masa materiala, večja je njegova sposobnost uravnavanja temperature v objektu. Pasivne hiše z veliko termično maso so tiste, ki imajo veliko materialov z visoko toplotno kapaciteto, kot so beton, opeka, kamen ali les. Pasivne hiše z malo termično maso pa so tiste, ki imajo veliko materialov z nizko toplotno kapaciteto, kot so steklo, kovina ali plastika.

Pasivne hiše z veliko termično maso imajo več prednosti, kot so:

• Boljša stabilnost temperature: pasivne hiše z veliko termično maso lahko bolje uravnavajo temperaturo v prostoru, saj lahko shranjujejo in oddajajo toploto ali hlad glede na potrebe. Tako se lahko izognemo prevelikim nihanjem temperature in zagotovimo boljše bivalno ugodje.
• Manjša potreba po dodatnem ogrevanju ali hlajenju: pasivne hiše z veliko termično maso lahko izkoristijo naravne vire toplote ali hladu, kot so sončna energija, geotermalna energija ali nočno hlajenje. Tako se lahko zmanjša potreba po dodatnem ogrevanju ali hlajenju s pomočjo naprav, kot so toplotne črpalke, peči na biomaso ali drugi viri energije.
• Večja odpornost na požar: pasivne hiše z veliko termično maso so bolj odporne na požar, saj imajo materiali z visoko toplotno kapaciteto tudi visoko požarno odpornost. Tako se lahko prepreči širjenje ognja in dima v objektu in poveča varnost.

Zalogovnik toplote je naprava, ki omogoča shranjevanje toplote ali hladu za kasnejšo uporabo. Zalogovnik toplote ima več prednosti za ogrevalne sisteme, kot so izboljšanje izkoristka sistema, povečanje fleksibilnosti sistema in zmanjšanje obrabe sistema. Vendar pa zalogovnik toplote ni vedno potreben v ogrevalnih sistemih. To je odvisno od vrste vira energije in vrste objekta. Pri pasivnih hišah z veliko termično maso je zalogovnik toplote lahko odveč, če se uporablja toplotna črpalka za ogrevanje in hlajenje prostorov. To je zato, ker je lahko že sam sistem talnega gretja ta zalogovnik. Talno gretje ima veliko toplotno maso, saj je sestavljeno iz cevi, vode in talne obloge, ki so običajno izdelane iz materialov z visoko toplotno kapaciteto. Talno gretje lahko tako deluje kot zalogovnik toplote ali hladu za ogrevanje ali hlajenje prostorov. Pasivne hiše z veliko termično maso pa imajo tudi druge prednosti, kot so boljša stabilnost temperature, manjša potreba po dodatnem ogrevanju ali hlajenju in večja odpornost na požar.

Regulacija talnega ogrevanja v pasivnih hišah z veliko termično maso

Pasivne hiše z veliko termično maso so tiste, ki imajo masivne konstrukcijske elemente, kot so betonske stene, plošče in estrihi, ki lahko shranjujejo velike količine toplote in zagotavljajo vztrajnost proti temperaturnim nihanjem. Pasivne hiše z veliko termično maso imajo običajno višjo termostabilnost, kar pomeni, da so bolj odporne na temperaturne spremembe in zadržujejo notranjo temperaturo bolj konstantno skozi vse leto. To pomeni, da se boste v poletnih mesecih počutili bolj udobno in osveženo, medtem ko boste v zimskih mesecih uživali v toploti in udobju.

Regulacija talnega ogrevanja brez regulacije

Talno ogrevanje je ena izmed najbolj primernih metod za ogrevanje pasivne hiše, saj omogoča nizkotemperaturno ogrevanje z visokim toplotnim ugodjem. Talno ogrevanje deluje na principu sevanja, ki prenaša toploto skozi tla v bivalne prostore. Talno ogrevanje je sestavljeno iz cevi, ki so položene pod talno oblogo in po katerih teče vroča voda ali drug nosilec toplote. Voda se segreva s pomočjo različnih virov energije, kot so sončni kolektorji, toplotne črpalke, plinski ali električni kotli ali drugi obnovljivi viri.

Za regulacijo talnega ogrevanja obstajajo različne možnosti, ki se razlikujejo po stopnji avtomatizacije in natančnosti. Najbolj preprosta možnost je regulacija talnega ogrevanja brez regulacije, ki pomeni, da se ne uporabljajo nobeni elektronski ali mehanski elementi za uravnavanje pretoka vode v ceveh. Pri tej možnosti se zgolj ročno nastavi ventile talnega ogrevanja v razdelilni omarici, ki določajo količino vode, ki teče skozi posamezne ogrevalne veje. Ta možnost je primerna za pasivne hiše z veliko termično maso, ki nimajo velikega temperaturnega nihanja in lahko potem notranjo temperaturo zgolj uravnavamo s krivuljo na toplotni črpalki.

Prednosti talnega ogrevanja brez regulacije

Regulacija talnega ogrevanja brez regulacije ima nekaj prednosti in slabosti, ki jih je treba upoštevati pri izbiri te možnosti. Prednosti so:

• Enostavnost: regulacija talnega ogrevanja brez regulacije je najbolj preprosta možnost, saj ne zahteva nobenih dodatnih elementov ali naprav za uravnavanje pretoka vode v ceveh. To pomeni tudi manjše stroške za nakup in vzdrževanje opreme.
• Zanesljivost: regulacija talnega ogrevanja brez regulacije je zelo zanesljiva možnost, saj ni odvisna od električne energije ali drugih zunanjih dejavnikov. Tako ni nevarnosti za okvare ali izpade sistema zaradi napetostnih sunkov ali drugih motenj.
• Ugodje: regulacija talnega ogrevanja brez regulacije lahko zagotavlja visoko stopnjo ugodja v pasivnih hišah z veliko termično maso, saj se lahko notranja temperatura ohranja stabilna in konstantna skozi vse leto. Tako se lahko izognemo prevelikim nihanjem temperature, ki bi lahko povzročila nelagodje ali zdravstvene težave.

Toplotna črpalka zrak-voda za ogrevanje in pripravo sanitarne vode v pasivnih hišah

Toplotna črpalka zrak-voda je naprava, ki izkorišča toploto iz zraka za ogrevanje ali hlajenje prostorov in sanitarne vode. Toplotna črpalka zrak-voda je sestavljena iz dveh delov: zunanje enote, ki zajema zrak in ga preko hladilnega sredstva pretvori v toploto, in notranje enote, ki prenaša toploto v ogrevalni ali hladilni sistem. Toplotna črpalka zrak-voda deluje na principu prenosa toplote iz nižje na višjo temperaturno raven s pomočjo električne energije. Toplotna črpalka zrak-voda lahko proizvede več toplote ali hladu kot porabi električne energije. Razmerje med proizvedeno in porabljeno energijo se imenuje grelni oziroma hladilni faktor (COP) in je odvisno od vrste toplotne črpalke in temperaturne razlike med virom in uporabo toplote. Tipični COP za ogrevanje se gibljejo med 3 in 5, kar pomeni, da za vsak kWh porabljene električne energije dobimo 3 do 5 kWh toplote.

Toplotna črpalka zrak-voda kot primerna izbira za pasivne hiše

Pasivne hiše so stavbe, ki imajo zelo nizko porabo energije za ogrevanje in hlajenje prostorov, saj so zgrajene tako, da izkoriščajo sončno energijo, dobro izolacijo, prezračevanje z rekuperacijo toplote in druge pasivne ukrepe. Pasivne hiše potrebujejo le okoli 15 kWh/m2 letno za ogrevanje in hlajenje, kar je veliko manj kot običajne hiše.

Toplotna črpalka zrak-voda je v večini primerov najbolj primerna izbira za ogrevanje in pripravo sanitarne vode v pasivnih hišah, saj lahko zagotovi potrebno toploto ali hlad s precej manjšo porabo električne energije kot klasični sistemi. Poleg tega toplotna črpalka zrak-voda prispeva k zmanjšanju emisij toplogrednih plinov in k varovanju okolja. Nekatere prednosti uporabe toplotne črpalke zrak-voda za ogrevanje in pripravo sanitarne vode v pasivnih hišah so:

• Visok izkoristek: toplotna črpalka zrak-voda lahko proizvede več toplote ali hladu kot porabi električne energije. To pomeni, da lahko zmanjšamo porabo fosilnih goriv in znižamo stroške za energijo.
• Nizki obratovalni stroški: zaradi visokega izkoristka so stroški ogrevanja in hlajenja s toplotno črpalko zrak-voda nižji kot pri drugih sistemih. Poleg tega so stroški vzdrževanja in popravil toplotne črpalke zrak-voda relativno nizki.
• Prilagodljivost: toplotna črpalka zrak-voda se lahko uporablja za različne namene, kot so ogrevanje sanitarne vode, talno ali stensko ogrevanje, konvektorsko ogrevanje ali hlajenje, prezračevanje z rekuperacijo toplote ali pasivno hlajenje. Toplotna črpalka zrak-voda se lahko tudi kombinira z drugimi viri energije, kot so sončni kolektorji, fotonapetostni moduli ali peči na biomaso.
• Udobnost: toplotna črpalka zrak-voda zagotavlja enakomerno temperaturo v prostorih skozi celo leto, brez prepiha ali suhega zraka. Toplotna črpalka zrak-voda je tudi tiha in ne povzroča vonjav ali dima.

Nizkotemperaturni režim toplotne črpalke zrak-voda

Za optimalno delovanje toplotne črpalke zrak-voda je pomembno, da se uporablja nizkotemperaturni režim ogrevanja, kar pomeni, da je temperatura vode v ogrevalnem sistemu nižja od 45 °C. Nizkotemperaturni režim ogrevanja omogoča boljši izkoristek toplotne črpalke zrak-voda, saj je manjša temperaturna razlika med virom in uporabo toplote. Poleg tega nizkotemperaturni režim ogrevanja zagotavlja boljše toplotno ugodje v prostorih, saj se izenačuje temperatura tal, sten in zraka. Nizkotemperaturni režim ogrevanja je še posebej primeren za pasivne hiše, saj imajo te že po naravi nizko potrebo po ogrevanju in so opremljene z ustreznimi ogrevalnimi sistemi, kot so talno ali stensko ogrevanje.

Toplotna črpalka zrak-voda je v večini primerov najbolj primerna izbira za ogrevanje in pripravo sanitarne vode v pasivnih hišah, saj lahko zagotovi potrebno toploto ali hlad s precej manjšo porabo električne energije kot klasični sistemi. Toplotna črpalka zrak-voda ima več prednosti, kot so visok izkoristek, nizki obratovalni stroški, prilagodljivost in udobje. Za optimalno delovanje toplotne črpalke zrak-voda je pomembno, da se uporablja nizkotemperaturni režim ogrevanja, ki omogoča boljši izkoristek toplotne črpalke zrak-voda in boljše toplotno ugodje v prostorih.

Talno gretje za poletno hlajenje z reverzibilno toplotno črpalko

Talno gretje je način ogrevanja prostorov, ki temelji na sevanju toplote skozi tla. Talno gretje je sestavljeno iz cevi, ki so položene v estrih pod talno oblogo in po katerih teče vroča voda ali drug nosilec toplote. Voda se segreva s pomočjo različnih virov toplote, kot so sončni kolektorji, toplotne črpalke, plinski ali električni kotli ali drugi obnovljivi viri.

Talno gretje pa ni samo za ogrevanje, ampak lahko služi tudi za poletno hlajenje prostorov. To pomeni, da se po ceveh namesto vroče vode pošilja hladna voda, ki ohlaja tla in s tem znižuje temperaturo zraka v prostoru. Za to možnost pa potrebujemo reverzibilno toplotno črpalko, ki lahko deluje v obeh smereh: pozimi ogreva vodo za talno gretje, poleti pa jo ohlaja za talno hlajenje.

Prednosti talnega hlajenja z reverzibilno toplotno črpalko

Talno hlajenje z reverzibilno toplotno črpalko ima nekaj prednosti, ki ga ločijo od drugih načinov hlajenja, kot so klimatske naprave ali ventilatorski konvektorji. Te prednosti so:

• Visok izkoristek: talno hlajenje z reverzibilno toplotno črpalko je zelo učinkovito, saj lahko proizvede več hladu kot porabi električne energije. Razmerje med proizvedenim in porabljenim hladom se imenuje energijski faktor (EER) in je odvisno od vrste toplotne črpalke in temperaturne razlike med virom in uporabo hladu. Tipični EER za hlajenje se gibljejo med 3 in 6, kar pomeni, da za vsak kWh porabljene električne energije dobimo 3 do 6 kWh hladu².
• Nizki obratovalni stroški: zaradi visokega izkoristka so stroški hlajenja s talnim hlajenjem z reverzibilno toplotno črpalko nižji kot pri drugih sistemih. Poleg tega so stroški vzdrževanja in popravil toplotne črpalke in talnega sistema relativno nizki.
• Prilagodljivost: talno hlajenje z reverzibilno toplotno črpalko se lahko uporablja za različne namene, kot so hlajenje prostorov, ogrevanje sanitarne vode ali vode v bazenu. Talno hlajenje se lahko tudi kombinira z drugimi viri energije, kot so sončni kolektorji, fotonapetostni moduli ali peči na biomaso.
• Udobnost: talno hlajenje z reverzibilno toplotno črpalko zagotavlja enakomerno temperaturo v prostorih skozi celo leto, brez hrupa ali pihanja. Talno hlajenje je tudi bolj zdravo, saj ne povzroča suhega zraka, prahu ali alergenov.

Kombinacija talnega gretja in aktivacije betona

Za še boljše poletno hlajenje prostorov pa lahko uporabimo kombinacijo talnega gretja in aktivacije betona. To pomeni, da se poleg cevi za talno gretje vgradijo tudi cevi v betonske stene ali strop, ki lahko prav tako prenašajo hladno vodo za hlajenje. Tako se lahko izkoristi velika termična masa betona, ki lahko shranjuje hlad in ga počasi oddaja v prostor. Aktivacija betona je še posebej primerna za pasivne hiše z veliko termično maso, saj te že po naravi imajo nizko potrebo po hlajenju in so odporne na temperaturna nihanja.

Prednosti kombinacije talnega gretja in aktivacije betona

Kombinacija talnega gretja in aktivacije betona ima nekaj prednosti, ki jo ločijo od samostojnega talnega hlajenja. Te prednosti so:

• Večja učinkovitost: kombinacija talnega gretja in aktivacije betona je bolj učinkovita, saj lahko ohlaja večjo površino in izkorišča večjo termično maso. To pomeni, da lahko doseže nižjo temperaturo v prostoru z manjšo porabo energije.
• Večja prilagodljivost: kombinacija talnega gretja in aktivacije betona je bolj prilagodljiva, saj lahko ohlaja posamezne prostore ali celotno hišo. Poleg tega lahko omogoča tudi nočno hlajenje, ko se beton ohladi s hladnim zunanjim zrakom in ga čez dan oddaja v prostor.
• Večje udobje: kombinacija talnega gretja in aktivacije betona je bolj udobna, saj lahko zagotavlja bolj enakomerno temperaturo v prostoru in boljše toplotno ugodje. Poleg tega je kombinacija talnega gretja in aktivacije betona tudi bolj estetska, saj ni vidnih elementov na stenah ali stropu.

Talno gretje lahko služi tudi za poletno hlajenje prostorov, če imamo reverzibilno toplotno črpalko, ki lahko deluje v obeh smereh: pozimi ogreva vodo za talno gretje, poleti pa jo ohlaja za talno hlajenje. Talno hlajenje z reverzibilno toplotno črpalko ima več prednosti, kot so visok izkoristek, nizki obratovalni stroški, prilagodljivost in udobje. Za še boljše poletno hlajenje pa lahko uporabimo kombinacijo talnega gretja in aktivacije betona, ki lahko ohlaja večjo površino in izkorišča večjo termično maso. Kombinacija talnega gretja in aktivacije betona je bolj učinkovita, prilagodljiva in udobna.

Talno gretje je način ogrevanja prostorov, ki temelji na sevanju toplote skozi tla. Talno gretje je zelo primerno za pasivne hiše, ki so stavbe, ki imajo zelo nizko porabo energije za ogrevanje in hlajenje prostorov. Talno gretje ima več prednosti, kot so visok izkoristek, nizki obratovalni stroški, prilagodljivost, udobje in zdravje. Za izvedbo talnega gretja v pasivni hiši je potrebno upoštevati nekaj pomembnih korakov, ki zagotavljajo kakovostno in učinkovito delovanje sistema. Ti koraki so: priprava podlage, polaganje sistemskih plošč, polaganje cevi in polaganje talne obloge. Sistemske plošče za talno gretje so elementi, ki omogočajo enostavno in hitro polaganje cevi za talno gretje. Sistemske plošče so na voljo v različnih vrstah, odvisno od materiala, debelini, obliki in načinu pritrditve cevi. Poleg ogrevanja pa lahko talno gretje uporabimo tudi za poletno hlajenje prostorov s pomočjo reverzibilne toplotne črpalke in aktivacije betona. Reverzibilna toplotna črpalka lahko deluje v obeh smereh: pozimi ogreva vodo za talno gretje, poleti pa jo ohlaja za talno hlajenje. Aktivacija betona pa pomeni, da se poleg cevi za talno gretje vgradijo tudi cevi v betonske stene ali strop, ki lahko prav tako prenašajo hladno vodo za hlajenje. Tako se lahko izkoristi velika termična masa betona, ki lahko shranjuje hlad in ga počasi oddaja v prostor. Talno gretje v pasivni hiši je torej odlična rešitev za prijetno bivanje skozi celo leto.

Avtor: Alen Mladinov univ.dipl.inž.arh ZAPS 1244

Članki o Pasivni hiši in Pasivni gradnji za več in podrobnejše informacije:

Kako vam lahko pomagamo?

Prosimo izpolnite spodnja polja. V najkrajšem času vas bomo kontaktirali in pomagali pri realizaciji vašega projekta ali pa vam s svetovanjem in nasvetom pomagamo najti pravo rešitev.