Nízkoenergetický bytový dom na Orave

Desaťtisícové mesto Tvrdošín sa nachádza v najchladnejšom regióne na Slovensku. Napriek komplikovaným podnebným podmienkam sa tu zrealizovala odvážna výstavba nízkoenergetického bytového domu. Podľa realizátorov projektu by mal slúžiť ako pozitívny príklad pre ďalšiu výstavbu v ľahších podmienkach.

Podmienky v lokalite
Realizáciu bytového domu financoval štát v rámci zdrojov určených na vedu a výskum, celkové náklady na výstavbu dosiahli pol milióna eur.

Východiskové údaje na spracovanie tepelnotechnických výpočtov priniesli informácie o von­kajšej výpočtovej teplote v oblasti v hodnote θ_e= –17 °C. Počet vykurovacích dní v oblasti je 247, priemerná vnútorná teplota je θ_i = 19 °C a tepelnotechnické vlastnosti konštrukcií zodpovedajú STN EN 73 0540, časť 1 až 4. Výpočet projektovaného tepelného príkonu pre vykurovanie bol stanovený podľa STN EN 12 831.

V projektovej dokumentácii musel hlavný projektant Ing. Dušan Orgoník riešiť zdroj tepla na vykurovanie, prípravu teplej vody spolu s distribučným a konvekčným odovzdávacím systémom vykurovania. Systém vykurovania v bytovom dome je teplovodný s núteným obehom vykurovacej vody. Na sezónny ohrev teplej vody bol navrhnutý solárny systém.

Výpočet a návrh plochy slnečných kolektorov Návrh kolektorovej plochy na podporu prípravy teplej vody: Orientácia kolektorovej plochy na svetové strany: Strešná rovina    JUHOZÁPAD 8° Strešna rovina + konštrukcia    JUHOZÁPAD 53° Základné technické parametre slnečného kolektora plochý slnečný kolektor celková plocha: 2,03 m2 plocha absorbéru: 1,78 m2 rozmery: 1 040 × 2 040 × 70 mm hmotnosť: 39 kg odoporúčaná pracovná teplota: 100 °C Potreba vody pri teplote 45 °C: 50 l/os/deň Minimálna predpokladaná spotreba: teplej vody: 300 l/deň Navrhovaný objem zásobníka teplej vody: 1 000 l Navrhované množstvo kolektorov: 10 THERMOSOLAR TS 330

Technické riešenie
Ako zdroj tepla na vykurovanie a prípravu teplej vody projektant navrhol závesný plynový kondenzačný kotol s výkonom pri (tv/tr = 50/30 °C) 5,2 – 26 kW a (tv/tr = 80/60 °C) 4,7 – 23,7 kW (vo výbave kotla sa nachádza obehové čerpadlo a poistný ventil kotla).

Na prípravu teplej vody boli navrhnuté dva bivalentné zásobníkové ohrievače s objemom 500 litrov. Sezónnym (letným) zdrojom tepla na prípravu teplej vody je solárny systém pozostávajúci z desiatich kusov horizontálnych plochých solárnych kolektorov, pričom celý tento systém je navrhnutý ako podpora na prípravu teplej vody.

Vykurovací systém je teplovodný – konvekčný a pozostáva z doskových vykurovacích telies a dekoračných vykurovacích telies (tzv. rebríkov) umiestnených v kúpeľniach.

Parametre vykurovacej vody:
Vykurovanie: 65/55 °C
Príprava teplej vody: 80/60 °C

Rozvod vykurovania v kotolni
Zdroj tepla je umiestnený v 1. podzemnom podlaží objektu. Kotol má samostatné vývody na prípravu teplej vody a na vykurovanie. Vykurovacia voda je z kotla kotlovým čerpadlom vedená do anuloidu (hydraulický okruh č. 1) a následne pomocou obehového čerpadla do rozdeľovačov a zberačov vetvy 1 a vetvy 2 (hydraulický okruh č. 2). Pred rozdeľovačmi sú nainštalované regulačné ventily a pred zberačmi regulátory tlakovej diferencie. Tieto dve armatúry sú vzájomne kapilárne prepojené a zabezpečujú hydraulické vyváženie vetiev 1 a 2.

Na rozdeľovač a zberač vetvy 1 sú napojené byty 1, 3, 5 a spoločné priestory, pričom rozdeľovač a zberač vetvy 2 je napojený na byty číslo 2, 4 a 6. Na každej vetve sú inštalované uzatváracie a vypúšťacie armatúry, teplomery a merače tepla.

Na prípravu teplej vody je vykurovacia voda kotlovým čerpadlom vedená iba do hornej vykurovacej špirály bivalentného zásobníka. Príprava teplej vody je prednostne zabezpečená reguláciou kotla. Solárny systém na sezónnu prípravu teplej vody pozostáva z dvoch kolektorových polí, každé obsahuje päť sériovo zapo­jených kolektorov. Všetky medené rozvody sú vedené pod stropom a popri stenách, pričom uchytené budú na konzolách a závesoch. Potru­bia sú vedené so spádom 0,5 percent tak, aby ich bolo možné odvzdušniť na najvyššom mieste.

Odvod spalín a prívod vzduchu na horenie
Odvod spalín a prívod vzduchu na horenie plynového kondenzačného kotla je v úseku od kotla po pripojenie dymovodu na komínové teleso zabezpečený koncentrickým potrubím s rozmermi 100/60 mm (privádzaný vzduch/spaliny). Komínové teleso je tiež vyhotovené v koncentrickom prevedení. Pri tomto konkrétnom type plynového kondenzačného kotla, kto­rý možno zaradiť podľa zhotovenia do skupiny C, spaľovanie paliva nezávisí od vetrania kotolne. V technickej miestnosti preto nie sú nutné žiadne otvory pre prívod a odvod
vzduchu.

Odvod kondenzátu od plynového kotla je riešený pomocou kotlového nástavca na odvod kondezátu a plastovej hadice pripojenej na kanalizáciu objektu.
–>–>
Vykurovacia sústava
V tomto bytovom dome ide o konvekčné vykurovanie (vykurovacie telesá): 65/55 °C, pričom potreba tepla na vykurovanie je 21,019 kW. Vykurovacia sústava pozostáva z doskových vykurovacích telies a dekoračných telies v kúpeľni.

Rozvodné potrubia k vykurovacím telesám na jednotlivých podlažiach sú z medených potrubí, ktoré sú izolované tepelnou izoláciou hrúbky 20 mm. Vykurovacie telesá sú pripojené prostredníctvom pripájacej armatúry s uzatvárateľnými ventilmi. Na ventilovej vložke sú upevnené termostatické hlavice.

Regulácia vykurovania
Celá prevádzka vykurovacej sústavy bude úplne automatická. Zdroj tepla – plynový kondenzačný kotol – je regulovaný prostredníctvom kotlovej ekvitermickej regulácie. V režime vykurovania je výkon kotla a chod obehového čerpadla modulovaný v závislosti od vonkajšej teploty. Aby sa pre obyvateľov domu zabezpečil komfort, dodávka teplej vody je v prednostnom režime. Výkon kotla a chod obehového čerpadla sú modulované na základe zvoleného rozdielu teploty medzi zásobníkom a výstupom z kotla.

Solárny systém má vlastnú reguláciu, ktorá na základe rozdielu kolektorovej teploty a teplôt v jednotlivých zásobníkoch spúšťa alebo vypína príslušné obehové čerpadlá. V prípade nedostatočného výkonu solárneho systému zabezpečí regulácia spustenie špičkového zdroja tepla – teda plynového kondenzačného kotla.

Jedinečný Tvrdošín
Realizácia tohto bytového domu bola ukončená na jeseň 2010. Cena za meter štvorcový v tom čase vychádzala na 900 €, pričom ide o 6 nájomných bytov.

Okrem kolektorov je dom vybavený aj kvalitnými drevenými oknami s trojsklom, ktorých vlastnosti by mali minimalizovať možné tepelné mosty, a celá budova je dôkladne zaizolovaná 27 centimetrovou vrstvou polystyrénu. Tento projekt vypracovali odborníci zo Stavebnej fakulty STU v Bratislave už v roku 2007 na podnet Ministerstva výstavby a regionálneho rozvoja.

Podľa projektovej dokumentácie spracovala Tamara Leontievová
Podklady a FOTO: Ing. Dušan Orgoník

Článok bol uverejnený v časopise Správa budov.