Сгради с почти нулево потребление на енергия
В последните години климатичните проблеми не остават незабелязани. Акцент се поставя върху намаляването на човешките действия, причина за измененията на климата, по отношение на емисиите и първичното потребление на енергия, свързани както с промишлени, така и с други действия. В тази връзка Европейският съюз си е поставил за цел да намали потреблението на първичната енергия най-малко с 20% до тази година чрез Директива 2010/31/ЕС, чиито обхват е широк и обхваща различни сектори. Сякаш по наложено е схващането, че с потреблението си промишлеността най-силно засяга околната среда. Противно на това схващане обаче в Директивата най-засегнат е жилищният сектор, защото домакинствата имат същия принос като промишлеността по отношение на потреблението на първична енергия и емисиите.
Графиката илюстрира, че около 50% от потреблението ни на енергия може да бъде отнесено към тези два сектора като само транспортът е 33%.
Източник: Eurostat: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=Archive:Consumption_of_energy
За прилагането на промените, необходими за постигане на целите, определени от Европейския съюз, ефективността в жилищния сектор има голямо значение. Все по-голямо внимание се и ще се обръща на почти нулево енергийни сгради NZEB (Nearly-Zero Energy Buildings). От 2020 всички нови жилищни сгради трябва да имат енергийно въздействие, изразено в kW/ м2 / годишно, което е възможно най-близо до нулата. От 2018 година насам всички нови правителствени сгради трябва да се съобразяват с тези нови разпоредби.
ИЗИСКВАНИЯ, КОИТО ТРЯБВА ДА ПОКРИВАТ СГРАДИТЕ С ПОЧТИ НУЛЕВ РАЗХОД НА ЕНЕРГИЯ:
В тях са включени всички най-съвременни технически решения по отношение на висока енергийна ефективност. При изграждането на нова сграда под внимание се вземат техническата, икономическата и екологичната приложимост, като се приемат решения с висока ефективност като:
- термопомпи;
- когенерация;
- възобновяеми енергийни източници;
- централно отопление.
Тези решения са приети за отопление, топла вода за санитарните водоизточници, климатизация, вентилация – за цялостна обработка на въздуха. За да се осигури оптимално или за да се оптимизира управлението на наличните енергийни ресурси, са необходими прецизно управление и качествен контрол на техническите системи на сградата. Контролът, който може да бъде персонализиран към различни разширения в зависимост от желанията на потребителя, се основава на различни параметри на околната среда и системата. В такива случаи с цел оптимизиране предпочитан вариант е свързването на няколко модулни системи като например: термопомпи, комбинирани с големи вентилационни системи. Такова решение е икономически и енергийно изгодно.
На някои места по света, в които са инсталирани нови системи, предназначени да подпомогнат постигането на нулев разход на енергия, са развити програми, които предоставят икономически стимули за подпомагане на потребителите да компенсират разходите за техническите подобрения.
Когато разполагате с иновативни системи, намаляващи енергийното въздействие, е полезно да разполагате със системи за мониторинг на консумацията на енергия, както и сензори за мониторинг на параметрите на околната среда, за да се отчита ефективното потребление на енергия в сградата. Мониторингът може да бъде с постоянна Wireless връзка с възможност за отдалечен достъп, комбиниран със софтуер с възможност за проследяване на данните.
Според Директива 2010/31/ЕС, решенията, водещи до почти нулево потребление на енергия в сградата, имат голямо разнообразие от приложения:
- еднофамилни къщи от различен тип;
- жилищни блокове;
- офиси;
- образователни сгради;
- болници;
- хотели и ресторанти;
- спортни центрове;
- сгради за услуги за търговия на едро и дребно.
Следователно е ясно, че прилагането на нови високоефективни технологии обхваща пълен набор от различни областти с точността на приетите технически решения според конкретната нужда.
Каква е настоящата ситуация на ниво ЕС? Какъв напредък е постигнат досега?
Според периодичния доклад на ZEBRA 2020, проект, създаден да следи напредъка на внедряването на NZEB, ситуацията е доста разнообразна:
Източник: ZEBRA 2020: https://www.zebra2020.eu/website/wp-content/uploads/2014/08/ZEBRA2020_Strategies-for-nZEB_07_LQ_single-pages-1.pdf
На фигурата, където индексът от 0 до 1 отразява зрелостта на внедряването, е ясно, че все още има много място за прилагането на техническите решения, за да се премине към NZEB. Въпреки че проучването показа, че компонентите за снабдяване са доста лесни, цените са достъпни и комуникацията е ефективна, навлизането на пазара все още не е оптимално. Всъщност е ясно, че в сектора има широко поле за подобрения. Националните политики са в полза на прилагането на тези технологии. Очевидно изводите се основават на средните данни в страните от Европейския съюз. Действителната ситуация вижда големи разлики на местно ниво, където прилагането на висока ефективност вече е задължително или предстои да влезе в сила с високи пазарни очаквания.
Разглеждайки по-подробно относно прилагането на термопомпите, които представляват основното техническо решение от гледна точка на NZEB, изследванията, проведени от комитета ZЕBRA 2020, показаха тези резултати:
Иточник: EURAC Research, Institute for Renewable Energy
Горната схема подчертава технологиите за обработка на въздуха, използвани в редица сгради на NZEB. 75% се отчитат от термопомпи, които от своя страна се разделят според вида на топлинния източник. Най-често срещаните са тези с топлообменник с въздушно охлаждане. След тях се използват термопомпи или агрегати от наземния източник, комбинирани с рециркулация на отработения въздух от въздуховодите (AHU термопомпи).
В заключение: за постигането на целите за изграждане на сградни системи, които ще са с почти нулево енергийно влияние и разход на енергия, са необходими високотехнологични инженерни решения, с възможност системните компоненти да модулират натоварването и да водят до постигането на крайната цел: намаляването на количеството консумирана енергия.
Източници: CAREL
Eurostat: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=Archive:Consumption_of_energy
EURAC Research, Institute for Renewable Energy, article written by Giulia Paoletti, Ramón Pascual Pascuas, Roberta Pernetti and Roberto Lollini ‘Nearly Zero Energy Buildings: An Overview of the Main Construction Features across Europe’
