Gépészet

Passzívházgépészet

A passzívház központi gépészeti egysége egy légkomfort szellőztetőberendezésen alapul. Ez logikusan következik definíciójából, miszerint egy passzívház fűtése – és hűtése – alapvetően a szellőztetésen keresztül történik. E rendszerek evolúciója a következő lépcsőfokokon haladt keresztül.

Hővisszanyerős szellőztetőberendezés

A kiindulás a hővisszanyerős szellőztetőberendezés volt. A szellőztetés egyaránt szolgál komfort és energetikai célokat. A légkomfort szellőztetőrendszer folyamatosan cseréli a levegőt a lakótérben. Azokban a helyiségekben, ahol tiszta levegőre van szükség (hálószoba, gyerekszoba, nappali, dolgozószoba) légbefúvást, a szennyezett levegőjű helyiségekből (konyha, fürdőszoba, WC) pedig légelszívást végez. A beérkező levegő egy finomszűrőn keresztül jut a lakásba, mely a por és a pollenek nagy részét kiszűri, ily módon tisztább levegőt enged be, mintha az ember kinyitná az ablakot. A folyamatos légcsere szabályozza a relatív nedvességtartalom szintjét, csökkenti a párakicsapódás, a penészedés rizikóját. A rendszer emellett közel hússzor annyi energiát takarít meg, mint amennyi az üzemeltetéséhez szükséges! A kifújt levegőben lévő hőenergia nagy részét (akár 90%-át!) – egy keresztáramú, kereszt-ellenáramú, ellenáramú vagy rotációs hőcserélő segítségével – átadja a beszívott friss levegőnek. A 0 °C-os friss levegőt például a lakótérből elszívott 20 °C-os levegő 18 °C-osra előmelegíti, miközben a kifújt levegő hőmérséklete lecsökken 12 °C körülire. Ez a rendkívül hatékony hővisszanyerés jelentősen csökkenti a szellőztetési hőveszteséget, teljes egészében azonban még nem fedi le egy passzívház szükséges fűtési energiaigényét. A befújt levegőt ezért a hővisszanyerés után kezdetben kevésbé energiahatékony módon, elektromos utánfűtéssel vagy vizes kaloriferrel melegítették tovább.

Szellőztetés integrált légfűtéssel

Következő lépés az volt, hogy a gyártók a hőcserélő után beépítettek egy levegő-hőszivattyút is, amely a távozó levegőtől további hőenergiát vont el, mely energiával tovább fűtötték a befújandó levegőt. A hőcserélőből távozó 12 °C-os levegő hőmérsékletét a hőszivattyú 0 °C alá csökkenti, s az így nyert hőenergiával 40-50 °C-ra felfűti a befúvó ágon az előbbi példában 18 °C-ra előmelegített friss levegőt.

Passzívház kompaktkészülék

Harmadik lépésként sikerült elérni, hogy a már említett levegő-hőszivattyú annyi energiát nyerjen a távozó levegőből, amivel még a használati meleg vizet is fel lehet fűteni. A kompaktkészülékeknek ez a családja egy 200-300 literes bojlert tart melegen csak a levegőből kinyert hőenergiával. Ez a berendezés egymaga megoldja egy passzívház szellőztetését, fűtését és használati melegvíz-előállítását is. A rendszer éves energiafelhasználása e funkciókra – 4 személyt és 120 m² lakóteret alapul véve – nem éri el a 2000 kWh-t. Az első piacképes passzívház kompaktkészüléket Christof Drexel fejlesztette ki 1996-97-ben.

Kompaktkészülék felületfűtéssel

Negyedik lépésben a gyártók lehetővé tették ennek a technológiának felhasználását a passzívháznál magasabb energiaszükségletű épületek számára is. Ezt úgy érték el, hogy nemcsak a távozó levegő hőenergiáját használták fel, hanem további külső levegőt is vezettek a levegő-hőszivattyúba vagy pedig a levegő-hőszivattyú helyett folyadék-hőszivattyút alkalmaztak és a földhő bevonása szolgáltatta a szükséges többletenergiát, amivel felületfűtést (padló-, fal- vagy mennyezetfűtést) lehet kiegészítő fűtésként üzemeltetni.

Passzívházaknál akkor használják ezt a megoldást, mikor a fűtést függetleníteni akarják a légcsere mértékétől, pl. amikor kevés személy lakik egy relatív nagy házban. Ekkor a személyek alapján indokolt légcsereszám nem mindig elegendő a ház levegő által való kifűtéséhez. (Ez már előfordulhat egy 200 m²-es lakásban is, ahol csak két fő tartózkodik.)

A passzívház kompaktkészülékek térnyerése arra vezethető vissza, hogy minimális a helyigényük, kiépítési- és szervizköltségük, s emellett akár 80%-kal alacsonyabb a fogyasztásuk, mint a több komponensből felépített megoldásoknak.