NET ZERO ENERGY BUILDING: тепловой насос + VRV + солнце = 0

Офис Zeller Group
Офис Zeller Group – новое двухэтажное
здание в промышленной зоне Хертена
Здание, в котором располагается офис компании Zeller Group в Хертене (Германия), известно как проект net Zero Energy Building (nZEB). Практически нулевое энергопотребление обеспечивается здесь за счет применения солнечных панелей и комбинации VRV-системы с тепловым насосом Altherma от компании Daikin.

Сфера деятельности Zeller Group — инженерные системы зданий, в частности, системы кондиционирования. Сложно придумать лучшую площадку для демонстрации их преимуществ, чем собственный офис. Немецкий опыт будет полезно изучить и нам, ведь рост цен на энерго­ресурсы и повышение требований к энергоэффективности в конце концов приведут к тому, что тепловые насосы и солнечные элементы в нашей стране перестанут быть экзотикой.

Тепловой насоса Altherma и системы VRV III
Здание обслуживает комбинация
из теплового насоса Altherma
и системы VRV III
На официальное открытие nZEB, состоявшееся 14 декабря 2010 года, были приглашены журналисты со всей Европы. Был среди них и корреспондент журнала «МИР КЛИМАТА». Огромный интерес европейской общественности к этому событию неслучаен. Это сооружение — прототип домов будущего: согласно директивам Евросоюза к 2020 году в Европе будут строиться только здания с околонулевым энергопотреблением. Разумеется, речь идет о среднегодовой величине потребления — зимой такое строение потребляет больше, чем производит, зато летом способно отдать в городскую сеть столько же энергии, сколько уходит на удовлетворение собственных нужд. Для равномерного распределения нагрузки необходимы эффективные технологии сбора и хранения выработанной энергии. Такие технологии разрабатываются во многих профильных институтах и ассоциациях Европы, и уже сейчас есть определенные успехи. Мы же для простоты будем считать, что здание потребляет ровно столько, сколько производит. Энергия, необходимая для отопления здания, оценивается разработчиками в 9082 кВт•ч/год, еще 2892 кВт•ч/год уходит на кондиционирование воздуха, 1403 кВт•ч/год расходует система вентиляции, 6379 кВт•ч/год — освещение. Наконец, горячая вода «съедает» 2142 кВт•ч/год. Получается, что годовое энергопотребление здания — 21898 кВт•ч, при этом солнечные элементы крыши в состоянии за тот же период выработать более 21900 кВт•ч.

Тепловой насос
Тепловой насос используется для
подогрева пола и производства горячей
воды
Система автоматизации
Здание оснащено системами автоматизации
и многофункциональными контроллерами
В двухэтажном здании Zeller Group 535 квадратных метров отведено под офисные помещения, 800 квадратных метров занимает складская часть. Тепловые характеристики ограждающих конструкций таковы: наружные стены — 0,23 Вт/м2•К, крыша — 0,16 Вт/м2•К, пол — 0,24 Вт/м2•К, окна — 1,3 Вт/м2•К. Базовая тепловая нагрузка ложится на тепловой насос, нагревающий теплоноситель до 35 °C для подогрева пола, VRV-система из одного внешнего и 11 внутренних блоков обеспечивает тепло на пиках потребления. Кроме этого, здание оснащено приточно-вытяжной вентиляцией с рекуперацией тепла. Электричество вырабатывают солнечные элементы SOLYNDRA, представляющие собой трубки, способные поглощать не только прямое, но и отраженное излучение. Большое количество отраженного света обеспечивает новое зеркальное покрытие ZEFFLE. Оно препятствует поглощению солнечного тепла непосредственно крышей, а значит, позволяет снизить потребность в кондиционировании помещений.

Поскольку nZEB — экспериментальная площадка, разнообразные сенсоры фиксируют множество параметров в различных уголках здания. Две тестовые комнаты, на первом и втором этажах, оснащены датчиками температуры, освещенности, влажности и содержания углекислоты. Также фиксируются открывания дверей и окон, оказывающие большое влияние на все системы здания. Освещается офис с помощью флуоресцентных ламп и светодиодов, максимально широко используется и естественный свет: несмотря даже на неизбежные тепловые потери, площадь остекления велика, даже в потолке кое-где есть прозрачные люки.

Благодаря компании DAIKIN, любезно распахнувшей перед журналистами шкафы с автоматикой, вскрывшей фальш-потолок и пол, открывшей доступ к любому оборудованию, читатели «Мира климата» могут самостоятельно оценить качество настоящего немецкого монтажа (см. иллюстрации к статье). Выполняла его инженерная компания AHTOKA.

При компании DAIKIN работает Центр исследования окружающей среды (Environment Research Center), где изучаются самые разные варианты инженерных систем зданий, в том числе высокоэффективные комбинации VRV, тепловых насосов и возобновляемых источников энергии. Данные показывают: затратив киловатт электричества, реально получить более 4 кВт тепла. DAIKIN — весьма популярная в России марка оборудования. Тем не менее, по словам представителей DAIKIN RUS, тепловые насосы Altherma у нас практически не продаются. Говорят, наш климат для них не подходит. Однако, побывав в заснеженном Хертене, где в тот момент было около –7 °C, я подумал: может, дело не в погодных условиях? Может, просто у нас пока не нашлось смельчаков, которые решились бы на строительство экспериментального офиса?

Статью подготовил Сергей Бучин



наши проекты
  • АПИК
  • Университет климата
  • Выставка «Мир климата»
  • АПИК-тест