Køling
Et af de vigtigste salgsargumenter for lavenergi- og passivhuse er den høje komfort. Til den høje komfort hører også kravet om, at overtemperaturer skal begrænses mest muligt.
Ved design af passivhuse sætter man normalt overtemperaturgrænsen til 25 grader. Via simuleringsprogrammet PHPP 2007 beregner man antallet af timer, hvor rumtemperaturen overstiger 25 grader.Overtemperaturer kan naturligvis opstå ved kraftigt solindfald, særligt om sommeren. Det er vigtigt, at designeren allerede i den tidlige planlægningsfase vurderer risikoen for overtemperaturer og foreslår løsninger til at modvirke dette. Passive tiltag som solafskærmning, natkøling via åbne vinduer og forøget ventilation foretrækkes.
Køling via jorden kan med fordel bruges, idet køleeffekten næsten er gratis. Grundprincippet er at køle indblæsningsluften. Systemets primære formål at forvarme den friske luft om vinteren, således at friskluft-temperaturen - før varmeveksleren i ventilationsanlægget - er over 0 grader. Dette eliminerer risikoen for tilisning af varmeveksleren i ventilationsanlægget. Køleeffekten er således en ”gratis” sidegevinst.
Følgende to principper er hyppigt brugte i passivhuse
- Køling af indblæsningsluft via jordrør
- Køling af indblæsningsluft via væskebåren jordkreds. Køleeffekten her er dog begrænset, da den er knyttet til ventilationsmængde og temperaturforskel; for enfamiliehuse på omkring 200 m2 vil effekten på varme sommerdage udgøre ca. 500-700 W, dvs. ca. 3 W/m2 etageareal.
Køling af indblæsningsluft via jordrør
Ved et enfamiliehus er 40-60 m plastrør (fx Ø 180 mm) nedlagt i en dybde på ca. 1,5 m typisk passende.
Den friske luft afkøles via passagen i røret. Systemet er meget simpelt og har været brugt i mange år i passivhuse.
Det er dog vigtigt, at jordrøret udføres med et passende fald, således der ikke optræder lunker i røret, hvor kondensvand kan samle sig og give bakterievækst. Luftindtaget til jordrøret skal endvidere udføres med en filteranordning samt der skal være afløb for kondensvand. Tryktabet i jordrøret er meget afhængig af rørdiameter, om der bruges et langt jordrør eller der benyttes parallelkoblede jordrør. Tryktabet ligger typisk på 10-30 Pa.
Køling af indblæsningsluft via væskebåren jordkreds
Dette system er blevet meget populært indenfor de sidste 2-3 år. Væsken i jordslangen køler indblæsningsluften via en væske/luft-veksler.
Der benyttes en slangelængde, som er den halve størrelse af ventilationsflowet. Dvs. er ventilation 200 m3/h, benyttes normalt en slangelængde på ca. 100 meter. Slangen nedgraves typisk i en dybde på 1,5 meter (ø 32 mm slange)
Fordelen ved dette system fremfor jordrøret er elimineringen af risikoen for bakterier i indblæsningsluften, samt at det er meget simpelt at nedgrave jordslangen.
Systemet er dog lidt mere komplekst med varmeveksler, cirkulationspumpe og styring. Elforbruget til cirkulationspumpen kan holdes meget lavt, idet systemet kun bør køre, når der er et reelt behov for køling eller forvarmning (styring sørger for det).
For et system til enfamiliehuse ligger elforbruget typisk på 10-20 kWh om året. Varmeveksleren vælges så stor, at tryktabet - og dermed ekstra elforbrug til ventilatorerne - er meget begrænset, typisk omkring 10 Pa.
Værktøj til dimensionering af jordkøling
Passivhaus Institut i Darmstat har udviklet et gratis beregningsprogram ”phluft10” til dimensionering af jordrør til køling og forvarmning af friskluft. Programmet kan downloades fra www.passiv.de. Der findes endnu ikke noget program på markedet til design af væskebåren jordkreds.
Figuren nedenfor viser et eksempel på temperaturforløbet beregnet med ”phluft10” hen over året for henholdsvis jordtemperatur (rød kurve), temperatur for udeluft (grøn kurve) samt temperatur for udeluft efter passage igennem et jordrør (gul kurve). På de varmeste sommerdage opnås en afkøling på typisk 7-10 grader.
