Case Study: Modułowy blok pasywny w Toruniu z pompą ciepła De Dietrich

Pompy ciepła sprawdzą się w nowych, jak i modernizowanych budynkach. Tym razem znalazły zastosowanie w modułowym bloku pasywnym, gdzie zapewniają ogrzewanie, chłodzenie i produkcję wody użytkowej. Zobaczmy, jak działa pompa ciepła Modena w połączeniu z instalacją fotowoltaiczną i sufitowym systemem kapilarnym.

Modułowe bloki mieszkalne znajdują zastosowanie jako szybkie i efektywne rozwiązanie problemu braku mieszkań socjalnych i komunalnych. Przykładem jest pierwszy taki budynek w Toruniu, przy ul. Przelot 23F, który powstał w niecałe dwa miesiące i oferuje niskie koszty eksploatacji dzięki energooszczędnym rozwiązaniom. Jest to blok z sześcioma mieszkaniami i lokalem zarezerwowanym na potrzeby handlowe. Producent bloków, firma Vallor S.A., umieściła w nim instalację fotowoltaiczną, a także pompę ciepła Modena 16 kW marki De Dietrich – do ogrzewania, chłodzenia i przygotowywania ciepłej wody użytkowej. Całoroczny komfort termiczny zapewniony jest natomiast dzięki wykorzystaniu sufitowego systemu kapilarnego.  – Budynek jest stworzony z myślą o pasywności rozwiązań w nim zastosowanych. Utrzymując Ep na poziomie mniejszym niż 15 kWh/m2/rok zastosowano rozwiązania niskoenergetyczne, które w połączeniu z bardzo dobrą izolacją cieplną budynku, gwarantują niskie koszty eksploatacji. Produkty, których używamy, zawsze pochodzą od producentów o wiarygodnej historii rynkowej, tak aby móc korzystać bezproblemowo ze wsparcia technicznego oraz jakości gwarancji – wyjaśnia Paweł Szygólski, kierownik biura konstrukcyjnego w Vallor S.A.

Czym są bloki modułowe?

Zacznijmy jednak od wyjaśnienia, czym są i jak powstają bloki modułowe oraz dlaczego można je określić jako pasywne. Bloki modułowe, to nowoczesne konstrukcje mieszkaniowe, złożone z prefabrykowanych jednostek mieszkalnych. Firma Vallor S.A., oferuje trzy główne konfiguracje: BASIC (4 jednostki), COMPACT (8 jednostek) i MULTI (16 jednostek), które tworzą jedną kondygnację. Podane ilości jednostek mieszkalnych obok typu budynku, odnoszą się do pojedynczego poziomu. – Liczba jednostek mieszkalnych jest więc zależna od ilości kondygnacji w budynku. Jeśli opcja BASIC posiada 3 kondygnacje, wówczas ogólna liczba mieszkań w tym budynku wynosi 4×3, czyli 12 mieszkań – tłumaczy Paweł Szygólski z Vallor S.A.

Każda jednostka mieszkalna o powierzchni 35 m² zawiera salon z aneksem kuchennym, pokój mieszkalny, łazienkę oraz pomieszczenie pomocnicze, z możliwością aranżacji według własnych potrzeb. – Budowa mieszkań w domach wielorodzinnych ukierunkowana została na produkcję seryjną. Powtarzalność pojedynczego mieszkania składającego się z trzech modułów + współdzielonego modułu korytarza, daje możliwość realizowania cyklu produkcyjnego. Cykl ten pozytywnie wpływa na redukcję czasu przygotowania modułu mieszkalnego oraz minimalizuje koszty użytych materiałów – wyjaśnia Szygólski.

Bloki modułowe mogą osiągać wysokość do czterech kondygnacji i są wyposażone w windę osobową dla zwiększenia komfortu mieszkańców. Jakie są ich zalety?

• – Szybkość budowy – moduły są prefabrykowane w fabryce i dostarczane na miejsce inwestycji, co znacząco skraca czas budowy. Proces ten trwa zaledwie kilka tygodni.
• – Elastyczność – możliwość dostosowania modułów do lokalnych warunków gruntowych poprzez montaż na ławach fundamentowych lub płycie fundamentowej.
• – Energooszczędność – bloki spełniają standardy budynków pasywnych, co przekłada się na niskie koszty eksploatacji.
• – Niezależność energetyczna – opcjonalna instalacja fotowoltaiczna oraz bank energii, dostosowana do warunków lokalnych, zmniejsza negatywny wpływ na środowisko.

Dlaczego pompa ciepła Modena sprawdzi się w nowoczesnych blokach modułowych?

Pompy ciepła Modena są idealnym rozwiązaniem dla nowoczesnych bloków modułowych, dzięki łatwemu montażowi, wysokiej efektywności energetycznej, szerokiemu zakresowi pracy i elastyczności zastosowań. Ich zaawansowane funkcje zarządzania i możliwość integracji z innymi systemami grzewczymi i chłodzącymi, sprawiają, że są doskonałym wyborem dla efektywnych energetycznie i ekologicznych budynków modułowych.

• – Łatwy i prosty montaż

Pompy ciepła Modena typu monoblok, cechują się prostym i szybkim montażem, co minimalizuje czas i koszty z nim związane.

• – Efektywność energetyczna i ekologia

Modena wykorzystuje czynnik chłodniczy R32, który ma trzykrotnie niższy wskaźnik ocieplenia globalnego (GWP), w porównaniu do czynnika R410A. Dzięki temu, pompy są bardziej przyjazne dla środowiska, co jest kluczowe w kontekście nowoczesnego budownictwa modułowego, które dąży do zmniejszania negatywnego wpływu na środowisko.

• – Wydajność w różnych warunkach

Pompy ciepła Modena oferują szeroki zakres pracy – ogrzewanie przy temperaturach zewnętrznych do -25°C, natomiast chłodzenie przy temperaturach zewnętrznych do +43°C. To sprawia, że są one wszechstronne i mogą działać efektywnie w różnych warunkach klimatycznych.

• – Szeroki zakres mocy

Dostępne modele pomp o mocy od 4 do 16 kW, zarówno z zasilaniem jednofazowym, jak i trójfazowym, umożliwiają dostosowanie do różnorodnych potrzeb instalacji grzewczych i chłodzących w blokach modułowych.

• – Wydajna pompa obiegowa i zintegrowane zarządzanie

Modena jest standardowo wyposażona w wydajną pompę obiegową, czujnik przepływu, naczynie przeponowe, zawór bezpieczeństwa, manometr i filtr skośny. Dodatkowo, możliwość integracji z systemami BMS, dzięki protokołowi Modbus, umożliwia kompleksowe zarządzanie instalacją.

• – Elastyczność zastosowań

Pompy ciepła Modena nadają się do instalacji ogrzewania podłogowego oraz chłodzenia za pomocą klimakonwektorów. Możliwość integracji z instalacją solarną i podgrzewaczem c.w.u. oraz zarządzanie zaworami przełączającymi i pompą obiegu wtórnego, zwiększa ich wszechstronność i funkcjonalność.

• – Inteligentne funkcje

Modena oferuje funkcje takie jak inteligentne odszranianie, tryb eco, tryb cichy, tryb urlopowy oraz funkcję dezynfekcji termicznej. To wszystko przyczynia się do komfortu użytkowników i efektywnego zarządzania energią w budynkach modułowych.

• – Praca w kaskadzie

Możliwość pracy w kaskadzie do 6 pomp ciepła, pozwala na zastosowanie w większych instalacjach komercyjnych, co jest korzystne dla większych kompleksów modułowych.

Jak działa ogrzewanie i chłodzenie kapilarne?

Wspomnieliśmy już, że w przypadku toruńskiego bloku pasywnego, pompa ciepła Modena zapewnia ogrzewanie i chłodzenie przy wykorzystaniu sufitowego systemu kapilarnego. Jak zatem działa ten system? Jest to zaawansowany technologicznie sposób regulacji temperatury w pomieszczeniach, który wykorzystuje zainstalowane w suficie rurki lub panele z mikrokanałkami, przez które przepływa woda lub inny nośnik ciepła. Woda jest najczęściej stosowanym medium, ponieważ doskonale przewodzi ciepło i jest ekonomiczna w eksploatacji.

Rurki lub panele z mikrokanałkami są rozlokowane równomiernie wzdłuż całej powierzchni sufitu. Dzięki temu, gdy woda przepływa przez te elementy, ciepło jest równomiernie rozprowadzane i przekazywane do pomieszczenia. Jest to bardzo efektywny sposób ogrzewania, ponieważ ciepło emitowane jest w kierunku, w którym znajdują się użytkownicy pomieszczenia, co zmniejsza straty energetyczne.

System ogrzewania sufitowego kapilarnego można łatwo regulować za pomocą termostatów, które kontrolują przepływ wody przez rurki lub panele. Dzięki temu, można precyzyjnie ustawić temperaturę w pomieszczeniu w zależności od potrzeb.

Natomiast w przypadku chłodzenia sufitowego kapilarnego stosuje się płyn chłodniczy, który przepływa przez rurki lub panele z mikrokanałkami, które absorbują ciepło z pomieszczenia, a następnie przekazują je do płynu chłodzącego. Podobnie jak w przypadku ogrzewania, chłodzenie sufitowe kapilarne jest łatwe do kontrolowania za pomocą termostatów, które regulują przepływ płynu chłodzącego. To pozwala na utrzymanie komfortowej temperatury w pomieszczeniu, nawet podczas gorących dni.

Pompa ciepła, fotowoltaika i system sufitowy kapilarny – jakie są zalety tych rozwiązań?

W nowoczesnym bloku pasywnym, który wykorzystuje pompy ciepła, instalacje fotowoltaiczne oraz ogrzewanie i chłodzenie sufitowe kapilarne, współpraca tych technologii tworzy zaawansowany system, który zwiększa efektywność energetyczną i jednocześnie zmniejsza wpływ na środowisko.

Pompa ciepła jest jednym z najbardziej efektywnych sposobów ogrzewania i chłodzenia budynków, a jej efektywność można dodatkowo zwiększyć, korzystając z energii słonecznej wyprodukowanej przez panele fotowoltaiczne. Panele fotowoltaiczne generują energię elektryczną, która może być wykorzystywana do zasilania pompy ciepła. W ten sposób obniżane są koszty eksploatacji systemu grzewczego i chłodzącego oraz zwiększa się niezależność energetyczna budynku.

Pompa ciepła dostarcza ciepło lub chłód do systemu sufitowego, który rozprowadza te temperatury równomiernie po całej powierzchni sufitu, zapewniając optymalny komfort termiczny. – W dniu prezentacji obiektu, mimo panujących na zewnątrz bardzo wysokich temperatur, w budynku utrzymana została temperatura około 20 st.C. – wspomina Grzegorz Kaszlewicz, Manager Techniczny Regionu OZE w BDR Thermea Poland.

System sufitowy kapilarny ze względu na swoją dużą powierzchnię wymiany ciepła jest wyjątkowo efektywny w przenoszeniu energii, co idealnie współgra z charakterystyką pracy pompy ciepła.

Wszystkie te technologie mogą być zintegrowane za pomocą nowoczesnych systemów zarządzania budynkiem, które umożliwiają monitorowanie i optymalizację zużycia energii w czasie rzeczywistym. Dzięki temu można precyzyjnie regulować pracę systemów, w zależności od aktualnego zapotrzebowania na ciepło i energię.

• 

• 

• 

• 

Budynek pokazowy to dopiero początek

Rosnące obostrzenia w zapotrzebowaniu energetycznym zapewne spowodują przewagę rynkową produktów zeroemisyjnych. Budynki pasywne integrujące nowoczesne technologie, będą więc coraz bardziej cenione na rynku nieruchomości z powodu swojej nowoczesności, efektywności i niskich kosztów utrzymania. Bloki pasywne mogą okazać się ciekawą alternatywą dla budownictwa przyszłości, przez to, że są zarówno ekonomiczne, jak i przyjazne dla środowiska, a przy tym oferują mieszkańcom komfort i zaawansowane rozwiązania technologiczne. Aby jednak stały się one w pełni niezawodne, ważne jest, aby stawiać na sprawdzone, a przez to pewne półprodukty oraz sprzęt. – Dla naszej firmy, najważniejszymi czynnikami przy wyborze urządzeń grzewczych jest trwałość, która musi wpisywać się w założenia długoletniego użytkowania budynku modułowego. Z racji pasywności budynku, zwracamy również uwagę na wysoką klasę energetyczną produktów, połączoną ze zrównoważoną ceną. Uważamy, że urządzenia grzewcze to produkty na lata, dlatego ich koszty użytkowania, z każdym kolejnym rokiem eksploatacji, powinny pozostawiać więcej oszczędności w portfelu – wyjaśnia Paweł Szygólski.

Budynek powstały w Toruniu przy ulicy Przelot 23 F jest budynkiem demonstracyjnym, w którym powstało już biuro handlowe. Lokalizacja blisko autostrady A1 sprawia, że łatwo umówić się na spotkanie, aby pokazać na żywo wszelkie możliwości, jakie oferuje inwestycja. Budynek przeszedł pozytywnie odbiory techniczne i w najbliższych dniach cztery mieszkania ulokowane na piętrze zostaną oddane najemcom. – Jest to doskonała okazja, do tego, aby badać na bieżąco proces użytkowania oraz zbierać dane pozwalające rozwijać produkt – tłumaczy Szygólski. Jednocześnie, myśląc o produkcji seryjnej, firma realizuje plan uruchomienia fabryki, która zwiększy możliwości w zakresie jeszcze większej dostępności mieszkań.

Przeczytaj także:

• – Instalacja kaskady pomp ciepła De Dietrich w Szkole Podstawowej w Lasecznie
• – Instalacja kaskady kotłów De Dietrich w Szkole Podstawowej w Kamieńsku
• – Instalacja kaskady pomp ciepła i kotła olejowego w Szkole Podstawowej w Dębie
• – Instalacja kaskady kotłów De Dietrich w zajezdni MZK w Pabianicach
• – Instalacja kaskady pomp ciepła Alezio S w Urzędzie Miejskim w Węgrowie
• – Ogrzewanie hybrydowe w Infores Business Park
• – Sanktuarium w Kałkowie-Godowie korzysta z hybrydowych rozwiązań grzewczych
• – Zielony Kompleks Dwór Ostoya z kaskadą pomp ciepła HPI S
• – Szpital w Starachowicach po gruntownej termomodernizacji z kaskadą pomp ciepła