Energetická efektívnosť 10. Medzinárodná konferencia. Energy efficiency 10th International Conference

Transcription

1 Energetická efektívnosť 10. Medzinárodná konferencia Energy efficiency 10th International Conference Udržateľné využívanie prírodných zdrojov energie na národnej a regionálnej úrovni Sustainable Use of Natural energy Sources on National and Regional Level Slovensko, Banská Bystrica, Hotel Lux Október 2012

2 Slovenská technická univerzita v Bratislave Stavebná fakulta Katedra technických zariadení budov Potenciál úspor pre zníženie energetickej náročnosti Prof. Ing. Dušan Petráš, PhD. 17. október 2012

3 Cieľ: SMERNICA EÚ O ENERGETICKEJ HOSPODÁRNOSTI BUDOV Podporiť znižovanie energetickej náročnosti budov prostredníctvom nákladovo efektívnych opatrení (nové a existujúce budovy). Príprava Certifikátu a identifikácia Ziskových opatrení na základe smernice vyžaduje implementovať: Metodiku pre výpočet energetickej hospodárnosti budov (EN ISO 13790); Uplatnenie noriem pre nové a existujúce budovy; Certifikačný systém budov; Pravidelnú kontrolu a hodnotenie kotlov, vykurovacích a klimatizačných systémov Energetický audit (Smernica 2006/32 EC, EN 15217)

4 ENERGETICKÝ AUDIT BUDOV Tvar budovy Normalizované Klíma Klíma Skutočné Normalizované Užívanie Užívanie Skutočné Skutočné/ Normalizované Techn. zariadenia Techn. zariadenia Skutočné EÚO Investície Úspory Návratnosť [euro] [euro/yr] [year] 1. Energet. úsporné sprchy ,9 2. Autom. regul. systému ,6 3. Prevádzka a údržba ,0 4. SZT ,5 5. Ventil s termost. hlavicou ,4 6. Izolácia rozvodov, ventilov ,8 7. Zateplenie strechy ,4 Ziskové opatrenia ,0

5 National reference values and climatic data Software for Auditing/Certification Slovenská technická univerzita v Bratislave, Stavebná fakulta, Katedra TZB Actual building Building geometry and properties Input based on European and National laws, regulations and standards Indoor conditions and Internal heat sources EN xxxxx Heating systems Ventilation systems Domestic hot water systems Fans and pumps Lighting Various equipment Cooling Automation and controls STN EN xxxxx ENSI EAB Software Energy need and energy use Delivered energy per energy carrier Heat loss coefficients Energy efficiency measures ET curve

6 Čo ovplyvňuje potenciál energetických úspor? Systém TZB Obvodové konštrukcie Elektrické systémy Prevádzka / Typ užívateľa

7 Najčastejšie ENCON opatrenia v stavebných konštrukciách: Zlepšenie tepelného odporu stavebných konštrukcií, resp. súčinitela prechodu tepla Zateplenie striech EÚO V STAVEBNÝCH KONŠTRUKCIÁCH Zateplenie podlahy, resp. stropu Výmena okenných konštrukcií EÚO v stavebných konštrukciách Ovplyvnené parametre Dodatočná tepelná izolácia, obvodové steny Súčiniteľ prechodu tepla, (infiltrácia) * Utesnenie stykov vo fasáde Oprava konštrukcií dverí Utesnenie okien, dverí Oprava okien Nové okná Dodatočná tepelná izolácia, strecha Dodatočná tepelná izolácia, podlaha Infiltrácia Infiltrácia Infiltrácia Infiltrácia Súčiniteľ prechodu tepla, infiltrácia, slnečné zisky Tepelný odpor Tepelný odpor

8 ZATEPLENIE OBVODOVÉHO PLÁŠŤA Tepelný odpor konštrukcie, resp. súčiniteľ prechodu tepla Všeobecné rozdelenie zateplovacích systémov Kontaktné Odvetrané Hrúbky aplikovaných izolačných materiálov od 10 do 15 cm Dôvody zatepľovania Energetické (úspory energie) Hygienické (zamedzenie vzniku plesní, zatekanie,...) Druh stavebnej konštrukcie Vonkajšia stena a šikmá strecha nad obytným priestorom so sklonom > 45 obnovené budovy, ostatné budovy maximálna hodnota U W/(m 2.K) nové budovy odporúčaná hodnota 0,46 0,32 Plochá a šikmá strecha < 45 0,30 0,20 Strop nad vonkajším prostredím a) 0,30 0,20 Strop pod nevykurovaným priestorom b) 0,35 0,25 Odpor pri prestupe tepla na vonkajšom povrchu konštrukcie je R se = 0,04 m 2.K/W. a) Odpor pri prestupe tepla na vnút. povrchu konštruk. je R si = 0,17 m 2.K/W (tep. tok zhora nadol). b) Odpor pri prestupe tepla na vnút. povrchu konštruk. je R si = 0,10 m 2.K/W (tep. tok zdola nahor).

9 Zateplenie striech: ZATEPLENIE STRECHY Tepelný odpor konštrukcie, resp. súčiniteľ prechodu tepla Všeobecné rozdelenie striech Prídavné tepelnoizolačné systémy (jedno a dvojplášťová) Strecha s opačným poradím vrstiev (obrátená strecha) Hrúbky aplikovaných izolačných materiálov od 10 cm Možnosť aplikácie Položením izolácie na stropnú konštrukciu (nevykurovaný podstrešný priestor) Izolácia použitá v konštrukčnej skladbe strechy (medzi krokvami,...)

10 ZATEPLENIE PODLAHY, RESP. STROPU Zateplenie podlahy, resp. stropu: Tepelný odpor konštrukcie, resp. súčiniteľ prechodu tepla Hrúbky aplikovaných izolačných materiálov od 4 cm do 10 cm Možnosť aplikácie Nalepením izolácie na spodnú časť stropu nevykurovaného suterénu Izolácia použitá v konštrukčnej skladbe podlahy

11 Druh stavebnej konštrukcie Okná v obvodovej stene, strešné okná a dvere do priestoru s trvalým pobytom ľudí Dvere do ostatných priestorov - bez následného zádveria - s následným zádverím VÝMENA OKENNÝCH KONŠTRUKCIÍ rekonštruované budovy maximálna hodnota U ok,n W/(m 2.K) nové budovy odporúčaná hodnota 2,0 1,7 Zasklené steny bez požiadavky 2,0 Ma obnovované a nové budovy sa odporúča použiť zasklenie, ktorého súčiniteľ prechodu tepla je U g 1,5 W/(m 2 K). 4,3 5,5 3,0 4,0

12 EÚO V SYSTÉMOCH VYKUROVANIA Hydraulické vyregulovanie a inštalácia termostatických hlavíc Zateplenie potrubných rozvodov a armatúr Automatická regulácia a nočný útlm teploty Výmena zdroja tepla EÚO v systémoch vykurovania Hydraulické vyregulovanie systému vykurovania Inštalácia termostatických ventilov Výmena nefunkčných termostatických ventilov Inštalácia uzavretej expanznej nádoby Odstránenie netesností Tepelná izolácia potrubných rozvodov, armatúr atď. Oprava a nastavenie automatického regulačného systému Nový automatický regulačný systém Nočný teplotný útlm Nastavenie horáka/kotla Vyčistenie kotla Nový horák/kotol Sekvenčné riadenie horáka Zamedzenie cirkulácie v neprevádzkovaných kotloch Inštalácia spalinovej klapky Manuál prevádzky a údržby Ovplyvnené parametre Vnútorná teplota Vnútorná teplota Vnútorná teplota Distribučný systém Distribučný systém Distribučný systém Automatická regulácia kontrola teploty Automatická regulácia kontrola teploty Nočný teplotný útlm Účinnosť zdroja tepla Účinnosť zdroja tepla Účinnosť zdroja tepla Účinnosť zdroja tepla Účinnosť zdroja tepla Účinnosť zdroja tepla P & Ú / energetický manažment

13 NAJČASTEJŠIE EÚO V SYSTÉMOCH VYKUROVANIA Hydraulické vyregulovanie a inštalácia termostatických ventilov: Vnútorná teplota miestnosti aj 26 C Regulačný rozsah termostatických hlavíc od 18 do 24 C Pohľady na vyregulovanie sústavy Pozitívny: zmena parametrov vnútorného prostredia Negatívny: výmena nízkoodporových armatúr za vysokoodporové (zmena tlakových pomerov)

14 NAJČASTEJŠIE EÚO V SYSTÉMOCH VYKUROVANIA Zateplenie potrubných rozvodov a armatúr: Nedostatočná hrúbka a kvalita izolačných materiálov na potrubiach V minulosti používaná plstená izolácia má vyšší súčiniteľ tepelnej vodivosti Vplyv kvality tepelnej izolácie sa výrazne prejavuje už pri malých hrúbkach 9 mm zníži straty o 69 % 19 mm zníži straty o 77 % Menovitá svetlosť potrubia a armatúr DN do od 22 do35 30 Najmenšia hrúbka izolačnej vrstvy pri λ = 0,035 W/m.K (mm) od 40 do 100 rovnaká hrúbka ako DN potrubia nad Rozvody a armatúry podľa riadku 1 a 4 v drážkach a prestupoch stropov, potrubia vo vykurovaných priestoroch, pripojovacie potrubie vykurovania do dĺžky 8 m 50 % požiadaviek riadkov 1 až 4

15 NAJČASTEJŠIE EÚO V SYSTÉMOCH VYKUROVANIA Automatická regulácia a nočný útlm teploty: Schopnosť regulačných orgánov zabezpečiť požadovanú teplotu interiéru Nočný útlm predstavuje špecifickú a cielenú dobu poklesu teploty počas noci, víkendov,... Dôvod použitia regulácie a nočného útlmu: Energetický (zlá koncepcia rozdelenia regulovateľných okruhov, bez nočného útlmu teploty,...) Funkčný (zlá prevádzkovateľnosť sústavy, malá možnosť korekcie prevádzky vs. potreby energie )

16 NAJČASTEJŠIE EÚO V SYSTÉMOCH VYKUROVANIA Výmena zdroja tepla: Výmena zdrojov s nízkou účinnosťou Kvalitný projekt, audit resp. posúdenie možnosti lokality Najhospodárnejšia prevádzka zdroja tepla je pri cca. 80% tepelného výkonu Na hospodárnosť zdrojov tepla vplýva okrem iných: Výkonové zaťaženie zdroja tepla Prevádzka zdroja tepla (vyššia účinnosť pri dlhšom období prevádzky)

17 Najčastejšie ENCON opatrenia v systémoch prípravy teplej vody (TV): Úsporné sprchové hlavice Termostatický zmiešavač Automatická regulácia teplej vody EÚO V SYSTÉMOCH PRÍPRAVY TV Zateplenie distribučného systému teplej vody EÚO v systéme prípravy TV Úsporné sprchové hlavice Časové ovládanie prevádzky spŕch Termostatický zmiešavač, sprchy Ovplyvnené parametre Potreba vody Potreba vody Potreba vody Časové riadenie prevádzky cirkulačných čerpadiel TV Oprava netesností Tepelná izolácia potrubných rozvodov, armatúr atď. Termostatické riadenie teploty TV Inštalácia tepelného čerpadla Spätné získavanie tepla z odpadovej vody Manuál prevádzky a údržby Distribučný systém Distribučný systém Distribučný systém Automatická regulácia kontrola teploty Účinnosť zdroja tepla Účinnosť zdroja tepla P & Ú / energetický manažment

18 Úsporné sprchové hlavice: Nižší prietok armatúrou EÚO V SYSTÉMOCH PRÍPRAVY TV Osadený prevzdušňovač prúdu, tzv. perlátor Prietok je postačujúci z hygienického hľadiska Termostatický zmiešavač: Rýchle nastavenie vhodnej teploty vody Bez zbytočného odpúšťania vody Ako náhrada za ručne nastavovateľnú batériu Racionálne správanie sa užívateľov

19 Automatická regulácia TV: Regulácia dodávky TV EÚO V SYSTÉMOCH PRÍPRAVY TV Časové spínanie nabíjania zásobníkov TV Doba nabíjania,... Nové regulátory dokážu obsluhovať aj obvody TV Zateplenie distribučného systému TV: Rozvody teplej vody je nutné izolovať po celej dĺžke Je nutné izolovať i rozvody studenej vody Dôvod zateplenia distribučného systému TV: Zníženie kvality teplej vody na výstupe z batérie (zimné obdobie) Zníženie kvality studenej vody na výstupe z batérie (letné obdobie) Teplota TV v mieste odberu nemá trvale poklesnúť pod 50 C

20 EAS v1.0 Rýchla a ľahká obsluha aplikácie vychádza z európskeho štandardu Databáza obsahuje: 42 bytových domov 8 typických rodinných domov Výpočet pre dve klimatické pásma (-11 C a -18 C) Štruktúra EAS v1.0: 1. Fotodokumentácia 2. Výkresová dokumentácia 3. Popis objektu 4. Technicko ekonomické posúdenie 5. Grafická prezentácia 6. Čo je energetický audit...

21 EAS v1.0 - budova 1. Fotodokumentácia Pohľad na vybranú budovu Identifikácia objektu 2. Výkresová dokumentácia Technické podklady (pôdorys, pôdorys typického podlažia,...) Potrebné rozmery (výpočet vykurovaných priestorov,...) Popis obvodového plášťa, vykurovacieho systému a systému prípravy teplej vody

22 EAS v1.0 - budova 3. Technicko ekonomický výpočet Výpočet: Energetických úspor Investícií Návratnosti Výpočet individuálnych opatrení Obvodový plášť budovy Vykurovací systém (záleží od želania zákazníka) Tri základné domény energetických opatrení: Teplá voda

23 Tri základné domény energeticky úsporných opatrení TV VS OP Slovenská technická univerzita v Bratislave, Stavebná fakulta, Katedra TZB Prof. Aplikácia opatrenia Energeticky úsporné opatrenia Zateplenie obv odov ej steny Obv odov ý plášť budov y Zateplenie podlahy resp. stropu Zateplenie strechy Nov é okná Tab. 1 Energeticky úsporné opatrenia na obvodovom plášti budovy Prof. Aplikácia opatrenia Energeticky úsporné opatrenia Automatická regulácia sy stému Izolácia rozv odov a v entilov Vy kurov ací sy stém Rekonštrukcia kotolne (nov ý kotol, príslušenstv o,...) Hy draulické v y regulov anie a osadenia ventilov s termostatickými hlavicami Tab. 2 Energeticky úsporné opatrenia na vykurovacom systéme Prof. Aplikácia opatrenia Energeticky úsporné opatrenia Úsporné sprchov é hlav ice Teplá v oda Termostatická batéria Nov ý automatický riadiaci sy stém teplej v ody Izolácia rozv odov a armatúr Tab. 3 Energeticky úsporné opatrenia v príprave teplej vody

24 Energetický potenciál Slovenská technická univerzita v Bratislave, Stavebná fakulta, Katedra TZB Prof. Opatrenie Percento možností energetických úspor OP Obv odov ý plášť % VS Vy kurov ací sy stém % TV Teplá v oda 5-10 % Tab. 4 Energetický potenciál pre jednotlivé opatrenia na úsporu energie Vstupné hodnoty Náklady na GJ tepla alebo m3 zemného plynu Výpočet celej budovy alebo jedného bytu Investície predstavujú náklady na: Investície Náklady na dodávku Projekčné práce Inštalácie Skúšky (tlaku,...) Dane

25 4. Grafická prezentácia Energetické úspory: Obvodový plášť budovy (modrá) Vykurovací systém (zelená) Príprava teplej vody (červená) Spotreba energie pred / po Percentuálny podiel pre jednotlivé profesie

26 ĎAKUJEM ZA POZORNOSŤ