Budova a energie ENB větrání

Transkript

1 CT 52 Technika prostředí LS 2013 Budova a energie ENB větrání 11. Přednáška Ing. Olga Rubinová, Ph.D. 1

2 Osnova předmětu týden přednáška 1 Faktory ovlivňující kvalitu vnitřního prostoru 2 Tepelná pohoda a rovnováha člověka 3 Vlhkost v budovách 4 Hodnocení tepelně vlhkostního mikroklimatu budov 5 Vzduch, který dýcháme 6 Hodnocení a zvyšování kvality vzduchu 7 Hygienické požadavky na pracovní prostředí 8 Energetická náročnost a legislativa ČR 9 ENB vytápění a chlazení 10 ENB osvětlení a teplá voda 11 ENB větrání 12 Problematika nízkoenergetických budov 13 Další složky mikroklimatu budov

3 Vzduchotechnika v energetickém hodnocení budov Systém vytápění Systém větrání Systém přípravy teplé vody Systém chlazení Úprava vlhkosti vzduchu Osvětlení

4 Referenční budova VZT doprava vzduchu a ZZT Větrání Měrný příkon ventilátoru systému nuceného větrání P SFPahu,R W.s/m Účinnost zpětného získávání tepla systému nuceného větrání s objemovým průtokem větracího vzduchu do 7500 m3/hod η H,hr, R % 60 Účinnost zpětného získávání tepla systému nuceného větrání s objemovým průtokem větracího vzduchu nad 7500 m3/hod η H,hr, R % 40

5 Referenční budova VZT - vlhčení Úprava vlhkosti vzduchu Účinnost zdroje úpravy vlhkosti systému vlhčení η RH+,gen,R % 70 Účinnost zdroje úpravy vlhkosti systému odvlhčení η RH-,gen,R % 65 Účinnost zpětného získávání vlhkosti systému nuceného větrání η RH,r,R % 0

6 Charakteristika VZT zařízení Hodnocená budova /zóna Typ větracího systému Energo-nositel Tepelný výkon Chladící výkon Pokrytí dílčí potřeby energie na větrání Jmenovitý elektrický příkon systému větrání Jmenovitý objemový průtok větracího vzduchu Měrný příkon ventilátoru systému nuceného větrání SFP ahu (-) (-) (kw) (kw) (%) (kw) (m 3 /hod) (W.s/m 3 ) Referenční budova x x x x x x x Hodnocená budova /zóna

7 Vlhkostní bilance prostoru M Množství vody pro vlhčení nebo odvlhčování (kg/den) V průtok vzduchu (m 3 /h) x měrná vlhkost vnitřního a venkovního vzduchu v g/kg, m L produkce vodní páry / os. n L počet osob s současnost výskytu osob) t = 20 C RH = 40 % x = 5,8 g/kg M w hpr = ρ 1000 ( x x ) ( V m n s) i e L L t = 26 C RH = 50 % x = 10,5 g/kg x p = 8 až 9 g/kg Průměrná měsíční vlhkost vzduchu (g/kg) m x 2,8 3,0 3,6 4,6 6,4 8,0 9,2 8,9 7,5 5,6 4,3 3,3

8 Energie na zvlhčování / odvlhčování vzduchu Q w Výkon pro odpaření vody na páru (kwh/m) f pr korekce na skutečnou provozní dobu v důsledku regulace vzduchového výkonu jako u čerpadel ,278 Q w = M wl = d f pr M w

9 Pomocná energie ve VZT Pro distribuci energie jednotlivými systémy TZB je zapotřebí další pomocná energie na ventilátory, kde P je příkon ve W a f váhový činitel regulace P Qp =. f pr. h 1000 pr d [ kwh] ev Qp =. f pr. h 1000 pr d [ kwh]

10 10

11 Úspory energie ve VZT Elektrická energie Příkon ventilátoru - SFP (Specific Fan Power) Nízké tlakové ztráty potrubní sítě FM + regulace ventilátorů Teplo ZZT (recyklace tepla do vzduchu nebo vody) Kaskádové větrání (např. garáží) Chlazení Volné chlazení (i vodní) Vysoce účinné zdroje Aktivní využití slunečního záření Plynule regulovatelná čerpadla Regulace výkonu (IŘM) 11

12 ZZT vzduch vzduch ÚČINNOST ZZT η = t t skut teor

13 ZZT úspora tepla Potřeba tepla pro ohřev venkovního vzduchu při trvalém větrání v závislosti na intenzitě větrání a teplotním faktoru (účinnosti) ZZT.

14 Vzduchotechnika mikroskopická 14

15 Tepelné čerpadlo vzduch vzduch a ohřev teplé vody Větrání se ZZT a ohřev teplé vody

16 Zpětné získávání vlhkosti

17 Aktivní využití solárního záření Kapalinové a vzduchové kolektory Dvojité energetické fasády 17

18 ZZT kutilské větrací jednotky Účinnost při průtoku 10m 3 /hod 30 cm min. 55 % 45 cm min. 70 % 60 cm min. 82 %

19 Krb a teplovzdušné vytápění a větrání

20

21 Třídy energetické účinnosti VZT jednotek dle EUROVENT třída rychlost v ref [m.s-1] n ref [%] ZZT Δp ref [Pa] A 1, B 2, C 2, D 2, E 2, < E No requirements

22 Ekodesign - ventilátory Evropská unie prostřednictvím směrnice Ecodesign Directive 2009/125/EC (směrnice ErP) vytvořila rámec k nastavení požadavků na ekologické projektování u produktů spotřebovávajících elektrickou energii. Účelem směrnice Ecodesign je zlepšení environmentálních vlastností produktů v průběhu celého jejich životního cyklu. Tato směrnice je součástí cílů , jejichž účelem je dosáhnout zvýšení energetické účinnosti o 20% a navýšení podílu energie vyráběné z obnovitelných zdrojů o 20% do roku Tato směrnice bude mít vliv na mnoho produktů, včetně televizí, ledniček a ventilátorů. Od 1. ledna 2013 budou muset ventilátory s elektrickým příkonem v rozmezí 125 W a 500 W dosahovat předepsaných hodnot minimální účinnosti. Od 1. ledna 2015 vstoupí v platnost vyšší hodnoty předepsané minimální účinnosti.

23 Parametry ventilátoru dnes 1750

24 Ventilátor s EC motorem Vliv regulace na energetickou účinnost 24

25 25

26 Požadovaná vzduchotěsnost OP budov Doporučené hodnoty celkové intenzity výměny vzduchu n 50,N dle tab. 1 ČSN Větrání v budově n 50 [h -1 ] Přirozené 4,5 Nucené 1,5 Nucené se zpětným získáváním tepla 1,0 Nucené se zpětným získáváním tepla v budovách se zvláště nízkou potřebou tepla na vytápění (pasivní domy) 0,6 26

27 Vzduchotěsnost místností E1 5.NP n = 0,309 p 0,608 n = 0,386 p 0,545 n = 0,386 p 0,545 n 50 = 3,3 n 50 = 3,3 n = 0,386 p 0,545 n 50 =10,2 n 50 =13,4 n = 0,386 p 0,545 n 0,561 = 1,134 p 0, 485 n = 2,001 p 27

28 Vzduchotěsnost staveb utěsnění výplní otvorů Požadavek pro pasivní domy n 50 0,6 h -1 28

29 Vzduchotěsnost staveb 29

30 30

31 Zemní výměníky Kapalinové (solanka) Vzduchové pro sání venkovního vzduchu cirkulační 31

32 Zemní výměník 32

33 Zemní výměník 33

34 Zemní výměník 34

35 Zemní výměník mikrobiální kontaminace Antimikrobiální vnitřním povrchem (přídavek stříbra) Pozor kondenzát a radon, rychlost vzduchu max. 3 m/s, lépe jíl než písek 35

36 Zemní výměník varianty provedení pro letní a zimní provoz 36

37 Zemní výměník výpočet změny teploty vzduchu tin tin t in t s t out t in 37

38 Zemní výměník 38

39 Zemní výměník teplota zeminy 39

40 Zemní výměník chladicí výkon při větracím režimu 40

41 Zemní výměník cirkulační provedení 41

42 ZVT Stanovení velikosti 42

43 ZVT kapalinový 43

44 ZVT kapalinový 44

45 45

46 Údržba zařízení = podmínka hygienického provozu Prvky typického systému chlazení a vytápění RD v USA 46

47 Doporučená údržba VZT zařízení v obytném prostředí Odstranit únik vody nebo stojící vodu v potrubí Vyčištění a vysušení kondenzátní vany u chladiče vzduchu, ověření připojení kondenzátního potrubí pravidelná údržba zvlhčovače vzduchu, je-li používán VZT jednotky konstruovat (navrhovat) s ohledem na snadnou údržbu a čištění s revizními otvory pro vyjmutí čištěných dílů Vláknitá nebo jiná izolace musí být vyměněna je-li vlhká, zapáchající, nebo plesnivá VZT potrubí nemá být čištěno párou nebo jiným mokrým způsobem 47

48 Odborník ví stále více o stále menším počtu věcí. Nakonec ví opravdu všechno - o ničem. Murphy 48