Energetická náročnost budov a zdroje tepla

Transkript

1 České vysoké učení technické v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov Energetická náročnost budov a zdroje prof.ing.karel Kabele, CSc. 1 Globální oteplování 2 Seminář Vailant

2 Výchozí stav Budovy spotřebovávají více než 40% energie v Evropě ě více než ždoprava a průmysl ů 3 Směrnice 2002/91/EC o energetické náročnosti budov EPDB Hlavní požadavky: obecný rámec metody výpočtu integrované energetické náročnosti budov; použití minimálních požadavků na energetickou náročnost nových budov; použití minimálních požadavků na energetickou náročnost velkých stávajících budov v případě větší modernizace; energetická certifikace budov; pravidelné inspekce kotlů a klimatizačních systémů v budovách; ÚČEL: Stanovit základní nástroje snižování energetické náročnosti: Opatření k nízké energetické náročnosti nových a větších stávajících renovovaných budov (EPBD čl. 4, 5 a 6). Energetické průkazy budov (EPBD čl. 7) Inspekce kotlů a vzduchotechnických zařízení (EPBD čl. 8 a 9). 5 Seminář Vailant

3 Obecný rámec pro výpočet energetické náročnosti budov dle 2002/91 Metoda výpočtu energetické náročnosti budov musí zahrnovat alespoň tato hlediska: a) tepelné vlastnosti budovy (obvodový plášť, vnitřní příčky apod.). Tyto vlastnosti mohou rovněž zahrnovat průvzdušnost; b) zařízení pro vytápění a zásobování teplou vodou, včetně jejich izolačních vlastností; c) klimatizační zařízení; d) větrání; e) zabudované zařízení pro osvětlení (zejména nebytový sektor); f) umístěnía orientace budovy, včetně vnějšího klimatu; g) pasivní solární systémy a protisluneční ochrana; h) přirozené větrání; i) vnitřní mikroklimatické podmínky, včetně návrhových hodnot vnitřního prostředí. 6 Legislativa ČR Směrnice 2002/91/EC o energetické náročnosti budov (EPBD) Základní požadavky směrnice vedou k novelizaci zákonů a vyhlášek Novela zákona 406/2000 Sb., nutné k 1. lednu 2009 zavést požadavky směrnice Zákon 406/2000 Sb., o hospodaření energií Nutná novelizace existujících prováděcích vyhlášek Novela vyhlášky stanoví způsob certifikace budov a způsob výpočtu energetické náročnosti budovy novela vyhlášky y 291/2001 Sb. vyhláška č. 148/2007 Sb. vyhláška je v platnosti od účinnosti nabývá Seminář Vailant

4 Realita... Roční spotřeba energie Ostatní Vytápění technologie 8% 9% Osvětlení 16% Vzt ohřev 14% Výtahy 3% Pára 8% Prádelna 11% Strojní chlazení 11% Příprava TV 14% Kuchyně 6% 9 Energetická náročnost Roční dodaná energie na vytápění,větrání ě ět á íchlazení, úpravu vlhkosti a osvětlení užitá v budově. OZE???? definice ČR.. obnovitelnými zdroji obnovitelné nefosilní přírodní zdroje energie, jimiž jsou energie větru, energie slunečního záření, geotermální energie, energie vody, energie půdy, energie vzduchu, energie biomasy, energie skládkového plynu, energie kalového plynu a energie bioplynu.. (406/2000) 10 Seminář Vailant

5 Energetická náročnost? Hodnota U Tepelné ztráty/zisky Energie na vytápění/chlazení Dodaná energie Dodaná - OZE Primární - Emise CO 2 CO 2 11 Výpočet energetické náročnosti budov dle 2002/91 EC Energy Performance Directive for Buildings Metoda výpočtu energetické náročnosti budov musí zahrnovat alespoň tato hlediska: a) tepelné vlastnosti budovy (obvodový plášť, vnitřní příčky apod.). Tyto vlastnosti mohou rovněž zahrnovatprůvzdušnost; b) zařízení pro vytápění a zásobování teplou vodou, včetně jejich izolačních vlastností; c) klimatizační zařízení; d) větrání; e) zabudovanézařízení zařízení proosvětlení osvětlení (zejména nebytovýsektor); f) umístění a orientace budovy, včetně vnějšího klimatu; g) pasivní solární systémy a protisluneční ochrana; h) přirozené větrání; i) vnitřní mikroklimatické podmínky, včetně návrhovýchhodnotvnitřního prostředí. 12 Seminář Vailant

6 Výpočet energetické náročnosti Vstupy Popis budovy Stavebně technické řešení Technická zařízení budovy Popis provozu Klimadata Výpočet Zónový model budovy Dynamická simulace > zjednodušené výpočty (hodinový až měsíční krok) Výsledek Roční potřeba energie (kwh/rok) 13 Normalizace ENB Roční potřeba energie vztažená k půdorysné ploše budovy Plocha?. conditioned, překlad klimatizovaná, vytápěná kwh/m 2 /rok 14 Seminář Vailant

7 Hodnocení energetické náročnosti budov dle 148/2007 POTŘEBA ENERGIE Klasifikační třídy EN hodnocení energetické náročnosti budovy podle vyhlášky č. 148/2007 Sb., v kwh/m 2 CELKOVÁ DODANÁ ENERGIE DO BUDOVY zahrnující energii dodanou pro Vytápění a větrání, chlazení, vlhčení, osvětlení, OZE, KVET a pomocnou energii potřebnou na provoz systémů 15 Jak to řeší u sousedů 16 Seminář Vailant

8 Podpora ze strany Evropské komise EPDB Concerted action ( ca.org/ Koordinace zavádění směrnice 2002/91 EC Intelligent energy projects evropských projektů pro snížení energetické náročnosti a aplikace EPDB (např. ThermCo, CommonCense, ASIEPI) Buildings platform > BUILD UP Informační portál a evropská profesní síť Mandát EC udělený Comité European de Normalisation (CEN) zpracování technických norem pro zavádění EPDB 17 Evropské normy Technické komise CEN, které řeší normy související s EPDB CEN/TC 89 Tepelná náročnost budov a stavebních prvků, CEN/TC 156 Větrání budov, CEN/TC 169 Světlo a osvětlení, CEN/TC 228 Tepelné v budovách, CEN/TC 247 Regulace pro TZB. 18 Seminář Vailant

9 CEN TC 228 Tepelné v budovách NAVRHOVÁNÍ MONTÁŽ A PŘEJÍMKA PROVOZ METODY PRO VÝPOČET ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI PLOŠNÉ OTOPNÉ A CHLADICÍ SOUSTAVY navrhování teplovodních OS navrhováni soustav s přímotopy navrhování soustav s tepelnými čerpadly Montáž a přejímka teplovodních tepelných soustav Návod pro provoz, obsluhu, údržbu a užívání Tepelné vyžadující kvalifikovano u obsluhu Návod pro provoz, obsluhu, údržbu a užívání Tepelné nevyžadující kvalifikovano u obsluhu Výpočet tepelného výkonu Inspekce kotlů a otopných soustav Výpočtová metoda pro stanovení energetickýc h potřeb a účinností Ekonomické hodnocení energetickýc h systémů v budovách Navrhování zabudovanýc h plošných otopných a chladicích soustav Výpočtová metoda pro stanovení energetických potřeb a účinností Všeobecně Soustavy teplé vody Zdroje( výroba) pro Všeobecné vytápění ě požadavky Otopné Tělesa Rozvody Potřeba TV Rozvody TV Zdroje TV Kotle Tepelná čerpadla Tepelné sluneční Kogenerace CZT Fotovoltaické systémy Biomasa ( Ohřívače vzduchu) 22 Seminář Vailant

10 15316 Tepelné v budovách Výpočtová metoda pro stanovení energetických potřeb a účinností ČSN EN Všeobecně 2 Otopné 3 Teplá Zdroje Tepelné v budovách Výpočtová metoda pro stanovení energetických potřeb a účinností ČSN EN Zisky 1 Všeobecně 2 Otopné Potřeba energie Dodávka energie systémem 3 Teplá Využitelné zisky Zdroje Ztráty 24 Seminář Vailant

11 ČSN EN ČSN Výpočtová metoda pro stanovení energetických potřeb a účinností η em;h;s účinnost sdílení (emise) η distr;h;s účinnosti tidistribuce ib energie 1 η gen;h;c;i účinnost výroby energie zdrojem Všeobecně 2 Otopné 3 Teplá Zdroje Tepelné v budovách Výpočtová metoda pro stanovení energetických potřeb a účinností Část 4 1 až 4 7 : Zdroje pro vytápění ČSN 4 Výroba EN Určena pro stanovení 1 Všeobecně 1 Kotle (102 AJ ) 2 Tepelná čerpadla (130 AJ) Energie dodané Ztráty zdroje Potřeby pomocné energie Podílu zpětně využitelné energie 2 Otopné 3 Tepelné sluneční (52 AJ ) 4 Kombinovaná výroba (24 CZ) C) 3 Teplá 5 Dálkové vytápění ( 20 CZ) 4 Zdroje 6 Fotovoltaické systémy (24 AJ) 7 Spalování biomasy 27 Seminář Vailant

12 ČSN EN Výroba Tepelné v budovách Výpočtová metoda pro stanovení energetických potřeb a účinností Část 4 2 Tepelná čerpadla Podzemní Teplo Země solankou Voda 1 Všeobecně 1 Kotle (102 AJ ) 2 Tepelná čerpadla (130 AJ) Teplo Země vodou Povrchová Tepelné čerpadlo Vzduch 2 Otopné 3 Tepelné sluneční (52 AJ ) 4 Kombinovaná výroba (24 CZ) C) Venkovní vzduch Odpadní vzduch Přímý ohřev 3 Teplá 4 Zdroje 5 Dálkové vytápění ( 20 CZ) 6 Fotovoltaické systémy (24 AJ) 7 Spalování biomasy Typy čerpadel a zapojení Regulace Výpočet roční provozní účinnosti jednotlivých typů zdrojů Rozsáhlá tabulková příloha výpočtová data, koeficienty Příklady výpočtu 28 Děkuji za pozornost Karel Kabele ČVUT FSv, katedra TZB kabele@fsv.cvut.cz 29 Seminář Vailant