Ing. Viktor Zbořil BAHAL SYSTEM VĚTRÁNÍ RODINNÝCH DOMŮ

Transkript

1 VĚTRÁNÍ RODINNÝCH DOMŮ (PŘEDEVŠÍM V PASIVNÍCH STANDARDECH)

2 1. JAK VĚTRAT A PROČ?

3 VĚTRÁNÍ K ZAJIŠTĚNÍ HYGIENICKÝCH POŽADAVKŮ FYZIOLOGICKÁ POTŘEBA ČLOVĚKA Vliv koncentrace CO 2 na člověka ppm - čerstvý vzduch v přírodě ppm - doporučená úroveň CO 2 ve vnitřních prostorách >1000 ppm - nastávají příznaky únavy a snižování koncentrace >2500 ppm - začíná pocit usínání >5000 ppm - maximální bezpečná koncentrace bez zdravotních rizik ppm - vydechovaný vzduch dospělého člověka Produkce CO 2 jednoho člověka: 3 M š 19 l/ h 0,019 m / h c e c i 350 ppm 0,035% 0, ppm 0,1% 0,001 Potřeba větracího vzduchu na jednoho člověka: š 0 3 V 29,2 m / M 0,019 c c 0,001 0,00035 i e h

4 VĚTRÁNÍ K ZAJIŠTĚNÍ HYGIENICKÝCH POŽADAVKŮ MOŽNOSTI VĚTRÁNÍ Větrání infiltrací (netěsností oken) historie: Okna netěsná a větrání zajišťovala infiltrace spárami. Definováno pomocí spárové průvzdušnosti oken. Větrání otevíráním oken: Nutnost spolupráce obyvatel. Použití mikroventilací polohou kliky. Nucené větrání bez rekuperace (rovnotlaké, podtlakové, přetlakové): Většinou bytové domy. Nutnost pomocných otvorů v konstrukci (podtlak, přetlak). Nucené větrání s rekuperací í( (většinou rovnotlaké): Úspora energie na větrání. Nutná potřeba energie na běh ventilátorů.

5 VĚTRÁNÍ K ZAJIŠTĚNÍ HYGIENICKÝCH POŽADAVKŮ POROVNÁNÍ NA VZOROVÉ BUDOVĚ Vi Vnitřní ř objem O = 300 m 3 Počet obyvatel = 4 osoby Intenzita větrání I = V vět /O= 0,5 h 1 Průtok větracího vzduchu dle doporučené intenzity V vět = 0, = 150 m 3 /h Průtok větracího vzduchu dle počtu obyvatel V vět = 4.30 = 120 m 3 /h

6 SROVNÁNÍ JEDNOTLIVÝCH DRUHŮ VĚTRÁNÍ VĚTRÁNÍ INFILTRACÍ (NETĚSNOSTMI) HISTORICKY Okna byla netěsná a větrání zajišťovala ť infiltrace spárami, definováno pomocí součinitele spárové průvzdušnosti oken: i L 1, m 2.s -1. Pa -0,67 K dosažení stanoveného průtoku 150 m 3 /h je potřeba u dvoupatrového rodinného domu: L spar 68 m Tepelná ztráta větráním: 150 Qvet 1300 i e t t V vet ( 15) W V současné výstavbě již v podstatě neexistují netěsná okna Od roku 2011 existuje ČSN EN 15665, která již vylučuje infiltraci jako přípustnou formu návrhu větrání.

7 SROVNÁNÍ JEDNOTLIVÝCH DRUHŮ VĚTRÁNÍ VĚTRÁNÍ INFILTRACÍ (NETĚSNOSTMI) PŘÍCHOD PLASTOVÝCH OKEN V rámci snahy o úsporu energie začali výrobci oken zlepšovat spárovou průvzdušnost ů : i L m 2.s -1. Pa -0,67 Při stejné délce spár oken po rekonstrukci: L spar 68 m Průtok větracího vzduchu: V 3600i L. L spar. M. 5 3 B B , ,7 m / h 150 m 3 /h versus 10,7 m 3 /h!!! Absolutně nedostatečné větrání. Riziko vzniku plísní, alergií, únava obyvatel.

8 SROVNÁNÍ JEDNOTLIVÝCH DRUHŮ VĚTRÁNÍ VĚTRÁNÍ INFILTRACÍ (NETĚSNOSTMI) PŘÍCHOD PLASTOVÝCH OKEN Ko oncentrace CO 2 [p ppm] Koncentrace CO ř ě 2 při větrání 11 m 3 /h PODMÍNKY Pro jednoduchost porovnání uvažováno: Stálá přítomnost 4 osob Konstantní průtok větracího vzduchu po celý den Čas [h] 7h 27h

9 SROVNÁNÍ JEDNOTLIVÝCH DRUHŮ VĚTRÁNÍ VĚTRÁNÍ SE ZPĚTNÝM ZÍSKÁVANÍM TEPLA (REKUPERACÍ) e t p te t p 15 t t % i e t p 0, CC 150 t t 1, W V QZZT.. c. i p

10 SROVNÁNÍ JEDNOTLIVÝCH DRUHŮ VĚTRÁNÍ SROVNÁNÍ MAXIMÁLNÍCH ZTRÁT Větráníbez zpětného získávání tepla: 150 t t 1, V QbezZZT.. c. i p W Větrání se zpětným získáváním tepla: 150 t t 1, W V Q ZZT.. c. i p Q 1678 bezzzt podíl 7 Q 354 4, ZZT

11 SROVNÁNÍ JEDNOTLIVÝCH DRUHŮ VĚTRÁNÍ SROVNÁNÍ NÁKLADŮ Větrání bez zpětného získávání tepla: Větrání se zpětným získáváním tepla: E bezzzt 4835 kwh / rok tarif 3 Kč / kwh CENA Kč / rok E 967 kwh / rok E ZZT príkon ventilátorů 50 W E E ventilatoru c tarif E CENA ZZT kwh / rok E ventilatoru 3 Kč / kwh Kč / rok kwh / rok Rozdíl ceny = = 8976 Kč/rok

12 SROVNÁNÍ JEDNOTLIVÝCH DRUHŮ VĚTRÁNÍ VĚTRÁNÍ SE ZPĚTNÝM ZÍSKÁVANÍM TEPLA (REKUPERACÍ) Konce entrace CO 2 [ppm m] Koncentrace CO 2 při větrání 150 m 3 /h PODMÍNKY Pro jednoduchost porovnání uvažováno: Stálá přítomnost 4 osob Konstantní t průtok větracího vzduchu po celý den Čas [h]

13 2. PASIVNÍ A TÉMĚŘ NULOVÉ DOMY

14 CO JSOU PASIVNÍ DOMY? Základní předpis TNI Zjednodušené výpočtové hodnocení a klasifikace obytných budov s velmi nízkou potřebou tepla na vytápění Rodinné domy Pasivní dům 1. Střední hodnota součinitele prostupu tepla U m 0,22 W/(m 2 K) podle ČSN Přívod čerstvého vzduchu do všech pobytových místností í nucené větrání ě s rekuperací 3. Účinnost zpětného získávání tepla z odváděného vzduchu η > 75 % 4. Neprůvzdušnost obálky budovy n 50 0,6 h 1 5. Nejvyšší teplota vzduchu v pobytové místnosti θ i < 27 C 6. Měrná potřeba ř tepla na vytápění ě E A 20 kwh/(m 2 a) 7. Potřeba primární energie z neobnovitelných zdrojů na vytápění, přípravu teplé vody a technické systémy budovy PE A 60 kwh/(m 2 a)

15 ZÁKLADNÍ PRAVIDLA DOBRÉHO NÁVRHU PD

16 POMĚR TEPELNÝCH ZTRÁT V RŮZNĚ ZATEPLENÝCH DOMECH Ing. Viktor Zbořil Tepelná ztráta prostupem a neřízeným větráním pro I = 0,5 (1/h) Konstrukce Součinitelé prostupu tepla U (W/m 2,K) ČSN : Požadované Doporučené Dop. pasiv Stěna vnější 030 0, , ,12 Střecha 0,24 0,16 0,10 Podlaha k zemině 0,45 0,30 0,15 Okna 1,70 1,20 0,60 Celková tepelná ztráta (kw) 11,9 85 8,5 55 5,5 Zpracoval: Ing. Jan Schwarzer, Ph.D.

17 POMĚR TEPELNÝCH ZTRÁT V RŮZNĚ ZATEPLENÝCH DOMECH Ing. Viktor Zbořil Konstrukce Celková tepelná ztráta (kw) Součinitelé prostupu tepla U (W/m 2,K) Požadované Doporučené Dop. pasiv 11,9 85 8,5 55 5,5 Prostupem 8,4 4,9 2,0 Objem RD = 652 m 3 I = (0,5 1/h); vnitřní objem Větráním 3,5 3,5 3,5 Podíly tepelných ztrát Větráním Větráním Větráním Prostupem Prostupem Prostupem Zpracoval: Ing. Jan Schwarzer, Ph.D.

18 POMĚR TEPELNÝCH ZTRÁT V RŮZNĚ ZATEPLENÝCH DOMECH Ing. Viktor Zbořil Snížení TZ větráním Řízené větrání s rekuperací tepla Konstrukce Celková tepelná ztráta (kw) Neřízené větrání Řízené větrání 5,5 2,9 Prostupem 2,0 2,0 Větráním 3,5 0,9 Podíly TZ Větráním Prostupem Větráním Prostupem Zpracoval: Ing.Jan Schwarzer,Ph.D.

19 TEPELNĚ IZOLAČNÍ A VZDUCHOTĚSNÁ OBÁLKA DOMU SYSTÉMOVÉ HRANICE NEPRŮVZDUŠNOST n 50 =0,6 h 1 50 Pa odpovídá zhruba větru 9 m/s Ekvivalentní otvoru o průměru 10 cm (zanedbán součinitel kontrakce) Měrný tepelný tok větráním H vět =5,6 W/K Měrný tepelný tok prostupem H pro =85 W/K vět Každých 0,1 h 1 znamená pro modelový dům ztrátu větráním 370 W navíc Pasivní dům musí větráním ztrácet pouze jednotky procent tepla => NULOVÁ INFILTRACE! VĚTRÁNÍ SE ZPĚTNÝM ZÍSKÁVANÍM TEPLA JE NEZBYTNÁ SOUČÁST PASIVNÍCH DOMŮ

20 3. DIMENZOVÁNÍ NUCENÉHO VĚTRÁNÍ

21 DIMENZOVÁNÍ NUCENÉHO VĚTRÁNÍ PRŮTOKY Výkonová kritéria stanovuje normačsn EN 15665: Trvalé větrání (průtok venkovního vzduchu) Nárazové větrání (průtok odsávaného vzduchu) Požadavek Intenzita větrání Dávka venkovního vzduchu na osobu Kuchyně Koupelny WC [h 1] [m3/(h.os)] [m3/h] [m3/h] [m3/h] Minimální hodnota Doporučená č hodnota 0, ,

22 DIMENZOVÁNÍ NUCENÉHO VĚTRÁNÍ Větrání s konstantním průtokem 150 m 3 /h: 150 t t 1, W V QZZT c. i p Větrání s proměnným průtokem v čase 80 a 150 m 3 /h 9 hodin 150 m 3 /h 15 hodin 80 m 3 /h 80 t t 1, W V Q ZZT 80.. c. i p,

23 DIMENZOVÁNÍ NUCENÉHO VĚTRÁNÍ SROVNÁNÍ NÁROKŮ NA ENERGIE Větrání s konstantním průtokem 150 m 3 /h: Větrání s proměnným průtokem v čase 80 a 150 m 3 /h 9 hodin 150 m 3 /h 15 hodin 80 m 3 /h E ZZT 967 kwh / rok príkon ventilátorů 50 W E E ventilatoru c E ZZT kwh / rok E ventilatoru tarif 3 Kč / kwh CENA Kč / rok kwh / rok E ZZT 685 kwh / rok príkon ventilátorů 50 W príkon ventilátorů E E ventilatoru c tarif E ZZT 2 E 3 Kč / kwh ventilatoru W kwh / rok CENA Kč / rok kwh / rok Pouze dobrým návrhem a naprogramováním ovladače (nebo čidlo CO 2 ): úspora %

24 DIMENZOVÁNÍ NUCENÉHO VĚTRÁNÍ MATERIÁLY POTRUBÍ

25 DIMENZOVÁNÍ NUCENÉHO VĚTRÁNÍ KONCOVÉ PRVKY

26 4. VĚTRÁNÍ JAKO NÁSTROJ OHŘEVU A CHLAZENÍ

27 CHLAZENÍ A VYTÁPĚNÍ VZDUCHEM Q CHLEZENÍ M. c. t kalorimetrická rovnice Mezní t=10 C 270 t t 1, W Qchl V vet vz cvz i p Nutný obtok ZZT! Zisk od slunce v letních obdobích přes nezastíněné okno je až W. Při užití venkovního stínění s účinností 80 % je zisk 2400 W. VYTÁPĚNÍ Mezní t=15 C 270 t t 1, W V Qtop.. c. p i Bez použití cirkulačního vzduchu nelze použít jako monovalentní zdroj vytápění.

28 CHLAZENÍ A VYTÁPĚNÍ VZDUCHEM!!! NUCENÉ VĚTRÁNÍ S REKUPERACÍ NENÍ KLIMATIZACE!!!

29 DĚKUJI ZA POZORNOST