Příklady nového hodnocení energetické náročnosti budov podle vyhlášky 78/2013 Sb. Ing. Miroslav Urban, Ph.D.

Transkript

1 Příklady nového hodnocení energetické náročnosti budov podle vyhlášky 78/2013 Sb. Ing. Miroslav Urban, Ph.D.

2 2 Obsah prezentace Hodnocení energetické náročnosti budov příklady Případová studie specifika hodncení ENB na příkladech Analýza citlivosti parametru Vliv kvality obálky budovy na ukazatelích energetické náročnosti budovy

3 3 Úvod - rekapitulace předchozí přednášky

4 4 vyhláška 78/2013 Sb. - hodnocení Hodnocení ENB bude probíhat na základě referenční budovy Výpočet ENB Výpočet ENB Referenční budova je: výpočtově definovaná budova téhož druhu, stejného geometrického tvaru a velikosti včetně prosklených ploch a částí, stejné orientace ke světovým stranám, stínění okolní zástavbou a přírodními překážkami, stejného vnitřního uspořádání a se stejným typem typického užívání jako hodnocená budova, avšak s hodnotami referenčních vlastností budovy, jejich konstrukcí a technických systémů budovy uvedených v příloze vyhlášky a referenčních klimatických údajů

5 5 Referenční budova problematika hodnocení výpočtově definovaná budova téhož druhu, stejného geometrického tvaru a velikosti včetně prosklených ploch a částí. stejné orientace ke světovým stranám, stínění okolní zástavbou a přírodními překážkami stejného vnitřního uspořádání se stejným typem typického užívání a klimatických údajů jako hodnocená budova, avšak s referenčními hodnotami vlastností budovy, jejích konstrukcí a technických systémů budovy (specifikováno vyhláškou) Hodnocená budova Referenční budova

6 6 Hodnocení ENB a Třídy EN Průkaz energetické náročnosti budov Požadavky: - celková dodaná energie - neobnovitelná primární energie - průměrný součinitel prostu U em Informativní: - dílčí dodaná energie pro danou činnost

7 7 Příklady řešení technických systémů RD a vliv na hodnocení ENB

8 8 Příklady řešení technických systémů RD Rodinný dům - katalog G Servis CZ, s.r.o. (typ DOMINO) zastavěná plocha 78,4 m 2 obestavěný prostor 435,0 m 3 celková užitková plocha 111,3 m 2 užitková plocha přízemí 57,8 m 2 užitková plocha podkroví 53,5 m 2 sklon střechy 45 orientace hl. vstupu S

9 9 Příklad rodinný dům stavební řešení budovy hodnocení Uem variantní řešení energetických systémů budovy hodnocení dodané E hodnocení npe POTŘEBA TEPLA NA VYTÁPĚNÍ ENERGETICKÉ SYSTÉMY CELKOVÁ DODANÁ ENERGIE NA VYTÁPĚNÍ Celková primární energie Dispozice Stavební řešení Systém vytápění OZE Dodaná energie pro krytí potřeby Neobnovitelná primární energie Obnovitelná primární energie

10 10 Třídy energetické náročnosti budovy Na základě splnění ukazatelů energetické náročnosti budovy Třída energetické náročnosti budovy (hlavní ukazatel) Hlavní ukazatel třídy EN celková dodaná energie E R požadovaná hodnota EN referenční budovy (celková dodaná energie) Klasifikační třída Hodnota pro horní hranici Slovní ;;; A 0, 5 x E R Velmi úsporná B 0, 75 x E R Úsporná C E R Vyhovující D 1,5 x E R Nevyhovující E 2 x E R Nehospodárná F 2,5 x E R Velmi nehospodárná G Mimořádně nehospodárná

11 11 Obálka budovy Hodnocení U em (nová budova) U stěna U podlaha U střecha U okna g okna 0,20 0,25 0,20 1,10 0,70 Q H,nd,a = 49 kwh/m2.rok Uem Uem,R Zóna 1 0,28 0,30 Celkem 0,28 0,30 Ukazatel E R pro U em : 0,94 Splnění požadavku ukazatele EN: => ANO požadavek splněn Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => C - úsporná Q H,nd Potřeba energie na vytápění Hodnocená budova Referenční budova

12 12 Energetické systémy Systémové řešení (účinnosti systémů) Vliv na výši dílčí a celkové dodané energie do budovy Energonositel systému Vliv na výši celkové primární a neobnovitelné primární energie

13 13 Příklad rodinný dům, varianta 1 Energetické systémy varianta 1 Vytápění standardní plynový kotel teplovodní, otopná tělesa Příprava teplé vody Zásobníkový ohřev, spotřeba TV 49 m 3 /rok Zdroj tepla plynový kotel Osvětlení příkon osvětlovací soustavy není znám standardizovaná hodnota -TNI TV VYT OZE

14 Hodnocená budova Referenční budova (c) Miroslav Urban - ČVUT, fakulta stavební, katedra TZB (Energetický audit budov) Hodnocená budova Referenční budova 14 Rodinný dům hodnocení Hodnocení Varianty 1 Celková dodaná energie Neobnovitelná primární energie kwh 117,6 kwh/m kwh 143,9 kwh/m 2 E/Er=0,81 Třída C kwh 135 kwh/m kWh 168 kwh/m 2 E/Er=0,84 Třída C Dílčí dodaná energie na: Vytápění Hodnocená budova 77,6 kwh/m 2.rok Referenční budova 95,9 kwh/m 2.rok Ukazatel ER pro celkovou dodanou energii: 0,81 Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => C - úsporná Přípravu TV 36,0 kwh/m 2.rok 43,1 kwh/m 2.rok 0,84 => C - úsporná

15 15 Příklad rodinný dům, varianta 2 Energetické systémy varianta 2 VYTÁPĚNÍ hlavní zdroj tepelné čerpadlo (Vzduch voda) Potřeba energie na vytápění kryta z 80% VYTÁPĚNÍ Doplňkový zdroj elektrokotel Potřeba energie na vytápění kryta z 20% OHŘEV TV Zásobníkový ohřev, spotřeba TV 49 m 3 /rok Zdroj tepla tepelné čerpadlo OSVĚTLENÍ příkon osvětlovací soustavy není znám standardizovaná hodnota -TNI

16 Hodnocená budova Referenční budova (c) Miroslav Urban - ČVUT, fakulta stavební, katedra TZB (Energetický audit budov) Hodnocená budova Referenční budova 16 Rodinný dům hodnocení Hodnocení Varianty 2 Celková dodaná energie Neobnovitelná primární energie kwh 114 kwh/m kwh 143,9 kwh/m 2 E/Er=0,79 Třída C kwh 139 kwh/m kWh 168 kwh/m 2 E/Er=0,83 Třída C Dílčí dodaná energie na: Vytápění Hodnocená budova 79,9 kwh/m 2.rok Referenční budova 95,9 kwh/m 2.rok Ukazatel ER pro celkovou dodanou energii: 0,83 Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => C - úsporná Přípravu TV 30,6 kwh/m 2.rok 43,1 kwh/m 2.rok 0,71 => B- Velmi úsporná

17 17 Příklad rodinný dům Energetické systémy varianta 2 (podrobnosti výpočtu) Zdroje tepla TČ + elektrodohřev Elektřina pro TČ Energie okolního prostředí pro TČ Elektřina pro elektrodohřev Dodaná energie pro zdroje tepla Budova

18 18 Primární energie hodnocená budova Hodnocení neobnovitelné primární energie,celk. primární energie Energonositel Faktor primární energie Faktor neobnovitelné pe Zemní plyn 1,1 1,1 Černé uhlí 1,1 1,1 Hnědé uhlí 1,1 1,1 Propan-butan/LPG 1,2 1,2 Lehký topný olej 1,2 1,2 Elektřina 3,2 3,0 Dřevěné peletky 1,2 0,2 Kusové dřevo, dřevní štěpka 1,1 0,1 Energie okolního prostředí (elektřina a teplo) 1,0 0,0 Elektřina - dodávka mimo budovu -3,2-3,0 Teplo - dodávka mimo budovu -1,1-1,0 Soustava zásobování teplem s vyšším než 80% podílem obnovitelných zdrojů 1,1 0,1 Soustava zásobování teplem s vyšším než 50% a nejvýše 80 % podílem OZE 1,1 0,3 Soustava zásobování tepelnou energií s 50% a nižším podílem obnovitelných zdrojů 1,1 1,0 Ostatní neuvedené energonositele 1,2 1,2 (c) Miroslav Urban - ČVUT, fakulta stavební, katedra TZB (Energetický audit budov)

19 19 Varianta 2 - zdroj tepla Tepelné čerpadlo CELKEM Energie okolního prostředí Elektřina pro TČ Dohřev elektřinou kwh/rok npe = kwh kwh/rok npe = 0 kwh kwh/rok npe = kwh kwh/rok npe = kwh

20 20 Příklad rodinný dům Energetické systémy varianta 3 Vytápění Elektrické sálavé vytápění Příprava teplé vody Zásobníkový ohřev, spotřeba TV 49 m 3 /rok Zdroj tepla elektrický dohřev Osvětlení příkon osvětlovací soustavy není znám standardizovaná hodnota -TNI TV VYT OZE

21 Hodnocená budova Referenční budova (c) Miroslav Urban - ČVUT, fakulta stavební, katedra TZB (Energetický audit budov) Hodnocená budova Referenční budova 21 Rodinný dům hodnocení Hodnocení Varianty 3 Celková dodaná energie Neobnovitelná primární energie kwh 89 kwh/m kwh 143,9 kwh/m 2 E/Er=0,62 Třída B kwh 266,5 kwh/m kWh 168 kwh/m 2 E/Er=1,58 Třída E Dílčí dodaná energie na: Vytápění Hodnocená budova 54,9 kwh/m 2.rok Referenční budova 95,9 kwh/m 2.rok Ukazatel ER pro celkovou dodanou energii: 0,57 Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => B- Velmi úsporná Přípravu TV 30,6 kwh/m 2.rok 43,1 kwh/m 2.rok 0,71 => B- Velmi úsporná

22 22 Příklad rodinný dům Energetické systémy varianta 4 Vytápění Elektrické sálavé vytápění Příprava teplé vody Zásobníkový ohřev, spotřeba TV 54 m 3 /rok Zdroj tepla elektrický dohřev Solární systém Pouze pro přípravu TV (70% pokrytí) Osvětlení příkon osvětlovací soustavy není znám standardizovaná hodnota 4,4 kwh/m 2 (1,3 kwh/m 2 ) TV VYT OZE

23 Hodnocená budova Referenční budova (c) Miroslav Urban - ČVUT, fakulta stavební, katedra TZB (Energetický audit budov) Hodnocená budova Referenční budova 23 Rodinný dům hodnocení Hodnocení Varianty 4 Celková dodaná energie Neobnovitelná primární energie kwh 89 kwh/m kwh 143,9 kwh/m 2 E/Er=0,62 Třída B kwh 266,5 kwh/m kWh 168 kwh/m 2 E/Er=1,35 Třída D Dílčí dodaná energie na: Vytápění Hodnocená budova 54,9 kwh/m 2.rok Referenční budova 95,9 kwh/m 2.rok Ukazatel ER pro celkovou dodanou energii: 0,57 Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => B- Velmi úsporná Přípravu TV 30,6 kwh/m 2.rok 43,1 kwh/m 2.rok 0,71 => B- Velmi úsporná

24 24 Příklad rodinný dům Energetické systémy varianta 5 Vytápění Elektrické sálavé vytápění Doplňkový zdroj tepla Krbová vložka (pokrytí 15 %) Příprava teplé vody Zásobníkový ohřev, spotřeba TV 54 m 3 /rok Zdroj tepla elektrický dohřev Solární systém Pouze pro přípravu TV (70% pokrytí) Osvětlení příkon osvětlovací soustavy není znám standardizovaná hodnota 4,4 kwh/m 2 (1,3 kwh/m 2 ) TV VYT OZE

25 Hodnocená budova Referenční budova (c) Miroslav Urban - ČVUT, fakulta stavební, katedra TZB (Energetický audit budov) Hodnocená budova Referenční budova 25 Rodinný dům hodnocení Hodnocení Varianty 5 Celková dodaná energie Neobnovitelná primární energie kwh 91,6 kwh/m kwh 143,9 kwh/m 2 E/Er=0,62 Třída B kwh 203 kwh/m kWh 168 kwh/m 2 E/Er=1,19 Třída D Dílčí dodaná energie na: Vytápění Hodnocená budova 54,9 kwh/m 2.rok Referenční budova 95,9 kwh/m 2.rok Ukazatel ER pro celkovou dodanou energii: 0,57 Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => B- Velmi úsporná Přípravu TV 30,6 kwh/m 2.rok 43,1 kwh/m 2.rok 0,71 => B- Velmi úsporná

26 26 Obálka budovy Hodnocení U em (nová budova) U stěna U podlaha U střecha U okna g okna ZZT 0,20 0,30 0,17 1,10 0,70 NE Uem Uem,R Zóna 1 0,26 0,30 Celkem 0,26 0,30 Ukazatel E R pro U em : 0,87 Splnění požadavku ukazatele EN: => ANO požadavek splněn Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => C - úsporná Q H,nd Potřeba energie na vytápění Q H,nd,a = 49 kwh/m2.rok 0,18 0,28 0,15 1,0 0,65 ANO Q H,nd,a = 27 kwh/m2.rok Hodnocená budova Referenční budova

27 Hodnocená budova Referenční budova Hodnocená budova Referenční budova 27 Rodinný dům hodnocení Hodnocení Varianty 6 Celková dodaná energie Neobnovitelná primární energie kwh 65,4 kwh/m kwh 115 kwh/m 2 E/Er=0,57 Třída B kWh 137 kwh/m kwh 139 kwh/m 2 E/Er=0,99 Třída C Dílčí dodaná energie na: Vytápění Hodnocená budova 31,4 kwh/m 2.rok Referenční budova 66,9 kwh/m 2.rok Ukazatel ER pro celkovou dodanou energii: 0,47 Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => A - Mimořádně úsporná (c) Miroslav Urban - ČVUT, fakulta stavební, katedra TZB (Energetický audit budov) Přípravu TV 30,6 kwh/m 2.rok 43,1 kwh/m 2.rok 0,71 => B- Velmi úsporná

28 28 Příklad rodinný dům Energetické systémy varianta 7 Vytápění Elektrické sálavé vytápění Doplňkový zdroj tepla Krbová vložka (pokrytí 15 %) Příprava teplé vody Zásobníkový ohřev, spotřeba TV 54 m 3 /rok Zdroj tepla elektrický dohřev Solární systém Pouze pro přípravu TV (70% pokrytí) Osvětlení příkon osvětlovací soustavy není znám standardizovaná hodnota 4,4 kwh/m 2 (1,3 kwh/m 2 ) Chlazení Split jednotka (obytná část) TV VYT OZE

29 Hodnocená budova Referenční budova (c) Miroslav Urban - ČVUT, fakulta stavební, katedra TZB (Energetický audit budov) Hodnocená budova Referenční budova 29 Rodinný dům hodnocení Hodnocení Varianty 7 Celková dodaná energie Neobnovitelná primární energie kwh 65,4 kwh/m kwh 115 kwh/m 2 E/Er=0,61 Třída B kwh 137 kwh/m kwh 139 kwh/m 2 E/Er=1,13 Třída D Referenční budova: Hodnocená budova: Q C,nd,R =0 kwh Potřeba energie na chlazení (kwh) Dílčí dodané energie na chlazení (kwh) 745 Neobnovitelná primární energie na chlazení (kwh) Celková primární energie na chlazení (kwh) 2 234

30 30 Shrnutí Q H,nd,a = 49 kwh/m2.rok ;Uem = 0,3 W/m2.K; bez ZZT Typ spotřeby varianta 1 varianta 2 varianta 3 varianta 4 varianta 5 Dodaná energie (kwh/rok) Celkem E/E R 0,81 0,79 0,62 0,62 0,62 Třída EN C C B B B Neobnovitelná primární energie (kwh/rok) Celkem E/E R 0,84 0,83 1,58 1,35 1,19 Třída EN C C E D D Q H,nd,a = 27 kwh/m2.rok ;Uem = 0,28 W/m2.K; s ZZT Dodaná energie (kwh/rok) Celkem 9874 E/E R 0,57 Třída EN B Neobnovitelná primární energie (kwh/rok) Celkem Hodnocená budova E/E R 0,99 Třída EN C (c) Miroslav Urban - ČVUT, fakulta stavební, katedra TZB (Energetický audit budov) Referenční budova Odlišná referenční budova od varianty 1 5!

31 31 Elektrické vytápění a podíl OZE

32 32 Rodinný dům vliv energetického systému Ukazatel energetické náročnosti nový RD po RD v režimu nzeb U em,r (W/m 2.K) 0,26 0,23 Q fuel,r (kwh) Q npe,r (kwh) (c) Miroslav Urban - ČVUT, fakulta stavební, katedra TZB (Energetický audit budov)

33 33 Varianty technických systémů označení vytápění větrání příprava teplé vody plynový kotel, teplovodní nucené větrání se zpětným plynový kotel, zásobníkový Varianta 1 otopná soustava, získáváním tepla ohřev energonositel zemní plyn elektřina zemní plyn tepelné čerpadlo, nucené větrání se zpětným Varianta 2 tepelné čerpadlo teplovodní otopná soustava, získáváním tepla elektřina a energie okolního energonositel elektřina elektřina prostředí Varianta 3 kotel na dřevo s akumulačním zásobníkem nucené větrání se zpětným získáváním tepla kotel na dřevo, nepřímo ohřívaný zásobník TV s elektro dohřevem energonositel kusové dřevo elektřina kusové dřevo, elektřina Varianta 4 Přímotopné vytápění pomocí elektrických topných rohoží, nucené větrání se zpětným získáváním tepla přímoohřívaný elektrický zásobník TV energonositel Elektřina elektřina elektřina Varianta 5 elektrický kotel, teplovodní otopná soustava nucené větrání se zpětným získáváním tepla přímoohřívaný elektrický zásobník TV energonositel elektřina elektřina elektřina

34 34 Varianty řešení obálky budovy 55 reálných kombinací obálky budovy

35 35 Hodnocení celkové dodané energie do budovy Graf průběhu celkové dodané energie Q fuel v závislosti na obálce budovy a variantě technického systému Třída A

36 36 Koupená energie do budovy Graf průběhu celkové dodané koupené energie do budovy v závislosti na obálce Varianta technického systému Podíl dodané energie Úspora varianta 1 - zemní plyn 100% 0% varianta 2 -tepelné čerpadlo 31% 69% varianta 3 - kotel na dřevo 108% -8% varianta 4 - el. přímotopný systém 78% 22% varianta 5 - elektrokotel 88% 12%

37 37 Hodnocení neobnovitelné primární energie Porovnání variant technických systémů z pohledu neobnovitelné primární energie Q npe za předpokladu dodržení minimálního legislativního požadavku na obálku budovy

38 38 Hodnocení neobnovitelné primární energie Graf průběhu neobnovitelné primární energie Q npe v závislosti na obálce budovy a technickém systému Požadavek na OZE

39 39 Jak splnit požadavky na ENB pro elektricky vytápěný objekt? Modifikace varianty 4 přímotopné el. vytápění označení Varianta 4.1 Modifikace varianty 4 elektrické přímotopné vytápění Varianta 4 pouze s elektrickým přímotopným vytápěním, bez doplňkového zdroje tepla Varianta 4.2 Elektrické přímotopné vytápění s doplňkovým zdrojem tepla (využití 15%) Varianta 4.3 Elektrické přímotopné vytápění s doplňkovým zdrojem tepla (využití 15%) a hybridním FV systémem s bateriovým úložištěm Modifikace varianty 5 elektrokotel označení Varianta 5.1 Modifikace varianty 5 elektrický kotel, teplovodní vytápění Varianta 5 pouze s elektrickým kotlem, bez doplňkového zdroje tepla Varianta 5.2 Elektrický kotel s doplňkovým zdrojem tepla (využití 15%) Varianta 5.3 Elektrický kotel s doplňkovým zdrojem tepla (využití 15%) a a FTE systémem pro přípravu TV (roční pokrytí 61 %) s podporou vytápění

40 40 Hodnocení celkové dodané energie do budovy Graf průběhu celkové dodané energie Q fuel pro dílčí varianty s využitím elektřiny pro vytápění

41 41 Hodnocení neobnovitelné primární energie Graf průběhu neobnovitelné primární energie Q npe pro dílčí varianty s využitím elektřiny pro vytápění

42 42 Nutný podíl OZE Konverzní faktory pro npe podle vyhlášky 78/2013 Sb. Typ činnosti Konverzní faktor npe pro referenční budovu (-) Konverzní faktor npe pro hodnocenou budovu (-) Vytápění 1,1 3 Příprava teplé vody 1,1 3 Větrání (provoz VZT jednotky) 3 3 Osvětlení 3 3

43 43 Možnosti OZE Termický solární systém pro přípravu teplé vody má využitelné solární pokrytí cca %, tzn. kompenzuje pouze 70 % z 3675 kwh/rok pro přípravu TV, tzn. v tomto případě výpočtově 2296 kwh/rok Fotovoltaický systém pro DR lze smysluplně koncipovat pouze s ohledem na využití elektřiny v objektu v kombinaci s bateriovým úložištěm -přímé využití v objektu mezi 3000 kwh 5500 kwh/rok v závislosti na velikosti FV systému s bateriovým úložištěm (uvažuje se přímé roční využití 3200 kwh z FV systému) Procentuální pokrytí vytápění z krbové vložky závisí na způsobu užívání a potřebě energie na vytápění. V principu se tento podíl může technicky a realisticky pohybovat mezi 15 % - 40 %. (c) Miroslav Urban - ČVUT, fakulta stavební, katedra TZB (Energetický audit budov)

44 44 Podíl OZE a podíl krbové vložky Nutný podíl OZE k celkové dodané energii, nebo nutný podíl pokryt potřeby energie na vytápění krbovou vložkou

45 45 Podíl OZE a podíl krbové vložky současná novostavba s elektrickým přímotopným vytápěním musí mít minimálně podíl 20 % energie z OZE, nebo krbová vložka musí pokrývat minimálně 33 % potřeby energie na vytápění. nzeb RD musí využívat minimálně 30 % energie z OZE, nebo pokrývat potřebu energie na vytápění ze 49 % z krbové vložky Požadavek na kvalitu obálky nového RD po do Požadavek na kvalitu obálky nového RD od Minimální podíl OZE pro nzeb Minimální podíl OZE pro nové budovy do Minimální podíl krbové vložky na vytápění pro nzeb Minimální podíl krbové vložky na vytápění pro nové budovy do % - 33% 30% - 49% -

46 46 Podíl krbové vložky v případě elektricky vytápěných domů se sníženou spotřebou energie je doplňkový zdroj tepla na dřevní hmotu nedílnou součástí technického systému minimální podíl 49 % pro nzeb je podíl, který je technicky prakticky nereálný

47 47 Podíl krbové vložky Minimální podíl krbové vložky potřebě energie na vytápění Systém Elektrické vytápění Elektrické vytápění + fototermický systém Minimální podíl krbové vložky na vytápění pro nzeb Minimální podíl krbové vložky na vytápění pro nové budovy do Minimální podíl krbové vložky na vytápění pro nzeb Minimální podíl krbové vložky na vytápění pro nové budovy do Požadavek na kvalitu obálky nového RD po do % - 35 % Požadavek na kvalitu obálky nového RD od (nzeb) 49 % - 40 % -

48 48 Případová studie - Bytový dům

49 49 Bytový dům Optimalizace stavebně technického řešení bytového domu 104 bytů (1kk 4 kk) byty m 2 parking 2200 m 2

50 50 Bytový dům variantní řešení Variantní řešení technických systémů (vychází z místních podmínek) označení vytápění větrání příprava teplé vody ostatní Varianta 1 - stávající stav Objektová předávací stanice, teplovodní otopné soustava přirozené Objektová předávací stanice, zásobníkový ohřev nejsou další systémy energonositel CZT - CZT - Varianta 2 Objektová předávací stanice, teplovodní otopné soustava nucené větrání, ZZT = 70% Objektová předávací stanice, zásobníkový ohřev nejsou další systémy energonositel CZT elektřina CZT - Varianta 3 Objektová předávací stanice, teplovodní otopné soustava přirozené Objektová předávací stanice, zásobníkový ohřev termický solární systém pro přípravu TV energonositel CZT - CZT energie okolního prostředí Varianta 4 Objektová předávací stanice, teplovodní otopné soustava nucené větrání, ZZT = 70% Objektová předávací stanice, zásobníkový ohřev termický solární systém pro přípravu TV energonositel CZT elektřina CZT energie okolního prostředí Varianta 5 Tepelné čerpadlo přirozené Tepelné čerpadlo nejsou další systémy energonositel elektřina - elektřina -

51 51 Hodnocení ENB Minimální legislativní požadavky (parametry referenční budovy) různé pro varianty s přirozeným větráním (1,3,5) a s řízeným větráním se ZZT (2,4) Ukazatel energetické náročnosti nový BD do Varianta technických systémů č. 1,3,5 nový BD po BD v režimu nzeb U em,r (W/m 2.K) 0,42 0,42 0,37 Q fuel,r (kwh) Q npe,r (kwh) Varianta technických systémů č. 2,4 U em,r (W/m 2.K) 0,42 0,42 0,37 Q fuel,r (kwh) Q npe,r (kwh)

52 52 Bytový dům zatřídění Qfuel Hranice požadavků ENB a klasifikačních tříd EN platí pouze varianty technických systémů č. 1,3,5. Neplatí pro varianty č. 2,4 vyznačena šedě Hranice požadavků ENB a klasifikačních tříd EN platí pouze varianty technických systémů č. 2,4. Hranice neplatí pro varianty č. 1,3,5 vyznačeny šedě

53 53 Bytový dům hodnocení npe Hranice požadavků ENB a klasifikačních tříd EN platí pouze varianty technických systémů č. 1,3,5. Neplatí pro varianty č. 2,4 vyznačena šedě) Hranice požadavků ENB a klasifikačních tříd EN platí pouze variantu technických systémů č. 2,4. Hranice neplatí pro varianty č. 1,3,5 vyznačeny šedě)

54 54 Případové studie - administrativní budova (vliv technických systémů)

55 55 Budova administrativního charakteru Variantní řešení technických systémů * Dálkové teplo s nižším než 50% podílem OZE varianta 1 varianta 2 varianta 3 elektřina, energie okolního Zemní plyn, elektřina CZT*, elektřina převažující energonositel prostředí zdroj tepla plynový kotel Předávací stanice tepelné čerpadlo (90%) elektrodohřev (10%) zdroj chladu kompresorový zdroj kompresorový zdroj tepelné čerpadlo příprava teplé vody nepřímo ohřívaný zásobník nepřímo ohřívaný zásobník nepřímo ohřívaný zásobník Energonositel Faktor PE Faktor npe Podíl OZE Soustava zásobování teplem s vyšším než 80% podílem OZE 1,1 0,1 81 % Soustava zásobování teplem s vyšším než 50% a nejvýše 80 % podílem OZE 1,1 0,3 72,8 % Soustava zásobování tepelnou energií s 50% a nižším podílem OZE 1,1 1,0 10 %

56 56 ADMIN optimalizace Uem Neobnovitelná PE Q np Var 2 CZT + kompresor Var 1 Plynový kotel + kompresor ŘEŠENÍ VAR.3 Var 3 Tepelné čerpadlo ŘEŠENÍ VAR.1 ŘEŠENÍ VAR.2 Průměrný součinitel prostupu tepla Uem

57 57 ADMIN kompenzace max Uem dalším OZE Neobnovitelná PE Q np Var 2 CZT + kompresor Požadavek na OZE Var 1 Plynový kotel + kompresor Var 32 Tepelné CZT + kompresor čerpadlo Průměrný součinitel prostupu tepla Uem

58 58 Adm potřebný podíl energie z OZE Podíl OZE potřebný pro splnění požadavků Q npe pro nzeb Největší podíl energie z OZE pro splnění požadavků nzeb vyžaduje varianta 3 (TČ). Nejmenší podíl vyžaduje varianta 2 (CZT).. varianta 1 varianta 2 varianta 3 RER 3,6 % 5,8 % 16,8 % podíl OZE potřebný pro splnění nzeb 7,1 % 4,9 % 8,3 %

59 59 Energetická náročnost budov PENB výpočet a realita

60 60 PENB realita a výpočet - Objekty RD Jeseník Bukovice RD Rasošky RD Hošťálkovice budou využity detailní informace získané uživatelem Měření osazeno Vnitřní a venkovní teplota Spotřeba elektřiny spotřebiče Zapisování spotřeb elektroměr/voda Kontrolní vyčtení měření: Sběr

61 61 RD Hošťálkovice - PENB RD Hošťákovice Nízkoenergetický RD Výstavba 2009 jednopatrový rodinný dům, celková zastavěná plocha 77,2m². Obytná (vytápěná) plocha obou podlaží 119,5m² Vytápění přímotopný poloakumulační sálavý systém Krbová kamna Příprava TV je zajištěna elektrickým zásobníkovým ohřívačem o objemu 120 l, objekt je plnohodnotně obýván od listopadu 2009.

62 62 RD Hošťálkovice měření (11/ /2014) Obývací pokoj průměr ti= cca 22 C nejchladnější 2 týdny ( ):

63 63 RD Hošťálkovice měření ložnice průměr ti= cca 19 20,5 C

64 64 RD Hošťálkovice měření koupelna průměr ti= cca 23 C

65 65 RD Hošťálkovice - PENB Objekt je rozdělen na 3 provozní zóny

66 66 RD Hošťálkovice - PENB Typ zóny C C h/den 1/h Rodinný dům obytné prostory 1.NP ,3 Rodinný dům ostatní neobývané prostory ,1 Rodinný dům obytné prostory 2.NP ,3 Typ zóny q oc f oc q ap f ap W/m² W/m² Rodinný dům obytné prostory 1.NP 1,5 0,7 5 0,2 Rodinný dům ostatní neobývané prostory ,2 Rodinný dům obytné prostory 2.NP 1,5 0,5 3 0,2

67 67 RD Hošťálkovice - PENB Objekt je koncipovaný jako nízkoenergetický RD konstrukce U i [W/m 2 K] g gl,i [-] Okna 0,7 0,65 Střecha 0,139 Střecha do půdy 0,139 Podlaha 0,328 Stěna 0,152 Vstupní dveře 1,2 Střešní okna 0,95 0,65 Tepelné vazby 0,05

68 68 RD Hošťálkovice - Okrajové podmínky (teploty) Venkovní teploty Hošťálkovice leden únor březen duben květen červen červenec srpen září říjen listopad prosinec ,5-0,9 3,9 9,7 12,6 17,0 21,1 20,2 12,9 6,8 8,1-4, ,1-2,7 2,9 9,9 13,1 18,4 17,7 22,2 15,7 9,7 4,6 2, ,3-6,7 4,2 8,7 14,9 18,1 21,1 20,5 16,2 10,6 7,0 0, ,1 4,7 8,0 11,6 2,4 NKN -1,3-0,1 3,7 8,1 13,3 16, ,9 13,5 8,3 3,2 0,5 Opava (pouze pro porovnání) leden únor březen duben květen červen červenec srpen září říjen listopad prosinec ,2-0,3 4,5 9,2 12,4 17,4 20,2 18,8 12,9 6,8 7,5-3, ,1-1,5 5,2 11,0 14,1 18,0 16,5 19,5 16,0 9,5 3,6 3, ,1-5,1 5,8 10,4 15,5 18,2 20,4 19,5 15,3 9,5 7,2-0,8

69 70 RD Hošťálkovice porovnání spotřeb Porovnání spotřeb RD Hošťálkovice - Porovnání skutečných a vypočtených hodnot pro vícezónový model období/klimatická data skutečná spotřeba el. energie (kwh) vypočtená dodaná el. energie (kwh) odchylka (skutečnost / výpočet) (%) 2010 (první rok provozu RD) ,0% ,1% ,5% zima 2013/ ,3% TNI klimatická data 1) ) ,6% 2) pro porovnání s výpočtem s klimatickými daty podle TNI byla použita průměrná hodnota naměřené spotřeby elektrické energie z let (c) Miroslav Urban - ČVUT, fakulta stavební, katedra TZB (Energetický audit budov)

70 71 RD Hošťálkovice podrobnosti hodnocení Podíl energonositelů

71 72 PENB RD Hošťálkovice PENB

72 73 Ostatní objekty RD Jeseník období/klimatická data skutečná spotřeba el. energie (kwh) vypočtená dodaná el. energie (kwh) odchylka (skutečnost / výpočet) (%) ,5% ,7% ,1% ,4% zima 2013/ ,4% TNI klimatická data 1) ,3% RD Rasošky 2010/ ,6% 2011/ ,5% 2012/ ,6% 2013/ ,3% zima 2013/ ,9% TNI klimatická data 1) ) ,8%

73 74 Přístup ke zpracování PENB Přístup 1 - vícezónový kalibrovaný model s klimatickými daty podle TNI a typickým profilem užívání odpovídajícímu reálnému provozu se započtením elektřiny pro domácí spotřebiče do celkové dodané energie do budovy Přístup 2 - jednozónový model s klimatickými daty a typickým profilem užívání Rodinné domy obytné prostory podle TNI se započtením elektřiny pro domácí spotřebiče do celkové dodané energie do budovy Přístup 3 - jednozónový model s klimatickými daty a typickým profilem užívání Rodinné domy obytné prostory podle TNI bez započtení elektřiny pro domácí spotřebiče do celkové dodané energie do budovy

74 75 Přístup ke zpracování PENB Srovnání - ukazatel EN Hošťálkovice Rasošky Jeseník Přístup 1- Vícezónový kalibrovaný model se započtením spotřebičů Celková dodaná energie (kwh/rok) Energonositel elektřina (kwh) Energonositel dřevo (kwh) Přístup 2- Jednozónový standardní model se započtením el. energie pro spotřebiče Celková dodaná energie (kwh/rok) Energonositel elektřina (kwh) Energonositel dřevo (kwh) Přístup 3 - Jednozónový standardní model bez započtení el. energie pro spotřebiče (nejběžnější) Celková dodaná energie (kwh/rok) Energonositel elektřina (kwh) Energonositel dřevo (kwh) Odchylka v % přístup 2/přístup 1 Energonositel elektřina (%) -4,0% 1,4% 7,9% Celková dodaná energie (%) -2,6% 1,0% 1,1% Odchylka v % přístup 2/přístup 3 Energonositel elektřina (%) -8,7% -7,1% -19,1% Celková dodaná energie (%) -7,6% -5,3% -9,1%