Koncept normy EN15323 Vliv automatizace budov na jejich energetickou účinnost Hannes Luetz. produktový manažer CentraLine c/o Honeywell GmbH

Transkript

1 Hannes Luetz produktový manažer CentraLine c/o Honeywell GmbH Koncept normy budov na jejich Tento koncept normy EN15232 ( ) představuje revizi a rozšíření stávající normy EN15232 z roku Navrhuje metodu odhadu energetické i nových i stávajících budov, a může být použita k hodnocení ziskovosti investic do renovace systémů automatizace budov.

2 Norma EN15232 popisuje dva způsoby, jak odhadnout : - výpočet na základě různých faktorů, který je podrobně popsán v tomto dokumentu, - podrobný výpočet, který vyžaduje rozsáhlé znalosti vlastností plánovaného systému automatizace. Slovníček EN: SAB: TZB: EPBD: CEN: evropská norma systém automatizace budov (zajišťuje efektivní řízení vytápění, ventilace, ohřevu vody a ) technické zabezpečení budov (poskytuje informace o provozu, údržbě a správě budov) evropská směrnice 2002/91/EC o energetické náročnosti budov (Energy Performance of Buildings Directive), která se týká celkové energetické i budov Evropský výbor pro normalizaci (Comité Européen de Normalisation) U mnoha nových i stávajících budov se musí provádět hodnocení spotřeby energie, proto je zapotřebí rychlý a spolehlivý nástroj, který mohou snadno používat i laikové. Tato nová verze evropské normy EN15232 ( ) představuje zdařilý příklad přístupu, který na základě různých faktorů zkoumá dopad vylepšení v oblasti SAB a TZB na spotřebu energie v budovách. Norma EN15232 je jen jednou z mnoha norem vyplývajících ze směrnice EPBD. I když se výpočty spotřeby energie zabývá přibližně 40 dalších norem, norma EN15232 se týká přímo vlivu automatizace a správy budov v oblasti tepelných a elektrických instalací.

3 Tento vztah je znázorněn v následujícím diagramu. Metoda výpotu energetické úinnosti (lánky 4, 5 a 6 smrnice EPBD) Požadavky na úinnost nových budov Styl EPBD. 4,5 Dkladná renovace Styl EPBD. 4,6 Energetická úinnost Zpsoby vyjádení energetické úinnosti EN Celková spoteba energie, primární spoteba, emise CO 2 Celková dodaná energie Postupy pro výpoet a mení energetického hodnocení EN Energetické požadavky systému a budovy na systémy vytápní, chlazení, zvlhování, odvlhování, ohevu vody, osvtlení a ventilace EN ISO 13790, EN , EN , EN 15243, EN , EN , EN 15265, EN 15193, EN 15241, EN EN Definice a terminologie, údaje o venkovním podnebí, vnitní podmínky, pehívání a ochrana proti slunci, tepelná ochrana ástí budovy, ventilace a filtrace vzduchu atd. Píklad: EN ISO 6W6, EN ISO 13370, EN ISO , EN 13947, EN ISO 10211, EN ISO , EN ISO 14663, EN ISO 10456, EN 15242, EN 13775, EN 15251, EN ISO 15927, EN ISO 7345, EN ISO 92S3 Obr. 1: Pozadí, stav a budoucnost standardů výboru CEN na podporu směrnice o energetické náročnosti budov (EPBD). Zdroj: publikace organizace Cense

4 Z výsledků uplatnění metody popsané v normě EN15232 mohou majitelé budov, architekti a konzultanti získat informace o možnostech zlepšení stávajících budov a rovněž o odpovídajícím snížení spotřeby energie v případě přechodu na optimální systém správy budov. Norma určuje čtyři třídy energetické i budov. Referenční třídou je třída C. A B C D Vytápění/ chlazení např. ovládání v jednotlivých místnostech s komunikací a dalšími požadavky např. čerpadla řízená tlakem např. ovládání v jednotlivých místnostech s komunikací např. čerpadla se stupňovým řízením např. ovládání v jednotlivých místnostech s termostatickým ventilem nebo elektronickou regulací např. čerpadla s řízením typu zapnuto/vypnuto např. bez ovládání v jednotlivých místnostech např. čerpadla bez regulace Klimatizace Osvětlení Stínění např. automatické řízení proudění vzduchu Řízení přívodu vzduchu s referenční hodnotou v závislosti na zátěži např. vícestupňové řízení ventilátorů Řízení přívodu vzduchu s referenční hodnotou s kompenzací v závislosti na počasí např. ventilátory s řízením typu zapnuto/vypnuto např. řízení přívodu vzduchu s konstantní referenční hodnotou např. bez řízení proudění vzduchu např. bez řízení přívodu vzduchu automatické např. s automatickým řízením úrovně např. s automatickou detekcí přítomnosti automatické např. s automatickým řízením úrovně např. s automatickou detekcí přítomnosti ruční řízení např. ruční spínač s centrálním signálem pro vypnutí ruční řízení např. s ručním spínačem kombinované řízení okenních rolet a teploty automatické řízení okenních rolet ruční ovládání motorových okenních rolet ruční ovládání okenních rolet Obr. 2: Výňatek z tabulky 2 uvedené v normě

5 Na obrázku 3 jsou znázorněny všechny funkce automatizace budov a jejich přiřazení ke čtyřem třídám i. V šedých oblastech mřížky je vždy určitá funkce spojena s odpovídající třídou. AUTOMATICKÉ ŘÍZENÍ 1 ŘÍZENÍ VYTÁPĚNÍ 1.1 Řízení emisí 0 Bez automatického řízení 1 Centrální automatické řízení 2 Řízení jednotlivých místností X Obytná budova Řídicí systém lze nainstalovat na úrovni jednotlivých senzorů nebo místností. V prvním případě pak může sloužit k řízení více místností současně. 3 Řízení jednotlivých vzájemně propojených místností X Řízení jednotlivých místností pomocí propojených 4 ovladačů na základě požadavků 1.2 Řízení emisí pro TABS 0 Bez automatického řízení 1 Centrální automatické řízení 2 Rozšířené centrální automatické řízení Definice tříd: Jiné než obytné budovy D C B A D C B A X Obr. 3: Seznam funkcí a jejich zařazení do tříd i systému automatizace budov. Třída i C je definována jako minimální požadavek na funkce systému automatizace budov a technického zabezpečení budov (výňatek z tabulky 3 uvedené v normě EN15232). Jak napovídá výše uvedená tabulka, třída C již vyžaduje řízení na úrovni jednotlivých místností. Třídy B lze dosáhnout pomocí ovladačů, které spolu vzájemně komunikují, zatímco třída A vyžaduje použití systému řízení podle požadavků (např. systému pro řízení jednotlivých místností CentraLine SERVAL). Nejsou-li tyto možnosti k dispozici (např. zde není nainstalován ventilační systém), není třeba brát v úvahu žádná hodnocení. To platí i pro budovy, které mají v kontextu jiných budov menší význam. Zde se mohou pracovníci provádějící plánování rozhodnout dle vlastního uvážení. Úplná verze tabulky 3 uvedená v normě uvádí všechny požadavky na třídu C, které je třeba vzít v úvahu jako faktory s dopadem na (seznam lze rovněž použít ke zjištění minimálních požadavků na projekt).

6 V následující tabulce jsou uvedeny základní součásti normy, tedy faktory s dopadem na rozdělené podle vlivu na tepelné vlastnosti budovy a elektroinstalaci. Typy budov D Malá energetická Faktor i systému SAB fbscs,th C B (referenční) Standard Pokročilý stupeň: A Vysoká energetická Kanceláře Přednáškové sály Školní budovy Obr. 4: Faktory tepelné i (výňatek z tabulky 5 uvedené v normě) Typy budov Všechny faktory i systému SAB fbscs,th D C (referenční) B A Malá energetická Standard Pokročilý stupeň: Vysoká energetická Kanceláře Přednáškové sály Školní budovy Nemocnice Obr. 5: Faktory elektrické i (výňatek z tabulky 5 uvedené v normě)

7 Při uplatňování normy EN na projekty rekonstrukcí se známou spotřebou energie lze snadno spočítat úspory, které může navrhovaná investice přinést: Pokud majitel zajistí přesun budovy z třídy i C do třídy A, podle normy dojde ke 30% snížení spotřeby energie na vytápění (0,7násobek) a ke 13% snížení spotřeby energie na elektroinstalaci (0,87násobek). V případě nákladů na vytápění ve výši ,00 EUR na topnou sezónu tedy úspory činí přibližně 3 000,00 EUR za rok. U nákladů na elektroinstalaci ve výši ,00 EUR lze dosáhnout úspory přibližně EUR za rok. Co ale taková renovace systému automatizace budovy zahrnuje? Co je třeba vylepšit? Z obrázku 3 lze odvodit funkce, které je nutné přidat: Automatizace místností (vytápění/chlazení): náhrada termostatických ventilů propojenými ovladači pro jednotlivé místnosti, které předávají požadavky zařízení pro výrobu tepelné energie (kotel, chladič), například se může jednat o systém CentraLine Serval ve spojení se zařízeními CentraLine Lion nebo Tiger. Automatizace dodávky tepelné energie (výroba a rozvod tepelné energie pro vytápění a chlazení): Požadavky spotřebitelů na dodávku tepla (vytápěcí okruhy) musí být předávány do zařízení pro výrobu tepelné energie (kotle, chladiče). Je třeba implementovat optimální funkce pro spuštění/zastavení, použít čerpadla s proměnlivými otáčkami a řídit výrobu energie podle úrovně i. Klimatizace: Mezi klíčová slova patří řízení v závislosti na zátěži, kompenzace venkovní teploty, entalpie a řízení vlhkosti. Osvětlení: V této oblasti se pozornost soustředí na automatickou detekci přítomnosti a automatické ovládání. Vylepšení technického zabezpečení budov: Zjišťování chyb v systému automatizace budov, monitorování spotřeby energie a vnitřních podmínek. Všechny funkce poskytuje technický software Centraline COACH, který lze za účelem dosažení třídy i A stáhnout do ovladače.

8 Při mnoha rekonstrukcích je nutné stávající systém automatizace budov vyměnit za nový systém, který poskytuje výše popsané doplňkové funkce. Do nových budov by se měly instalovat systémy automatizace budov, které lze rozšířit, a které tak umožňují snadné začlenění případných budoucích přístaveb. Při zvážení všech zúčastněných faktorů i nabízí výsledek značný potenciál úspory energie. V případě kanceláří (jak ukazuje výše uvedený příklad) lze snížením spotřeby tepelné energie dosáhnout až 30% úspor. V jiných situacích, kde hraje větší roli klimatizace (např. V přednáškových sálech nebo supermarketech) mohou za předpokladu, že lze přesně určit optimální zátěž řízení kvality vzduchu, úspory ještě stoupnout (až na 50 %). Shrnutí S využitím normy EN je možné odhadnout, jíž lze dosáhnout prostřednictvím systému automatizace budov a technického zabezpečení budov. Zjednodušená metoda neposkytuje přesné výpočty, ale přináší dobrý přehled o výhodách, které lze očekávat od modernizace řídicího systému. Umožňuje uživatelům a majiteli budov vyhodnotit aktuální míru i řídicích systémů. Pomocí faktorů i může majitel budovy vypočítat očekávanou ziskovost investice do modernizace systémů automatizace budov. Zjednodušený systém však nepokrývá všechny aspekty využití budovy. Důležité jsou i obecnější vstupní parametry, jako je například volný výběr období využití, zóny využití a procento funkčního pokrytí z hlediska počtu místností. Moderní systémy automatizace budov obsahují všechny funkce, které jsou nezbytné pro zařazení budovy do třídy A. Z tabulek vyplývá obrovský potenciál pro renovaci a modernizaci stávajících budov a výhody výstavby budov nových. Společnost CentraLine a její partneři v celé Evropě upozorňují na výhody vyspělých řídicích systémů. Skutečnost, že mnohé projekty dosáhly ještě větší úspory energie, než s jakou počítá norma EN 15232, pravděpodobně vyplývá ze snazšího a přehlednějšího využití systémů s grafickým ovládáním. Příklady projektů naleznete na webu společnosti CentraLine na adrese

9 Zdroje obrázků: Obr. 1: výňatek z publikace organizace Cense Obr. 2: výňatek z anglického vydání normy EN ( ) Obr. 3: výňatek z anglického vydání normy EN ( ) Obr. 4: výňatek z anglického vydání normy EN ( ) Obr. 5: výňatek z anglického vydání normy EN ( ) Zdroje: Nová verze normy EN ( ) v angličtině. Kontakt na redakci: Ansel & Möllers GmbH Simone Setka Koenig-Karl-Strasse 10 D Stuttgart Tel.: +49 (711) ; fax: s.setka@anselmoellers.de Další informace související s í budov můžete získat na webu Můžete si zde přečíst i stáhnout celou řadu technických článků od odborníků ze společnosti CentraLine. Další informace o společnosti CentraLine naleznete na webu CentraLine Honeywell GmbH Boeblinger Straße 17 D Schoenaich