Přednáška na SPŠ Stavební v Havlíčkově PŘEDSTAVENÍ PROGRAMŮ PRO HODNOCENÍ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOV Ing. Petr Kapička 1 Aplikační programy tepelné techniky Všechny programy obsahují pomůcky: Katalog materiálů s tepelně technickými vlastnostmi Katalog okrajových podmínek (vnější podle lokality a vnitřní podle využití posuzovaného prostoru) Katalog konstrukcí Katalog tepelných vazeb Pomocné výpočty dílčích fyzikálních vlastností 4 Ing. Petr Kapička 1
Program TEPLO 2009 Posouzení skladby z hlediska součinitele prostupu tepla U výpočtem podle ČSN EN ISO 6946 Posouzení roční bilance zkondenzované a vypařené vodní páry podle ČSN 730540 i podle ČSN EN ISO 13 788 Výpočet vnitřní povrchové teploty Výpočet poklesu dotykové teploty podlahové konstrukce podle ČSN 730540 (a STN 730540) 5 Výpočet součinitele prostupu tepla U Volba výpočtu Zadání skladby hodnocené konstrukce 6 Ing. Petr Kapička 2
Výpočet součinitele prostupu tepla U Korekce na vliv tepelných mostů U ->pomocný výpočet 7 Ukázka výpočtu korekcí U Vliv systematických tepelných mostů Výpočet vlivu betonového věnce na součinitel prostupu tepla stěny 8 Ing. Petr Kapička 3
Ukázka výpočtu korekcí U Skladba stěny tl. 450 z CP Skladba v místě věnce -Beton tl. 425 mm -Tep. Izolace tl. 25 mm Výsledná korekce U 9 Ukázka výpočtu korekcí U Volba typu kotev Počet kotev na 1 m 2 Hodnota korekce U 10 Ing. Petr Kapička 4
Ukázka výpočtu korekcí ΔU Vliv srážek u obrácených střech Průměrná míra srážek Odtokový činitel Tepelná izolace XPS Hlavní hydroizolace Zbývající skladba střechy 11 Ukázka výpočtu korekcí U Poměr srážek protékající izolací Množství srážek Poměr tepelných odporů Korekce U vlivu srážek 12 Ing. Petr Kapička 5
Výpočet součinitele prostupu tepla U Pomocný výpočet součinitele tepelné vodivosti λ ekv 13 Ukázka výpočtu ekvivalentní tepelné vodivosti λ ekv Započítání vlivu krokví v tepelné izolaci 160mm 900 mm Dřevěná krokev 140x160 á 900 mm λ=0,18 W/(m2K) Tepelná izolace MW tl. 160 mm λ=0,043w/(m2k) Náhradní výpočtový model tl. 160 mm s λ ekv ->cíl výpočtu 14 Ing. Petr Kapička 6
Ukázka výpočtu náhradní tepelné vodivosti λ ekv 15 Ukázka výpočtu náhradní tepelné vodivosti λ ekv 0,043 --> 0,063 ( + 46,5 %) 16 Ing. Petr Kapička 7
Ukázka výpočtu náhradní tepelné vodivosti λ ekv Kovové SDK profily 17 Ukázka výpočtu náhradní tepelné vodivosti λ ekv 0,043 --> 0,119 ( + 176,7 %) 18 Ing. Petr Kapička 8
Ukázka výpočtu náhradní tepelné vodivosti λ ekv Výpočet za předpokladu nezaizolované dutiny profilu 19 Ukázka výpočtu náhradní tepelné vodivosti λ ekv 0,043 --> 0,143 ( + 232,6%) 20 Ing. Petr Kapička 9
Výpočet součinitele prostupu tepla U Pomocný výpočet efektivní tloušťky spádových vrstev 21 Ukázka výpočtu ekvivalentní tloušťky spádových vrstev 0,30 m??? m 10 m 0,15 m 22 Ing. Petr Kapička 10
Ukázka výpočtu ekvivalentní tloušťky spádových vrstev 23 Ukázka výpočtu ekvivalentní tloušťky spádových vrstev 0,30 m 0,217 m 10 m 0,15 m 24 Ing. Petr Kapička 11
Bilance vodní páry 25 Započítání vlivu spárové difúze 26 Ing. Petr Kapička 12
Započítání vlivu perforace fólií či pásů 27 Jednopatrový RD s podkrovím a nevytápěným prostorem-garáží UKÁZKA VÝPOČTU MĚRNÉ POTŘEBY TEPLA NA VYTÁPĚNÍ PODLE TNI 730329 (RD) Ing. Petr Kapička 28 Ing. Petr Kapička 13
Pohled východní 29 Pohled jižní 30 Ing. Petr Kapička 14
Pohled západní 31 Pohled severní 32 Ing. Petr Kapička 15
Rodinný dům rozdělení na zóny S Vytápěná část θi=20 C Nevytápěná garáž θi=??? C 33 Rodinný dům rozdělení na zóny 34 Ing. Petr Kapička 16
Rodinný dům rozdělení na zóny Nevytápěný prostor 1 / půda Objem zóny 443 m 3 Podlahová Celková podlahová plocha pro plocha výpočet je součet tep.ztrát všech zeminou podlaží z se celkových uvažuje z vnitřních vnějších rozměrů [m 2 ] Nevytápěný prostor 2 / garáž 35 Rodinný dům rozdělení na zóny Přípustné zjednodušení modelu s výpočtem bez vlivu nevytápěných prostor Konstrukce oddělující dům a nevyt.prostor modeluji jako oddělující dům od vnějšího prostředí 36 Ing. Petr Kapička 17
Parametry domu Celková podlahová plocha 137 m 2 (1NP+2NP) Plocha podlahy v kontaktu se zeminou 81 m 2 Plocha stěn v kontaktu s exteriérem 86 m 2 Okna: dřev. rám λ=1,5w/mk; dvojsklo λ= 1,1W/mK Okno 1 1,65 x 1,65 (2x) V Okno 2 0,65 x 0,65 (2x) V Okno 3 1,65 x 1,05 (2x) V Okno 4 1,65 x 1,05 (2x) J Okno 5 1,65 x 1,65 (2x) J Okno 6 1,65 x 2,25 (2x) J Okno 7 1,65 x 2,25 (2x) Z Okno 8 1,65 x 1,65 (1x) Z Okno 9 1,65 x 1,05 (2x) Z Okno 10 1,05 x 0,83 (1x) S Vstupní dveře 0,9 x 2 37 Parametry domu Plocha stěny ke garáži 36,2 m 2 Plocha střechy 77,5 m 2 Plocha stropu půdy 35 m 2 Objem vzduchu na půdě 18,3 m 3 Objem vzduchu v garáži 61,2 m 3 Počet osob a bytů 4 / 1 38 Ing. Petr Kapička 18
Záložky pro zadání dat provozu zóny Tlačítka formulářů pro popis konstrukcí zóny 39 Teplota zóny Obestavěný objem z vnějších rozměrů Objem vzduchu v % z celkového obestavěného objemu Vnitřní teplená kapacita Vliv tepelných vazeb 40 Ing. Petr Kapička 19
Celková podlahová plocha (1NP+2NP) Počet osob a bytů stanovený PD Pomocné elektrické energie 41 Účinnost ZZT pokud je systém VZT s rekuperací tepla n 50 42 Ing. Petr Kapička 20
Skladebné rozměry okna Součinitel prostupu tepla okna Ucw-> pomocný výpočet Ffčinitel stanoví poměr ploch skla a rámu Propustnost slunečního záření g Korekční činitelé omezující solární zisky oken 43 Skladebné rozměry okna Součinitel prostupu tepla okna Ucw-> pomocný výpočet Ffčinitel stanoví poměr ploch skla a rámu Propustnost slunečního záření g Tabulka hodnot ψz ČSN EN ISO 100 77-2 Korekční činitelé omezující solární zisky oken 44 Ing. Petr Kapička 21
Skladebné rozměry okna Součinitel prostupu tepla okna Ucw-> pomocný výpočet Ffčinitel stanoví poměr ploch skla a rámu Propustnost slunečního záření g Tabulka hodnot ψz ČSN EN ISO 100 77-2 Korekční činitelé omezující solární zisky oken 45 Zadání hodnot lze využít pomocného výpočtu nebo katalogu konstrukcí TNI předepisuje hodnotu b=1 46 Ing. Petr Kapička 22
Skladba Zadání hodnot lze využít konstrukce pomocného výpočtu nebo katalogu konstrukcí TNI předepisuje hodnotu b=1 Hodnoty R si a R se zadat podle posuzované konstrukce 47 Volba modelu výpočtu tep.ztrát zeminou 48 Ing. Petr Kapička 23
Volba modelu výpočtu tep.ztrát zeminou další možnosti 49 Volba modelu výpočtu tep.ztrát zeminou další možnosti 50 Ing. Petr Kapička 24
Volba modelu výpočtu tep.ztrát zeminou další možnosti 51 TNI předepisuje hodnotu 0 52 Ing. Petr Kapička 25
TNI předepisuje hodnotu 0 53 TNI předepisuje hodnotu 0 Pomocný výpočet pro podstřešní prostory půd atd. 54 Ing. Petr Kapička 26
TNI předepisuje hodnotu 0 Pomocný výpočet pro podstřešní prostory půd atd. 55 Pomocný výpočet pro výpočet U podlahy vč. vlivu zeminy 56 Ing. Petr Kapička 27
Pomocný výpočet pro výpočet U podlahy vč. vlivu zeminy 57 Celková a měrná potřeba tepla na vytápění Celková roční potřeba tepla na vytápění budovy: 37,443 GJ 10,401 MWh Objem budovy stanovený z vnějších rozměrů: 443,1 m3 Celková podlahová plocha budovy: 137,0 m2 Měrná potřeba tepla na vytápění budovy (na 1 m3): 23,5 kwh/(m3.a) Měrná potřeba tepla na vytápění budovy: 76 kwh/(m2.a) Poznámka: Měrná potřeba tepla je stanovena bez vlivu účinností systémů výroby, distribuce a emise tepla. Celková energie dodaná do budovy Měrná potřeba tepla na vytápění budovy Měsíc Q,f,H[GJ] Q,f,C[GJ] Q,f,RH[GJ] Q,f,W[GJ] Q,f,L[GJ] Q,f,A[GJ] Q,fuel[GJ] 1 9,561 --- --- 0,695 1,459 0,030 11,745 2 6,863 --- --- 0,695 1,200 0,030 8,788 3 4,700 --- --- 0,695 0,998 0,030 6,424 4 1,574 --- --- 0,695 0,816 0,030 3,115 5 --- --- --- 0,695 0,672 0,030 1,397 6 --- --- --- 0,695 0,624 0,030 1,349 7 --- --- --- 0,695 0,624 0,030 1,349 8 --- --- --- 0,695 0,672 0,030 1,397 9 0,390 --- --- 0,695 0,835 0,030 1,950 10 2,375 --- --- 0,695 0,989 0,030 4,088 11 6,756 --- --- 0,695 1,190 0,030 8,671 12 10,088 --- --- 0,695 1,440 0,030 12,252 Vysvětlivky: Q,f,H je spotřeba energie na vytápění, Q,f,C je spotřeba energie na chlazení, Q,f,RH je spotřeba energie na úpravu vlhkosti vzduchu, Q,f,W je spotřeba energie na přípravu teplé vody, Q,f,L je spotřeba energie na osvětlení (a případně i na spotřebiče), Q,f,A je spotřeba pomocné energie (čerpadla, ventilátory atd.) a Q,fuel je celková dodaná energie. Všechny hodnoty zohledňují vlivy účinností technických systémů. energie na vytápění za rok Q,fuel,H: 42,308 GJ 11,752 MWh 86 kwh/m2 Spotřeba Spotřeba pom. energie na vytápění Q,aux,H: 0,216 GJ 0,060 MWh 0 kwh/m2 Energetická náročnost vytápění za rok EP,H: 42,524 GJ 11,812 MWh 86 kwh/m2 Spotřeba energie na chlazení za rok Q,fuel,C: --- --- --- Spotřeba pom. energie na chlazení Q,aux,C: --- --- --- Energetická náročnost chlazení za rok EP,C: --- --- --- Spotřeba energie na úpravu vlhkosti Q,fuel,RH: --- --- --- Spotřeba energie na ventilátory Q,aux,F: --- --- --- Energ. náročnost mech. větrání za rok EP,F: --- --- --- Spotřeba energie na přípravu TV Q,fuel,W: 8,337 GJ 2,316 MWh 17 kwh/m2 Spotřeba pom. energie na rozvod TV Q,aux,W: 0,144 GJ 0,040 MWh 0 kwh/m2 Energ. náročnost přípravy TV za rok EP,W: 8,481 GJ 2,356 MWh 17 kwh/m2 Spotřeba energie na osvětlení a spotř. Q,fuel,L: 11,520 GJ 3,200 MWh 23 kwh/m2 Energ. náročnost osvětlení za rok EP,L: 11,520 GJ 3,200 MWh 23 kwh/m2 Energie ze solárních kolektorů za rok Q,SC,e: --- --- --- z toho se v budově využije: --- --- --- (již zahrnuto ve výchozí potřebě tepla na vytápění a přípravu teplé vody - zde uvedeno jen informativně) Elektřina z FV článků za rok Q,PV,el: --- --- --- Elektřina z kogenerace za rok Q,CHP,el: --- --- --- Celková produkce energie za rok Q,e: --- --- --- Celková roční dodaná energie Q,fuel=EP: 62,525 GJ 17,368 MWh 127 kwh/m2 Měrná spotřeba energie dodané do budovy Celková roční dodaná energie: 17368 kwh Objem budovy stanovený z vnějších rozměrů: 443,1 m3 Celková podlahová plocha budovy: 137,0 m2 Měrná spotřeba dodané energie EP,V: 39,2 kwh/(m3.a) Měrná spotřeba energie budovy EP,A: 126,8 kwh/(m2.a) Poznámka: Měrná spotřeba energie zahrnuje veškerou dodanou energii včetně vlivů účinností tech. systémů. 58 Ing. Petr Kapička 28
Děkuji za pozornost Ing. Petr Kapička 59 Ing. Petr Kapička 29