Energetický management budov

1. Energetický management budov K126 Jiří Karásek Fakulta stavební, ČVUT v Praze jiri.karasek@fsv.cvut.cz

2. Program Energetická náročnost • Základní pojmy • Diference při posuzování budov a průmyslových objektů • Energetická bilance • Energetická náročnost budov • Energetický audit • PENB • LCC, LCA • Shrnutí

3. Program Energetická náročnost • Softwarové nástroje • Diagnostika poruch Blowerdoor Test Termografie (další využití)

4. Základní pojmy • Vytápěný prostor – prostor nebo místnost vytápěný na požadovanou teplotu • Vytápěná zóna – část vytápěného prostoru se zanedbatelnou odchylkou teplot • Výpočtové období – časový úsek pro výpočet tepelných ztrát, zisků a stanovení energetické bilance • Ztráta prostupem tepla – tepelná ztráta obvodovými konstrukcemi nebo přes zeminu • Tepelná ztráta větráním – ztráta v důsledku odvádění vzduchu z vytápěného prostoru samovolně nebo cíleně

5. Základní pojmy • Tepelné zisky – teplo vzniklé ve vytápěném prostoru nebo dodané jinak než vytápěním • Potřeba konečné energie na provoz budovy – množství dodané energie na provoz budovy

6. Energetická bilance • Co je energetická bilance budovy? Energetická bilance vytápění

7. Energetická bilance • Co je energetická bilance budovy? Dle ČSN EN ISO 13790 Výpočet potřeby energie na vytápění

8. Energetická bilance Jaké má složky? • potřeba tepla na vytápění • potřeba tepla na přípravu TV • spotřeby ostatních domácích spotřebičů Dle ČSN EN ISO 13790 Výpočet potřeby energie na vytápění

9. Odlišnosti budov a průmyslových objektů

10. Energetická náročnost • Co je energetická náročnost budovy? Energetická náročnost budovy je množství energie skutečně spotřebované nebo předpokládané pro splnění různých potřeb spojených se standardizovaným užíváním budovy

11. Součinitel tepelné vodivosti U

12. Požadavky na Un Dle ČSN 73 05 40

13. Požadavky na Un Dle ČSN 73 05 40

14. Výpočet tepelných ztrát Zdroj: Ekowatt

15. Výpočet tepelných ztrát Ztráty prostupem tepla Ht= Ld + Ls + HU Ldtepelná propustnost obvodovým pláštěm Ls ustálená tepelná propustnost přes zeminu HU měrná ztráta prostupem tepla přes nevytápěné prostory

16. Výpočet tepelných ztrát

17. Výpočet tepelných ztrát HV = V ρa ca V je objemový tok vzduchu v budově ρaca je tepelná kapacita vzduchu o jednotkovém obj. V = V * n V je objem vytápěného prostoru z vnitřních rozměrů n je intenzita výměny vzduchu intenzita větrání se uvažuje nejméně 0,5 h-1 (tj. vzduch v místnosti se vymění jednou za 2 hodiny)

18. Výpočet tepelných ztrát Celková tepelná ztráta Q = Hc * (ti - te) Hcje součet všech jednotlivých ztrát ti je požadovaná vnitřní teplota te je extrémní venkovní teplota (dle teplotní oblasti)

19. Potřeba tepla na vytápění Počet denostupňů D = d * (tim - tem) Pro ČR jsou průměrné hodnoty: D = 3 678 denostupňů d = 242 dní (vytápěcí sezóny) tim = 19°C (průměrná vnitřní teplota) tem = 3,8°C (střední venkovní teplota v době topné sezóny)

20. Roční potřeba tepla Ev = 24.Qc.ε.D/(ti - te)   [Wh] Qc je výpočtová tepelná ztráta ve W ε je opravný součinitel D je počet denostupňů ti je vnitřní teplota (obvykle 20°C) te je vnější výpočtová teplota (podle oblasti -12°C, -15°C, -18°C ) Určení součinitele ε je možné určit podle vztahu: ε = εnεrεuεsεt

21. Roční potřeba tepla • Výpočet potřeby tepla probíhá po jednotlivých měsících • Roční potřeba tepla je sumou hodnot potřeb tepla ze všech měsíců, pro které je venkovní teplota nižší než požadovaná vnitřní teplota • Potřeba tepla na vytápění Qh = Ql - η * Qg Tepelné ztráty Ql a tepelné zisky Qg se vypočítávají pro každý časový úsek výpočtu η je redukčním činitelem tepelných zisků

22. Dodaná energie Pro dané období se potřeba energie Q, kterou je třeba do otopné soustavy dodat, stanoví : Q + Qr = Qh + Qw + Qt Q je potřeba energie na vytápění budovy Qr teplo zpětně získané z přídavných zařízení z vytápěcího systému a z okolního prostředí, Qh potřeba tepla pro vytápění budov, Qw potřeba tepla na ohřev teplé užitkové vody, Qt celková tepelná ztráta vytápěcího systému.

23. Tepelné zisky Zisky od osob • Člověk produkuje v normálním režimu 100 až 200W Zisky od spotřebičů • Spotřebiče zpravidla převádí elektrickou energie na teplo, výše závisí na příkonu a ztrátách Pasivní solární zisky • Množství slunečního záření, které dopadne na okno, závisí na orientaci okna a jeho zastínění. Při výpočtu je dále třeba zohlednit plochu rámu okna • Často se počítají paušálně 5W na metr čtverečný

24. Výpočet tepla na ohřev TUV • Závislý na konkrétním chování lidí, počtu osob nebo vybavení domu • zdali se jedná o budovu ve městě nebo v obci

25. Software Národní kalkulační nástroj pro provádění hodnocení energetické náročnosti budov je zpracován podle • vyhlášky č. 78/2013 Sb, • zákon č. 406/2000 Sb., o hospodaření energií, ve znění pozdějších předpisů. Komerční software Protech, Svoboda SW

26. Diagnostika Blowerdoor test • Slouží k měření průvzdušnosti • Zařízení osazené do dveří Termografie Energetický audit Energetický posudek

27. Shrnutí • Jak vypadá schéma energetické bilance budovy? • Která složka vyvažuje energetickou bilanci vytápění? • Kdo má největší šanci snížit energetickou náročnost stávající budovy? • Kdo má největší šanci ovlivnit energetickou náročnost budovy nově uvažované?

28. Diskuze • Která obvodová konstrukce má lepší tepelně technické parametry, stěna prosklená nebo vyzděná? Odhadněte poměr mezi součiniteli U. • Jaká je situace mezi solárními zisky a ztrátami oken? • Proč má podzemní část stěny nižší tepelné ztráty než nadzemní část stěny?