nZEB KnaufInsulation Energija · Končna energija–elektrika, toplota, bencin,..energija v obliki,...
27
Sistemi stavbnih instalacij in kazalniki energijske učinkovitosti stavb UNI LJ, FA, Tehnologija instalacij; prof. Sašo Medved Kazalniki energijske učinkovitosti stavb PURES 2010 nZEB KnaufInsulation Energija
Transcript of nZEB KnaufInsulation Energija · Končna energija–elektrika, toplota, bencin,..energija v obliki,...
Sistemi stavbnih instalacij in kazalniki energijske učinkovitosti stavb U
NI LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
Kazalniki energijske učinkovitosti stavb
PURES 2010
nZEB
KnaufInsulation Energija
80% na temperaturnem nivoju do 250°C
Energijo v sodobnih družbah potrebujemo v različnih oblikah in gorivih :
Toploto, hlad
električno energijo
goriva (trdna, tekoča, plinasta)
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Berlin
Bolog
na
Bruss
els
Copen
hage
n
Hanov
er
Helsink
i
Lond
on
En
d-u
se
of
en
erg
y (
%)
Domestic Commercial
Industry Transport
Raba energije v stavbah – EPBD I/IIU
NI LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
Vir: The Energy Efficiency
Investment Potential for the
Building Environment, 2012
Stroški zniževanja toplogrednih plinov
McKinsley greenhouse gas abatement cost curve
rab
a e
ne
rgij
e v
sta
vbah
Primarna energija –Energija naravnih virov, brez pretvorb, nOVE, OVE (opredeljuje vplive na okolje)
Končna energija – elektrika, toplota, bencin,..energija v obliki, ki jo lahko uporabimo za delovanje naprav (jo plačujemo kot porabniki)
Koristna energija – svetloba, kinetična energija,..
Energijska bilanca SLO – primarna raba; potrošniki plačujemo končno energijo
O energijiPretvarjanje energije
stavba
stavbne instalacije
UN
I LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
Potrebna primarna energija za delovanje stavbeseštevek vseh porabljenih energentov v letu
Končna energija za delovanje sistemov ogrevanja, hlajenja, pripravo sanitarne vode in razsvetljavo – goriva, daljinska toplota el. energija
Letna dovedena energija za ogrevanje, prezračevanje, hlajenje, pripravo sanitarne vode in razsvetljavo
Energijska bilanca SLO – primarna raba; potrošniki plačujemo končno energijo
O energijiRaba energije za delovanje stavb
stavba
stavbne instalacije
UN
I LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
No
vost
i PU
RES
20
10
PURES Pravilnik o energijski učinkovitosti stavb 2010
I. nivo
stavba
toplotne prehodnosti gradbenih konstrukcij U
povprečna toplotna prehodnost ovoja stavbe Um
tesnost stavbe n 50
H’T
No
vost
i PU
RES
20
10
/ I.
niv
o
največja dovoljena toplotna prehodnost
gradbenih konstrukcij Umax
(W/m2K)
2002 2008 2010
zunanje stene
in stene proti
neogrevanim
prostorom
0,60 0,28 0,28
strop proti
neogrevanemu
podstrešju
0,35 0,20 0,20
stene med
ogrevanimi
prostori
1,60 0,90 0,90
stropna
konstrukcija
med ogrevanimi
stanovanji
1,35 1,35 0,90
poševne in
ravne strehe
0,25 0,20 0,20
dovoljene toplotne prehodnosti
Us,max in Uo,max
(W/m2K)
2002 2008 2010
zasteklitev 1,4 1,1 1,1
okvir iz
lesa ali
umetnih
mas
1,6 1,3 1,3
okvir iz
kovin
1,8 1,6 1,6
okna,
steklene
stene
1,4 1,3 1,3
strešna
okna
- 1,3 1,4
svetlobniki,
svetlobne
kupone
- 2,7 2,4
Toplotne prehodnosti gradbenih konstrukcij nižje od dovoljenih
UP
UR
ES 2
01
0/
I. n
ivo
UN
I LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
Prehod vodne pare se vrednosti za vsak mesec v letu, omejitev je največja količina kondenzata v konstrukciji v posameznem mesecu
No
vost
i PU
RES
20
10
/ I.
niv
o
r (m)
de
jan
ski
tlak
i, t
laki
nasi
čen
ja v
.p.
(Pa)
računski potek
dejanskih tlakov
Mc = 0,53 kg/m2
PU
RES
20
10
/ I.
niv
o
UN
I LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
Povprečna toplotna prehodnost ovoja mora biti nižja od dovoljene
PU
RES
20
10
/ I.
niv
oU ’ ; H ’m T
m T
z,i z,i s,j s,j o,k o,k p,l p,l
i j k l' '
2z,i s,j o,i p,i
i j k m
U A U A U A U AW
U H Um KA A A A
Leto izida
pravilnika
Največja dovoljena povprečna toplotna prehodnost
ovoja stavbe Um' oz. HT'
(W/m2K)
2002 'T,dov
o
3300 TP 0,17H 0,30 0,1
2000 f
2008
o'
m,dov
o i e,p
2 10 fU
f
2010 ' lT,dov
o
0,04 zH 0,28
300 f 4
0,20
0,2
0,4
0,6
0,8
0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4
faktor oblike stavbe fo (m-1)
l 9,7°C
l 13,6°C
p
ovp
rečn
a t
op
lotn
a
pre
ho
dn
ost
H’
(W
/mK
)T
2
UN
I LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
Tesnost stavbe merjena s številom izmenjav mora biti taka, da je n50 < 3 h-1
(naravno prezračevane stavbe)
(2 h-1 (mehansko prezračevane stavbe) , 0,6 h-1
(pasivne stavbe)
12510 50 100
100
50
10
500
pre
tok
zra
ka V
(m
/h)
3
.
PU
RES
20
10
/ I.
niv
o
UN
I LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
Specifična toplota za ogrevanje Q’NH in hlad za hlajenje Q’NC
morata biti manjši od dovoljene vrednosti
solarni dobitki :naravno ogrevanje
s soncem
prehod toplote preko ovoja stavbe
prezračevanje stavb
notranji viri toplote
Energijski tokovi, ki jih obravnavamo pri izračunu QNH
Energijski tokovi, ki jih obravnavamo pri izračunu QNC
solarni dobitki :Toplotna
obremenitev
prehod toplote preko ovoja stavbe
prezračevanje stavb
notranji viri toplote
II. nivo
koristna energija
stavba
ogrevanje Q’NH
hlajenje Q’NC
leto izida
pravilnika
največja dovoljena končna oziroma dovedena specifična
toplota za ogrevanje stavbe Q'NH
2002 stanovanjske stavbe
NHNH o 2
u
Q kWhQ' 45 40 f
A m a
nestanovanjske stavbe
NHNH o 3
e
Q kWhQ' 14,4 12,8 f
V m a
2008 ni omejitev
stanovanjske stavbe:
NHNH o l 2
u
Q kWhQ' 45 60 f 4,4
A m a
nestanovanjske stavbe:
NHNH o l 3
e
Q kWhQ' 0,32 45 60 f 4,4
V m a
2010
opomba: za javne stavbe je Q'NH nižja za 10%
0,20 0
20 6,2
40 12,5
60 18,7
80 25,0
0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4
faktor oblike stavbe fo (m-1)
do
vo
ljen
a Q
’ (
kW
h/m
a)
NH
2
do
vo
ljen
a Q
’ (
kW
h/m
a)
NH
3
l 9,7°C
l 13,6°C
P 2002
P 2010
leto izida
pravilnika
največja dovoljena končna oziroma dovedena specifična
toplota za hlajenje stavbe Q'NC
2002 ni omejitev
2008 ni omejitev
2010 za stanovanjske stavbe
NCNC 2
u
Q kWhQ' 50
A m a
Pasivne stavbe (15 kWh/m2a)
Pasivne stavbe (brez hlajenja)ZAPS_LOTZ in avtor 2015 ©
II. nivo
Specifična toplota za ogrevanje Q’NH in hlad za hlajenje Q’NC
morata biti manjši od dovoljene vrednosti
UN
I LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
leto izida
pravilnika
največja dovoljena končna oziroma dovedena specifična
toplota za ogrevanje stavbe Q'NH
2002 stanovanjske stavbe
NHNH o 2
u
Q kWhQ' 45 40 f
A m a
nestanovanjske stavbe
NHNH o 3
e
Q kWhQ' 14,4 12,8 f
V m a
2008 ni omejitev
stanovanjske stavbe:
NHNH o l 2
u
Q kWhQ' 45 60 f 4,4
A m a
nestanovanjske stavbe:
NHNH o l 3
e
Q kWhQ' 0,32 45 60 f 4,4
V m a
2010
opomba: za javne stavbe je Q'NH nižja za 10%
leto izida
pravilnika
največja dovoljena končna oziroma dovedena specifična
toplota za hlajenje stavbe Q'NC
2002 ni omejitev
2008 ni omejitev
2010 za stanovanjske stavbe
NCNC 2
u
Q kWhQ' 50
A m a
ZAPS_LOTZ in avtor 2015 ©
II. nivo
Specifična toplota za ogrevanje Q’NH in hlad za hlajenje Q’NC
morata biti manjši od dovoljene vrednosti
fo ~ 1
fo > 1
ovoj 1o
e
Af m
V
fo ~ 0.60
UN
I LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
Specifična toplota za ogrevanje Q’NH je prvi kazalnik, ki je prikazan na barvnem traku na Energetski izkaznici stavbe. Opredeljuje energetski razred stavbe.
Energetski razred stavbe
Q’NH
(kWh/m2a)
A1 < 10
A2 10 do 15
B1 > 15 do 25
B2 > 25 do 55
C > 35 do 60
D > 60 do 105
E > 105 do 150
F > 150 do 210
G > 210
PU
RES
20
10
/ II
. niv
o
UN
I LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
koristna energija
vračljiva energija
končna energijaenergija za delovanje stavbe
stavba
ogrevanje Q’NH
obnovljivi viri energije:
sončna energija,
geotermalna energija,
toplota okolja
električna energija
potrebna primarna
energija Q’p
izpusti CO2
specifične emisije CO2
faktor pretvorbe primarne
energije
goriva: fosilna, biomasaprezračevanje
hlajenje Q’NC
klimatizacija
topla sanitarna voda
razsvetljava
daljinska toplota
izko
rist
ek o
z.
učin
ko
vit
ost
nap
rav
in s
iste
mo
vtop
lota
ele
ktr
ičn
a
en
erg
ija
primarna energija
III. nivo
Potrebna specifična primarna energija Qp’ za delovanje stavbe mora biti manjša od dovoljene.
Za določitev Qp’moramo opredeliti vse sisteme stavbnih instalacij in z izračunom določiti količino energentov za delovanje stavbe v letu dni.
leto izida
pravilnika
največja dovoljena potrebna specifična letna primarna
energija Q'p
2002 ni omejitev
2008 ni omejitev
2010 za stanovanjske stavbe
p
p o l 2u
Q kWhQ' 200 1,1 (60 f 4,4 )
A m a
Pasivne stavbe (120 kWh/m2a)
0,20
96
192
288
384
0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4
faktor oblike stavbe fo (m-1)
pri
marn
a e
nerg
ija z
a d
elo
van
je
stavbe
Q ’
(kW
h/m
a)
p2 l 9,7°C
l 13,6°Cfo ~ 1
fo > 1
fo ~ 0.75
ovoj 1o
e
Af m
V
fo ~ 0.60
PU
RES
20
10
/ II
I. n
ivo
UN
I LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
III. nivo
Potrebna primarna energija navaja količino neobnovljivih naravnih energetskih virov, ki
so bili porabljeni za proizvodnjo energijske enote (kWh) energenta. Določimo jo tako, da potrebno količino posameznega energenta za delovanja stavbe pomnožimo z dogovorjenim faktorjem primarne energije fp. Z znano količino energentov in faktorjem izpustov CO2 določimo tudi celotne (kg/a) in specifične (kg/m2a) izpuste tega toplogrednega plina. Ta sicer ni kriterij (ni omejitev), vendar se izpiše na Energetski izkaznici.
fP fCO2
kurilno olje 2,6 kg/l; 1,1 0,265 kg/kWhzemeljski plin 1,9 kg/Sm3; 1,1 0,20 kg/kWhUNP 2,9 kg/kg; 1,1 0,216 kg/kWhdaljinska toplota s kogeneracijo 1,0(kogen) 0,33 kg/kWhdaljinska toplota 1,2(brez kogen) 0,33 kg/kWhelektrična energija 2,5 0,53 kg/kWhsončna energija 0 0
geotermalna energija 0 0
toplota okolja 0 0biomasa 0,1 0
PU
RES
20
10
/ II
I. n
ivo
UN
I LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
končna energijaenergija za delovanje stavbe
stavba
delež OVE v celotni
potrebni energiji za
delovanje stavbe
primarna energija
IV. nivo
Delež obnovljivih virov energije v končni energiji (energiji potrebnih energentov ali goriv) mora biti vsaj enak minimalno zahtevanemu
UN
I LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
Delež v celotni končni energiji > 25%
Delež končne energije za ogrevanje,
hlajenje in TSV
sončna energija > 25%
biomasa > 50%
geotermalna energija > 70%
toplota okolja > 50%
energijsko učinkovito
daljinsko ogrevanje > 50%
Tudi če je Q’NH za 30% nižja
od dovoljene vrednosti
SPTE z visokim izkoristkom > 50%PU
RES
20
10
/ IV
. niv
o
UN
I LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
Toplota
Hlad
Električna energija
Solarni ogrevalni sistemi
Biomasa
Toplota okolja
Geotermalna toplota
Solarno hlajenje (absorpcijsko/adsorpcijsko hlajenje)
Biomasa (absorpcijsko/adsorpcijsko hlajenje)
Zemeljski prenosniki
Hlapilno hlajenje
PV
Gorivne celice
Biomasa (kogeneracija)
Tehnologije OVEP
UR
ES 2
01
0/
IV. n
ivo
UN
I LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
Direktiva o energijski učinkovitosti stavb EPBD ->
po letu 2018 bodo vse nove ali obnovljene (večje) javne stavbe morale
biti “skoraj nič energijske”: oskrba energijsko varčnih stavb z energijo
za ogrevanje, hlajenje, prezračevanje, TSV in osvetlitev pretežno s
pretvarjanjem obnovljivih virov energije na stavbi sami ali v bližini
stavbe (daljinski sistemi).
Principi Tehnologije
pasivne stavbe aktivne stavbe
nZEBn
ZEB
UN
I LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
NIVO po 31.12.2018 oziroma 31.12.2020
Po letu 2018 bodo nove in obnovljene javne stavbe, po letu 2020 pa vse stavbe morale izpolnjevati kriterije skoraj nič energijske stavbe. Ti so opredeljeni s korakom 4 in 5, torej s specifično celotno potrebno primarno energijo za delovanje stavbe Q’p in zadostnim deležem energentov iz obnovljivih virov energije. Predlagano je naslednje:
novogradnja
Q’p (kWh/m2a)
večja prenova
Q’p (kWh/m2a)
delež OVE
(%)
družinske stavbe 85 105 50
večstanovanjske stavbe
80 90 50
nestanovansjke stavbe
55 80 50
nZE
B
UN
I LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
Direktiva o energijski učinkovitosti stavb EPBD ->
po letu 2018 bodo vse nove ali obnovljene (večje) javne stavbe morale biti “skoraj nič
energijske”: oskrba energijsko varčnih stavb z energijo za ogrevanje, hlajenje,
prezračevanje, TSV in osvetlitev pretežno s pretvarjanjem obnovljivih virov energije na
stavbi sami ali v bližini stavbe (daljinski sistemi).
0
100
200
300
400
500
600
700
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
Površina stavbe [m2]
Top
lota
za
ogr
eva
nje
[kW
h/m
2] Ajdovščina
Sežana
Nova Gorica
Koper
Ljubljana
Zagorje ob Savi
0
50
100
150
200
250
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
Površina stavbe [m2]
Rab
a e
lekt
ričn
e e
ne
rgije
[kW
h/m
2]
Ljubljana
Zagorje ob Savi
Ajdovščina
Sežana
Nova Gorica
Koper
nZEBU
NI LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
Programsko orodje KnaufInsulation EnergijaU
NI LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
Programsko orodje KnaufInsulation EnergijaU
NI LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
računska
merjena
UN
I LJ, F
A, Tehnolo
gija insta
lacij;
pro
f. S
ašo M
edved
?
