Rozwiązania energooszczędne w instalacjach wentylacji i klimatyzacji

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Rozwiązania energooszczędne w instalacjach wentylacji i klimatyzacji"

Fabian Marek Matuszewski
5 lat temu
Przeglądów:

1 2/ 36 Plan prezentacji Rozwiązania energooszczędne w instalacjach wentylacji i klimatyzacji Dr inż. Łukasz AMANOWICZ Prof. dr hab. inż. Edward SZCZECHOWIAK Instytut Inżynierii Środowiska Politechniki Poznańskiej Budynek jako środowisko pracy/przebywania Znaczenie wentylacji Szczelność powietrzna Odzysk ciepła Zalecenia dla systemu wentylacji/klimatyzacji 3/ 36 4/ 36 Budynek wymagania Z p. widzenia architektury: WYGLĄD FUNKCJONALNOŚĆ Budynek Niskie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne KOMFORT CIEPLNY Z p. widzenia użytkowników: JAKOŚĆ POWIETRZA Komfort cieplny dobre samopoczucie użytkownika, wynikające z odpowiedniej temperatury (nie tylko powietrza, ale również otaczających przegród), wilgotności i prędkości powietrza im budynek jest lepiej zaizolowany, tym łatwiej jest zapewnić komfort cieplny duża pojemność cieplna Źródło: e-sciany.pl 5/ 36 6/ 36 Budynek od czego zależy efekt końcowy? Udział wentylacji w bilansie ciepła budynku 100% 80% 40% Strategia projektowania (projektowanie zintegrowane, LCA, symulacje, BIM etc.) EFEKT KOŃCOWY Eksploatacja (sterowanie pracą systemów HVAC, działania użytkowników etc.) 60% 40% 20% 0% 77% 74% 69% 67% 62% 60% 23% 26% 31% 33% 38% PN-82 PN-91 WT 2002 WT 2008 obecnie pasywny Wentylacja Przenikanie Na podstawie: Rynek Instalacyjny 4/2010 1

2 Udział wentylacji w bilansie ciepła Hve = 2.40 W/(m 2 K) (bez odzysku) 1.07 W/(m 2 K) (odzysk) Htr = 0.52 W/(m 2 K) Hve/Htr = 82% (bez odzysku) Hve/Htr = 67% (z odzyskiem) 7/ 36 Źródło: Dział Promocji Politechniki Poznańskiej Kierunki działań Uszczelnienie budynku (n 50 ) Wentylacja kontrolowana (hybrydowa, mechaniczna, mieszana) Odzyskiwanie ciepła z powietrza usuwanego Zmienny przepływ powietrza zależny od obciążenia pomieszczeń zanieczyszczeniami (ciepło, CO 2, para wodna lub inne) VAV, DCV Decentralizacja systemu (niższe SFP[kWhx s/m 3 ) 8/ 36 9/ 36 10/ 36 Strumień powietrza wentylacyjnego Energooszczędność, a charakterystyka energetyczna Niezbędne strumienie powietrza w bud. mieszkalnych: Zapotrzebowanie ciepła użytkowego dla ogrzewania Standard wyjściowy 30 m 3 /(h os); Jednostkowy przepływ powietrza 1,0 m 3 (h m 2 ); Jednostkowa ilość ciepła kwh/ (m 2 a); Niezbędne strumienie powietrza w bud. niemieszkalnych: QH,nd = kwh/(m 2 a) Kluczowa rola szczelności powietrznej: minimalna infiltracja (wysoka szczelność) oraz regulowana wentylacja wymuszona z odzyskiem ciepła Standard wyjściowy 30 m 3 /(h os); Jednostkowy przepływ powietrza 1,0 15,0 m 3 (h m 2 ); Jednostkowa ilość ciepła kwh/ (m 2 a) Rozwiązania oszczędnościowe: Przepływ powietrza kontrolowany obciążeniowo i o zmiennym przepływie, Zastosowanie wymienników gruntowych, Zastosowanie rekuperatorów do odzyskiwania ciepła. 11/ 36 12/ 36 Energooszczędność, a charakterystyka energetyczna Q H,nd = Q tr + Q ve η H,gn (Q sol + Q int ) Szczelność powietrzna budynków I Ogólnopolska Konferencja Air-Tight'15 -Szczelność Powietrzna Budynków, Politechnika Poznańska, H tr H ve Izolacyjność przegród V su /V 0 /V ex V x V inf =f(n 50 ) V > min. 10x A/V V inf 2

13/ 36 14/ 36 Szczelność powietrzna budynków Szczelność powietrzną budynków wielko kubaturowych jest łatwiej osiągnąć niż budynków o dużym współczynniku A/V, W budynkach o konstrukcji lekkiej

3 13/ 36 14/ 36 Szczelność powietrzna budynków Szczelność powietrzną budynków wielko kubaturowych jest łatwiej osiągnąć niż budynków o dużym współczynniku A/V, W budynkach o konstrukcji lekkiej trudniej zapewnić wysoką szczelność powietrzną, mimo że jest ona tutaj szczególnie ważna, Standardy dla budynków pasywnych i nzeb: szczelność powietrzna n 50 < 0,6 h -1 sezonowe zużycie ciepła przez wentylację Q ve = 3 7 kwh/(m 2 a). Szczelność powietrzna dużych budynków Slajd pochodzi z Centrum Budownictwa Pasywnego PP 15/ 36 16/ 36 Wymiennik krzyżowo-przeciwprądowy Wymiennik krzyżowy Sprawność odzysku ciepła: 80% 90% Źródło: Sprawność odzysku ciepła: 50% 80% Źródło: 17/ 36 18/ 36 Wymiennik obrotowy Rurka ciepła UWAGA! Brak 100% szczelności Sprawność odzysku ciepła: 70% 85% Źródło: Źródło: Sprawność odzysku ciepła: ok. 60% 3

4 19/ 36 20/ 36 Pow. zabudowy: m 2 Układ pośredni: glikolowy wymiennik odzysku ciepła Źródło: Sprawność odzysku ciepła: 50% 55% od stycznia 2016, minumum 63% (!!) Zdjęcie: Hve = 2.40 W/(m 2 K) (bez odzysku) 1.07 W/(m 2 K) (odzysk) Htr = 0.52 W/(m 2 K) Pow. użytkowa: m 2 kubatura wewn.: m 3 dł. x szer. x wys.: 90x80x17 m SUMA: 2.92 W/(m 2 K) (bez odzysku) 1.59 W/(m 2 K) (odzysk) Oszczędność: 46% (!!) 21/ 36 22/ 36 Energooszczędna wentylacja GWC Energooszczędna wentylacja PRGWC Powietrzne gruntowe wymienniki ciepła -rurowe -żwirowe -płytowe -inne Cieczowe gruntowe wymienniki 23/ 36 24/ 36 Energooszczędna wentylacja PRGWC Energooszczędna wentylacja żwirowe GWC 4

5 25/ 36 26/ 36 Energooszczędna wentylacja płytowe GWC Energooszczędna wentylacja cieczowe GWC -20 C 0 C +20 C 16 C P el Źródło: 27/ 36 28/ 36 Energooszczędna wentylacja Energooszczędna wentylacja Najpierw szczelny budynek! Mała wartość SFP: - decentralizacja (krótkie kanały) - wentylatory (silniki z magnesami stałymi np. EC) - konstrukcja central wentylacyjnych (podwyższone wymagania od 01/2016) Sterowanie: - strumień dopasowany do aktualnych potrzeb - VAV(zmienny strumień powietrza) lub decentralizacja (1 strefa = 1 centrala) - czujniki CO 2 / obecności / wilgotności - obniżenia nocne (30%) - BMS, ograniczenie zakresu ingerencji użytkownika 29/ 36 30/ 36 Energooszczędna wentylacja Regulatory VAV System powietrzny gdy strumień powietrza wentylacyjnego jest wystarczająco duży (np. kina, sale wykładowe) System wodny/freonowy gdy strumień powietrza wentylacyjnego jest niewystarczający żeby schłodzić pomieszczenie (np. biuro dla 1 osoby, sypialnia) System mieszany chłodzenie wodne lub freonowe wspomaga chłodzenie powietrzne Źródło: 5

31/ 36 32/ 36 Wentylacja źródłowa (wyporowa) WaterLoopHeatPump (WLHP) Źródło Źródło ciepła Ciepła Źródło Chłodu Chłodzenie Chłodzenie Chłodzenie Grzanie Ciepło pobierane z obiegu wodnego Źródło: www.

6 31/ 36 32/ 36 Wentylacja źródłowa (wyporowa) WaterLoopHeatPump (WLHP) Źródło Źródło ciepła Ciepła Źródło Chłodu Chłodzenie Chłodzenie Chłodzenie Grzanie Ciepło pobierane z obiegu wodnego Źródło: Ciepło oddawane do odbiegu wodnego Część południowa budynku Część północna budynku 33/ 36 34/ 36 Chłodzenie przez promieniowanie Chłodzenie przez promieniowanie Belki chłodzące Sufity chłodzące Źródło: Źródło: Źródło: Źródło: 35/ 36 Podsumowanie Uszczelnienie budynku (n 50 ) Wentylacja kontrolowana (hybrydowa, mechaniczna, mieszana) Odzyskiwanie ciepła z powietrza usuwanego Zmienny przepływ powietrza zależny od obciążenia pomieszczeń zanieczyszczeniami (ciepło, CO2, para wodna lub inne) VAV, DCV Decentralizacja systemu (niższe SFP[kWhx s/m 3 ) Dziękuję za uwagę! 6

Podobne dokumenty

Projektowanie systemów WKiCh (03)

Projektowanie systemów WKiCh (03) Przykłady analizy projektowej dla budynku mieszkalnego bez chłodzenia i z chłodzeniem. Prof. dr hab. inż. Edward Szczechowiak Politechnika Poznańska Wydział Budownictwa