Świadectwa charakterystyki energetycznej dla budynków użyteczności publicznej doświadczenia i wnioski.

Transkrypt

1 Świadectwa charakterystyki energetycznej dla budynków komunalnych. Oświetlenie publiczne Kraków, września 2010 Świadectwa charakterystyki energetycznej dla budynków użyteczności publicznej doświadczenia i wnioski. Aleksander Panek Narodowa Agencja Poszanowania Energii S.A. Zrzeszenie Audytorów Energetycznych

2 Plan prezentacji Wprowadzenie Charakterystyka energetyczna budynku biurowego z częścią usługową, Charakterystyka galerii handlowej z halą sprzedaży, Charakterystyka budynku handlowego z częścią biurową, Wnioski

3 Wybrana metodyka oceny budynku musi być dopasowana do rodzaju wymagania Charakterystyki komponentów, współczynniki - U Straty ciepła Energia netto na potrzeby ogrzewania Energia dostarczana Całkowite zużycie energii Emisja CO 2 CO 2

4 Obliczanie zapotrzebowania na energię Obliczanie zapotrzebowania na energię Q S Q T Q i Granica bilansu: Przestrzeń ogrzewana Q V Qc,e Q h Energia użyteczna Dostawa Q d Dystrybucja Magazy nowanie Q s Q g Wytwarzanie Energia pierwotna Energia końcowa Granica bilansu: Budynek

5 METODYKA ŚWIADECTW ENERGETYCZNYCH Energia pierwotna Energia końcowa Energia uŝytkowa KIERUNEK DOSTAW ENEGII Dodatkowe nakłady Straty Granica budynku w i η tot KIERUNEK WYKONYWANIA OBLICZEŃ

6 Podstawa: Metoda obliczania zapotrzebowania energii Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-uŝytkową oraz sposobu sporządzania i wzorów świadectw ich charakterystyki energetycznej (Dz.U nr 201 poz. 1240)

7 Metoda obliczania zapotrzebowania energii Obliczenie wielkości zapotrzebowania energii na cele ogrzewania i podgrzania powietrza wentylacyjnego przeprowadza się róŝnymi metodami: do oceny budynków lub części budynków stanowiących samodzielną całość technicznouŝytkową oraz lokali mieszkalnych w których nie stosuje się chłodzenia (Załącznik 5), do oceny budynków lub części budynków stanowiących samodzielną całość technicznouŝytkową oraz lokali mieszkalnych wyposaŝonych w instalacje chłodzenia (Załącznik 6).

8 Metoda obliczania zapotrzebowania energii Zapotrzebowanie energii do ogrzewania i chłodzenia budynków lub części budynków stanowiących samodzielną całość techniczno-uŝytkową oraz lokali mieszkalnych oblicza się metodą bilansową miesięczną czyli wykonując kolejne miesięczne bilanse energii obejmujące : Miesięczne straty ciepła na ogrzewanie i podgrzanie powietrza wentylacyjnego Miesięczne zyski energii od promieniowania słonecznego i zyski wewnętrzne

9 OBLICZENIA ZAPOTRZEBOWANIA ENERGII Ogrzewanie C.woda Chłodzenie Oświetlenie Q H,nd Q W,nd Q C,nd E L,J Energia użytkowa η tot Q K,H Q K,W Q K,C E K,L Energia końcowa w i Q P,H Q P,W Q P,C Q P,L Energia pierwotna Q K,H +Q K,W EK Q P EP Budynki z instalacja chłodzenia Budynki użyteczności publicznej

10 Świadectwo energetyczne budynku Jest to dokument wydany przez upowaŝnionego eksperta zawierający: podstawowe dane i wskaźniki dotyczące ochrony cieplnej budynku dane dotyczące zuŝycia energii w budynku ocenę poziomu jakości energetycznej przez porównanie wskaźników z wartościami referencyjnymi

11 Świadectwo energetyczne budynku Wskaźnik EP, czyli wielkość rocznego zapotrzebowania na energię pierwotną niezbędną do zaspokojenia potrzeb związanych z uŝytkowaniem budynku, odniesioną do 1 m 2 powierzchni uŝytkowej w kwh/(m 2 rok) ocenailościowa. Porównanie obliczonego wskaźnika EP z porównawczą wartością EP określoną w Warunkach Technicznych dla nowowznoszonych budynków - ocena jakości energetycznej. Wskaźnik EK czyli wielkość rocznego zapotrzebowania na energię końcową dostarczoną do budynku odniesioną do 1 m 2 powierzchni uŝytkowej w kwh/(m 2 rok) jest miarą efektywności energetycznej budynku i jego techniki instalacyjnej. Proporcjonalnie do EK kształtują się opłaty za energię.

12 Zapotrzebowanie na ciepło Ogrzewanie: Q H Zyski ciepła w stanie ustalonym: = Q = Q η Q, nd H, nd, cont H, ht H, gn H, gn Straty ciepła w stanie ustalonym: Współczynnik wykorzystania zysków ciepła

13 Zapotrzebowanie na chłód Chłodzenie: Straty ciepła w stanie ustalonym: Q Q = Q C, nd C, nd, cont C, gn C, ls = η Q C, ht Zyski ciepła w stanie ustalonym: Współczynnik wykorzystania zysków/strat ciepła

14 Współczynniki wykorzystania zysków / strat ciepła η H,gn η C,ls Parametry zależne od pojemności cieplnej przestrzeni o regulowanej temperaturze η H,gn

15 Współczynniki wykorzystania zysków / strat ciepła

16 Współczynniki wykorzystania zysków / strat ciepła η H,gn η C,ls Parametry zależne od pojemności cieplnej przestrzeni o regulowanej temperaturze

17 Współczynniki wykorzystania zysków / strat ciepła

18 Budynek biurowy z częścią usługową Lokalizacja budynku mazowieckie, 5 kondygnacji naziemnych, 1 podziemna nieogrzewana, 2 strefy: część biurowa i część usługowa,

19 Charakterystyka przegród zewnętrznych Współczynnik przenikania ciepła: ściany zewnętrzne 0,46 W/(m 2 K), dach 0,26 W/(m 2 K), okna 1,68 W/(m 2 K), strop nad garażem 0,52 W/(m 2 K), drzwi zewnętrzne 2,6 W/(m 2 K).

20 Charakterystyka systemów system ogrzewania -z regulacją centralną i miejscową przy pomocy klimakonwektorów, źródło ciepła kocioł gazowy, system wentylacji wentylacja nawiewnowywiewna z odzyskiem ciepła o sprawności 70%, system przygotowania ciepłej wody użytkowej - instalacja ciepłej wody z cyrkulacją zasilana jest także z kotła gazowego,

21 Charakterystyka systemów system chłodzenia zasilany z wytwornic wody lodowej, czynnik chłodniczy woda lodowa o parametrach 6/12 C, chłodzenie realizowane jest za pośrednictwem systemu klimakonwektorów, system oświetlenia w budynku zastosowano świetlówki w oprawach rastrowych, średnia moc jednostkowa opraw oświetlenia podstawowego wbudowanego to 17,0 W/m 2.

22 Zapotrzebowanie na energię pierwotną przez system oświetlenia w części biurowej w i współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej E K,L roczne zapotrzebowanie na energię końcową przez system oświatlenia wbudowanego E L,j roczne jednostkowe zapotrzebowanie na energię do ośweitlenia E el,pom,l roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną do napędu urządzeń pomocniczych systemu oświetlenia wbudowanego

23 Zapotrzebowanie na energię użytkową przez system oświetlenia w części biurowej P N moc jednostkowa opraw oświetlenia podstawowego wbudowanego w danym wnętrzu lub budynku użyteczności publicznej przyjmowana na podstawie projektu oświetlenia lub przepisów techniczno budowlanych P N =17,0 W/m 2 N t D czas użytkowania oświetlenia w ciągu dnia t D =2250 h/rok t N czas użytkowania oświetlenia w ciągu nocy t D =250 h/rok F C -współczynnik uwzględniający obniżenie natężenia oświetlenia do poziomu wymaganegof c =1 F o -współczynnik uwzględniający nieobecność użytkowników w miejscu pracy (regulacja ręczna) F o =1,0 F D -współczynnik uwzględniający wykorzystanie światła dziennego w oświetleniu, regulacja ręczna F D =1,0

24 Zapotrzebowanie na energię użytkową przez system oświetlenia w części biurowej Zgodnie z przyjętymi założeniami: roczne jednostkowe zapotrzebowanie na energię do oświetlenia, E L =42,5 kwh/m 2 /a, roczne zapotrzebowaniena energię końcową do oświetlenia E K,L = ,8 kwh/a Uwagi: W budynkach użyteczności publicznej w obliczeniach powinno się uwzględniać energię zużywaną nie tylko przez system oświetlenia podstawowego, ale także oświetlenia awaryjnego. Nieuwzględnienie tego elementu w obliczeniach powoduje zmniejszenie wskaźnika charakterystyki energetycznej EP. Czas pracy instalacji oświetleniapowinien być przyjmowany zgodnie z harmonogramem użytkowania budynku co umożliwia uwzględnienie schematu działania oświetlenia. Sposób użytkowani aściślezależy od przeznaczenia budynku.

25 Charakterystyka energetyczna energia końcowa

26 Charakterystyka energetyczna energia pierwotna

27 Galeria handlowa z halą sprzedaży Lokalizacja budynku zachodniopomorskie, 2 kondygnacje naziemnych, 1 podziemna nieogrzewana, 5 stref: hala sprzedaży, część handlową, magazyny, część socjalno-biurowa, pom. techniczne

28 Charakterystyka przegród zewnętrznych Współczynnik przenikania ciepła: ściany zewnętrzne 0,36 W/(m 2 K), dach 0,22 W/(m 2 K), okna 1,50 W/(m 2 K), strop nad garażem 0,29 W/(m 2 K), drzwi zewnętrzne 1,3 W/(m 2 K).

29 Charakterystyka systemów system ogrzewania -galeria oraz market system ogrzewania powietrznego, w części socjalno-biurowej ogrzewanie grzejnikowe, system wentylacji w galerii handlowej system wentylacji w galerii handlowej wentylacja nawiewno-wywiewną z odzyskiem ciepła o sprawności 60%, w pozostałej części mechaniczna nawiewno-wywiewna bez odzysku ciepła oraz mechaniczna wywiewna,

30 Charakterystyka systemów system chłodzenia zasilany z wytwornic wody lodowej (woda lodowa 6/12 C), w części galerii klimakonwektory, w markecie chłodzenie powietrzne, system przygotowania ciepłej wody użytkowej - instalacja ciepłej wody z cyrkulacją, część pomieszczeń elektryczne podgrzewacze pojemnościowe, system oświetlenia średnia moc jednostkowa opraw oświetlenia podstawowego 18,0 W/m 2.

33 Galeria handlowa z częścią biurową Lokalizacja budynku mazowieckie, 2 kondygnacje naziemne, 2 strefy: hala sprzedaży, część biurowa.

34 Charakterystyka przegród zewnętrznych Współczynnik przenikania ciepła: ściany zewnętrzne 0,20 W/(m 2 K), dach 0,27 W/(m 2 K), okna 1,60 W/(m 2 K), świetliki dachowe 2,60 W/(m 2 K), podłoga na gruncie 0,20 W/(m 2 K), drzwi zewnętrzne 2,0 W/(m 2 K).

35 Charakterystyka systemów system ogrzewania w części biurowej ogrzewanie grzejnikowe, w części handlowej ogrzewanie powietrzne przy pomocy aparatów grzewczo-wentylacyjnych, system wentylacji wentylacja nawiewnowywiewna z odzyskiem ciepła o sprawności 60%, system chłodzenia brak,

36 Charakterystyka systemów system przygotowania ciepłej wody użytkowej - instalacja ciepłej wody z cyrkulacją zasilana z elektrycznych podgrzewaczy pojemnościowych, system oświetlenia w pomieszczeniach biurowych i ciągach komunikacyjnych świetlówki w oprawach rastrowych, hala sprzedaży świetlówki, średnia moc jednostkowa opraw oświetlenia podstawowego wbudowanego to 12,0 W/m 2.

39 Wnioski Straty ciepła -liniowe mostki ciepła oraz starty ciepła przez przewody centralnego ogrzewania w niektórych przypadkach nie jest możliwe określenie wszystkich występujących mostków ciepła oraz start przez przewody c.o.,

40 Wnioski W przypadku przestrzeni użytkowych różniących się znacząco kubaturą, np. sala sprzedaży marketu i galeria handlowa, średnia ważona temperatura strefy cieplnej wyznaczona po powierzchni podłogi może prowadzić do poważnych błędów obliczeniowych a także zawyżać współczynnik EP

41 Obliczanie strat ciepła na przygotowanie powietrza wentylacyjnego nieprawidłowe przeliczenie jednostek wzór na V x (1.20) prawidłowa postać: Wnioski V x = 1+ V f e ( n V 50 V ( n / 3600 ) e su 50 V ex / 3600 ) 2 W większości budynków w Polsce nie ma wykonanej próby szczelności skąd n 50????

42 Wnioski Jak oddzielnie policzyć Jak oddzielnie policzyć energię do ogrzewania i podgrzania powietrza wentylacyjnego???

43 Wnioski Brakuje zależności do określenia energii pierwotnej zużywanej przez system wentylacji. Q P,VE =????

44 Wnioski Sezon chłodniczy brak definicji Określanie zysków od promieniowania słonecznego, brakuje informacji na jakiej podstawie przyjmować: Fsh,ob.,k, Fsh,gl.,k, Fr,k współczynniki emisyjności. Pominięto także zyski ciepła od promieniowania słonecznego przez przegrody nieprzezroczyste

45 Wnioski Niespójność jednostek we wzorze Podano natężenie w kwh/m 2 kwh

46 Wnioski Zła potęga we wzorze prawidłowa postać 3

47 Wnioski System oświetlenia zużycia energii przez oświetlenie awaryjne, nieuzasadnione polepszenie jakości energetycznej budynku.

48 Wnioski Brak gotowych harmonogramów użytkowania oraz aktualnych danych dotyczących wielkości wewnętrznych zysków ciepła należy dokonać dokładnej analizy tych składników bilansu w każdym rozważanym przypadku.

49

50

51 Wnioski Ze względu na szereg nieścisłości, a nawet błędów, zawartych w rozporządzeniu w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku należy posługiwać się wiedzą dotyczącą tych zagadnień, innymi aktami prawnymi oraz materiałami branżowymi, które umożliwiają wyznaczenie charakterystyki energetycznej budynku.

52 ILE JEST OBECNIE WARTE ŚWIADECTWO ENERGETYCZNE? NIESTETY W TYM SERWISIE, NIE MA OFERT PROJEKTÓW ARCHITEKTONICZNYCH... ANI RECEPT LEKARSKICH. w 24 godziny!

53 CERTYFIKAT ENERGETYCZNY! ŚWIADECTWO CZY KAWAŁEK PAPIERU?

54 Dziękuję za uwagę Przy przygotowaniu prezentacji korzystałem z materiałów: 1. Analiza obliczenia charakterystyki energetycznej budynku biurowego wyposażonego w system chłodzenia, Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo i Wentylacja, nr 8/2009 A. Panek i J. Rucińska 2. Materiałów z Forum Termomodernizacja ZAE 2009 autorstwa D.Heima i J.Rucińskiej