Źródła energii dla budynków modernizowanych do standardu nzeb

Podobne dokumenty
Źródła energii dla budynków modernizowanych do standardu nzeb

Niekonwencjonalne i odnawialne źródła energii dla budynków modernizowanych do standardu nzeb

Modernizowany budynek. Efektywność energetyczna w budownictwie problematyka, korzyści, ograniczenia. Joanna Rucińska

Definicje standardów i przykłady termomodernizacji budynków do standardu nzeb na świecie

Zastosowanie OZE i mikrokogeneracji. nzeb. dr inż. Adrian Trząski

Energia pomocnicza Energia pierwotna

Zastosowane technologie i praktyczne doświadczenia użytkownika budynku pasywnego

Projektowanie budynków niskoenergetycznych i pasywnych

Fizyka Budowli (Zagadnienia Współczesnej Fizyki Budowli) Zagadnienia współczesnej fizyki budowli

Projektowanie systemów WKiCh (03)

Krajowy plan mający na celu zwiększenie liczby budynków o niskim zużyciu energii

Zmiany prawne w latach odnośnie do efektywności energetycznej budynków. Budynki o niemal zerowym zużyciu energii. Mgr inż.

Wpływ sposobu ogrzewania na efektywność energetyczną budynku

Audyt termomodernizacyjny i remontowy w procesie projektowym budynków zabytkowych

WDRAŻANIE BUDYNKÓW NIEMAL ZERO-ENERGETYCZNYCH W POLSCE

Modelowy budynek użyteczności publicznej na przykładzie siedziby WFOŚiGW w Gdańsku. Warszawa, 19 kwietnia 2017 r.

Warunki techniczne. do poprawy?

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

POPRAWA EFEKTYWNOŚCI ENERGETYCZNEJ SZPITALA

WPŁYW FOTOWOLTAIKI NA KLASĘ ENERGETYCZNĄ BUDYNKU

Oznaczenie budynku lub części budynku... Miejscowość...Ulica i nr domu...

Jak zbudować dom poradnik

BUDOWNICTWO ENERGOOSZCZĘDNE W POLSCE

PROJEKTOWANA CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA

Czy możliwe jest wybudowanie w Polsce domu o zerowym lub ujemnym zapotrzebowaniu na energię?

Wpływ elementów budynku na jego charakterystykę energetyczną

Definicja NZEB dla budynków poddawanych termomodernizacji

Innowacyjna technika grzewcza

Czy stare biurowce mogą być energooszczędne?

Technologie na rzecz ograniczania zanieczyszczeń powietrza

Modelowy budynek użyteczności publicznej na przykładzie siedziby WFOŚiGW w Gdańsku. Gdańsk, 6 maja 2016 r.

Nakłady finansowe i korzyści wynikające z budowy różnych budynków energooszczędnych w POLSCE

Doświadczenia ze stosowania świadectw energetycznych dla budynków w nowowznoszonych i oddanych do użytku u

Termomodernizacja budynków na przykładzie obiektów o różnym przeznaczeniu, z wykorzystaniem technologii pasywnych

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

Projektowana charakterystyka energetyczna budynku

Budownictwo pasywne i jego wpływ na ochronę środowiska. Anna Woroszyńska

KONFERENCJA TORUŃ, 4 MARCA 2015r.

Ankieta BUDYNKI na potrzeby opracowania strategii niskoemisyjnej dla Gminy Purda

Prof. dr hab. inż. Jacek Zimny. mgr inż. Piotr Michalak

Projektowana charakterystyka energetyczna budynku

jednorodzinny 120 wielorodzinny 105 budynek zamieszkania zbiorowego

Inteligentny dom plus-energetyczny. Ryszard Mocha Marta Mastalerska Michał Zakrzewski

1. PROJEKTOWANA CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA

Perspektywa zmian zapotrzebowania na ciepło systemowe w wyniku poprawy efektywności energetycznej budynków

Projektowana charakterystyka energetyczna budynku

Projektowana charakterystyka energetyczna budynku

Jakość energetyczna budynków

Projektowana charakterystyka energetyczna budynku.

Rynek&urządzeń&grzewczych&w&Polsce& wobec&nowych&wymogów&ekologicznych& i&wymogów&etykietowania&energetycznego&

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

Projektowana charakterystyka energetyczna budynku

Projektowana charakterystyka energetyczna

Biurowiec niskoenergetyczny i pasywny w Euro-Centrum, zastosowane technologie, doświadczenia użytkownika

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

Załącznik 5. karta Audytu energetycznego INWESTOR: ADRES BUDYNKU: ULICA: MIEJSCOWOŚĆ: DATA WIZJI LOKALNEJ: IMIĘ I NAZWISKO AUDYTORA:

1. Poprawienie izolacyjności cieplnej przegród otaczających kubaturę ogrzewaną budynku

Prezentacja projektu KODnZEB

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

jednorodzinny 120 wielorodzinny 105 budynek zamieszkania zbiorowego

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

Projektowana charakterystyka energetyczna

Projektowana charakterystyka energetyczna budynku

Przykłady modernizacji do stanu nzeb (przykłady głębokiej termomodernizacji z udziałem OZE) Jerzy Żurawski Dolnośląska Agencja Energii i Środowiska.

Integracja PV z innymi systemami dom plus energetyczny

Plan Gospodarki Niskoemisyjnej dla Miasta Opola ANKIETA DLA BUDYNKÓW UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ - DANE ZA LATA

Projektowana charakterystyka energetyczna

Projektowana charakterystyka energetyczna

Projektowana charakterystyka energetyczna

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

EKRAN 5. Zyski ciepła wg rozporządzenia [1]

Technologie efektywnego wykorzystania i odnawialnych źródeł energii w budynkach

Projektowana charakterystyka energetyczna

Budynek jako wytwórca i odbiorca energii ze źródeł odnawialnych

PROJEKT TERMOMODERNIZACJI BUDYNKU ZAKRES I OCZEKIWANE REZULTATY PLANOWANYCH DZIAŁAŃ, ANALIZA UWARUNKOWAŃ I OGRANICZEŃ

PROJEKTOWANA CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

Wpływ zmian Warunków Technicznych 2017 i 2021 na budynki jednorodzinne. dr inż. Piotr Jadwiszczak Politechnika Wrocławska, PORT PC

Projektowana charakterystyka energetyczna budynku

Opracowanie charakterystyki energetycznej wg nowych wymagań prawnych

Audyt energetyczny. budynku

Jerzy Żurawski Wrocław, ul. Pełczyńska 11, tel ,

NIEKONWENCJONALNE ŹRÓDŁA ENERGII DLA BUDYNKÓW WYKŁAD ANALIZA ALTERNATYWNYCH SYSTEMÓW ZASILANIA W ENERGIĘ BUDYNKU

Projektowana charakterystyka energetyczna budynku

mib.gov.pl mib.gov.pl Stan przepisów dot. projektowania budynków. Zamierzenia i kierunek dalszych prac legislacyjnych mib.gov.pl

Projektowana charakterystyka energetyczna budynku

PROJEKTOWANA CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

Wentylacja w budynkach pasywnych i prawie zero energetycznych

budownictwo niskoenergetyczne

PROJEKTOWANA CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA

AUDYT EFEKTYWNOŚCI EKOLOGICZNEJ

Wpływ zmian Warunków Technicznych 2017 i 2021 na budynki jednorodzinne. dr inż. Piotr Jadwiszczak Politechnika Wrocławska, PORT PC

Projektowana charakterystyka energetyczna budynku

Harmonogram projektu wraz z zakresem rzeczowym i opisem parametrów energetycznych

Zastosowanie pomp ciepła w świetle nowych warunków technicznych w 2014, 2017 i 2021 r. oraz programu NF40 dr inż.

Projektowana charakterystyka energetyczna budynku

Transkrypt:

Źródła energii dla budynków modernizowanych do standardu nzeb

Definicja budynku niemal zero energetycznego zawarta w dyrektywie EPBD RECAST: budynek o niemal zerowym zużyciu energii oznacza budynek o bardzo wysokiej charakterystyce energetycznej ( ). Niemal zerowa lub bardzo niska ilość wymaganej energii powinna pochodzić w bardzo wysokim stopniu z energii ze źródeł odnawialnych, w tym energii ze źródeł odnawialnych wytwarzanej na miejscu lub w pobliżu. Definicja (wciąż jeszcze dyskutowana) przyjęta na potrzeby projektu: Budynek niemal zero-energetyczny to budynek, którego obliczeniowe zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną wynosi. kwh/rok? przy następujących założeniach: 1) obszar bilansowania budynek wraz z instalacjami i urządzeniami technicznymi 2) granica bilansowa granica oddzielająca obszar bilansowania od zewnętrznych źródeł energii 3) okres bilansowania rok kalendarzowy, 4) metoda bilansowania metoda godzinowa; 5) zakres bilansowania każdy rodzaj energii niezbędny dla utrzymania w obiekcie parametrów środowiska wewnętrznego oraz umożliwiający jego użytkowanie zgodnie z jego przeznaczeniem; 6) sposób bilansowania roczne zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną wyrażone w kwh/rok na granicy bilansowej.

Droga do standardu nzeb Energia odpadowa Kogeneracja i trigeneracja Sprężarkowe pompy ciepła Kolektory słoneczne Ogniwa fotowoltaiczne Małe i mikroturbiny wiatrowe Sprężarkowe pompy ciepła Instalacje opalane biomasą

Produkcja vs. Zapotrzebowanie Możliwość efektywnego wykorzystania źródeł energii zależy od charakterystyki: potencjału produkcyjnego zapotrzebowania Potencjał produkcyjny Pokryte zapotrzebowanie Zapotrzebowanie

1 256 511 766 1021 1276 1531 1786 2041 2296 2551 2806 3061 3316 3571 3826 4081 4336 4591 4846 5101 5356 5611 5866 6121 6376 6631 6886 7141 7396 7651 7906 8161 8416 8671 moc [kw] Produkcja vs. Zapotrzebowanie (charakterystyka zapotrzebowania) 600 500 400 en. el. c.o. + cwu chłodzenie 300 200 100 0

moc [-] moc [-] słoneczny letni dzień Produkcja vs. Zapotrzebowanie w różnych typach budynków pochmurny letni dzień (lekkie zachmurzenie) 1.2 1 0.8 1.2 1 0.8 0.6 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 czas [h] czas [h] Produkcja PV Centrum handlowe Budynek biurowy Budynek mieszkalny Produkcja PV Centrum handlowe Budynek biurowy Budynek mieszkalny

Produkcja energii elektrycznej vs. zapotrzebowanie jak sobie radzić? pobierany z sieci, a także. Niedobór energii elektrycznej zastosowanie instalacji zmieniających profil zapotrzebowania na energię: miejscowe podgrzewacze elektryczne w instalacjach c.w.u. chłodziarki absorpcyjne zasilane ciepłem magazynowanie chłodu nadwyżki energii elektrycznej: sprzedaż lub...

Produkcja energii elektrycznej vs. zapotrzebowanie jak sobie radzić? sprzedaż lub... Nadwyżki energii elektrycznej: bieżące wykorzystanie nadwyżek energii elektrycznej: do doładowania zasobników ciepłej wody do zasilania urządzeń, których porę uruchomienia można elastycznie przesunąć (np. pralnie) do ładowania urządzeń (np. pojazdów elektrycznych) 11 DOE Wrocław 26-27 pażdziernika 2016

Produkcja ciepła vs. zapotrzebowanie jak sobie radzić? niedobór ciepła: z sieci z magazynu ciepła (np. zasobniki c.w.u.) nadwyżki ciepła: do magazynu ciepła (np. zasobników wodnych lub w innych mediach) krótkookresowe magazynowanie ciepła: TES (thermal energy storage) długookresowe magazynowanie ciepła: w gruncie - UTES (underground thermal energy storage), BTES (boreholes energy storage np. road energy) w warstwach wodonośnych - ATES (aquifier thermal energy storage) sprzedaż do sieci????? 11 DOE Wrocław 26-27 pażdziernika 2016

Projekt KODnZEB modernizowane budynki Akademik Muszelka, ul. Mochnackiego, Warszawa Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska (WIBHiIŚ) 11 DOE Wrocław 26-27 pażdziernika 2016

Projekt KODnZEB Akademik Muszelka część kompleksu akademików wybudowanych przed 1939 i w 1950 proj. K.Tolloczko, 1922; Z. Dytkowski, 1950 11 DOE Wrocław 26-27 pażdziernika 2016

Projekt KODnZEB Akademik Muszelka 150 studentów 4 kondygnacje naziemne, 1 kondygnacja podziemna montumentalny budynek o skromnym detalu układ urbanistyczny bardziej istotny niż walory architektoniczne materiały żelbet, cegła pełna bez izolacji wnętrza materiały o złej jakości, chaos estetyczny i kolorystyczny modernizacja w 1980 izolacja termiczna dachu, wymiana okien 11 DOE Wrocław 26-27 pażdziernika 2016

Projekt KODnZEB Akademik Muszelka wszelkie modyfikacje elewacji należy zintegrować z odpowiednimi zmianami w budynkach sąsiednich; brak ingerencji w zewnętrzny wygląd budynku brak modyfikacji konstrukcji budynku izolacja ścian zewnętrznych (14cm/4cm), izolacja dachu (21cm) panele fotowoltaiczne na dachu wewnętrzna izolacja termiczna panele fotowoltaiczne nowe wnętrza zewnętrzna izolacja termiczna panele fotowoltaiczne nowe wnętrza

1 krok: Przykład - akademik Akademik: 3575 m 2, ciepło i energia elektryczna z sieci 1. Redukcja zapotrzebowania na energię docieplenie ścian zewnętrznych i stropodachu wymiana okien poprawa szczelności budynku 2. Odzysk energii zastosowanie wentylacji mechanicznej wywiewnej 3. Odnawialne źródła energii modernizacja instalacji ciepłej wody użytkowej (indywidualny pomiar zużycia -> zmniejszenie zużycia cwu o 20% + nowy zasobnik -> wzrost sprawności o 53%) modernizacja instalacji oświetlenia (oświetlenie energooszczędne -> zmniejszenie zużycia energii o 50% + indywidualne liczniki energii elektrycznej -> zmniejszenie zużycia energii o 20% Wariant 1

Przykład - akademik 1. Redukcja zapotrzebowania na energię 1+2 krok: modernizacje z wariantu 1 2. Odzysk energii 3. Odnawialne źródła energii odzysk ciepła z wentylacji do przygotowania ciepłej wody użytkowej za pomocą pompy ciepła (SPF=4,5; V=3020 m 3 /h; ΔT=15K) Wariant 2 1+2+3 krok: modernizacje z wariantu 1 i 2 panele fotowoltaiczne na dachu (740 m 2 ; moc 70 kwp; energia 60 MWh/rok) Wariant 3

Przykład - Muszelka Aby osiągnąć standard 20 kwh/m2/rok trzeba wykorzystać dachy sąsiednich budynków na zainstalowania większej ilośći modułów PV PV

Analiza zacienienia Analizy wykonano dla godzin 7-20: RÓWNONOC, CZERWIEC-WRZESIEŃ Ostatecznie do oceny wybrano okres równonocy tj. 21 marca

Analiza widoczności na potrzeby konserwatora zabytków Ze względu na ochronę konserwatorską lokalizacja PV możliwa jedynie na dachu budynku Punkt obserwatora: 170 cm Od strony ulicy PV nie są widoczne

Analiza widoczności na potrzeby konserwatora zabytków? Widoczność od strony podwórka (brak możliwości przesunięcia instalacji ze względu na elementy konstrukcyjne dachu)

Projekt KODnZEB WIBHiIŚ proj. S.Jaczewski, J.Reda, 1970 zlokalizowany w głównym kampusie Politechniki Warszawskiej 11 DOE Wrocław 26-27 pażdziernika 2016

Istniejąca elewacja od ulicy Nowowiejskiej

Istniejąca elewacja od ulicy Nowowiejskiej Istniejące panele fotowoltaiczne Elewacja z lat 70 tych XX w. zmodernizowana

Obiekt otrzymuje drugą elewację przeszkloną strukturę zewnętrzną Druga powłoka elewacji po modernizacji Ściana istniejąca wewnętrzna warstwa ściany po modernizacji

Przestrzenie międzyokienne wypełniają panele fotowoltaiczne

Wydział Instalacji Budowlanych Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska PW elewacja południowa i zachodnia - detal NAWIGACJA

Kierunek przepływu powietrza wentylacyjnego - symulacja

Panele PV Przekrój podwójnej ściany zewnętrznej Elewacja południowa i zachodnia nawiew wywiew Poziomy kanał wentylacyjny Izolacja cieplna Pomost techniczny Konstrukcja nawiew wywiew Poziomy kanał wentylacyjny

Wydział Instalacji Budowlanych Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska PW Dziedziniec zagospodarowanie terenu - koncepcja zagospodarowania zieleni NAWIGACJA

Wydział Instalacji Budowlanych Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska PW elewacja północna i wschodnia - detal NAWIGACJA

Wydział Instalacji Budowlanych Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska PW przed modernizacją NAWIGACJA

Wydział Instalacji Budowlanych Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska PW po modernizacji NAWIGACJA

Wydział Instalacji Budowlanych Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska PW przed modernizacją - ul. Nowowiejska NAWIGACJA

Wydział Instalacji Budowlanych Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska PW po modernizacji - ul. Nowowiejska NAWIGACJA

Wydział Instalacji Budowlanych Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska PW atrium NAWIGACJA

Wydział Instalacji Budowlanych Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska PW hol wejściowy NAWIGACJA

Wydział Instalacji Budowlanych Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska PW hol ze strefą wypoczynku NAWIGACJA

Wydział Instalacji Budowlanych Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska PW audytorium NAWIGACJA

wentylacja sali audytoryjnej - symulacja

Wydział Instalacji Budowlanych Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska PW pokój biurowy NAWIGACJA

wentylacja 1-os. pokoju biurowego - symulacja

2,000 użytkowników 8-11 kondygnacji naziemnych, 1 kondygnacja podziemna kontrast architektury budynku z historycznym otoczeniem żelbet: monotlityczny w piwnicy i prefebrykowany szkielet ramowy na wyższych piętrach, prefabrykowane stropy zakryte lub zniszczone dekoracyjne mozaiki wnętrzna: materiały o niskiej jakości, chaos estetyczny, brak mebli i sprzętu modernizacja w 2007 izolacja termiczna ścian zewnętrznych, panele fotowoltaiczne na fasadzie południowej 11 DOE Wrocław 26-27 pażdziernika 2016

Projekt KODnZEB WIBHiIŚ izolacja termiczna ścian zewnętrznych (21cm) i dachu (18cm) brak modyfikacji konstrukcji budynku panele fotowoltaiczne na dachu, południowej i zachodniej elewacji elementy zacieniające na elewacji południowej i zachodniej elewacja typu druga skóra : niezależny element integrujący izolację termiczną, lekką okładzinę elewacyjną, kanały wentylacyjne, żaluzje i panele fotowoltaiczne kanały wentylacyjne żaluzje ściana kurtynowa

WIBHiIŚ: elewacja południowa

CEL: EP 20 kwh/(m 2 *a)

Zapotrzebowanie na energię pierwotną stan wyjściowy po modernizacji źródło sieć ciepłownicza (wi=0,68) + elektroenergetyczna Electricity - 14,42 kwh/m2 45% Cooling - 1,15 kwh/m2 4% EP= 31.6 kwh/m 2 Heating - 16,04 kwh/m2 51% Heating - 16,04 kwh/m2 Electricity - 14,42 kwh/m2 Cooling - 1,15 kwh/m2

Struktura zapotrzebowania na energię użyteczną Lighting 66,8 MWh/a 14% Cooling 28,7 MWh/a 6% Hot water 135,9 MWh/a 30% Auxiliary 23,4 MWh/a 5% Heating 205,5 MWh/a 45%

Proponowane rozwiązania Modyfikacja źródła ciepła Gruntowa pompa ciepła (cwu - wstępny podgrzew (11-45 o C)) micro CHP (6, 9, 15.2, 20 kwe) Gruntowa pompa ciepła dla wstępnego podgrzewu cwu oraz chłodzenia Moduły fotowoltaiczne

SPF [-] wi [-] GPC wstępny podgrzew cwu 30 0,90 25 0,80 0,70 20 15 w i,min (t set = 25 o C) = 0,56 SPF wi_gshp wi_dh wi_eq 0,60 0,50 0,40 10 0,30 5 0,20 0,10 0 10 20 30 40 50 DHW preheat setpoint temperature [oc] 0,00

1 304 607 910 1213 1516 1819 2122 2425 2728 3031 3334 3637 3940 4243 4546 4849 5152 5455 5758 6061 6364 6667 6970 7273 7576 7879 8182 8485 heating capacity [kw] GPC wpływ na EP 200 180 160 140 EP 0 = 31.6 kwh/m 2 EP 1 = 29.8 kwh/m 2 120 100 80 60 QDH QCHP2 QCHP1 QGSHP 40 20 0

Heating Capacity [kw] wi,chp Micro CHP 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 5 7 9 11 13 15 17 19 21 Electric Power kw Qth wi,chp

1 304 607 910 1213 1516 1819 2122 2425 2728 3031 3334 3637 3940 4243 4546 4849 5152 5455 5758 6061 6364 6667 6970 7273 7576 7879 8182 8485 heating capacity [kw] CHP wpływ na EP 200 180 160 140 EP 0 = 31.6 kwh/m 2 EP 2 = 21.3 kwh/m 2 120 100 80 60 40 τ avg = 5619 h QDH QCHP2 QCHP1 QGSHP 20 0

1 304 607 910 1213 1516 1819 2122 2425 2728 3031 3334 3637 3940 4243 4546 4849 5152 5455 5758 6061 6364 6667 6970 7273 7576 7879 8182 8485 heating capacity [kw] CHP + GPC wpływ na EP (wstępny podgrzew cwu do 15 o C ) 200 180 160 140 EP 0 = 31.6 kwh/m 2 EP 3 = 21.1 kwh/m 2 120 100 80 60 40 τ avg = 5559 h QDH QCHP2 QCHP1 QGSHP 20 0

PV Wymagana redukcja 1,1 kwh/(m 2 *a) (20.9 MWh/a) Wymagana moc szczytowa 25 kw p Wymagana powierzchnia 150 m 2 Do rozstrzygnięcia: CHP + PV + Sieci jako źródła szczytowe czy Sieci + więcej PV?

Wydział Instalacji Budowlanych Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska PW Dziękuję za uwagę Komplet informacji na stronie www.kodnzeb.pl NAWIGACJA