Prezračevanje in energijska učinkovitost stavb Prof.dr. Peter Novak Fakulteta za visoke tehnologije in sisteme Novo mesto
Predpisi, ki so pred nami EU •Direktiva o učinkoviti rabi energije v stavbah •Predlog direktive o energijski učinkovitosti in preklicu direktiv 2004/8/EC (o kogeneraciji) in 2006/32/EC (o učinkovitosti rabe končne energije in o energetskih storitvah…) SI •PURES 2010 •Pravilnik o prezračevanju in klimatizaciji stavb 8.9.2011
P.Novak: Zračenje in energija v stavbah, Celje september 2011
2
Kaj prinaša nova direktiva? • Zmanjšanje rabe primarne energije za 20% do leta 2020 od predvidene rabe v letu 2020 (za EU to pomeni 368 Mtoe od predvidene rabe 1842 Mtoe) • Za Slovenijo to pomeni zmanjšanje od 7,313 Mtoe (306,18 PJ) za 20% ali 1,363 Mtoe (61,24 PJ ali 84,45 % od KE v G+OR v 2010). • Gospodinjstva in Ostala Raba so potrebovali v letu 2010 1,732 Mtoe (72,52 PJ) končne energije 8.9.2011
P.Novak: Zračenje in energija v stavbah, Celje september 2011
3
Kaj to pomeni? • Ker je delež elektrike v končni rabi pri gospodinjstvih 25% in široki rabi skoraj 50% to pomeni, da je delež primarne energije v teh dveh področjih 2,78 Mtoe ali 116,50 PJ. • To pomeni, da je potrebno zmanjšanje PE enako 53% zmanjšanju rabe vse energije na teh dveh področjih, saj si težko zamišljamo, da bosta industrija in promet bistveno spremenila količine potrebne energije. Vsi podatki so iz NEP 2011 8.9.2011
P.Novak: Zračenje in energija v stavbah, Celje september 2011
4
Zmanjšanje rabe energije in prezračevanje • V novih objektih ni težav, saj po PURES‐u delež potrebne energije za KGH pada in pri prezračevanju imamo obvezno rekuperacijo nad 65%. • V obstoječih objektih pa je enerijska sanacija stavb tesno povezana tudi z uvajanjem mehanskega zračenja (ventilacije). • Kakšno je sedanje stanje? 8.9.2011
P.Novak: Zračenje in energija v stavbah, Celje september 2011
5
3 Potrebne količine zraka v m /h* Neto površina stanovanja m2 : Za preprečevanje visoke vlage: Enako pri slabi izolaciji: Nazivno prezračevanje: Zmanjšano prezračevanje: Intenzivno prezračevanje: Infiltracija ‐ stare, pritlične: stare, večetažne: Infiltracija ‐ sanacija, pritlične: ‐ sanacija, večetažne: Slovenski predpis: 1,5 m3/h, m2: Če odštejemo infiltracijo, je min. količina: A/B – zaščitena/vetrovna lega * EN DIN 1946/2
8.9.2011
50 110 25 40 DOBRA IZOLACIJA 30 55 75 135 55 95 100 175 33/52 72/115 60/75 133/165 11/17 24/38 37/47 59/74 37 59 75 165 38/28 106/91 38 106
P.Novak: Zračenje in energija v stavbah, Celje september 2011
6
Problem količin zraka • Kadar pri sanaciji računamo potrebno količino zraka, je potrebno upoštevati realne pogojev stavbi. • Mehansko zračenje, ki deluje stalno, ali pretežni del dneva je bistveno bolj učinkovito od naravnega, skozi rege, ki je odvisno od temperaturne razlike. • Po slovenskem predpisu moramo zagotavljati 0,5 in 0,2 kratno izmenjavo zraka na uro (zasedeno/nezasedeno), kar nam v primeru 50 m2 vvelikega stanovanja predstavlja 62,5/25 m3/h in pri 110 m2 velikem stanovanju 137,5/55 m3/h. Vrednosti so nekaj manjše od pravila 1,5 m3/h, m2 , vendar jih pri trajnem prezračevanju lahko osvojimo. 8.9.2011
P.Novak: Zračenje in energija v stavbah, Celje september 2011
7
Lokalno in centralno zračenje • Pri novih objektih sta možni obe rešitvi, vendar ima vsaka svoje prednosti in slabosti. • Lokalni sistemi so enostavni, ni potrebe po čiščenju kanalov, imajo višjo šumnost in zahtevajo več odprtin na fasadi objekta. • Centralni sitemi imajo dobro rekuperacijo toplote, potrebujejo več prostora za aparat in kanale, so običajno tišji in zahtevnejši za vzdrževanje. 8.9.2011
P.Novak: Zračenje in energija v stavbah, Celje september 2011
8
Možne rešitve za obstoječe stavbe • Lokalni sistemi imajo prednost, saj niso potrebna gradbena in instalacijska dela v stanovanjih, ni kanalov, ne potrebuje se dodaten prostor. • V stavbah z visokimi stropovi je mogoča sanacija z dvojnim stropom in večina težav odpade, razen visoke cene.
8.9.2011
P.Novak: Zračenje in energija v stavbah, Celje september 2011
9
Sodobne tehnologije • Vse sodobne tehnologije za zračenje stavb so danes opremljene z vsemi elementi, ki smo jih nekoč imeli le pri zahtevnih klimatizacijskih napravah: zvezno regulacijo pretoka, kontrolo vlage in CO2, zelo učinkovite filtre (pralne ali za menjavo), relativno nizko šumnost in sprejemljivo ceno. • V kombinaciji z grelnikom in toplotno črpalko so energetsko zelo učinkoviti. • Ključni element naprave pa je ventilator, ki mora imeti zajamčeno življensko dobo (brez spremembe v kakovosti delovanja) vsaj 50.000 ur. Mnogi standardni ventilatorji temu pogoju ne ustrezajo (ležaji, šumnost). 8.9.2011
P.Novak: Zračenje in energija v stavbah, Celje september 2011
10
Zračenje stavb Z novimi predpisi (Pravilnik o prezračevanju, PURES 2010, TSG-1-004) se bistveno poveča tesnost novih stavb in v primeru zamenjave oken tudi obstoječih stavb. Zaradi tega se spremeni ugodje v prostoru. Na eni strani se povečajo povprečne temperature ovoja stavbe, na drugi pa se lahko bistveno poveča relativna vlaga, saj se naravno prezračevanje zmanjša tudi za 4 x. To zahteva ustrezno tehnično rešitev, ki jo rešujemo lahko na več načinov: 9 9 9 9
8.9.2011
Z lokalnim odpiranjem oken (energijsko nesprejemljivo) Z lokalnimi prezračevalnimi sistemi brez ali z rekuperacijo toplote S centralnimi prezračevalnimi sistemi po stanovanjskih ali uporabnih enotah S centralnim prezračevalnim sistemom za celotno stavbo
P.Novak: Zračenje in energija v stavbah, Celje september 2011
11
MIKROVENT® O imenu MIK – tovarna proizvajalec Mikro – majhen sistem Mikrovent – majhen sistem za ventilacijo stavb Namen Namenjen novim in obstoječim stavbam Omogoča energetsko učinkovito lokalno prezračevanje Intelektualna lastnina Patentno zaščiten 8.9.2011
P.Novak: Zračenje in energija v stavbah, Celje september 2011
12
KAKOVOST PREZRAČEVALNEGA SISTEMA Kazalniki kakovosti: Ugodje (< 1%PPD) Svež zrak (stopnja ventilacije, ts, φs) Čist zrak (visoko učinkoviti filtri F8÷ EU 12) Temperatura (22 ÷ 26°C) Vlažnost (30 ÷ 50 % r.h.) Nizka hitrost (v < 0,15 m/s) Nizki obratovalni stroški (QH, QC, Pf [V’, Δp] naj bi bili minimalni)
8.9.2011
P.Novak: Zračenje in energija v stavbah, Celje september 2011
13
Delovanje MIKroventa ®
8.9.2011
P.Novak: Zračenje in energija v stavbah, Celje september 2011
14
MIKROVENT®
8.9.2011
P.Novak: Zračenje in energija v stavbah, Celje september 2011
15
Lokalni prezračevalni sistem
8.9.2011
P.Novak: Zračenje in energija v stavbah, Celje september 2011
16
Zaključek • Sodobne naprave za zračenje lahko bistveno prispevajo k realizaciji cilja ‐20% PE in k povečanju kakovosti bivanja v toplotnio saniranih stavbah. • Lokalne naprave za zračenje (ventilacijo) so predvsem zanimive za sanacijo obstoječih stavb, centralne pa za nove in v posebnih primerih tudi za stare. • Pri izbiri naprav sta pomembna predvsem dva cilja: dobra rekuperacija toplote in dolga življenska doba ventilatorjev. • MIK je s svojima dvema tipoma MIKroventa dosegel oba cilja v sodobni lokalni prezračevalni napravi. 8.9.2011
P.Novak: Zračenje in energija v stavbah, Celje september 2011
17