Korszerű energetikai modellezés a téglaépítésben

Korszerű energetikai modellezés a téglaépítésben I. II. III.

Bevezető energetikai modellek ismertetése Téglatermékere vonatkozó életciklus elemzés energetikia számításainak ismertetése Összegzés

Zorkóczy Zoltán, Korszerű energetikai modellezés a téglaépítésben, 2009-04

I. Bevezető energetikai modellek ismertetése 1. 2. 3. 4. 5.

Alapelvek Energetikai modellek Főbb energetikai szoftverek Egyéb szimulációk Milyen energetikai méretezésnél alkalmazunk szimulációt? 6. Épületek tulajdonságok szerinti felülvizsgálata


1. Alapelvek 1.1. A fűtés célja: az egészség és a kényelem. 1.2. A cél elérésének az ára: környezeti és gazdasági ráfordítások. 1.3. A megfelelő mérnökhozzáállás: Biztonság javára történő tévedés helyett optimalizálás. Összefoglalva a cél az energia hatékony felhasználása a megfelelő hőérzet biztosításra. Az energetikai modellezés célja pedig az energia hatékony eszközök felkutatása, kimutatása.


2. Energetikai modellek típusai 2.1. 2.2. 2.2.1. 2.2.2. 2.3. 2.3.1. 2.3.2. 2.3.3. 2.3.4. 2.3.5. 2.3.6. 2.3.7. 2.4.

Időbeliség szerint: stacioner / transient A vizsgálható geometria szerint (szabadság fok) Dimenziók száma szerint: 1D, 2D, 3D Alak szabadsága szerint (2D és 3D esetén) Alkalmazott fizikai modell szerint Hővezetés modellezése Konvekció modellezése Hősugárzás modellezése Nap viselkedése modellezése Átlátszó anyagok optikai tulajdonságának modellezése Filtráció, levegőmozgás modellezése Gépészeti HVAC eszközök, rendszerek modelljei Összetett modellek: a fentieket egyesítő szimulációk Zorkóczy Zoltán, Korszerű energetikai modellezés a téglaépítésben, 2009-04

3. Főbb energetikai szoftverek 3.1. 3.1.1. 3.1.2. 3.1.3. 3.1.4. 3.1.5. 3.2. 3.2.1. 3.2.2. 3.2.3. 3.3. 3.4.

Szerkezet elemző programok Páratechnikai rétegrend vizsgáló programok Pl.: GLASTA Hőhíd elemző programok Pl.: THERM5 Ablak elemző programok Pl.: WINDOW5 Rétegrendi filtrációval elemző programok CFD elemzések a gépészeti rendszerekre Teljes épületet vizsgáló szimulációk Alapvetően építészeti programok Pl.: ECOTEC Alapvetően gépészeti programok Pl.: HAP, Energy Express Teljes körű szimulációs programok: Pl.: Energy Plus, LCA programok (építési gyártási adatbázis kezelés) Időjárás modellezés Zorkóczy Zoltán, Korszerű energetikai modellezés a téglaépítésben, 2009-04

3.1.2. Physibel programok


3.1.5. Hevacomp CFD


3.2.3. 20 program összehasonlítása 1 30 25 20

Időjárás modellek Napsugárzás modellek

15

Légáramlás modellek Komfort modellek

10 5

TRNSYS

TRACE

Tas

SUNREL

PowerDomus

IES

IDA ICE

HEED

HAP

ESP-r

eQUEST

Energy Plus

Energy-10

Energy Express

Ener-Win

ECOTECT*

DOE-2.1E

DeST

Bsim

BLAST

0


3.2.3. 20 program összehasonlítása 2 90 80 70 60

Megújuló energiás eszközök HVAC rendszer

50

HVAC eszközök 40

Körnezeti kibocsátások

30

Minősítési eljárások

20 10

TRNSYS

TRACE

Tas

SUNREL

PowerDomus

IES

IDA ICE

HEED

HAP

ESP-r

eQUEST

Energy Plus

Energy-10

Energy Express

Ener-Win

ECOTECT*

DOE-2.1E

DeST

Bsim

BLAST

0


4. Egyéb szimulációk 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. 5.6.

Szélmozgás épületek körül (állékonyság, biztonsága) Akusztikai modellezés Tűzterjedés modellezés Földrengés modellezés Ember tömegek mozgásának modellezése Univerzális szimuláció

járókelők

Az épület energetikai szimuláció olyan fizikai modellezés ami több hőtechnikai modellt foglal magába, az épületet egészében vizsgálja és időben lefutó folyamatokat ábrázol.


5. Milyen energetikai méretezésnél alkalmazunk szimulációt? 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. 5.6. 5.7.

Olyan épületeknél, ahol a szoláris nyereség a fűtés jelentős részét helyettesíti Nyári felülvizsgálat, vagy hűtési energia igény csak szimulációval számítható Szakaszos-fűtés vizsgálata Speciális gépészeti berendezés méretezéséhez Magas belső hőterhelésnél (nehézipari létesítményekben) Természetes szellőztetés méretezéséhez (más módszer nincs) Passzív energia hasznosítás modellezésére: napkémény, földcsöves levegő bevezetés


6. Épületek tulajdonságok szerinti felülvizsgálata 6.1. 6.1.1. 6.1.2. 6.1.3. 6.1.4. 6.2. 6.2.4. 6.2.5. 6.2.7.

Hőérzeti vizsgálat esetén Hőtárolási tömeg hatásnak felülvizsgálatához Hőszigetelés vastagság optimalizálsához Üvegezés arány felülvizsgálathoz Árnyékoló típus és árnyékolás üzemeltetés felülvizsgálathoz Természetes megvilgáítás felülvizsgálatához Üvegezés arány felülvizsgálathoz Árnyékoló típus és árnyékolás üzemeltetés felülvizsgálathoz Bevilágító csövek számításhoz


típus

mód

II. Téglatermékekre vonatkozó életciklus elemzés energetikai számításainak ismertetése 1. 2. 3. 4. 5.

Mintaház ismertetése Alkalmazott jelölések Hőhidak vizsgálata Téli szimulációk, a fűtési energia mérleg Nyári szimulációk, a hőérzet


1. Mintaház ismertetése


2. Alkalmazott jelölések V38: Porotherm 38 N+F vázkerámiás fal P30: 30cm Pórusbeton klyt v. B30: 30cm kevéslyukú tégla fal + 6 v. 8 cm EPS Acél: Acélvázszerkezetes fal Fa: Favázszerkezetes fal Szerelt: Favázszerkezetes padlásfödém Elemes: Kerámia béléstestes padlásfödém Vb: Monolit vasbeton födém


3. Hőhidak értékelése A saját léptékben mért hőmérséklet: Θ (-) A hőáramsűrűség: q (W/m2)


3.1. Falazóblokk csatlakozás Θ

q


3.2. Ablak csatlakozás Θ

q


3.3. Lábazati kialakítás Θ

q


3.4. Eresz-koszorú hőhíd Θ

q


3.5. Fal energiaveszteség házléptékben Hőhíd veszteségek aránya ház léptékben 50,00 45,00 40,00 fal mezőközép

35,00

rétegtervi hőhíd

W/K

30,00

belső csatlakozás

25,00

eresz, kiváltó

20,00

falsarok

15,00

ablak oldalsó, alsó

10,00 5,00 sík

Acél, szerelt

sík

Fa, szerelt

sík

B30, szerelt

sík

P30, szerelt

sík

V38, vb

sík

V38, elemes

sík

V38, szerelt

0,00


4. Téli szimulációk V38:


4.1 Téli hőveszteségi mérlege Vénusz szolár V38, szerelt födémű verzió energia mérlege 39 689 MJ/tél fűtés -2 824 -7 681

-15 376

nyílás padlásfödém padló és lábazat fal

-11 312

-12 199

szellőzés


4.2. Energiaigény összehasonlítása

30 000

6 249

11 794

fűtés 7 627

10 000

9 985

11 577

15 000

11 298

20 000

fal veszteség 11 304

25 000 11 312

Energia (MJ)

35 000

35 251

36 453

40 014

38 368

39 911

39 630

40 000

39 597

45 000

39 689

Téli fűtési energia igény

5 000 Fa, szerelt

Acél, szerelt

B30-6cm, szerelt

B30, szerelt

P30, szerelt

V38, vb

V38, elemes

V38, szerelt

0


5. Nyári szimulációk V38:


5.1 Hőérzet

     

Kellemetlen órák a hőérzet alapján. PMV érték modellének alapja konvekció, sugárzásos hőleadás a ruha külső felszínéről, a bőrön kidifundálódó pára által, az izzadás bőrfelületről való elpárolgásával, a látens és száraz légzés, végül a hővezetés a bőrtől a ruha felszínéig


5.2. Hőérzet értelmezése

A PMV 1-es értéke levegő hőmérséklet, hősugárzás, ruházat, páratartalom, levegő sebesség függvényében 24,5-26,5°C levegőhőmérsékletnél áll fenn. A PMV 0,5-ös érték 22,5-24,5°C levegőhőmérsékletnél áll fenn.


Fa, szerelt

722

692

540

541

605

496

1 000

Acél, szerelt

B30-6cm, szerelt

B30, szerelt

P30, szerelt

600 522

1 674

1 637

1 364

1 389

1 497

1 290

1 320

1 400

V38, vb

800

1 488

1 600

596

1 800

V38, elemes

V38, szerelt

Kellemteteln órák (h)

5.3.1 Tömeg hatása hőérzetre Nyári hőkomfort

1 200

PMV>0,5

PMV>1

400

200

0


5.3.2 Tömeg hatása hőérzetre


5.4.1. Üzemeltetés hatása hőérzetre 3000

2726

2500

2234 1810

2000 1488

PMV>0,5

1500 1000 500

1120

970

PMV>1

596 281

0 ÁV

ÁN

ÁV

ÁN

SZV

SZV

SZN

SZN


5.4.2. Üzemeltetés hatása hőérzetre


5.5. Ablakméret hatása a hőérzetre Koncentárlt hőterhelés hatása

1494 a=5,7 tetőtér

868 696 1233

a=3,4 földszint

837 Könnyű

614

Közepes 378 a=7,7 földszint

Nehéz

281 200

1 750

1 500

1 250

1 000

750

500

0

250

163 138 129

a=10,1 földszint

Kellemtlen órák PMV>1 v. t>~25,5°C (h)

a = helység hasznos alapterülete / közvetlen bevilágításra szolgáló felület Zorkóczy Zoltán, Korszerű energetikai modellezés a téglaépítésben, 2009-04

III. Összegzés          

Hőhidakról (25%÷110% többlet a falon) hőszigetelt ablak bélet, ablak könyöklő lábazatot az alaptestig aljáig kell hőszigetelni két téglasor magas 8 cm koszrúszigetelés talpszelemen tetején is 10 cm hőszigetelés koszorú tégla alá hőszigetelő habarcs Hőkomfort javítási eszközök éjaszakai szellőztetés mozgatható árnyékoló hőtároló tömeg nagy eresz túllógás Zorkóczy Zoltán, Korszerű energetikai modellezés a ablak téglaépítésben, 2009-04 minimális keleti és nyugati

Köszönöm a figyelmüket! Független Ökológiai Központ Zorkóczy Zoltán [email protected]


Korszerű energetikai modellezés a téglaépítésben

Recommend Documents