Porovnání zdrojů energie v pasivním domu Celková dodaná energie, potřeba primární energie, Emise CO2
Autor: Jakub Štěpánek Konzultace: Václav Šváb, ENVIC, o.s.
Konstrukce Objekt: Jednopodlažní nepodsklepený rodinný dům Podlahová plocha: 116 m2 Konstrukce: Zdivo Vápenopískové cihly
17,5 cm
λ= 0.33 W/(m·K)
Izolace obvodových stěn Písmeny a, b, c, jsou označeny možné varianty materiálů a provedení tepelné izolace (lišící se množstvím energie spotřebované na jejich výrobu,technologií montáže a cenou ) a) Šedý EPS
30 cm
λ = 0,032 W/(m·K)
b) Měkké dřevovláknité desky
40cm
λ = 0,039 W/(m·K)
(Zateplení fasády do roštu s odvětrávanou vzduchovou mezerou)
c)Měkké dřevovláknité desky +Tuhé dřevovláknité desky
d= 36cm d= 6 cm
λ = 0,039 W/(m·K) λ = 0,048 W/(m·K)
(Měkké dřevovláknité desky jsou zaklopeny tuhými dřevovláknitými deskami a na nich je difúzně propustná omítka)
Izolace stropu a) Minerální vláknitá izolace
d= 56cm
λ = 0,039 W/(m·K)
b) Drcená celulóza
d= 56 cm
λ = 0,037 W/(m·K)
Podlahová izolace a) Šedý EPS
d= 25 cm
λ = 0,031 W/(m·K)
b) Tuhé dřevovláknité desky
d= 30 cm
λ = 0,040 W/(m·K)
Izolace základů XPS
d= 25 cm
λ = 0,032 W/(m·K)
Okna Dřevěná s izolačním trojsklem Jižní Ostatní
Uw= 0,77 W/m2K Uw= 0,69 W/m2K
g= 0,6 g= 0,5
Dveře PUR (polyuretanová) výplň v kombinaci s izolačním trojsklem Ud= 0,75 W/m2K
Energetická bilance Součinitel prostupu tepla obálky budovy Obvodové stěny 0,11 W/m2K Strop 0,08 W/m2K Podlaha 0,14 W/m2K Průměrný součinitel prostupu tepla 0,16 W/m2K (zahrnuje otvorové výplně)
Měrný tepelný tok do exteriéru
72,389 W/K
(zahrnuje tok obálkou budovy, zeminou a větráním)
Potřeba tepla na vytápění za rok Měrná potřeba tepla na vytápění budovy:
2,210 MWh/a (7,957 GJ/a) 19 kWh/(m2·a)
Porovnání zdrojů energie (Výpočty provedeny v softwaru Energie 2009 dle TNI 730329)
Ve všech variantách se uvažuje nucené větrání s rekuperací tepla. Uvažovaná účinnost rekuperace 80 % 0,5 Uvažovaná neprůvzdušnost obálky budovy Všechny uvažované varianty byly srovnávány z hlediska energetické náročnosti vytápění, větrání, přípravy teplé vody a získané energie ze solárních kolektorů a fotovoltaických panelů. Dále byla porovnávána potřeba primární energie a celkové emise CO2. Vysvětlivky k grafům Symbol použitý v grafu
Zdroj tepelné energie
Poznámky
Elektrická energie ze sítě
Uvažovaná účinnost přeměny elektrické energie na teplo je 95 %.
Kotel na zemní plyn
Uvažovaná účinnost kotle 90 %.
Tepelné čerpadlo
Uvažovaný topný faktor 3,7.
Kotel na dřevo
Uvažovaná účinnost kotle 70 %.
Kamna na peletky
Uvažovaná účinnost kamen 80 %.
Solární kolektory
Použity primárně pro ohřev vody. Pokud je to možné jsou přebytky použity na vytápění. Plocha kolektorů: varianty 1.C a 4.B 4 m2 , ostatní 6 m2.
Symbol použitý v grafu
Zdroj elektrické energie
Poznámky
Elektrická energie ze sítě
Pokrývá energii na ventilátory, čerpadla a osvětlení.
Fotovoltaické panely
V grafu zobrazuje část potřeby elektrické energie kterou pokryjí fotovoltaické panely. Uvažovaná plocha panelu je 6 m2.
Údaj v procentech u značky udává podíl energie dodané zdrojem za rok.
Energie dodaná do budovy za rok Hlavní zdroj energie - Elektrická energie Vytápění
Větrání
Příprava TV
Osvětlení
Energie z fotovoltaiky
90
80
70
[kWh/(m²a)]
60
50
40
30
20 VZT - elektrický ohřev
VZT - elektrický ohřev
VZT - elektrický ohřev
VZT - tepelný výměník
VZT - tepelný výměník
10
0 1.A
1.B
1.C
2.A
2.B
Potřeba primární energie za rok Hlavní zdroj energie - Elektrická energie 160
140
120
[kWh/(m²a)]
100
80 Maximální spotřeba primární energie pro pasivní dům
60
40
20
0 1.A
1.B
1.C
2.A
2.B
Emise CO2 za rok Hlavní zdroj energie - Elektrická energie 4
3,5
3
[t/a]
2,5
2
1,5
1
0,5
0 1.A
1.B
1.C
2.A
2.B
Energie dodaná do budovy za rok Hlavní zdroj energie - Elektrická energie Vytápění 90
80
70
[kWh/(m²a)]
60
50
40
30
20 Podlahové topení
Podlahové topení
Podlahové topení
3.B
3.C
10
0 3.A
Větrání
Příprava TV
Osvětlení
Energie z fotovoltaiky
Potřeba primární energie za rok Hlavní zdroj energie - Elektrická energie 160
140
120
[kWh/(m²a)]
100
80 Maximální spotřeba primární energie pro pasivní dům 60
40
20
0 3.A
3.B
3.C
Emise CO2 za rok Hlavní zdroj energie - Elektrická energie 4
3,5
3
[t/a]
2,5
2
1,5
1
0,5
0 3.A
3.B
3.C
Energie dodaná do budovy za rok Hlavní zdroj energie - Tepelné čerpadlo topný faktor 3,7 Vytápění
Větrání
Příprava TV
Osvětlení
Energie z fotovoltaiky
90
80
70
[kWh/(m²a)]
60
50
40
30
20
10
=30 %
=30 %
=70 %
=70 % =40%
=60%
=40%
=60%
0 4.A
4.B
4.C
4.D
4.E
Potřeba primární energie za rok Hlavní zdroj energie - Tepelné čerpadlo topný faktor 3,7 160
140
120
[kWh/(m²a)]
100
80 Maximální spotřeba primární energie pro pasivní dům 60
40
20
0 4.A
4.B
4.C
4.D
4.E
Emise CO2 za rok Hlavní zdroj energie - Tepelné čerpadlo topný faktor 3,7 4
3,5
3
[t/a]
2,5
2
1,5
1
0,5
0 4.A
4.B
4.C
4.D
4.E
Energie dodaná do budovy za rok Hlavní zdroj energie - Zemní plyn Vytápění
Větrání
Příprava TV
90
80
70
[kWh/(m²a)]
60
50
40
30
20 VZT - tepelný výměník
Podlahové topení
Podlahové topení
5.A
5.B
5.C
Podlahové topení
10
0 5.D
Osvětlení
Energie z fotovoltaiky
Potřeba primární energie za rok Hlavní zdroj energie - Zemní plyn 160
140
120
[kWh/(m²a)]
100
80 Maximální spotřeba primární energie pro pasivní dům
60
40
20
0 5.A
5.B
5.C
5.D
Emise CO2 za rok Hlavní zdroj energie - Zemní plyn 4
3,5
3
[t/a]
2,5
2
1,5
1
0,5
0 5.A
5.B
5.C
5.D
Energie dodaná do budovy za rok Hlavní zdroj energie - Biomasa (dřevo) Vytápění
Větrání
Příprava TV
Osvětlení
Energie z fotovoltaiky
90
80
70
[kWh/(m²a)]
60
50
40 =60 %
=40 %
=60 %
=40 %
60%
40%
30
60%
40%
60%
40%
20 Podlahové topení
Podlahové topení
VZT - tepelný výměník
Podlahové topení
Podlahové topení
6.A
6.B
6.C
6.D
6.E
10
0
Potřeba primární energie za rok Hlavní zdroj energie - Biomasa (dřevo) 160
140
120
[kWh/(m²a)]
100
80 Maximální spotřeba primární energie pro pasivní dům
60
40
20
0 6.A
6.B
6.C
6.D
6.E
Emise CO2 za rok Hlavní zdroj energie - Biomasa (dřevo) 4
3,5
3
[t/a]
2,5
2
1,5
1
0,5
0 6.A
6.B
6.C
6.D
6.E
Energie dodaná do budovy za rok Hlavní zdroj energie - Biomasa (pelety) Vytápění
Větrání
Příprava TV
Osvětlení
Energie z fotovoltaiky
90
80
70
[kWh/(m²a)]
60
50
40
30
=60 %
=40 %
=60 %
=40 %
60%
40% 60%
40%
60%
40%
20 Podlahové topení
Podlahové topení
VZT - tepelný výměník
7.A
7.B
7.C
Podlahové topení
Podlahové topení
10
0 7.D
7.E
Potřeba primární energie za rok Hlavní zdroj energie - Biomasa (pelety) 160
140
120
[kWh/(m²a)]
100
80 Maximální spotřeba primární energie pro pasivní dům
60
40
20
0 7.A
7.B
7.C
7.D
7.E
Emise CO2 za rok Hlavní zdroj energie - Biomasa (pelety) 4
3,5
3
[t/a]
2,5
2
1,5
1
0,5
0 7.A
7.B
7.C
7.D
7.E
Energie dodaná do budovy za rok Porovnání různých variant Vytápění
Větrání
Příprava TV
Osvětlení
Energie z fotovoltaiky
90
80
70
[kWh/(m²a)]
60
50
40
60%
30
40%
60%
30%
20 VZT - elektrický ohřev
VZT - tepelný výměník
Podlahové topení
Podlahové topení
10
Podlahové topení
Podlahové topení
6.E
7.D
70%
30%
Podlahové topení
0 1.A
2.A
3.C
4.C
5.B
Potřeba primární energie za rok Porovnání různých variant 160
140
120
[kWh/(m²a)]
100
80 Maximální spotřeba primární energie pro pasivní dům
60
40
20
0 1.A
2.A
3.C
4.C
5.B
6.E
7.D
Emise CO2 za rok Porovnání různých variant 4
3,5
3
[t/a]
2,5
2
1,5
1
0,5
0 1.A
2.A
3.C
4.C
5.B
6.E
7.D
