Odborný seminář Protherm 2014

Odborný seminář Protherm 2014 Novinky v legislativě oboru technických zařízení budov v roce 2013 Katedra technických zařízení budov Karel Kabele Stavební fakulta, ČVUT v Praze Miroslav Urban Stanislav Frolík Michal Kabrhel Daniel Adamovský

2

Obsah prezentace HODNOCENÍ BUDOV

Energetická náročnost budov Vyhláška č. 78/2013 Sb. Vyhláška o energetických specialistech č.118/2013 Sb.

NAVRHOVÁNÍ BUDOV

Větrání bytů a rodinných domů TPG 704 01 - Odběrná plynová zařízení a spotřebiče na plynná paliva v budovách

TRENDY

UCEEB

2 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

3

Energetická náročnost budov

© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

4

Legislativa v souvislosti s certifikací budov od 1.1.2013 Směrnice 2010/31/ES o energetické náročnosti budov (EPBDII) Základní požadavky směrnice vedou k novelizaci zákonů a vyhlášek

Novela zákona 406/2000 Sb., nutné k 1. lednu 2009 zavést požadavky směrnice

Novela zákona 406/2000 Sb., - změnové znění: zákon č. 318/2012 Sb.,

Vyhláška č. 78/2013 Sb. Účinnost prováděcího předpisu 1.4. 2013


5

Prováděcí vyhlášky k Zákonu 406/2000 Sb., o hospodaření energií ve znění č. 318/2012 Sb. • Vyhláška o energetické náročnosti budov 78/2013 Sb. (1.4.2013) • Vyhláška o kontrole kotlů a rozvodů tepelné energie 194/2013 Sb.(1.8.2013) • Vyhláška o kontrole klimatizačních systémů 193/2013 Sb.(1.8.2013) • Vyhláška o energetickém auditu a posudku 480/2012 Sb. (1.1.2013) • Vyhláška o energetických specialistech č.118/2013 Sb. (1.6.2013) • Vyhláška o stanovení minimální účinnosti užití energie při výrobě TNI 73 0331 Energetická náročnost budov − typické hodnoty pro výpočet elektřiny a tepelné energie 441/2012 Sb. (1.1.2013) (04/2013) © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

6

Energetická náročnost budov Systémová hranice OZE nOZE

Obnovitelná Neobnovitelná

Vnitřní zisky

Požadovaný Prostup stav vnitřního prostředí (teplota, vlhkost, Infiltrace kvalita vzduchu, větrání osvětlení)

Denní Teplá voda osvětlení Potřeba energie

nOZE Vytápění Chlazení Větrání Osvětlení

Teplo

TECHNICKÉ SYSTÉMY BUDOV

Teplá voda

Ztráty tech.systémů

Vypočtená spotřeba energie © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

OZE

Pomocné energie Dodaná energie

Chlad Elektřina

ZDROJE

Solární zisky

Primární energie

7

vyhláška 78/2013 Sb. - hodnocení Hodnocení ENB probíhá na základě referenční budovy Výpočet ENB


Referenční budova je: Výpočet ENB

výpočtově definovaná budova téhož druhu, stejného geometrického tvaru a velikosti včetně prosklených ploch a částí, stejné orientace ke světovým stranám, stínění okolní zástavbou a přírodními překážkami, stejného vnitřního uspořádání a se stejným typem typického užívání jako hodnocená budova, avšak s hodnotami referenčních vlastností budovy, jejich konstrukcí a technických systémů budovy uvedených v příloze vyhlášky a referenčních klimatických údajů

8

Novela vyhlášky 148/2007 Sb. - výpočet Pro hodnocenou NOVOU BUDOVU výpočet a posouzení: Dodaná energie pro celou budovu (hodnocení) Hodnocení vyhoví/nevyhoví, třída EN) – podle referenční budovy

dílčí dodané energie (nehodnocena) Vytápění, Chlazení, Větrání (pouze pohon systémů nuceného větrání), Příprava TV, Osvětlení a pomocné systémy) třída EN – podle referenční budovy

Neobnovitelná primární energie na základě dílčích dodaných energií (hodnocení) Hodnocení vyhoví/nevyhoví, třída EN – podle referenční budovy

Průměrný součinitel obálky budovy Uem (hodnocení) Hodnocení vyhoví/nevyhoví, třída EN – podle referenční budovy © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

9

Primární energie primární energie - energie, která neprošla žádným procesem přeměny; celková primární energie je součtem obnovitelné a neobnovitelné primární energie, stanoví se jako součin dodané energie a faktoru primární energie pro příslušný energonositel

neobnovitelná primární energie stanoví se jako součin dodané energie a faktoru neobnovitelné primární energie pro příslušný energonositel

Hodnocena roční neobnovitelná primární energie Pro každý energonositel: Dodaná energie x faktor neobnovitelné primární energie © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

10

Primární energie – hodnocená budova Hodnocení neobnovitelné primární energie,celk. primární energie Energonositel

Zemní plyn Černé uhlí Hnědé uhlí Propan-butan/LPG Lehký topný olej Elektřina Dřevěné peletky Kusové dřevo, dřevní štěpka Energie okolního prostředí (elektřina a teplo) Elektřina - dodávka mimo budovu Teplo - dodávka mimo budovu Soustava zásobování teplem s vyšším než 80% podílem obnovitelných zdrojů Soustava zásobování teplem s vyšším než 50% a nejvýše 80 % podílem OZE Soustava zásobování tepelnou energií s 50% a nižším podílem obnovitelných zdrojů Ostatní neuvedené energonositele © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

Faktor primární Faktor energie neobnovitelné pe

1,1 1,1 1,1 1,2 1,2 3,2 1,2 1,1 1,0 -3,2 -1,1 1,1 1,1 1,1 1,2

1,1 1,1 1,1 1,2 1,2 3,0 0,2 0,1 0,0 -3,0 -1,0 0,1 0,3 1,0 1,2

11

Primární energie – referenční budova Pro referenční budovu Výpočet dodané energie Vytápění, Chlazení, Větrání (pouze pohon systémů nuceného větrání), Příprava TV, Osvětlení a pomocné systémy

Na základě dílčích dodaných energií přepočet po typu spotřeby Typ spotřeby Vytápění Chlazení Příprava teplé vody Úprava vlhkosti vzduchu Mechanické větrání Osvětlení a pomocné energie © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

Referenční faktor primární energie 1,1 3,0 1,1 3,0 3,0 3,0

12

Hodnocení ENB a Třídy EN Průkaz energetické náročnosti budov Požadavky: - celková dodaná energie - neobnovitelná primární energie - průměrný součinitel prostu Uem Informativní: - dílčí dodaná energie pro danou činnost


13

Referenční budova – problematika hodnocení Eliminuje neobjektivnost současného hodnocení v některých ohledech Porovná se budova k jí podobné referenci (za předpokladu, že je budova dobře naprojektována – tvar, orientace) Kvalitu obálky budovy hodnotí Uem Energetické systémy kontrolovány referenčními parametry systémů TZB (relativně měkké)

Hodnocení ENB neovlivňují Klimatická data, roční množství spotřeby TV, vnitřní podmínky užívání apod.. (hodnocená a referenční budova je má stejné) Tyto parametry ovlivňují absolutní výši dodané a primární energie – informace pro zadavatele © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

14

Referenční budova – problematika hodnocení výpočtově definovaná budova téhož druhu, stejného geometrického tvaru a velikosti včetně prosklených ploch a částí. stejné orientace ke světovým stranám, stínění okolní zástavbou a přírodními překážkami stejného vnitřního uspořádání se stejným typem typického užívání a klimatických údajů jako hodnocená budova, avšak s referenčními hodnotami vlastností budovy, jejích konstrukcí a technických systémů budovy (specifikováno vyhláškou)

Hodnocená budova © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

Referenční budova

15

Příklady řešení technických systémů RD Rodinný dům - katalog G Servis CZ, s.r.o. (typ DOMINO)

zastavěná plocha

78,4 m2

obestavěný prostor

435,0 m3

celková užitková plocha

111,3 m2

užitková plocha přízemí

57,8 m2

užitková plocha podkroví

53,5 m2

sklon střechy orientace hl. vstupu © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

45° S

16

Příklad – rodinný dům stavební řešení budovy – hodnocení Uem variantní řešení energetických systémů budovy hodnocení dodané E hodnocení nPE POTŘEBA TEPLA NA VYTÁPĚNÍ

Dispozice Stavební řešení

ENERGETICKÉ SYSTÉMY

Systém vytápění

OZE


CELKOVÁ DODANÁ ENERGIE NA VYTÁPĚNÍ

Dodaná energie pro krytí potřeby

Celková primární energie Neobnovitelná primární energie Obnovitelná primární energie

17

Třídy energetické náročnosti budovy Na základě splnění ukazatelů energetické náročnosti budovy Třída energetické náročnosti budovy (hlavní ukazatel) Hlavní ukazatel třídy EN – celková dodaná energie ER – požadovaná hodnota EN referenční budovy (celková dodaná energie) Klasifikační třída ;;;A B C D E F G


Hodnota pro horní hranici 0, 5 x ER 0, 75 x ER ER 1,5 x ER 2 x ER 2,5 x ER

Slovní Velmi úsporná Úsporná Vyhovující Nevyhovující Nehospodárná Velmi nehospodárná Mimořádně nehospodárná

18

Obálka budovy Hodnocení Uem (nová budova) Ustěna Upodlaha Ustřecha Uokna gokna 0,20

0,25

0,20

1,10

0,70

Zóna 1 Celkem Ukazatel ER pro Uem: Splnění požadavku ukazatele EN: Třída energetické náročnosti ukazatele EN:

QH,nd,a = 49 kWh/m2.rok Uem 0,28

Uem,R 0,30

0,28 0,94 => =>

0,30 ANO požadavek splněn C - úsporná

QH,nd Potřeba energie na vytápění

Hodnocená budova


Referenční budova

19

Energetické systémy Systémové řešení (účinnosti systémů) Vliv na výši dílčí a celkové dodané energie do budovy

Energonositel systému Vliv na výši celkové primární a neobnovitelné primární energie


20

Příklad – rodinný dům, varianta 1 Energetické systémy – varianta 1

Vytápění • standardní plynový kotel • teplovodní, otopná tělesa

Příprava teplé vody • Zásobníkový ohřev , spotřeba TV 49 m3/rok • Zdroj tepla – plynový kotel

Osvětlení • příkon osvětlovací soustavy není znám • standardizovaná hodnota -TNI 730331


VYT TV OZE

21

Rodinný dům – hodnocení Hodnocení Varianty 1 • 17 663 kWh • 117,6 kWh/m2 E/Er=0,81

Třída C • 21 734 kWh • 143,9 kWh/m2

Hodnocená budova

Neobnovitelná primární energie

Referenční budova

Referenční budova

Hodnocená budova

Celková dodaná energie

• 20 437 kWh • 135 kWh/m2

Třída C • 25 392kWh • 168 kWh/m2

Dílčí dodaná energie na: Vytápění Hodnocená budova 77,6 kWh/m2.rok Referenční budova 95,9 kWh/m2.rok Ukazatel ER pro celkovou dodanou energii: 0,81 Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => C - úsporná


E/Er=0,84

Přípravu TV 36,0 kWh/m2.rok 43,1 kWh/m2.rok 0,84 => C - úsporná

22

Příklad – rodinný dům, varianta 2 Energetické systémy – varianta 2 VYTÁPĚNÍ • hlavní zdroj – tepelné čerpadlo (Vzduch – voda) • Potřeba energie na vytápění kryta z 80%

VYTÁPĚNÍ • Doplňkový zdroj – elektrokotel • Potřeba energie na vytápění kryta z 20%

OHŘEV TV • Zásobníkový ohřev , spotřeba TV 49 m3/rok • Zdroj tepla – tepelné čerpadlo

OSVĚTLENÍ • příkon osvětlovací soustavy není znám • standardizovaná hodnota -TNI 730331 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

23

Rodinný dům – hodnocení Hodnocení Varianty 2 • 17 189 kWh • 114 kWh/m2 E/Er=0,79

Třída C • 21 734 kWh • 143,9 kWh/m2

Hodnocená budova


Referenční budova

Referenční budova

Hodnocená budova


• 20 981 kWh • 139 kWh/m2

Třída C • 25 392kWh • 168 kWh/m2

Dílčí dodaná energie na: Vytápění Hodnocená budova 79,9 kWh/m2.rok Referenční budova 95,9 kWh/m2.rok Ukazatel ER pro celkovou dodanou energii: 0,83 Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => C - úsporná © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

E/Er=0,83

Přípravu TV 30,6 kWh/m2.rok 43,1 kWh/m2.rok 0,71 => B- Velmi úsporná

24

Příklad – rodinný dům Energetické systémy – varianta 2 (podrobnosti výpočtu) Zdroje tepla TČ + elektrodohřev

Elektřina pro TČ

Energie okolního prostředí pro TČ Elektřina pro elektrodohřev


Dodaná energie pro zdroje tepla

Budova

25

Primární energie – hodnocená budova Hodnocení neobnovitelné primární energie,celk. primární energie Energonositel

Zemní plyn Černé uhlí Hnědé uhlí Propan-butan/LPG Lehký topný olej Elektřina Dřevěné peletky Kusové dřevo, dřevní štěpka Energie okolního prostředí (elektřina a teplo) Elektřina - dodávka mimo budovu Teplo - dodávka mimo budovu Soustava zásobování teplem s vyšším než 80% podílem obnovitelných zdrojů Soustava zásobování teplem s vyšším než 50% a nejvýše 80 % podílem OZE Soustava zásobování tepelnou energií s 50% a nižším podílem obnovitelných zdrojů Ostatní neuvedené energonositele © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

Faktor primární Faktor energie neobnovitelné pe

1,1 1,1 1,1 1,2 1,2 3,2 1,2 1,1 1,0 -3,2 -1,1 1,1 1,1 1,1 1,2

1,1 1,1 1,1 1,2 1,2 3,0 0,2 0,1 0,0 -3,0 -1,0 0,1 0,3 1,0 1,2

26

Varianta 2 - zdroj tepla Tepelné čerpadlo CELKEM

• 12 047 kWh/rok • nPE = 15 066 kWh

Energie okolního prostředí

• 7 025 kWh/rok • nPE = 0 kWh

Elektřina pro TČ

• 2 927 kWh/rok • nPE = 8 781 kWh

Dohřev elektřinou

• 2 095 kWh/rok • nPE = 6 285 kWh


27

Příklad – rodinný dům Energetické systémy – varianta 3

Vytápění • Elektrické sálavé vytápění

Příprava teplé vody • Zásobníkový ohřev , spotřeba TV 49 m3/rok • Zdroj tepla – elektrický dohřev

Osvětlení • příkon osvětlovací soustavy není znám • standardizovaná hodnota -TNI 730331


VYT TV OZE

28


Třída B • 21 734 kWh • 143,9 kWh/m2

Hodnocená budova


Referenční budova

Referenční budova

Hodnocená budova


• 40 237 kWh • 266,5 kWh/m2

Třída E • 25 392kWh • 168 kWh/m2

Dílčí dodaná energie na: Vytápění Hodnocená budova 54,9 kWh/m2.rok Referenční budova 95,9 kWh/m2.rok Ukazatel ER pro celkovou dodanou energii: 0,57 Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => B- Velmi úsporná © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

E/Er=1,58


29

Příklad – rodinný dům Energetické systémy – varianta 4 Vytápění • Elektrické sálavé vytápění


Solární systém • Pouze pro přípravu TV (70% pokrytí) VYT

Osvětlení • příkon osvětlovací soustavy není znám • standardizovaná hodnota 4,4 kWh/m2 (1,3 kWh/m2) © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

TV OZE

30


Třída B • 21 734 kWh • 143,9 kWh/m2

Hodnocená budova


Referenční budova

Referenční budova

Hodnocená budova


• 34 157 kWh • 266,5 kWh/m2

Třída D • 25 392kWh • 168 kWh/m2


E/Er=1,35


31


Doplňkový zdroj tepla • Krbová vložka (pokrytí 15 %)


Solární systém VYT

• Pouze pro přípravu TV (70% pokrytí) TV

Osvětlení • příkon osvětlovací soustavy není znám • standardizovaná hodnota 4,4 kWh/m2 (1,3 kWh/m2) © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

OZE

32


Třída B • 21 734 kWh • 143,9 kWh/m2

Hodnocená budova


Referenční budova

Referenční budova

Hodnocená budova


• 30 600 kWh • 203 kWh/m2

Třída D • 25 392kWh • 168 kWh/m2


E/Er=1,19


33

Obálka budovy Upodlaha UUstřecha Uokna Hodnocení em (nová budova) 0,20 0,30 0,17 1,10

Ustěna

0,18

0,28

0,15

1,0 Zóna 1 Celkem

Ukazatel ER pro Uem: Splnění požadavku ukazatele EN: Třída energetické náročnosti ukazatele EN:

gokna

ZZT

0,70

NE

QH,nd,a = 49 kWh/m2.rok

0,65

ANO

QH,nd,a = 27 kWh/m2.rok

Uem 0,26

Uem,R 0,30

0,26 0,87 => =>

0,30 ANO požadavek splněn C - úsporná

QH,nd Potřeba energie na vytápění

Hodnocená budova


Referenční budova

34


Třída B • 17 363 kWh • 115 kWh/m2

Hodnocená budova


Referenční budova

Referenční budova

Hodnocená budova


• 20 927kWh • 137 kWh/m2

Třída C • 21 073 kWh • 139 kWh/m2

Dílčí dodaná energie na: Vytápění Hodnocená budova 31,4 kWh/m2.rok Referenční budova 66,9 kWh/m2.rok Ukazatel ER pro celkovou dodanou energii: 0,47 A - Mimořádně Třída energetické náročnosti ukazatele EN: => úsporná © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

E/Er=0,99


35


Doplňkový zdroj tepla • Krbová vložka (pokrytí 15 %)


Solární systém • Pouze pro přípravu TV (70% pokrytí)

VYT

Osvětlení • příkon osvětlovací soustavy není znám • standardizovaná hodnota 4,4 kWh/m2 (1,3 kWh/m2)

TV OZE

Chlazení – Split jednotka (obytná část) © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

36


Třída B • 17 363 kWh • 115 kWh/m2

Hodnocená budova


Referenční budova

Referenční budova

Hodnocená budova


• 23 160 kWh • 137 kWh/m2

Třída D • 21 073 kWh • 139 kWh/m2

Referenční budova:

QC,nd,R=0 kWh

Hodnocená budova:

Potřeba energie na chlazení (kWh) Dílčí dodané energie na chlazení (kWh)


E/Er=1,13

2 606 745

Neobnovitelná primární energie na chlazení (kWh)

2 234

Celková primární energie na chlazení (kWh)

2 234

37

Shrnutí QH,nd,a = 49 kWh/m2.rok ;Uem = 0,3 W/m2.K; bez ZZT Typ spotřeby

varianta 1

Celkem E/ER Třída EN

17663 0,81 C

Celkem E/ER Třída EN

20437 0,84 C

varianta 2 varianta 3 varianta 4 Dodaná energie (kWh/rok) 17189 13412 13412 0,79 0,62 0,62 C B B Neobnovitelná primární energie (kWh/rok) 20981 40234 34157 0,83 1,58 1,35 C E D

varianta 5 13826 0,62 B 30600 1,19 D

QH,nd,a = 27 kWh/m2.rok ;Uem = 0,28 W/m2.K; s ZZT Dodaná energie (kWh/rok) Celkem E/ER Třída EN

9874 0,57 B Neobnovitelná primární energie (kWh/rok) Hodnocená budova Referenční budova Celkem 20927 E/ER 0,99 Třída EN C © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

Odlišná referenční budova od varianty 1 – 5 !

38

Nové pojmy - směrnice 2010/31/EC (EPBDII) Budova s téměř nulovou spotřebou energie? Téměř nulová či nízká spotřeba požadované energie by měla být ve značném rozsahu pokryta z obnovitelných zdrojů, včetně energie z obnovitelných zdrojů vyráběné v místě či v jeho okolí….


39

Budovy s téměř nulovou spotřebou energie

Parametr

Označení

Jednotky

Snížení ENB – zpřísnění požadavku na Uem ve vztahu k požadované hodnotě ČSN 730540-2:2011 Uem,N,20,R = fR · [ Σ (UN,20,j · Aj · bj) / Σ Aj + ∆Uem,R ]

Redukční činitel požadované základní hodnoty průměrného součinitele prostupu tepla

fR

-


Referenční hodnota Budova Změna s téměř Nová dokončené nulovou budova budovy spotřebou energie 1,0

0,8

0,7

40

Budovy s téměř nulovou spotřebou energie Vliv OZE

Jednotky

Druh budovy nebo zόny

Referenční hodnota Budova Změna Nová s téměř dokončené budova nulovou budovy po 1. 1. spotřebou po 1.1. 2015 2015 energie

Rodinný dům

3

10

25

Bytový dům

3

10

20

Ostatní budovy

3

8

10

%

Snížení hodnoty neobnovitelné primární energie stanovené pro referenční budovu

∆ep,R


%

Parametr

Označení

snížení referenční hodnoty neobnovitelné primární energie o 10 až 25 % podle typu budovy

41

Závěr, shrnutí Hodnocení ENB více ukazatelů energetické náročnosti budov hodnocení na základě referenční budovy odlišná započitatelnost systémů využívající OZE

Objektivní porovnání na základě stanovených referenčních hodnot Na kvalitu obálky reaguje skladba energetických systémů Vhodnost testování výpočetních pomůcek


42

Vyhláška o energetických specialistech č.118/2013 Sb. (1.6.2013) Seznam Ministerstva průmyslu a obchodu Energetický specialista oprávněný k: zpracování energetického auditu a energetického posudku, zpracování průkazu, provádění kontroly provozovaných kotlů a rozvodů tepelné energie, provádění kontroly klimatizačních systémů

Zapsání do seznamu

odborná zkouška (písemná a ústní před komisí) způsobilost k právním úkonům bezúhonnost odborná způsobilost


43

Vyhl. o energetických specialistech č.118/2013 Sb. (1.6.2013)

Průběžné vzdělávání Každé 3 roky 2 denní kurz absolvovaný na jedné z určených organizací – ČVUT v Praze, VUT Brno, VŠB Ostrava, VŠTE České Budějovice Zakončen písemným testem – individuální podle specializace Přihlašování, zkoušení a evidenci vede MPO (ENEX) Zahájení kurzů průběžného vzdělávání – 2014 Informaci o kurzech rozesílá systém ENEX, pokud je osoba již energetickým specialistou


44

TNI 73 0331 - Energetická náročnost budov - Typické hodnoty pro výpočet

TNI 73 0331 Vydána 1.4.2013 Účinnost 1.5.2013

Kuchařka typických hodnot pro energetické specialisty provádějící hodnocení ENB Definuje okrajové podmínky výpočtu ENB Shromažďuje informace uvedené v technických normách a právních předpisech


45

Národní Kalkulační Nástroj II NKN II – reflektuje: Vyhlášku 78/2013 Sb., Zákon 406/2000 Sb. TNI 730331 Energetická náročnost budov - Typické hodnoty pro výpočet

Termín zveřejnění 03/2014 V přípravě nový web http://tzb.fsv.cvut.cz/projects/nkn/ práce na NKN 04/2013 – 02/2014


46

Větrání bytů a rodinných domů


47

V čem při větrání děláme chybu? Podceňujeme správné větrání

Nevětráme ve správný čas Nevětráme dostatečně – příliš málo, nebo nadměrně, když už je pozdě I v obytném prostoru dochází k intenzivní produkci škodlivin - člověk, lidské aktivity, vybavení


48

V čem při větrání děláme chybu? Důsledky Vysoké koncentrace škodlivin – vodní pára, oxid uhličitý, pachy, VOC uvolňované z vybavení, atd. Snížená kvalita vnitřního prostředí V kritických případech: Zdraví nebezpečné podmínky – plísně, spóry, Degradace stavebních konstrukcí – kondenzace vodní páry, Moderní budova pro bydlení musí zajistit energeticky úsporné a účinné větrání podle potřeby uživatelů.


49

Aktuální požadavky na větrání Větrání obytných místností musí být: trvalé, výhradně čerstvým venkovním vzduchem.

Větrání podružných místností: chodby, předsíně, aj., můžou být větrány převáděným vzduchem z obytných místností, nikdy ze schodiště domu.

Větrání místností hygienického zázemí: vždy podtlakové, nárazové podle aktuální potřeby, se zajištěným množstvím odváděného vzduchu. © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

50

Aktuální požadavky na větrání Požadavky podle ČSN EN 15665: Průtok venkovního vzduchu pro trvalé větrání obytných místností Trvalé větrání (průtok venkovního vzduchu) Dávka venkovního vzduchu Intenzita větrání Požadavek na osobu (slouží jako -1 [h ] pomocná hodnota) [m3/(h⋅os)] Minimální hodnota 0,3 15 Doporučená 0,5 25 hodnota Lze připustit provoz s nižší intenzitou větrání 0,1 h-1 v době kdy obytné budovy nejsou dlouhodobě užívány. © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

51

Aktuální požadavky na větrání Požadavky podle ČSN EN 15665: Nárazové větrání hygienického zázemí a kuchyně – odváděný vzduch Nárazové větrání (průtok odsávaného vzduchu) Kuchyně Koupelny WC Požadavek [m3/h] [m3/h] [m3/h] Minimální 100 50 25 hodnota Doporučená 150 90 50 hodnota Cirkulační odsávací zákryty v kuchyních, kde není instalováno nucené rovnotlaké větrání, se nedoporučují. © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

52

Typická řešení větracích soustav Nucené podtlakové větrání

Hybridní větrání

Nucené rovnotlaké větrání

Nelze připustit: Větrání infiltrací spárami oken pro budovy s novými a rekonstruovanými okny – nezajistí dostatečný průtok vzduchu. Větrání nárazovým otevíráním oken – nezajistí trvalé větrání © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

53

Praktické aplikace Jak zajistit přívod venkovního vzduchu? Nezbytný pro udržení kvality vnitřního prostředí! Musí být přiveden do obytných místností

Umístění a volba prvků! Umístění v přímém dosahu proudu teplého vzduchu otopné plochy! Vzdálenost od pobytové oblasti lidí.

www.schueco.com/


www.lunos.cz

54

Praktické aplikace Jak zajistit odvod vzduchu? Udržení podtlaku v koupelnách, WC Odtah z digestoří – samostatně. Centrální a decentrální řešení www.maico-ventilatoren.com/

Řízení: Podle požadavků obytného prostoru – trvalý provoz při nižším výkonu Podle využití hygienického zázemí – zvýšený výkon Vyšší požadavky na ventilátory a jejich řízení


www.lindab.com

Trvalý režim větrání obytných místností, Pokročilé řízení podle koncentrace škodlivin v obytném prostoru (CO2)

75/100 m3/h

75 m3/h 35 m3/h

75/100 m3/h

75 m3/h 35 m3/h

55

Praktické aplikace Energeticky úsporné systémy větrání. Vzhledem k podílu tepelné ztráty větráním na celkové ztrátě je důležité řešit energeticky úsporné systémy. Rovnotlaké systémy větrání. Přesné a řízené množství čerstvého a odváděného vzduchu. Lepší distribuce čerstvého vzduchu ve větraném prostoru. Filtrace vzduchu. Zpětné získávání tepla z odpadního vzduchu. Vyšší nároky na údržbu – výměny filtrů. Vyšší spotřeba elektrické energie – dvojice ventilátorů. Vyšší investiční náklady. Při správném návrhu a provozu bude energeticky úspornější než podtlakové větrání. © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

56

Zásobování plynem – TPG 704 01


57

Zásobování plynem – TPG 704 01 TPG 704 01 vychází z ustanovení ČSN EN 1775:2008 Zásobování plynem Plynovody v budovách (do 5 bar)

TPG 704 01 – nahrazuje TPG z roku 2009, platí od 1.8.2013 DŮLEŽITÉ ZMĚNY SE TÝKAJÍ : umísťování plynových spotřebičů a přívodu vzduchu pro spalování a větrání změny v možnostech vedení plynovodu požadavku na umístění uzávěrů před plynovými spotřebiči uvádění plynových spotřebičů v provedení B do provozu bezpečnosti provozu plynových spotřebičů v provedení B © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

58

Zásobování plynem – TPG 704 01 ZMĚNY V MOŽNOSTECH VEDENÍ PLYNOVODU : Plynovod smí procházet garážemi, autodílnami, prádelnami a kotelnami, pokud jsou splněny následující požadavky: a) na plynovodu nesmí být armatury a rozebíratelné spoje kromě přívodu ke spotřebičům b) vedení přednostně pod stropem nebo pod omítkou ZMĚNY V MOŽNOSTECH UMÍSTĚNÍ SPOTŘEBIČŮ : V garážích a autodílnách lze umístit pouze spotřebiče typu C při dodržení pravidel TPG, mimo jiné i s podmínkou, že : a) spotřebiče musí být umístěny v souladu s návodem výrobce STAVEBNÍ ÚPRAVA ČI VÝMĚNA SPOTŘEBIČE A a B ZNAMENÁ PRO VLASTNÍKA : provedení přepočtu objemu prostoru, průtoku vzduchu a množství spalovacího vzduchu ověření nepřípustného podtlaku u spotřebičů v provedení B provozní revizi plynového zařízení (revizní technik plyn. zař. nebo spal. cest, autorizovaný technik, soudní znalec...) © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

59

Zásobování plynem – TPG 704 01 ZMĚNY V UMÍSTĚNÍ SPOTŘEBIČŮ typu A : stále platí požadavky na : • minimální objem prostoru (tabulka 5 v TPG) • požadovaný minimální průtok vzduchu zásadní novinkou je, že : přívod vzduchu pro plynové průtokové ohřívače vody do příkonu 10,5 kW a spotřebiče pro přípravu pokrmů je možno zajistit otevřením okna, dveří nebo jiného větracího prvku do venkovního prostoru …doslova revoluční řešení ☺…

= při používání spotřebičů A se tedy spoléhá na lidský faktor, tedy lidský rozum a znalost rizik spojených s provozem spotřebiče typu A © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

60

Zásobování plynem – TPG 704 01 ZMĚNY V UMÍSTĚNÍ SPOTŘEBIČŮ typu B : stále platí požadavky na : • minimální objem prostoru (tabulka 6 v TPG) • přívod vzduchu pro spalování – větrací otvory, nucené větrání, „infiltrace“ ...

zásadní změna je : • ve výpočtu množství vzduchu a stanovení velikosti větracích otvorů pro přívod vzduchu vzduch pro spalování

ΣVb

+

odváděný vzduch např. ventilátory

ΣVodv

≤

přiváděný vzduch větracími otvory

ΣVO

návrh otvorů viz příloha 10 v TPG

• v umístění spotřebiče spolu se zařízeními, které mohou způsobit podtlak a pokud není zajištěno blokování spotřebiče, ověří se podtlak měřením 1 – okno 2 – spotřebič 3 – měřící přístroj 4 – sonda pro nízké tlaky 5 – hadice 1m od spotřebiče 6 – hadice v exteriéru

TPG 704 01 – str. 71, příloha 16 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

měření rozdílu tlaku mezi venkovním prostorem a místností při provozu spotřebiče (< 4Pa)

61

Zásobování plynem – TPG 704 01 PŘÍVOD VZDUCHU PRO SPOTŘEBIČE typu B aneb „KONEC INFILTRACE V ČECHÁCH“: REKONSTRUKCE S PŮVODNÍMI NOVOSTAVBY A REKONSTRUKCE NEUTĚSNĚNÝMI OKNY S TĚSNÝMI OKNY

Výpočet vzduchu dle qi (průvzdušnost) nebo měření pomocí Blower Door metody © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

Infiltrace ne!!! – návrh větracích otvorů či potrubí – plocha dle TPG příloha č.10

62

Zásobování plynem – TPG 704 01 NÁVRH VĚTRACÍHO OTVORU PRO PŘÍVOD KE SPOTŘEBIČŮM typu B – PŘÍLOHA 10 • přívod vzduchu pro spalování Vb → výkon kotle Q j=24kW, koef. c=2,2 m3/h,kW

Vb = c . QJ = 2,2 . 24 = 52,8 m3/h

průtok 53 m3/h

čistý otvor cca 10x10cm © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

otvor s mřížkou Ø15cm

63

Zásobování plynem – TPG 704 01 SHRNUTÍ : splnění požadavků na přívod vzduchu ke spotřebičům typu B je čím dále složitější z důvodu : • množství vzduchu, které již musí zahrnovat nejen vzduch pro spotřebič, ale i pro další činnosti, např. podtlakové větrání hygienických ale i bytových prostorů • volných neuzavíratelných otvorů do obvodové konstrukce → pro NE a PAS domy v podstatě nemyslitelné = prach, hluk, podchlazení prostoru = kondenzace apod. • měření podtlaku či blower door test = další náklady • možné změny provozních podmínek v prostoru (např. výměna ventilátoru apod...) V MNOHA PŘÍPADECH BUDE TEDY JEDNODUŠŠÍ I BEZPEČNĚJŠÍ ŘEŠENÍ POUŽÍT SPOTŘEBIČ TYPU „C“ S ODVODEM DO KOMÍNA (bytové domy), VENKOVNÍ STĚNOU (rodinné domy 7-30kW) NEBO STŘECHOU PŘI DODRŽENÍ ČSN 73 4201 – Komíny - Navrhování, provádění a připojování spotřebičů paliv © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

64 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

Zásobování plynem – TPG 704 01 DŮSLEDKY VOLBY TYPU SPOTŘEBIČE A ODVODU SPALIN PRO UŽIVATELE : SPOTŘEBIČ TYPU „B“ DO KOMÍNA

SPOTŘEBIČ TYPU „C“ DO KOMÍNA

SPOTŘEBIČ TYPU „C“ DO POTRUBÍ

VÝPOČET MNOŽSTVÍ VZDUCHU NEBO MĚŘENÍ

MONTÁŽ+REVIZE SPOTŘEBIČE REVIZNÍM TECHNIKEM PLYNU



REVIZE SPALINOVÉ CESTY „KOMINÍKEM"

REVIZE SPALINOVÉ CESTY „KOMINÍKEM“

PRAVIDELNÉ REVIZE VE SMYSLU NV Č.91/2010 Sb.

PRAVIDELNÉ REVIZE VE SMYSLU NV Č.91/2010 Sb.

65

Zásobování plynem – TPG 704 01 DŮSLEDKY VOLBY TYPU SPOTŘEBIČE A ODVODU SPALIN PRO UŽIVATELE : SPOTŘEBIČ TYPU „B“ DO KOMÍNA

SPOTŘEBIČ TYPU „C“ DO KOMÍNA

SPOTŘEBIČ TYPU „C“ DO POTRUBÍ

montáž

výpočet

výchozí revize výchozí revize pravidelná revize


pravidelná revize

66

UCEEB UNIVERSITNÍ CENTRUM ENERGETICKY EFEKTIVNÍCH BUDOV


67

Výzkum energeticky efektivních budov na ČVUT v Praze


UNIVERZITNÍ CENTRUM ENERGETICKY EFEKTIVNÍCH BUDOV

68

Společné výzkumné a vývojové centrum fakult stavební, strojní, elektrotechnické a biomedicínské – nový ústav ČVUT, ředitel doc. Lukáš Ferkl, Buštěhrad

HLAVNÍ VÝZKUMNÉ PROGRAMY Architektura a interakce budov se životním prostředím (prof. Petr Hájek) Energetické systémy (doc. Tomáš Matuška) © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze Kvalita vnitřního prostředí (prof. Karel Kabele) Materiály a konstrukce (doc. Petr Kuklík) Monitorování, diagnostika a inteligentní řízení (Ing. Jan Včelák)

ČVUT v Praze │Univerzitní centrum energeticky efektivních budov │www.uceeb.cz│[email protected]

69

CÍLE • MOTTO Energeticky efektivní budova musí zajistit kvalitní vnitřní prostředí svým uživatelům. • Multidisciplinární pohled na kvalitu vnitřního prostředí (stavebně-technický – bioinženýrský – informatický) o Optimalizace vnitřního prostředí budov s nízkou a

nulovou spotřebou energie s ohledem na zdraví, komfort a pracovní produktivitu o Vývoj, monitoring a testování pokročilých technických zařízení budov pro zajištění kvality vnitřního prostředí o Vývoj zdravotnických asistenčních systémů pro monitoring biologických veličin a technických parametrů v inteligentních budovách o Tvorba inteligentních kompozitních mikro a nanosystémů pro medicínské a technické aplikace © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

MTNWTM

LinetTM

ErilensTM

70

Laboratoře Laboratoř vnitřního

Dantec DynamicsTM

prostředí

Laboratoř pokročilých biomateriálů

Laboratoř osobních

zdravotních systémů

Forcespinningtm, Fiberio DMC Harper-HutzelTM


71

Laboratoř vnitřního prostředí Paralelní testovací kabina vnitřního prostředí o Řízená okolní teplota od -18°C do +40°C, zdvojená

měřicí kabina pro komparativní testy a výzkum systémů pro tvorbu vnitřního prostředí

Přístroje pro analýzu vnitřního prostředí o Sada pro monitorování tepelného komfortu,

analyzátor kvality vzduchu, detektor VOC plynů, přístroj pro měření koncentrace prachu

3D laserová anemometrie

o Univerzální analýza proudění v tekutinách dávající

detailní informace o rychlosti a směru proudu

Thermal manikin

o Model člověka pro zjišťování lidské odezvy, měření a

hodnocení vnitřního prostředí

Solární komín

o Analýza hybridního větrání

podpořeného solární energií


MTNWTM

72

Laboratoře vnitřního prostředí Optimalizace kvality vnitřního prostředí vedoucí

ke snížení spotřeby energie Vývoj a testování technických zařízení vytvářejících vnitřní prostředí (otopné, chladicí plochy) Analýza chování lidského organismu při zátěži v různých podmínkách vnitřního prostředí Analýza zdravotních rizik ve vnitřním prostředí zatíženém škodlivinami Rozvoj aplikací hybridního větrání s využitím solárního komínu Vývoj a testování komponentů větracích systémů (výměníky, větrací jednotky) MTNWTM


73

Laboratoř pokročilých biomateriálů Vývoj nosičových systémů na bázi nanovláken, polymerních pěn, hydrogelů a jejich

kompozitů pro biomedicínské a technické účely Vývoj ekologických izolačních systémů na bázi přírodních a recyklovaných materiálů. Vývoj a aplikace opticky transparentních nosičů na bázi polymerních nanovláken Vývoj a aplikace vodivých polymerů pro technické a biomedicínské účely Vývoj inteligentních filtrů na bázi nanovláken (chemicky a elektricky indukovaná selektivita, UV-degradace škodlivin, pachové a biologické stopy) Tvorba polymerních mikro- a nanopotahů ultrazvukovou atomizací Tvorba a charakterizace inteligentních mikro- a nanosystémů (řízený rozpad, uvolňování látek, pH a termosenzitivita, enzymatická senzitivita, biosenzory) Farmaceutické aplikace pro řízené uvolňování vitamínů, léčiv, antibiotik, antimykotik a růstových faktorů.


74

Laboratoř osobních zdravotních systémů kompletní vybavení inteligentního

bytu s technickým zázemím modulární systém komponent otevřené komunikační protokoly

Laboratoř osobních zdravotních systémů

osobní zdravotní systém Technické zázemí


podpora mHealth a dalších prvků telemedicíny

75

UCEEB April 2013


76

TRENDY OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE


77

Vývoj v oblasti obnovitelných zdrojů

Solární tepelné kolektory Integrace zdrojů energie do pláště budovy Zvyšování účinnosti zařízení Estetika zařízení Snaha o propojení s fotovoltaikou


78

Vývoj v oblasti obnovitelných zdrojů Fotovoltaika Podíl různých typů fotovoltaických panelů Zvyšování účinnosti panelů Integrace do pláště budovy


79

Vývoj v oblasti obnovitelných zdrojů • Příklad

domu s barevnými fotovoltaickými kolektory


80

Vývoj v oblasti obnovitelných zdrojů • Kombinace

funkce stínění a výroby elektrické energie


81

Vývoj v oblasti obnovitelných zdrojů Tepelná čerpadla Nejvyšší topný faktor je u vodních a zemních tepelných čerpadel Snaha o snížení investičních nákladů primární části tepelného čerpadla Regulace výkonu kompresoru


82

Vývoj v oblasti obnovitelných zdrojů Tepelná čerpadla vzduch-voda umístění uvnitř budovy umístění mimo budovu akustika, odtávání výparníku


83

Vývoj v oblasti obnovitelných zdrojů Akumulace elektrické energie Při místní výrobě elektrické energie z obnovitelných zdrojů (FV, větrníky, apod.) Neumíme přímo, využíváme jiné formy přeměny látek a energie. Akumulátory – tradiční, chemická reakce, problém účinnosti (40 – 60 %), životnosti, kapacity a ceny Vodík – výroba elektrolýzou vody, akumulace v zásobníku, výroba elektrické energie palivovými články, vysoká kapacita akumulované energie, vysoké náklady, další technologický rozvoj – pilotní instalace.

http://www.iphe.net/docs/Meetings/Brazil_3-05/Norway_Utsira_Wind_H2.pdf


84

Vývoj v oblasti obnovitelných zdrojů Akumulace elektrické energie Vodík – ukládání vodíku v atomární struktuře mřížky kovové slitiny (hydráty kovů) Opakovatelný proces – exotermní proces sorpce vodíku v materiálu, desorpce dodáním tepla slitině. obvyklý hmotnostní poměr vodíku a slitiny od 0,02 do 0,05 (není problém pro stacionární aplikace) V. A. Blagojević, et.al.(2012). Hydrogen Economy: Modern Concepts, Challenges and Perspectives, Hydrogen Energy - Challenges and Perspectives, Prof. Dragica Minic (Ed.), ISBN: 978-953-51-0812-2, InTech, DOI: 10.5772/46098. (cited February 2014)

a) Molekula H2 se blíží povrchu slitiny, b) sorpce H2 skrze Van der Waalsovu interakci s kovovým povrchem, c) chemisorpce vodíku po oddělení atomů, d) obsazení místa v podpovrchové vrstvě © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

85

Vývoj v oblasti obnovitelných zdrojů Akumulace elektrické energie Vodík Možná kombinace pro 25 kWel FV systém: 8-10 kWel elektrolyzér, 10-20 kg H2 zásobník, 6-8 kWel palivové články. Výroba vodíku 10 kWel elektrolyzér cca 0,4 kg/h H2 (1,5 MPa), při el. účinnosti 60 % Akumulováno 10 kg vodíku = 330 kWh → 182 kWhel při 55 % el. účinnosti palivových článků 0,4 kg/h H2 182 kWhel 10 kg H2

10 kWel © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze

86

Karel Kabele Miroslav Urban Stanislav Frolík Michal Kabrhel Daniel Adamovský

Katedra technických zařízení budov Fakulta stavební, ČVUT v Praze

Odborný seminář Protherm 2014

Recommend Documents