1
Odborný seminář Protherm 2015 Novinky v legislativě oboru technických zařízení budov v roce 2014 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
Katedra technických zařízení budov Karel Kabele Stavební fakulta, ČVUT v Praze Miroslav Urban Stanislav Frolík Michal Kabrhel Daniel Adamovský
2
Obsah prezentace Navrhování technických systémů
Změna legislativních předpisů - Pravidla pro vytápění a dodávku tepla Nové technické normy a TNI • Technické normy – tepelné soustavy v budovách • energetickému bilancování otopných a solárních soustav
Energetická náročnost budov v souvislostech • PENB realita vs. výpočet • Budovy s téměř nulovou spotřebou energie
Trendy, výzkum
Tato prezentace bude dostupná na www.protherm.cz v polovině března 2015 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
2 3.3.2015
3
Navrhování technických systémů - nové legislativní předpisy - nové technické normy © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
4
změna vyhl. 194/2007 Sb. (změna 237/2014 Sb.) změna vyhlášky 194/2007 Sb. (změna 237/2014 Sb.)
Vyhláška č. 194/2007 Sb. kterou se stanoví pravidla pro vytápění a dodávku teplé vody, měrné ukazatele spotřeby tepelné energie pro vytápění a pro přípravu teplé vody a požadavky na vybavení vnitřních tepelných zařízení budov přístroji regulujícími a registrujícími dodávku tepelné energie Změnové znění č. 237/2014 Sb. § 7a Vybavení přístroji registrujícími dodávku tepelné energie V budovách se vnitřní rozvod tepla pro vytápění a vnitřní rozvod chladu vybaví: zařízením pro rozdělování nákladů na vytápění, nebo pracovním měřidlem stanoveným určeným k měření tepla nebo chladu podle zákona o metrologii. © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
5
změna vyhl. 194/2007 Sb. (změna 237/2014 Sb.) § 7a řeší požadavek zákona č. 406/2000 Sb. o hospodaření energií v platném znění ukládá povinnost vybavit otopné soustavy měřením/indikací spotřeby k 1.1.2015 v §7 odst. 4
Změna 237/2014 Sb. změna upravuje technicky povinnost vybavení přístroji registrujícími dodávku tepelné energie
U novostaveb myslet na tuto povinnost při projekci otopné soustavy: Osazení měřidel (kalorimetrů) – všechny otopné plochy (podlahové vytápění, otopná tělesa, konvektory) Měřidlo musí splňovat požadavky zákona o metrologii Osazení indikátorů topných nákladů na otopná tělesa indikační zařízení (IRTN) musí splňovat ČSN EN 834
5 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
6
Spalinové cesty – v roce 2014 beze změny platné normy :
ČSN EN 1443 Komíny – všeobecné požadavky (září 2004) ČSN EN 15287 (únor 2011) - Komíny - Navrhování, provádění a přejímka komínů ČSN 73 4201 Komíny – Navrhování, provádění a připojování spotřebičů paliv (říjen 2010) – seminář Protherm 2010, 2011 platná TPG : TPG 704 01 Odběrná plynová zařízení a spotřebiče na plynná paliva v budovách – seminář Protherm 2014 TPG 800 03 Připojování odběrných plynových zařízení a jejich uvádění do provozu TPG 941 02 Řešení odtahů spalin od spotřebičů na plynná paliva. Kontroly a revize spalinových cest – seminář Protherm 2011 nařízení vlády : nařízení vlády č. 91/2010 Sb. o podmínkách požární bezpečnosti při provozu komínů, kouřovodů a spotřebičů paliv - seminář Protherm 2011, 2014 odborný seminář firmy Protherm v spolupráci s katedrou technických zařízení budov fakulty stavební ČVUT © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
6 3.3.2015
7
Spalinové cesty – „diskuse od roku 2011“ Od roku 2011 trvající spor mezi „plynaři“ a „kominíky“ v tom, že:
nařízení vlády neplatí pro odvod spalin od plynových spotřebičů, neboť u nich není riziko požáru (kouřovody z plastů, absence sazí...)
pro kontrolu spalinové cesty dle NV č.91 jsou nutné dvě podmínky:
odvod spalin jde do komína = kouřovou+sopouch+průduch u materiálu spalinové cesty je požadována odolnost proti vyhoření sazí (třída odolnosti komínový plášť G podle ČSN EN 1443 Komíny – Všeobecné požadavky)* komínový průduch sopouch
kouřovod spotřebič
NV č. 91/2010 Sb. nezajišťuje potřebnou prevenci před otravami spalinami u plynových spotřebičů kategorie „B“ = bez ohledu na nařízení vlády a probíhající spory výrazně narůstá počet otrav spalinami (ČR cca 300/rok, ve VB cca 14/rok při přepočtu obyvatel) © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
7 3.3.2015
8
Spalinové cesty – „diskuse od roku 2011“ Kontrolám spalinových cest z hlediska požární bezpečnosti podle §1 odst. 2 nařízení vlády č. 91/2010 Sb. nepodléhají: Spotřebiče v provedení „C“, jako jsou např. podokenní topidla Spotřebiče v provedení „C“ s vyústěním spalin do fasády nebo nad střechu objektu Spotřebiče v provedení „C“, u nichž je potrubí odvodu spalin vedeno podle pasportizace komínů zrušeným komínovým průduchem Všechny plynové spotřebiče v provedení „B“ a „C“, které mají podle dokumentace výrobce potrubí odvodu spalin provedeno podle ČSN EN 1443 bez odolnosti proti vyhoření sazí Zdroj: Společné stanovisko CTI ČR a ČSTZ k problematice spalinových cest u spotřebičů na plynná paliva (2.12. 2014) 8 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
9
ČSN 06 0310 Tepelné soustavy - Projektování a montáž
ČSN 06 0310 Tepelné soustavy v budovách – projektování a montáž Účinnost od 1.9.2014 Nahrazuje ČSN 06 0310 ze září 2006.
9 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
10
ČSN 06 0310 Tepelné soustavy - Projektování a montáž Změny proti předchozí normě V normě byly opraveny tiskové a věcné chyby. norma byla upravena tak, aby vyhovovala novým pojmům, definicím a požadavkům vyplývajících z evropských směrnic, českých předpisů a norem ČSN EN.
Text normy byl revidován v důsledku zavedení ČSN EN 12828 Tepelné soustavy v budovách - Navrhování teplovodních otopných soustav ČSN EN 14336 Tepelné soustavy v budovách - Montáž a přejímka teplovodních tepelných soustav 10 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
11
ČSN EN 12828 Navrhování teplovodních otopných soustav
ČSN EN 12828+A1 Tepelné soustavy v budovách Navrhování teplovodních otopných soustav Účinnost od 1.12.2014 zahrnuje změnu A1 schválenou CEN dne 2014-01-12. Tato norma je českou verzí evropské normy EN 12828:2012+A1:2014. 11 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
12
ČSN EN 12828 Navrhování teplovodních otopných soustav Hlavní změny ČSN EN 12828:2012 : byla vyjmuta omezení týkající se dodatečných bezpečnostních požadavků pro soustavy nad 1 MW; byla přidána informativní příloha pro pojistné ventily; byly přidány a opraveny definice; byl revidován návod pro tlakové expanzní nádoby (uzavřené soustavy) v příloze D byly přidány požadavky na kvalitu vody do článku 4.3.2.1; byly revidovány a vyjasněny požadavky na pojistná zařízení (4.6); byl revidován článek 4.7.4 týkající se zařízení zajišťujícího udržení přetlaku 12 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
13
ČSN EN 12828 Navrhování teplovodních otopných soustav
13 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
14
ČSN EN 12828 Navrhování teplovodních otopných soustav
Výpočet expanzní nádoby
pe
pa
Některé nové indexy označení tlaků např. pfin
14 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
15
ČSN EN 12828 Navrhování teplovodních otopných soustav Pojistné ventily (informativní příloha) Pozn.: V ČR platí pro zabezpečení proti překročení nejvyššího provozního tlaku (nejčastěji pojistný ventil) i ustanovení normy ČSN 06 0830. pojistné ventily označované „H“ s otevíracím přetlakem 2,5 bar nebo 3,0 bar pro teplou vodu s přípustným (pojistným) výkonem do 2 700 kW; pojistné ventily označované „D/G/H“ pro vodu při všech tlacích a jmenovitých výkonech. V normě jsou tabulky dimenzí pro příslušné tepelné výkony
15 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
16
ČSN 060830 Zabezpečovací zařízení ČSN 060830 Tepelné soustavy v budovách - Zabezpečovací zařízení Účinnost od 1.9.2014 Touto normou se nahrazuje ČSN 06 0830 ze září 2006. Tato norma doplňuje ČSN EN 12828 Tepelné soustavy v budovách – Navrhování teplovodních otopných soustav a v kapitole 8 navazuje na ČSN EN 806-2. Tato norma byla upravena tak, aby vyhovovala novým termínům, definicím a požadavkům vyplývajících z evropských směrnic, českých právních předpisů, českých technických norem a z poznatků praxe. Změna Z1 vydána 1.12.2014 Změna se týká článku 7.8 Otevřené tepelné soustavy (nové znění) © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
16 3.3.2015
17
ČSN 060830 Zabezpečovací zařízení Tato norma platí pro projektování, provádění a provoz zabezpečovacích zařízení pro tepelné soustavy v budovách a) parních nízkotlakých kotlů a vyvíječů páry do nejvyššího dovoleného přetlaku 50 kPa; b) tepelných vodních soustav s nejvyšší dovolenou teplotou do 110 °C s kotli a výměníky; c) ohřívačů vody samostatných nebo připojených k tepelné soustavě ohřívající vodu teplem přenášeným teplonosnou látkou s přihlédnutím k ČSN EN 806-2.
Pro navrhování teplovodních tepelných soustav platí ČSN EN 12828. Jestliže návrh uspořádání podle této normy bude jiný, je nutno toto řešení odůvodnit.
17 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
20
ČSN 060830 Zabezpečovací zařízení Zabezpečovací zařízení ohřívačů vody Každý samostatně uzavíratelný tlakový ohřívač o objemu větším než 3 l musí být na přívodu studené vody kromě uzávěru opatřen také zkušebním kohoutem nebo zátkou pro kontrolu těsnosti zpětné armatury, zpětnou armaturou a pojistným ventilem. Ohřívače o objemu větším než 200 l musí být opatřeny také tlakoměrem.
20 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
21
TNI 730302 Hodnocení solárních tepelných soustav TNI 730302 - Energetické hodnocení solárních tepelných soustav - Zjednodušený výpočtový postup Účinnost od 1.8.2014 Nahrazuje TNI 730302(2009) uvádí zjednodušený výpočtový postup pro energetické hodnocení solárních tepelných soustav v základních aplikacích (příprava teplé vody, vytápění, ohřev bazénové vody) za jednotných okrajových podmínek pro výpočet měsíční bilance. 21 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
22
TNI 730302 Hodnocení solárních tepelných soustav Změny proti předchozí TNI: Zpřesnění výpočtu srážky z tepelných zisků solárních kolektorů z důvodu tepelných ztrát Tabulka pro střední teplotu v solárních kolektorech nahrazeny rovnicemi Nové klimatické údaje o měsíčních dávkách slunečního ozáření pro různě skloněné a orientované plochy a průměrných měsíčních teplotách pro uvedení do souladu s klimatickými údaji uvedenými v TNI 73 0331 - Energetická náročnost budov - Typické hodnoty pro výpočet
Výpočetní pomůcka k TNI (doc.Ing. Tomáš Matuška, PhD.) http://users.fs.cvut.cz/~matustom/BILANCE_SS_5_6.xls © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
23
TNI 730351 Hodnocení soustav s tepelným čerpadlem TNI 730351 Energetické hodnocení soustav s tepelnými čerpadly - Zjednodušený výpočtový postup
Nová TNI Účinnost od 1.8.2014 zjednodušuje výpočet intervalovou metodou podle ČSN EN 15316-4-2
23 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
24
TNI 730351 Hodnocení soustav s tepelným čerpadlem Umožňuje stanovit: provozní podmínky a odpovídající charakteristiky tepelného čerpadla (tepelný výkon, topný faktor); teplo dodané tepelným čerpadlem; teplo dodané doplňkovým ohřívačem; potřeba elektrické energie pro tepelné čerpadlo; doba provozu tepelného čerpadla; potřeba pomocné elektrické energie.
Klimatická data odpovídají TNI 73 0331 Výpočetní pomůcka k TNI (doc.Ing. Tomáš Matuška, PhD.) http://users.fs.cvut.cz/~matustom/interval-TC_v3.xls
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
25
TNI 730351 Hodnocení soustav s tepelným čerpadlem výpočet provozních charakteristik soustavy údaje o tepelném výkonu Φk topném faktoru COP podle ČSN EN 14511 za podmínek: teplota na vstupu do výparníku tv1; teplota na výstupu z kondenzátoru tk2
Přepočet na jiné teplotní podmínky: Země-voda, voda-voda je uplatněna lineární závislost Vzduch voda je nutné aplikovat postup z přílohy B (viz Př.) Přepočet
Parametry podle ČSN EN 14511 tv1 °C 7 2 -7
tk2 °C 35 35 35
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
COP 4,86 3,83 3,1
tv1 °C -10 5 15 0
tk2 °C 30 30 30 30
COP 3,18 4,39 7,44 3,54 3.3.2015
26
TNI 730351 Hodnocení soustav s tepelným čerpadlem Výpočtový postup Určení teplotních intervalů a provozních podmínek (COP)
Každý teplotní interval je určen střední teplotou venkovního vzduchu a dobou trvání v roce (příloha A) Bilance energie na pokrytí přípravy TV a vytápění v teplotním intervalu Výsledky: potřeba elektrické energie pro pohon tepelného čerpadla dodávka tepla doplňkovým tepelným zdrojem doba provozu tepelného čerpadla sezónní topný faktor tepelného čerpadla © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
27
Energetická náročnost budov PENB – výpočet a realita
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
28
PENB realita a výpočet - Objekty RD Jeseník Bukovice RD Rasošky RD Hošťálkovice – budou využity detailní informace získané uživatelem Měření osazeno 23.11. 2013
Vnitřní a venkovní teplota Spotřeba elektřiny spotřebiče Zapisování spotřeb elektroměr/voda Kontrolní vyčtení měření: 11.1.2014 15.3.2014
Sběr 8.5.2014 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
29
RD Hošťálkovice - PENB RD Hošťákovice Nízkoenergetický RD Výstavba 2009
jednopatrový rodinný dům, celková zastavěná plocha 77,2m². Obytná (vytápěná) plocha obou podlaží 119,5m²
Vytápění přímotopný poloakumulační sálavý systém Krbová kamna
Příprava TV je zajištěna elektrickým zásobníkovým ohřívačem o objemu 120 l, objekt je plnohodnotně obýván od listopadu 2009. © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
30
RD Hošťálkovice měření (11/2013 – 05/2014) Obývací pokoj průměr ti= cca 22°C nejchladnější 2 týdny (20.1.-2.2.):
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
31
RD Hošťálkovice měření ložnice průměr ti= cca 19 – 20,5°C
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
32
RD Hošťálkovice měření koupelna průměr ti= cca 23°C
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
33
RD Hošťálkovice - PENB Objekt je rozdělen na 3 provozní zóny
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
34
RD Hošťálkovice - PENB Typ zóny Rodinný dům – obytné prostory 1.NP Rodinný dům – ostatní neobývané prostory Rodinný dům – obytné prostory 2.NP
Typ zóny Rodinný dům – obytné prostory 1.NP Rodinný dům – ostatní neobývané prostory Rodinný dům – obytné prostory 2.NP
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
°C 22 17 20
qoc W/m² 1,5 0 1,5
°C 20 17 18
h/den 24 24 24
foc − 0,7 0 0,5
qap W/m² 5 0 3
1/h 0,3 0,1 0,3
fap − 0,2 0,2 0,2
3.3.2015
35
RD Hošťálkovice - PENB Objekt je koncipovaný jako nízkoenergetický RD konstrukce
Ui [W/m2K]
ggl,i [-]
0,7
0,65
Okna Střecha
0,139
Střecha do půdy
0,139
Podlaha
0,328
Stěna
0,152
Vstupní dveře Střešní okna
1,2 0,95
Tepelné vazby
0,05
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
0,65
3.3.2015
36
RD Hošťálkovice - Okrajové podmínky (teploty) Venkovní teploty Hošťálkovice 2010 2011 2012 2013 2014 NKN
leden
únor
březen
duben
květen
červen červenec
-4,5 0,1 0,3
-0,9 -2,7 -6,7
3,9 2,9 4,2
9,7 9,9 8,7
12,6 13,1 14,9
17,0 21,1 20,2 12,9 18,4 17,7 22,2 15,7 18,1 21,1 20,5 16,2
1,1 -1,3
4,7 -0,1
8,0 3,7
11,6 8,1
13,3
16,1
18
srpen
září
říjen
6,8 9,7 10,6
17,9 13,5
8,3
srpen
říjen
listopad prosinec
8,1 4,6 7,0
-4,1 2,9 0,2
3,2
2,4 0,5
Opava (pouze pro porovnání) 2010 2011 2012
leden
únor
březen
duben
květen
červen červenec
-5,2 0,1 -0,1
-0,3 -1,5 -5,1
4,5 5,2 5,8
9,2 11,0 10,4
12,4 14,1 15,5
17,4 20,2 18,8 12,9 18,0 16,5 19,5 16,0 18,2 20,4 19,5 15,3
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
září
6,8 9,5 9,5
listopad prosinec
7,5 3,6 7,2
-3,5 3,2 -0,8
3.3.2015
37
RD Hošťálkovice – kalibrace modelu Kalibrace modelu Ověření spotřeby elektřiny pro spotřebiče a přípravu TV
=> léto, spotřeba elektřiny pouze pro spotřebiče, osvětlení a přípravu TV skutečnost spotřeba počet dnů Průměr - den květen 287,0 31 9,3 červen 260,7 30 8,7 červenec 257,6 31 8,3 srpen 259,7 31 8,4 Výpočet průměr 8,7 kWh
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
2012 10 kWh
výpočet 2011 2010 10,2 kWh 9,8 kWh
3.3.2015
38
RD Hošťálkovice – porovnání spotřeb Porovnání spotřeb RD Hošťálkovice - Porovnání skutečných a vypočtených hodnot pro vícezónový model
období/klimatická data 2010 (první rok provozu RD) 2011 2012 zima 2013/2014
TNI klimatická data1)
skutečná spotřeba vypočtená dodaná el. energie (kWh) el. energie (kWh)
odchylka (skutečnost / výpočet) (%)
9149
7781
15,0%
7096 7199 4238
7244 7305 3595
-2,1% -1,5% 11,3%
78152)
7454
4,6%
2)pro porovnání s výpočtem s klimatickými daty podle TNI 730331 byla použita průměrná hodnota naměřené spotřeby elektrické energie z let 2010-2013 © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
39
RD Hošťálkovice – podrobnosti hodnocení Podíl energonositelů
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
40
RD Hošťálkovice – PENB PENB
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
41
Ostatní objekty RD Jeseník skutečná spotřeba el. energie (kWh)
vypočtená dodaná el. energie (kWh)
odchylka (skutečnost / výpočet) (%)
2010 2011 2012 2013 zima 2013/2014
9665 10755 9377 9216 6446
11167 10178 10311 10407 5788
-13,5% 5,7% -9,1% -11,4% 11,4%
TNI klimatická data1)
9753
9534
2,3%
7757 8037 9271 6732 3683 79492)
8219 7997 8158 7182 4302 7660
-5,6% 0,5% 13,6% -6,3% -13,9% 3,8%
období/klimatická data
RD Rasošky 2010/2011 2011/2012 2012/2013 2013/2014 zima 2013/2014 TNI klimatická data1) © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
42
Přístup ke zpracování PENB Přístup 1 - vícezónový kalibrovaný model s klimatickými daty podle TNI 730331 a typickým profilem užívání odpovídajícímu reálnému provozu se započtením elektřiny pro domácí spotřebiče do celkové dodané energie do budovy Přístup 2 - jednozónový model s klimatickými daty a typickým profilem užívání „Rodinné domy – obytné prostory“ podle TNI 730331 se započtením elektřiny pro domácí spotřebiče do celkové dodané energie do budovy Přístup 3 - jednozónový model s klimatickými daty a typickým profilem užívání „Rodinné domy – obytné prostory“ podle TNI 730331 bez započtení elektřiny pro domácí spotřebiče do celkové dodané energie do budovy © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
43
Přístup ke zpracování PENB Srovnání - ukazatel EN Hošťálkovice Rasošky Jeseník Přístup 1- Vícezónový kalibrovaný model se započtením spotřebičů 8508 10320 10741 Celková dodaná energie (kWh/rok) 7454 7660 9534 Energonositel elektřina (kWh) 1054 2660 1 207 Energonositel dřevo (kWh) Přístup 2- Jednozónový standardní model se započtením el. energie pro spotřebiče 8289 10428 10856 Celková dodaná energie (kWh/rok) 7153 7769 10289 Energonositel elektřina (kWh) 1136 2658 1550 Energonositel dřevo (kWh) Přístup 3 - Jednozónový standardní model bez započtení el. energie pro spotřebiče (nejběžnější) Celková dodaná energie (kWh/rok) Energonositel elektřina (kWh) Energonositel dřevo (kWh) Odchylka v % přístup 2/přístup 1 Energonositel elektřina (%) Celková dodaná energie (%) Odchylka v % přístup 2/přístup 3 Energonositel elektřina (%) Celková dodaná energie (%) © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
7661 6525 1136
9876 7217 2658
9872 8322 1550
-4,0% -2,6%
1,4% 1,0%
7,9% 1,1%
-8,7% -7,6%
-7,1% -5,3%
-19,1% -9,1% 3.3.2015
44
Energetická náročnost budov Budovy s téměř nulovou spotřebou energie © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
45
20-20-20 EU 100%
-20%
-20%
+20% 8,5% Skleníkové plyny
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
Spotřeba energie
Podíl OZE
3.3.2015
46
EU 2030 ?
-20 % 2020
SN 79/14 European Council (23 and 24 October 2014) Conclusions on 2030 Climate and Energy Policy Framework
2020 2030
2030
-40 %
100%
-20 % -27 %
+27 % 2030
+20 % Skleníkové plyny
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
Spotřeba energie
2020
Podíl OZE
3.3.2015
47
Budova s téměř nulovou spotřebou energie 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….
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
48
Cesta k budově s téměř nulovou spotřebou energie ČR 120 100
%
80 60 40 20 0 Uem Δ ep-RD Δ ep-BD Δ ep-Ostatní
2012 100 100 100 100
2013 80 100 100 100
2015 80 90 90 92
2020 70 75 80 90
>1500 m2
> 350 m2
< 350 m2
Budovy, jejímž vlastníkem a uživatelem bude orgán veřejné moci nebo subjekt zřízený orgánem veřejné moci
Od 1.1.2016
Od 1.1. 2017
Od 1.1 2018
Ostatní
Od 1.1 2018
Od 1.1 2019
Od 1.1 2020
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
49
nZEB a podíl OZE pro rodinné domy Jaký musí být podíl energie z OZE nZEB ? Pro nZEB definované legislativní kvalitativní hranice Uem (W/m2.K), Δep,R (%)
Závislost požadavků pro Uem a QnPE
NOVÉ BUDOVY NOVÉ BUDOVY PO 1.1.2015 BUDOVY S TÉMĚŘ NULOVOU SPOTŘEBOU ENERGIE
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
50
Cesta k budově s téměř nulovou spotřebou energie ve světě
zdroj: Kurnitskyi Nearly zero energy buildings nZEB. REHVA 2012
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
51
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 3.3.2015
52
Technické systémy Variantní řešení technických systémů
převažující energonositel zdroj tepla
varianta 1
varianta 2
varianta 3
zemní plyn
elektřina, energie okolního prostředí
elektřina
plynový kotel
tepelné čerpadlo (90%) elektrodohřev (10%)
otopná soustava
teplovodní OS, desková OT teplovodní OS, desková OT
příprava teplé vody
nepřímo ohřívaný zásobník nepřímo ohřívaný zásobník
elektrické vytápění - plošné
elektrický přímo ohřívaný zásobník
Splní požadavky na nZEB? Kolik % energie je nutné získat ze systémů využívajíc OZE © katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
53
Splnění požadavků ENB Varianta 1 hlavní energonositel - zemní plyn (elektřina – osvětlení, pomocné energie)
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
54
Varianta 1 - Podíl OZE Podíl OZE vůči referenčnímu požadavku
varianta 1 zemní plyn plynový kotel teplovodní OS, desková OT nepřímo ohřívaný zásobník
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
55
Splnění požadavků ENB Varianta 2 hlavní energonositel – elektřina (tč, osvětlení, pomocné energie), energie okolního prostředí (tč – vytápění, příprava TV)
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
56
Varianta 2 - Podíl OZE Podíl OZE vůči referenčnímu požadavku
varianta 2 elektřina, energie okolního prostředí tepelné čerpadlo (90%) elektrodohřev (10%) teplovodní OS, desková OT nepřímo ohřívaný zásobník
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
57
Splnění požadavků ENB Varianta 3 hlavní energonositel – elektřina (vytápění, příprava TV, osvětlení, pomocné energie)
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
58
Varianta 3 - Podíl OZE Podíl OZE vůči referenčnímu požadavku
varianta 3
elektřina elektrické vytápění - plošné elektrický přímo ohřívaný zásobník
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
UNIVERZITNÍ CENTRUM ENERGETICKY EFEKTIVNÍCH BUDOV 59
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 Energetické systémy Kvalita vnitřního prostředí Materiály a konstrukce Monitorování, diagnostika a inteligentní řízení
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
60
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
3.3.2015
61
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
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
MTNWTM
3.3.2015
62
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)
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
MTNWTM
3.3.2015
63
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, UVdegradace 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.
Forcespinningtm, Fiberio
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
64
Laboratoř osobních zdravotních systémů kompletní vybavení inteligentního Laboratoř osobních zdravotních systémů
bytu s technickým zázemím modulární systém komponent otevřené komunikační protokoly osobní zdravotní systém podpora mHealth a dalších prvků telemedicíny
Technické zázemí
© katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze
3.3.2015
65 3.3.2015
Tato prezentace bude dostupná na www.protherm.cz v polovině března 2015
Karel Kabele Miroslav Urban Stanislav Frolík Michal Kabrhel Daniel Adamovský
Katedra technických zařízení budov Fakulta stavební, ČVUT v Praze