ekoEnergia: ogrzewanie, wentylacja pomieszczeń, mądre budowanie, energia solarna, ekologia

EnEV – nowe standardy energetyczne w budownictwie, nie tylko dla Niemiec

Podobnie, jak tzw. „Błękitny Anioł” (25-letni już i nieaktualny) mimo, że nie był normą w zakresie emisji spalin i określał wartości mniejsze od podanych w oficjalnych normach, to stanowił jakby wyznacznik ekologicznego podejścia producentów urządzeń grzewczych do zagadnień ochrony środowiska. Jeszcze niższe wartości emisji osiągane przez urządzenia grzewcze niejako nobilitowały technicznie producentów.
Podobnie w innych krajach poza Niemcami, gdzie EnEV nie ma mocy obowiązującej, można spodziewać się, że będzie ona wyznaczać kierunki w zakresie oszczędzania energii, projektowania, wykonywania części budowlanej i systemu grzewczego a zrealizowane według zaleceń obiekty będą mogły być poddane obiektywnej ocenie w zakresie oszczędności energetycznej.

Powyższa norma nie tylko jednoczy poprzednie rozporządzenia odnośnie ochrony cieplnej budynków (WSchV) i urządzeń grzewczych (HeizANLV), ale wprowadza zupełnie nowe podejście do projektowania budynków oraz uwzględnia obydwie istotne drogi do ograniczenia zużycia energii do ogrzewania pomieszczeń, to jest poprawy ochrony cieplnej budynków i podwyższenia wydajności urządzeń grzewczych.

Podobnej ocenie zapotrzebowania cieplnego poddawano obiekty w latach ubiegłych, gdzie uwzględniana była ilość energii potrzebnej do utrzymania komfortu, wyrażona w kWh/rok na m2 powierzchni ogrzewanej.

EnEV idzie dalej i ogranicza dopuszczalne roczne zapotrzebowanie, ale już w odniesieniu do energii pierwotnej, które składa się z rocznego zapotrzebowania cieplnego budynków, strat urządzenia grzewczego oraz strat, które powstają podczas transportu i transformacji energii (w przypadku energii elektrycznej również w elektrowni).

Prawdziwą ocenę zużycia energii, szczególnie pod względem ekologicznym, umożliwia zbilansowanie energii pierwotnej a norma EnEV ogranicza jej maksymalną wartość dla budynku. Uwzględnia również fakt, że np. jeśli wykorzystujemy energię elektryczną do celów grzewczych, około 60% strat powstaje poza budynkiem, a mianowicie w elektrowni podczas przemiany energii chemicznej zawartej np. w węglu w energię elektryczną.

Norma EnEV nie ogranicza już dopuszczalnego zapotrzebowania na ciepło, tylko dopuszczalne zapotrzebowanie energii pierwotnej do celów grzewczych i przygotowania ciepłej wody użytkowej. Po raz pierwszy w bilansie energetycznym budynku uwzględniane są wydajność względem energii pierwotnej dla różnych nośników energii i efektywności urządzeń techniki grzewczej.

Możliwość kombinacji dopuszcza tu zastosowanie wysokoefektywnej techniki grzewczej z średniej klasy izolacyjnością budynku lub przeciętnie wydajną technikę grzewczą z ekstremalną izolacją cieplną, jak również wybór rozwiązań pośrednich.

Ocena efektywności systemu grzewczego

Integruje ona cały łańcuch elementów od generatora ciepła poprzez regulację i system rozdziału, aż do powierzchni grzewczych w pomieszczeniach. W zależności od wykonania suma strat z powodu rozdziału i regulacji może przekraczać nawet 10%, dlatego np. instalacja ciepłej wody użytkowej włączona jest od podgrzewacza do prysznica.

Rys. 2 Wkład energii pierwotnej na 100% zapotrzebowania cieplnego dla obiektu z ogrzewaniem energią elektryczną, niskotemperaturowym kotłem olejowym i gazowym kotłem kondensacyjnym


Rys. 3 Polepszona ochrona cieplna i wydajniejsza technika grzewcza są środkami równoprawnymi
Ze względu na istnienie dużego potencjału oszczędności energetycznej w obiekcie rozporządzenie przewiduje następujące wymagania modernizacyjne np.:

• do końca 2006 r. obowiązkowo należy wymienić kotły grzewcze, zainstalowane przed 1978, które nie są urządzeniami niskotemperaturowymi lub kondensacyjnymi. Jeśli w kotle takim, po 1996 został zamontowany nowy palnik, przedłuża się ten okres o 2 lata;
• niezależne zarządzenie nakłada obowiązek wymiany kotłów, których straty kominowe przekraczają wartości graniczne. Obszerna szczegółowa tabela zakreśla lata od 2001 sukcesywnie do 2004. Zgodnie z nią straty kominowe od wartości powyżej 13% do odpowiednio poniżej 10% nie będą mogły być przekroczone dla czterech zakresów mocy kotłów od 4-25, 25-50, 50-100 i ponad 100 kW, z pomiarem analizatorem spalin i protokołem kontrolnym wykonywanym przez kominiarza oraz w efekcie tego dopuszczeniem kotła do dalszej eksploatacji.
• do końca 2006 r. zaizolowania pomieszczeń dostępnych, ale niezamieszkałych, względem powierzchni użytkowych, do współczynnika przenikania mniejszego od 0,3 W/(m2K) – np. stropy nad najwyższą kondygnacją pod nieogrzewanym poddaszem;
• zaizolowania przewodów instalacji c.o., c.w.u. i armatury w pomieszczeniach nieogrzewanych do końca 2006 r.;
• podczas prac modernizacyjnych wykorzystania możliwości poprawy energetycznej włącznie z odnowieniem tynku i wymianą okien.

Domy z „paszportem”

Dla budynków nowych i starych modernizowanych przewidziane jest wydanie tzw. „Paszportu energetycznego”, w którym zawarte byłyby ważniejsze własności energetyczne budynku. Analogicznie do podanego w przypadku samochodów zużycia paliwa, wymieniona w tym dokumencie wartość zapotrzebowania energii zapewni możliwość oceny jakości nieruchomości pod względem energetycznym.

• odnośnie obiektu – rodzaj budynku (np. mieszkalny), powierzchnia przestrzeni zamieszkanej A, objętość przestrzeni zamieszkanej V, stosunek tych powierzchni A/V, rodzaj ogrzewania i sposób przygotowania c.w.u.;
• odnośnie zapotrzebowania energetycznego – dopuszczalną wartość maksymalną zapotrzebowania rocznego na energię pierwotną, obliczoną wartość tej energii oraz końcowe zapotrzebowanie energii pierwotnej po uwzględnieniu nośnika energii;
• odnośnie dalszych cech energetycznych – dopuszczalne wartości maksymalnych strat cieplnych i wartości obliczonej, liczby nakładu (wydatku) energii urządzenia grzewczego, uwzględnienia mostków cieplnych, szczelności budynku, rodzaju wentylacji.

Projekt pod kontrolą – zgodnie z EnEV

1. obliczenie stosunku A/V
   (A – powierzchnia pomieszczeń, o temperaturze komfortowej, oddających ciepło, V – objętość obiektu ogrzewanego) z danych uzyskanych z projektu budowlanego. Współczynnik ten określa zwartość konstrukcji i im jest mniejszy (konstrukcja zmierzająca do kuli), tym rozwiązanie jest lepsze z energetycznego punktu widzenia;
2. ustalenie rocznego maksymalnego dopuszczalnego zapotrzebowania na energię pierwotną – Qpmax
   
   Rys. 4 Powierzchnia i objętość przestrzeni oddającej ciepło
   Wychodząc ze stosunku A/V rozpatrywanego budynku, ustalane jest roczne maksymalne dopuszczalne zapotrzebowanie na energię pierwotną, na podstawie i zgodnie z szczegółowymi formułami rozporządzenia EnEV, uwzględniającymi m.in. rodzaj urządzenia grzewczego, paliwo (gaz ziemny, olej, solar lub energia elektryczna) oraz sposób przygotowania ciepłej wody użytkowej;
3. obliczenie rocznego zapotrzebowania energii dla wybranego standardu cieplnego.
   W tym przypadku norma DIN definiuje udział strat cieplnych i wentylacji oraz podaje zyski od solaru i wewnętrzne zyski ciepła pozwalając na obliczenie rocznego zapotrzebowania.
   Metoda uproszczona natomiast pozwala przyjąć dla danego budynku wykonanego zgodnie z normą z roku 1995 straty wyrażone w kWh/(m2Ă?rok);
4. obliczenia zapotrzebowania ciepła do przygotowania ciepłej wody użytkowej.
   Norma przewiduje tu stałą wartość równą 12,5 kWh/(m2Ă?rok);
5. ustalenie liczby nakładu systemu grzewczego – Ln, która im jest niższa, tym efektywniej pracuje system. Norma DIN 4701-10 określa jej wartość w zależności od rodzaju systemu grzewczego, przygotowania c.w.u. i wentylacji. Ln ma tendencję spadkową – przyjmuje wartość niższą od wartości orientacyjnych np.:
   - 2,3 dla ogrzewania elektrycznego,
   - 1,5 dla ogrzewania olejowego niskotemperaturowego,
   - 1,4 dla kotła kondensacyjnego,
   - 1,2 dla kotła kondensacyjnego współpracującego z systemem solarnym,
   - 1,1 dla pompy ciepła.
   Wpływ na wielkość liczby nakładu ma:
   - efektywność urządzeń techniki grzewczej,
   - miejsce zamontowania tych urządzeń (w strefie ogrzewanej lub poza nią),
   - współczynnik energii pierwotnej zastosowanego rodzaju energii.

   ---

   Ostatni z wymienionych czynników może przybrać wartość 1,1 dla systemów opalanych gazem ziemnym, ponieważ gaz jako medium energii pierwotnej może być użytkowany bezpośrednio, natomiast podgrzewanie elektryczne ma wartość 3, gdyż prąd jest energią wtórną i podczas jej wytwarzania straty mogą sięgać do 60%;
6. obliczenie rzeczywistego rocznego zapotrzebowania energii pierwotnej
   Qp = Ln (Qco+Qcwu)
   z sumy energii potrzebnej do celów grzewczych i przygotowania ciepłej wody użytkowej pomnożonych przez „liczbę nakładu”;
7. punkt ten sprowadza się do porównania, czy obliczone zapotrzebowanie energii jest mniejsze od maksymalnej dopuszczalnej wartości energii pierwotnej. Qp
   • poprawienie izolacyjności obiektu,
   • zwiększenie efektywności systemu grzewczego przez zastosowanie urządzeń z mniejszą „liczbą nakładu”,
   • poprawa bilansu energetycznego „in plus” przez dodanie np. solaru,
   • zastosowanie kombinacji powyższych.

Podsumowanie

• Ogrzewania energią elektryczną nie są preferowane ze względu na wysoki współczynnik nakładu energii pierwotnej, wynoszący 3.
• Mniejszy współczynnik nakładu energii pierwotnej pozwala na zwiększenie rocznego maksymalnego dopuszczalnego zapotrzebowania energii.
• Wraz z większym współczynnikiem nakładu rosną wymagania odnośnie ochrony cieplnej.
• Rozporządzenie narzuca ścisłą współpracę między architektem, statykiem a firmą instalacyjną celem osiągnięcia optymalnych możliwości w zakresie ochrony cieplnej i techniki systemu grzewczego, pozwala na wybór przez wykonawcę sposobu osiągnięcia lepszych wartości granicznych.
• Zastosowanie nowego i nowoczesnego systemu grzewczego z techniką kondensacyjną, techniką solarną i wentylacją z odzyskiem, pozwala zaoszczędzić do 50% dotychczasowego zapotrzebowania na energię grzewczą. W większości przypadków korzystniejsze jest nowe inteligentne urządzenie grzewcze niż póŹniejsze ocieplenie zewnętrzne, wymiana okien i drzwi.
• Zalecane jest nawet ograniczenie liczby obiegów do jednego. Obieg drugi, jeśli zaprojektowany jako ogrzewanie podłogowe, również zużywa prąd dla drugiej pompy obiegowej, co obciążone jest współczynnikiem nakładu energii 3, pogarszającym zapotrzebowanie energii pierwotnej.
• EnEV informuje, że przewody cyrkulacyjne mogą zużyć do 10% ilości energii rocznej, stąd powinny wynikać próby rezygnacji z cyrkulacji. Gdy nie będzie to możliwe, wówczas należałoby kłaść przewody o minimalnych średnicach, bardzo dobrze zaizolowane i z pompą sterowaną czasowo i temperaturowo, dla maksymalnego ograniczenia strat cieplnych.
• Również ustawienie kotła i podgrzewacza poza pomieszczeniami o temperaturze komfortowej może kosztować do 20% ilości energii rocznej, stąd w obiektach nowych, jak i poddanych renowacji należy korygować ich umieszczenie.

Omówienie punktów rozporządzenia EnEV na tym poziomie, nie wchodząc w szczegółowe obliczenia, daje pogląd o możliwej wielokierunkowości działań niezbędnych do ograniczenia zużycia energii pierwotnej, bez rezygnacji z komfortu cieplnego obiektów.

Komentarze (1) >>

...
Napisane przez mac, grudzień 14, 2007

Write comment

Imię

Tytuł komentarza

Komentarz

Wyślij komentarz