Επεμβάσεις εξοικονόμησης ενέργειας σε Η/Μ εγκαταστάσεις κτιρίων

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Επεμβάσεις εξοικονόμησης ενέργειας σε Η/Μ εγκαταστάσεις κτιρίων"

ἸωσαΦάτ Κορωναίος
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Εργαστήριο Μετάδοσης Θερμότητας και Περιβαλλοντικής Μηχανικής Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης 1 Ημερίδα ΣΜΗΒΕ Επεμβάσεις εξοικονομήσης ενέργειας σε κτίρια κατοικιών Θεσσαλονίκη, Επεμβάσεις εξοικονόμησης ενέργειας σε Η/Μ εγκαταστάσεις κτιρίων Άγις Μ. Παπαδόπουλος Καθηγητής Πολυτεχνικής Σχολής Α.Π.Θ. agis@eng.auth.gr

2 Στόχοι 2 Ο Νόμος 3661/2008 για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων και ο ΚΕΝΑΚ: Εκπεφρασμένες ενεργειακές και περιβαλλοντικές επιδιώξεις: Μείωση των θερμικών απαιτήσεων και ενεργειακών φορτίων (ζεστό νερό χρήσης, θέρμανση, αερισμός και ψύξη). Χρήση καυσίμων υψηλότερης ποιότητας και μείωση χρήσης συμβατικών καυσίμων για περαιτέρω μείωση φορτίων (βελτίωση βαθμού απόδοσης εγκαταστάσεων, «καθαρός» ηλεκτρισμός, φυσικό αέριο, ΑΠΕ). Ενεργειακή μελέτη. Ενεργειακή επιθεώρηση. Υποχρέωση επιθεώρησης λεβήτων και κεντρικών συστημάτων κλιματισμού. Συνολική θεώρηση του κτιρίου Σύνδεση εμπορικής αξίας και ενεργειακής απόδοσης

3 Το ουσιώδες 3 Φορτία Κατά ΚΕΝΑΚ: Απαιτήσεις Τελική Κατανάλωση Πρωτογενής Κατανάλωση Διαστασιολόγηση (κατά τα ειωθότα) Κτίριο και παθητικά συστήματα Συστήματα Η/Μ και συστήματα ΑΠΕ Ενεργειακό σύστημα χώρας

4 Μεθοδολογία 4 ΚΕΝΑΚ

5 Ενα παράδειγμα 5 Κτίριο διοίκησης ΚΑΠΕ (Κλιματική Ζώνη Β, Πικέρμι, Αττική) Αρχικά κατοικία, μετέπειτα κτίριο γραφείων Δυτικός Ανατολικός προσανατολισμός Εκτεθειμένο

6 Ενα παράδειγμα 6 Συμβατική κατασκευή κτιρίου Το 2003 αντικατάσταση των αρχικών κουφωμάτων Το 2009 πλήρης αναβάθμιση του κτιριακού περιβλήματος

7 Οι παρεμβάσεις 7 Αναδρομική θερμομόνωση του κελύφους Τοποθετήθηκε σύστημα εξωτερικής θερμομόνωσης με 6 cm εξηλασμένη πολυστερίνη, με λ=0,035 (Styrofoam) και 0,031 (Xenergy) W/mK. Στην κεραμοσκεπή και στο δώμα τοποθετήθηκαν 10cm εξηλασμένης πολυστερίνης με λ=0,035 W/mK.

8 Οι παρεμβάσεις 8 Οι παρεμβάσεις που πραγματοποιήθηκαν αφορούν σε: Αλλαγή κουφωμάτων Τα κουφώματα παρέμειναν χωνευτά και χρησιμοποιήθηκε η σειρά S400 της Alumil U f =4.22 W/m 2 K U g =1.1 W/m 2 K g=40% και U w ανάλογα με τις διαστάσεις 1,8 ~ 2,6 W/m 2 K Profile Af (m²) Uf (W/m²K) Af * Uf (W/K) ΦΥΛΛΟ ΠΡΟΣΘΕΤΟ 0,12 m² 3,80 W/m²K 0,45 W/K ΚΑΣΑ ΦΥΛΛΟ 0,41 m² 3,70 W/m²K 1,52 W/K Total 0,53 m² 3,72 W/m²K 1,97 W/K Glas Ag (m²) Ug (W/m²K) Ag * Ug (W/K) 24mm 0,67 m² 1,10 W/m²K 0,74 W/K Total 0,67 m² 1,10 W/m²K 0,74 W/K Interconnection Glass Lg (m) Psi (W/mK) Psi * Lg (W/K) Total 3,43 m 0,08 W/mK 0,27 W/K Uw 1,20 m² 2,49 W/m²K 2,98 W/K

9 Τα όρια και η επίτευξή τους Ενδεικτικά απαιτούμενα πάχη θερμομόνωσης για λ = 0,035 W/mK και εναλλακτικά H = A U + l Ψ + χ D i i k k j λ = 0,031 W/mK Κλιματική Ζώνη Α Β Γ Δ Ελάχιστο αποδεκτό πάχος cm cm cm cm Οροφές 5/ 4 6/ 5 7/ 6 7/ 7 Τοιχοποιία 4/ 4 5/ 5 6/ 5 10 / 8 Δοκάρια/υποστυλώματα 5/ 4 6/ 5 7/ 6 10 / 10

10 Θερμομονωτικά χαρακτηριστικά κατασκευής 10 ΣΕΝ 1 ΣΕΝ 2 ΣΕΝ 3 ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΠΛΗΡΩΣ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΜΕΝΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΟΡΙΑ ΚΕΝΑΚ (ΜΗ ΜΟΝΩΜΕΝΗ) (ΠΛΗΜΜΕΛΩΣ ΜΟΝΩΜΕΝΗ) ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΠΑΡΕΜΒΑΣΗ ΔΩΜΑ ΣΤΕΓΗ ΔΑΠΕΔΟ ΕΠΙ ΕΔΑΦΟΥΣ ΑΝΟΙΓΜΑΤΑ 5.1 ~ ~ ~ ΔΙΚΕΛΥΦΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ F/V= 0,61 Um κτιρίου = 0,65 Um ΚΕΝΑΚ = 0,93

11 Θερμομονωτικά χαρακτηριστικά κατασκευής Πηγή: Α.Ανδρουτσόπουλος, Β.Σαγιά, Ενεργειακή αναβάθμιση κτιρίου διοίκησης ΚΑΠΕ, Αθήνα,

12 Η-Μ χαρακτηριστικά κατασκευής ΕΜΘΠΜ Πηγή: Α.Ανδρουτσόπουλος, Β.Σαγιά, Ενεργειακή αναβάθμιση κτιρίου διοίκησης ΚΑΠΕ, Αθήνα,

13 Μεθοδολογία 13 Επιθεώρηση o Μετρήσεις εσωκλιματικών συνθηκών o Θερμογράφηση o Καταγραφή καταναλώσεων Υπολογισμός κατά ΚΕΝΑΚ με το ΤΕΕ-ΚΕΝΑΚ o o o Χρήση κτιρίου γραφείων, κατά συνέπεια, ωράρια, εσωτερικά θερμικά φορτία και αερισμός κατά ΚΕΝΑΚ Διατομές και λοιπές παραδοχές για το κέλυφος κατά ΚΕΝΑΚ Συνυπολογισμός των θερμογεφυρών στατικά, χωρίς να επηρεάζεται η ενεργειακή κλάση Υπολογισμός με το Energy Plus o Ίδιες παραδοχές - Δυναμική προσομοίωση

14 Αποτελέσματα μελέτης 14 Σενάριο 1: Αρχική κατάσταση, μη μονωμένο κτίριο, κουφώματα με ξύλινο πλαίσιο και μονό υαλοπίνακα E kwh/m 2 Τελική χρήση Κτίριο αναφοράς Υπάρχον κτίριο Θέρμανση Ψύξη ΖΝΧ Φωτισμός ΑΠΕ - ΣΗΘ Σύνολο Κατάταξη - Ε

15 Αποτελέσματα μελέτης 15 Σενάριο 2: Πρότερη κατάσταση πλημμελής μόνωση στον πυρήνα της δικέλυφης τοιχοποιίας,κουφώματα αλουμινίου χωρίς θερμοδιακοπή με διπλό υαλοπίνακα Δ kwh/m 2 Τελική χρήση Κτίριο αναφοράς Υπάρχον κτίριο Πραγματικές τιμές Θέρμανση oil + 10 el = 110 Ψύξη ΖΝΧ Φωτισμός ΑΠΕ - ΣΗΘ Σύνολο Κατάταξη - Δ Γ

16 Αποτελέσματα μελέτης 16 Σενάριο 3: Πλήρης ενεργειακή αναβάθμιση του κελύφους Δ kwh/m 2 Τελική χρήση Κτίριο αναφοράς Υπάρχον κτίριο Θέρμανση Ψύξη ΖΝΧ Φωτισμός ΑΠΕ - ΣΗΘ Σύνολο Κατάταξη - Δ

17 Αποτελέσματα μελέτης 17 Σενάριο 4: Σενάριο 3 και επιπρόσθετα αυτοματισμός ελέγχου για το σύστημα φωτισμού Β kwh/m 2 Τελική χρήση Κτίριο αναφοράς Υπάρχον κτίριο Θέρμανση Ψύξη ΖΝΧ Φωτισμός ΑΠΕ - ΣΗΘ Σύνολο Κατάταξη - Β+

18 Ηαιτία 18 Επιμερισμός καταναλώσεων

19 Παραμετρική ανάλυση 19 Πώς θα διαμορφώνονταν κατά ΚΕΝΑΚ οι καταναλώσεις και οι κατηγορίες, αν δεν χρησιμοποιούνταν ως κτίριο γραφείων αλλά ως κατοικία? Σενάριο 1 Μη μονωμένο κτίριο Σενάριο 2 Κτίριο με μόνωση στον πυρήνα της δικέλυφης τοιχοποιίας Σενάριο 3 Κτίριο με Kelyfos και κουφώματα υψηλής ενεργειακής απόδοσης Σενάριο 4 Κτίριο με Kelyfos, κουφώματα υψηλής ενεργειακής απόδοσης και ηλιοθερμικά για ΖΝΧ

20 Σενάρια μελέτης 20 Σενάρια Μελέτης TEE KENAK Κτίριο κατοικίας Σενάριο 1 Ζ kwh/m 2 Τελική χρήση Κτίριο αναφοράς Υπάρχον κτίριο Θέρμανση Ψύξη ΖΝΧ Φωτισμός ΑΠΕ - ΣΗΘ Σύνολο Κατάταξη - Ζ

21 Σενάρια μελέτης 21 Σενάρια Μελέτης TEE KENAK Κτίριο κατοικίας Σενάριο 2 E kwh/m 2 Τελική χρήση Κτίριο αναφοράς Υπάρχον κτίριο Θέρμανση Ψύξη ΖΝΧ Φωτισμός ΑΠΕ - ΣΗΘ Σύνολο Κατάταξη - Ε

22 Σενάρια μελέτης 22 Σενάρια Μελέτης TEE KENAK Κτίριο κατοικίας Σενάριο 3 Δ kwh/m 2 Τελική χρήση Κτίριο αναφοράς Υπάρχον κτίριο Θέρμανση Ψύξη ΖΝΧ Φωτισμός ΑΠΕ - ΣΗΘ Σύνολο Κατάταξη - Δ

23 Σενάρια μελέτης 23 Σενάρια Μελέτης TEE KENAK Κτίριο κατοικίας Σενάριο 4 Β kwh/m 2 Τελική χρήση Κτίριο αναφοράς Υπάρχον κτίριο Θέρμανση Ψύξη ΖΝΧ Φωτισμός ΑΠΕ - ΣΗΘ Σύνολο Κατάταξη - Β+

24 Παρατηρήσεις επί των ΤΟΤΕΕ και του ΤΕΕ-ΚΕΝΑΚ γιαταη/μσυστήματα Χωρίς παρεμβάσεις μείωσης της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας είναι αδύνατον να επιτευχθεί η κατηγορία Β. 2. Σε κτίρια κατοικιών «απαγορεύεται» η χρήση ηλεκτρισμού για ΖΝΧ και επιβραβεύεται η χρήση ηλιακών συστημάτων. 3. Σε κτίρια γραφείων επιβραβεύεται η ύπαρξη συστημάτων ελέγχου του τεχνητού φωτισμού. 4. Σε κάθε περίπτωση επιβραβεύεται η ύπαρξη αυτοματισμών ελέγχου του συστήματος θέρμανσης. 5. Σε θερμομόνωση ή/και αντικατάσταση κουφωμάτων υφιστάμενης κατασκευής πρέπει να συνεκτιμώνται η ανάγκη επαναδιαστασιολόγησης του λέβητα και του συστήματος ψύξης. 6. Απαραίτητη η θερμομόνωση του δικτύου διανομής θέρμανσης. 7. Η αντικατάσταση πετρελαίου με φυσικό αέριο συμβάλλει στη βελτίωση της κατηγορίας.

25 Παρατηρήσεις επί των ΤΟΤΕΕ και του ΤΕΕ-ΚΕΝΑΚ γιαταη/μσυστήματα ΤΟΤΕΕ /2010

26 Παρατηρήσεις επί των ΤΟΤΕΕ και του ΤΕΕ-ΚΕΝΑΚ γιαταη/μσυστήματα ΤΟΤΕΕ /2010

27 Παρατηρήσεις επί των ΤΟΤΕΕ και του ΤΕΕ-ΚΕΝΑΚ γιαταη/μσυστήματα ΤΟΤΕΕ /2010

28 Παρατηρήσεις επί των ΤΟΤΕΕ και του ΤΕΕ-ΚΕΝΑΚ γιαταη/μσυστήματα

29 Παρατηρήσεις επί των ΤΟΤΕΕ και του ΤΕΕ-ΚΕΝΑΚ γενικότερα, σε σχέση πάντα με τα Η/Μ συστήματα 1. Τείνει να υποεκτιμάται η κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση. 2. Τείνει να υπερεκτιμάται η κατανάλωση ενέργειας για ψύξη. 3. Δενσυνεκτιμώνταιηβλάστησηκαιηφυσικήσκίασηπεριμετρικάτουκτιρίου. 4. Τα διαγράμματα ηλιασμού αναφέρονται σε ηλιακή ώρα. 5. Επειδήτοκτίριοαναφοράςακολουθείτις θερμογέφυρες του υπό μελέτη κτιρίου, ακόμα και αν μηδενίσουμε τις θερμογέφυρες δεν αλλάζει ενεργειακή κλάση, παρ ό,τι βεβαίως αποτυπώνεται στη μείωση των καταναλώσεων. 6. Υπερτιμημένες απαιτήσεις ΖΝΧ και φωτισμού, που διορθώνονται.

30 Συμπεράσματα 30 Αποτελεί εγγενές χαρακτηριστικό του ΚΕΝΑΚ, ότι μέτρα περιορισμού των θερμικών απωλειών δεν αρκούν, από μόνα τους, για την επίτευξη των ορίων των κατηγοριών Β και άνω, στο σχήμα κατάταξης των κτιρίων με βάση την κατανάλωσή τους. Ούτε, όμως, αρκούν και μέτρα παρεμβάσεων στις ηλεκτρομηχανολογικές εγκαταστάσεις ή ακόμη και συστήματα ΑΠΕ από μόνα τους. Απαιτείται συνδυασμός παρεμβάσεων, με έμφαση στη των θερμικών φορτίων και στην αποφυγή της χρήσης ηλεκτρισμού μείωση των ηλεκτρικών φορτίων, μια που δεδομένου του ελληνικού ενεργειακού μίγματος τα τελευταία συνεισφέρουν δυσανάλογα πολύ στην πρωτογενή ενεργειακή κατανάλωση των κτιρίων.

31 Σωστός σχεδιασμός, συνεπής υλοποίηση

32 Δει δη χρημάτων ΕΜΘΠΜ 32 Η οικονομική σκοπιμότητα όλων των δράσεων, ιδιαίτερα υπό το πρίσμα της εξίσωσης των τιμών πετρελαίου θέρμανσης και κίνησης, είναι ιδιαίτερα ελκυστική. Anastaselos D.A, Oxizidis S. and Papadopoulos A.M. (2011), Energy, environmental and economic optimization of thermal insulation solutions by means of an integrated decision support system, Energy and Buildings, Παπαδόπουλος Α.Μ., Θεοδοσίου Θ.Γ. και Οξυζίδης Σ. (2008), Ολοκληρωμένη αξιολόγηση συστημάτων θερμομόνωσης κατακόρυφων δομικών στοιχείων, 1ο Πανελλήνιο Συνέδριο Δομικών Υλικών & Στοιχείων Έκθεση, Μαΐου 2008, Αθήνα,

Σχετικά έγγραφα

Εργαστήριο Μετάδοσης Θερµότητας και Περιβαλλοντικής Μηχανικής Τµήµα Μηχανολόγων Μηχανικών Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης

Εργαστήριο Μετάδοσης Θερµότητας και Περιβαλλοντικής Μηχανικής Τµήµα Μηχανολόγων Μηχανικών Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης 1 Ενεργειακή αναβάθμιση κτιρίων Το παράδειγμα του κτιρίου διοίκησης του