ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΧΑΛΚΙ ΑΣ

Transcript

1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΧΑΛΚΙ ΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΡΕΥΝΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΑΝΗ Γ. ΛΑΥΡΕΝΤΗ

2 Ο ΗΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΑΠΟ ΟΣΗΣ ΚΤΗΡΙΩΝ Στόχοι Οδηγίας για την Ενεργειακή Απόδοση Κτηρίων: Βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτηρίων, µε σκοπό την µείωση της ποσότητας ενέργειας που καταναλώνεται για θέρµανση, ψύξη, φωτισµό και παροχή ζεστού νερού χρήσης. Αξιοποίηση των ΑΠΕ, κυρίως της ηλιακής ενέργειας θέρµανση, ψύξη, φωτισµό και παροχή ζεστού νερού χρήσης. Περιορισµός των εκποµπών αεριών ρύπων π.χ. CO2 Χρήση υλικών φιλικών προς το περιβάλλον και τον άνθρωπο Σύγκλιση των κτηριακών προτύπων προς αυτά των κρατών- µελών, που έχουν ήδη υψηλά επίπεδα απαιτήσεων. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΡΕΥΝΩΝ

3 ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ Ο ΗΓΙΑΣ 1. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ Η ενεργειακή πιστοποίηση γίνεται µε τον επιτόπου έλεγχο της ΕΑ του κτηρίου κατά την λειτουργία του Καταγραφή πραγµατικών καταναλώσεων ενέργειας Παράγοντες που την επηρεάζουν υνατότητες εξοικονόµησης Τα αποτελέσµατα καταγράφονται σε ειδικό έντυπο το οποίο ονοµάζεται ελτίο Ενεργειακής Ταυτότητας Κτηρίου από το οποίο προκύπτει η κατηγορία ενεργειακής και περιβαλλοντικής απόδοσης.

4 ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ Ο ΗΓΙΑΣ 2. ΤΑΚΤΙΚΗ ΕΠΙΘΕΩΡΗΣΗ ΤΩΝ ΛΕΒΗΤΩΝ Για την µείωση της ενεργειακής κατανάλωσης και τον περιορισµό των εκποµπών CO2 καθιερώνονται οι παρακάτω επιθεωρήσεις: 1. Λέβητες ωφέλιµης ονοµαστικής ισχύος kw : Ετήσια Επιθεώρηση 2. Λέβητες ωφέλιµης ονοµαστικής ισχύος 100 kw : Κάθε 2 χρόνια, για όσους χρησιµοποιούν Φ.Α. κάθε 4 χρόνια 3. Λέβητες ωφέλιµης ονοµαστικής ισχύος άνω 20 kw µε παλαιότητα άνω των 15 ετών, ετησία επιθεώρηση και έλεγχο για αντικατάσταση. 3. ΤΑΚΤΙΚΗ ΕΠΙΘΕΩΡΗΣΗ ΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ Ετήσια επιθεώρηση ωφέλιµης ονοµαστικής ισχύς άνω των 12 kw

5 ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΕΠΙΘΕΩΡΗΣΗΣ 1 ο ΒΗΜΑ: ΣΥΛΛΟΓΗ ΠΡΩΤΟΓΕΝΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Καταγράφονται σε ειδικό έντυπο το οποίο περιλαµβάνει: 1. Γενικές πληροφορίες για το κτήριο. 2. Στοιχεία κατανάλωσης ενέργειας και κόστος για την τελευταία 5ετία. 3. Καθεστώς ενεργειακής διαχείρισης.

6 ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΕΠΙΘΕΩΡΗΣΗΣ 2 ο ΒΗΜΑ: ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΡΩΤΟΓΕΝΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Οδηγεί στον προσδιορισµό της διαχρονικής τάσης και µηνιαίες διακύµανσης της συνολικής κατανάλωσης και κόστους ενέργειας. Για το σκοπό αυτό κατασκευάζονται τα παρακάτω διαγράµµατα: 1. Ετήσια κατανάλωση και κόστους καυσίµου για την τελευταία 5ετία. 2. Ετήσια κατανάλωση και κόστους ηλεκτρικής ενέργειας για την τελευταία 5ετία. 3. ιάγραµµα µηνιαίας διακύµανσης κατανάλωσης καυσίµου και ηλεκτρικής ενεργείας. 4. ιάγραµµα ετήσιας ειδικής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας (kwh/m 2,kWh/m 3 )

7 ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΕΠΙΘΕΩΡΗΣΗΣ 2 ο ΒΗΜΑ: ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΡΩΤΟΓΕΝΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ 5. ιάγραµµα µηνιαίας κατανάλωσης καυσίµου και βαθµοηµερών θέρµανσης το τελευταίο έτος 6. ιάγραµµα ετήσιου ενεργειακού κόστους ανά καύσιµο. 7. ιάγραµµα ετήσιων λειτουργικών δαπανών του κτηρίου. 8. ιάγραµµα κατανοµής ετήσιας κατανάλωσης καυσίµου και ηλεκτρικής ενέργειας ανά χρήση, το οποίο προκύπτει από τα διαγράµµατα µηνιαίας ενεργειακής κατανάλωσης.

8 ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΕΠΙΘΕΩΡΗΣΗΣ 3 ο ΒΗΜΑ: ΕΠΙΤΟΠΙΑ ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΕΠΙΘΕΩΡΗΣΗ Σύντοµη αυτοψία χώρου για την επιθεώρηση του κτηρίου και των Η/Μ εγκαταστάσεων σε συνδυασµό µε την ανάλυση των πρωτογενών ενεργειακών στοιχειών επιτρέπει την πρόταση ενός καταλόγου επεµβάσεων

9 ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΕΠΙΘΕΩΡΗΣΗΣ 4 ο ΒΗΜΑ: ΕΠΙΤΟΠΙΑ ΕΚΤΕΝΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΕΠΙΘΕΩΡΗΣΗ Πλήρη καταγραφή κατασκευαστικών και λειτουργικών στοιχειών των ενεργειακών συστηµάτων. Για το σκοπό αυτό χρησιµοποιούνται κατάλληλα όργανα και διατάξεις. Οι µετρήσεις και οι απαραίτητοι υπολογισµοί επιτρέπουν : 1. Τον ποσοτικό προσδιορισµό των χρήσεων της ενέργειας έτσι ώστε να δηµιουργηθεί το τελικό διάγραµµα ετήσιας κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας ανά χρήση. 2. Την εποπτική παρουσίαση των τελικών ενεργειακών ισοζυγίων ανά σύστηµα, µέσω των διαγραµµάτων ενεργειακών ροών. 3. Τον προσδιορισµό των αιτιών που δηµιουργούν την σηµερινή εικόνα της ΕΑ του κτηρίου.

10 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ Ενεργειακές Μετρήσεις: ονοµάζονται οι διαδικασίες εκείνες που επιτρέπουν τον προσδιορισµό των παραµέτρων οι οποίες σχετίζονται µε την χρήση της θερµικής και ηλεκτρικής ενέργειας ενός κτηρίου. Παράµετροι Μετρήσεων: 1. Μέθοδος Μέτρησης 2. Μετρητικά Όργανα 3. ιάρκεια Μέτρησης 4. Χρόνος Μέτρησης Χωρίς τη γνώση των παραµέτρων αυτών υπάρχει µεγάλη πιθανότητα να συλλεχθούν άχρηστες µετρήσεις που δίνουν µη αναξιόπιστα αποτελέσµατα.

11 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ Η µέτρηση µιας παραµέτρου πρέπει να γίνει τουλάχιστον τρείς φορές για να ληφθούν υπόψη πιθανά φαινόµενα έλλειψης θερµοδυναµικής ισορροπίας ή σφάλµατα µέτρησης, αλλά και να επαναλαµβάνεται για όλες τις συνθήκες υπό τις οποίες αναµένεται να λειτουργεί η εγκατάσταση. Ο Ενεργειακός Επιθεωρητής µπορεί να απλοποιήσει τις απαιτούµενες µετρήσεις κάνοντας χρήση ισοζυγιών µάζας και ενέργειας. Για παράδειγµα, αντί να µετρηθεί η παροχή καυσαερίων σε ένα λέβητα, µπορεί να µετρηθεί η παροχή καυσίµου και στην συνέχεια από το ισοζύγιο µάζας του καυσίµου και του αέρα να υπολογιστεί η παροχή καυσαερίων.

12 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΤΕΡΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ 1. Προσδιορισµός Θερµικής Άνεσης 2. Προσδιορισµός Οπτικής Άνεσης 3. Προσδιορισµός Ενεργειακού Ισοζυγίου Κτηρίου 4. Εντοπισµός Απωλειών Θερµότητας 5. Προσδιορισµός Απόδοσης Καύσης 6. Προσδιορισµός Ηλεκτρικών Μεγεθών

13 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 1ο ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ

14 Σφάλµατα µετρήσεων - 1 Η πραγµατική τιµή ενός φυσικού µεγέθους x 0 δεν είναι γνωστή Οι µετρήσεις γίνονται µε στόχο την προσέγγιση της πραγµατικής τιµής Στις πειραµατικές διατάξεις πρέπει να γίνει εκτίµηση του σφάλµατος για να πλησιάσουµε τον στόχο Τα σφάλµατα που υπεισέρχονται στις µετρήσεις είναι 1. Συστηµατικά Σταθερά στην διάρκεια µιας σειράς µετρήσεων. Σε ορισµένες περιπτώσεις µεταβάλλονται συστηµατικά µε τον χρόνο ή άλλη παράµετρο Τυχαία Οφείλονται σε τυχαίους παράγοντες, µεταβάλλονται µε µη προβλέψιµο τρόπο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΡΕΥΝΩΝ

15 Σφάλµατα µετρήσεων - 2 Συστηµατικά Όργανα: Βαθµολόγηση κλίµακας. Ατέλειες κατασκευής Φθορά Μέθοδος µέτρησης Περιβάλλον Παρατηρητής Τυχαία Όργανα: Ευαισθησία Αρχή λειτουργίας Περιβάλλον Αστάθεια εξωτερικών συνθηκών (Πίεση, Θερµοκρασία, Τάση). Παρατηρητής Εσφαλµένη ανάγνωση Απροσεξία χρήσης οργάνων Αδυναµία ορθής εφαρµογής µεθόδου µέτρησης ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΡΕΥΝΩΝ

16 Βασικές έννοιες -1 Μετρούµενη τιµή (µ) Η τιµή ενός φυσικού µεγέθους η οποία προκύπτει από τις ενδείξεις κάποιου οργάνου. Πραγµατική (αληθινή) τιµή (α) Η αληθινή τιµή ενός φυσικού µεγέθους. Αληθινό (απόλυτο) Σφάλµα (σ) Η διαφορά ανάµεσα στην αληθινή και τη µετρούµενη τιµή σ=α µ Απόκλιση (αβεβαιότητα) ( x) Η διαφορά ανάµεσα σε µία µέτρηση και στη µέση τιµή ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΡΕΥΝΩΝ x = x i x i

17 Βασικές έννοιες Μέση τιµή x = N i= 1 N x i 2. Σφάλµα µέσης τιµής (τυπικό σφάλµα) ( x) = n i= 1 σ ( x ) 2 N ( N 1) i 3. Τυπική απόκλιση 4. Απόκλιση τιµής 1 s= s = 2 N 2 ( xi x) N 1 j= 1 x = x i x i Ν είναι το πλήθος των µετρήσεων Η αληθινή τιµή (α) προσεγγίζεται από τη µέση τιµή όταν το πλήθος των µετρήσεων γίνεται πολύ µεγάλο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΡΕΥΝΩΝ

18 Βασικές έννοιες - 3 Σχετικό σφάλµα Επί τοις εκατό σφάλµα ( x) σ σ σχ = x σ x σ % = x ( ) 100 Επιστηµονική Γραφή αποτελέσµατος µέτρησης x ±σ(x) = (... ±...) µονάδα µέτρησης x ±σ % = (... µονάδα µέτρησης±... %) ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΡΕΥΝΩΝ

19 Σηµαντικά ψηφία - Στρογγυλοποίηση Σηµαντικά ψηφία είναι όσα µπορούµε να διαβάσουµε σε µια µέτρηση µε ακρίβεια συν ένα ακόµα που εκτιµάµε Στο παρακάτω σχήµα το σηµείο το σίγουρο είναι το 6 το άλλο ψηφίο το εκτιµάµε, έστω 5 άρα δίνουµε την τιµή 6.5 µε 2 σηµαντικά ψηφία ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΡΕΥΝΩΝ

20 Κανόνες για τα σηµαντικά ψηφία Όταν υπάρχει υποδιαστολή σαν σηµαντικά µετράνε όλα τα ψηφία από το πρώτο µη µηδενικό και µετά π.χ 2.3, 2.30, 0.2, 0.02, Όταν δεν υπάρχει υποδιαστολή τότε σαν σηµαντικά µετράνε όλα τα ψηφία από το πρώτο µέχρι το τελευταίο µη µηδενικό π.χ 15, 15000, Το αποτέλεσµα που προκύπτει από πρόσθεση, αφαίρεση, πολλαπλασιασµό ή διαίρεση, περιορίζεται πάντα από τον αριθµό µε την µικρότερη ακρίβεια ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΡΕΥΝΩΝ

21 Κανόνες για τα σηµαντικά ψηφία Όταν προσθέτουµε ή αφαιρούµε δύο αριθµούς κρατάµε στο αποτέλεσµα όσα δεκαδικά έχει ο αριθµός µε τα λιγότερα δεκαδικά π.χ = 3.6 και όχι 3.57 Όταν πολλαπλασιάζουµε ή διαιρούµε δύο αριθµούς κρατάµε στο αποτέλεσµα όσα σηµαντικά ψηφία έχει ο αριθµός µε τα λιγότερα σηµαντικά ψηφία π.χ 3.21 * 0.02 = 0.06 και όχι Στον υπολογισµό του σφάλµατος εάν έχω N µετρήσεις µε Ν<20 κρατάω ένα µόνο σηµαντικό ψηφίο Η µέση τιµή διατηρεί όσα δεκαδικά ψηφία έχει το σφάλµα ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΡΕΥΝΩΝ

22 Παράδειγµα x i (mm) x (mm) x x i (x x i ) 2 (mm 2 ) Η µέση τιµή διατηρεί όσα δεκαδικά ψηφία έχει το σφάλµα σ x = mm x ± σ χ = (8.260 ± 0.004) mm x ± σ x % = (8.260 mm ± 0.05 %) Ένα σηµαντικό ψηφίο στο σφάλµα