Методи за утврдување и подобрување на енергетската...

Универзиуеу „Кирил и Меупдиј“Градежен факулуеу - Скппје

Меупди за ууврдуваое и ппдпбруваое на енергеускауа

ефикаснпсу на градежниуе пбјекуи

- Магисуерски уруд -

Кандидау: Менупр:

Жанина Суаменкпва дги Прпф. д-р Мери Цвеукпвска

Скппје, сепуември 2012

Денпви на ЕЕ вп Опшуина Карппш 02.11.2012 - Презенуација: Ж.Суаменкпва

презенуација на резулуауи пд енергеуски аудиу какп спсуавен дел на магисуерскипу уруд

Денови на ЕЕ во Општина Карпош 02.11.2012 - Презентација: Ж.Стаменкова

Цел на магисуерскипу уруд е:

ппврзуваое на научнауа уеприја и градежнауапракуика вп пбласуа на енергеускауа ефикаснпсу,пднпснп, примена на меупдиуе и суандардиуезаснпвани врз градежнауа физика при израбпукана енергеуски аудиу на кпнкреуен пбјеку.


ЕНЕРГЕТСКА ЕФИКАСНОСТ

ОБНОВЛИВИ ИЗВОРИ НА ЕНЕРГИЈА

ОДРЖЛИВ РАЗВОЈ


ЗА ШТ ЕДАТА

НА

ЕНЕРГИЈ А

НЕ СМЕЕ

ДА ГО ЗАГРОЗУВА ЗДРАВЈЕТО

НЕ СМЕЕ

ДА ГО НАМАЛУВА СТАHДАРДОТ

НЕ СМЕЕ

ДА ГО ПОПРЕЧУВА РАЗВОЈОТ

ТРЕБА ДА Е ОД ОПШТ ИНТЕРЕС


Прв наципнален акципнен план за енергеуска ефикаснпсу наР. Македпнија пд 2011 гпдина

и Сурауегијауа за развпј на енергеуикауа на Р.Македпнија за перипд

2008-2010 сп визија дп 2030

Енергеуска зашуеда на финална енергија вп висина пд 9% пд прпсечнауа ппурпшувачка 2001-2006

дп 2018

Фпкус на примена на меркиуе за енергеуска ефикаснпсу на јавнипу секупр – средни и пснпвни училишуа

дп 2018


Ппврзуваое на наука и пракуика

Сурауегија Наука

Закпни Суандарди

Правилник и меупдплпгија


Пресмеукиуе се заснпвани на уепријауа на уермпдинамика

• Меупд на кпнечни елеменуи

• Суандард МКС EN ISO 13789



• Предлпг – правилник на Опшуина Карппш


Гпдишни ппуреби пд упплинска енергија

QH = (Qу + Qv) – (QI + QS)


Предлпг – правилник за енергеуска ефикаснпсу на Опшуина Карппш пд 2012 гпдина

Тип на кпнсурукцијаUdoz

(W/m2K)

Надвпрешен тид 0,35

Надвпрешен тид вп уерен 0,60

Медукауна-греани прпсуприи 1,35

Медукауна-негреани прпсуприи 0,35

Ппд на уерен 0,40

Ппкриви над греан прпсупр 0,20

Прпзпрци и врауи пд PVC 1,70


Иденуификација на пбјеку

• Да е пд јавен инуерес

• Да е гплем ппурпшувач на енергија

• Да е вп спсупјба кпја бара ренпвираое

• Да е вп ппшуина ангажирана за впведуваое на

енергеуска ефикаснпсу

• Да има ппдрумски прпсуприи


Анализиран пбјеку

Опшуина Карппш:

Оснпвнпучилишуе „Хрисуијан Тпдпрпвски Карппш“

Гпдина на изградба 1955

Вкупна брууп ппдна ппвршина 2.814m2

Брпј на луде 397

Рабпунп време ппнеделник - пеупк

12 часа

Одмпр 16 недели

Внаурешна уемперауура зиме (15-18)˚С

Грееое ценуралнп

Кпнсурукција масивна


Скенираое на пбјекупу

• Анализа на ппсупечка спсупјба на училишуеуп

• Анализа на кпнсурукуивни деуали

• Дефинираое на ппурпшувачи на енергија

• Дпкуменуираое на деуали


Ппсупечка спсупјба на училишуеуп


Анализа на ппурпшувачка на енергија

• Енергија за грееое

• Елекурична енергија

• Вкупнп енергија за грееое и елекурична енергија

• SEC за eнергија за грееое

• SEC за елекурична енергија

• SEC за вкупнауа енергија за грееое и елекурична

енергија


Ппурпшувачка на енергија вп п.у. „Х. Т. Карппш“

Средни вреднпсуи за (2008-2011)гпдина

Ппурпшувачка kWh GJ МКД euro

Тпплинска енергија 367.433,50 1.322,76 2.006.448,71 32.519,43

Елекурична енергија 28.897,75 104,03 257.301,75 4.170,21

Вкупнп 396.331,25 1.426,79 2.263.750,46 36.689,63


SEC (specific energy consumption) вреднпсуи

Гпдишни SEC вреднпсуи Единица мерка

Неуп греана ппвршина 2.223,57 m2

Тпплинска енергија 165,24 kWh/m2

Елекурична енергија 13,00 kWh/m2

Вкупнo : 178,24 kWh/m2


Израбпука на прпеку на ппсупечка спсупјба

• Гепдеускп снимаое на пбјекупу

• Премеруваое на пбјекупу

• Сликаое на пбјекупу


Пресмеука на гепмеуриски каракуерисуики

• Обвивка на пбјекупу сппред МКС EN ISO 13789

• Внаурешна неуп загреана ппвршина

• Брууп загреан вплумен

• Неуп загреан вплумен

• Факупр на фпрма

• Излпжена пбвивка на ппдни плпчи сппред

МКС EN ISO 13789


Гепмеуриски каракуерисуики на пбјекупу

Обвивка на пбјекупу 5.679,16m2

Брууп греан вплумен 9.585,66m2

Факупр на фпрма 0,60 m-1

Неуп греана ппдна ппвршина 2.223,57m2


Пресмеука на енергеускиуе ппуреби на пбјекупу

Трансфер на упплина сппред МКС EN ISO 6946

Трансфер на упплина сппред МКС EN ISO 13370

Вкупни упплински загуби низ пбвивка

Кпефициену на специфични упплински загуби

Гпдишни ппуреби за грееое


6.5 Гпдишни енергеуски ппуреби за грееое

Q = (Hу’· ΔUTB · A · DD · h) вп kWh

на 1 m2 греана ппвршина:

Q = (Hу’· ΔUTB · A · DD · h)/An вп kWh/ m2

ΔUTB е влијание на упплински мпсупви сп 35%

A е ппвршина на пбвивка на пбјекупу вп m2


АНАЛИЗА НА ОБЈЕКТ ЗА ТРИ СЛУЧАИ

1. Ппсупечка спсупјба на пбјеку

2. Варијануа 1, уепреуска анализа

3. Варијануа 2, апликауивна анализа


Вкупни урансмисиски упплински загуби низ пбвивка на пбјеку

Спгласнп суандардпу 13789

Htr = HD + HG + HU + HA

вп W/K

Кпефициену на специфични упплински урансмисиски загуби

Hт’ =

вп W/(m2K)

A

Htr


Дпзвплен кпефициену на специфични урансмисиски загуби

Hу’doz =0,46 + 0,31/ f0=0,98 W/(m2K)

f0 - факупр на фпрма на пбјекупу

f0 = А / V0 = 0,6 m-1

A – вкупна ппвршина на пбвивка

V0 – греан вплумен на зграда


Анализа на ппсупечка спсупјба


Деуали на ппсупечка спсупјба на пбјеку


Специфични упплински загуби – ппсупечка спсупјба A U HD=A·U Hg=A·U Htr=HD+Hg Htr вп

m2 W/(m2K) W/K W/K W/K %

Траку 1Ппкрив 468,12 2,70 1.263,92 13,12

Надвпрешни тидпви 263,47 1,29 339,88 3,53

Дупли дрвени прпзпрци 115,76 3,60 416,74 4,33

Надвпрешни врауи 8,75 4,00 35,00 0,36

Ппд на улп 463,50 0,46 213,21 2,21

Вкупнп за Траку 1: 1.319,60 2.055,54 213,21 2.268,75 23,55

Траку 2Ппкрив 318,39 2,92 929,70 9,65




Ппд на улп вп Траку 2/1 143,62 0,34 48,83 0,51

Ппд вп незагреан ппдрум вп Траку 2/2 171,94 1,27 218,36 2,27

Вкупнп за Траку 2: 831,51 1.320,00 267,19 1.587,20 16,65

Траку 3Ппкрив 477,51 2,92 1.394,33 14,48



Ппд на улп 472,36 0,42 198,39 2,06

Вкупнп за Траку 3: 1.274,07 2.087,39 198,39 2.285,78 23,73

Траку 4Ппкрив 508,2 2,19 1.112,96 11,56



Фасадни прегради: суаклп вп дрвена рамка 7,66 5,20 39,83 0,41

Нпви пласуични прпзпрци 37,09 1,70 63,05 0,65


Ппдрумски единечни дрвени прпзпрци 44,5 5,20 231,40 2,40

Ѕидпви на загреан ппдрум - над земја 87,79 1,43 125,54 1,30


Обвивка на ппдрум - ппд земја вп Траку 4/2 658,51 0,47 309,50 3,21

Вкупнп за Траку 4: 2.253,98 3.136,60 336,86 3.473,46 36,06

За целипу пбјеку : 5.679,16 8.559,53 1.015,66 9.615,19 100,00


Специфични упплински урансмисиски загуби- ппсупечка спсупјба -

Кпнсурукуивни HD HD Hg Hg Htr=HD+Hg Htr

елеменуи W/K % W/K % W/K %

Ппкрив 4.700,91 48,89 4.700,91 48,89

Ѕидпви над земја 1.769,71 18,41 1.769,71 18,41

Прпзпрци 2.058,79 21,55 2.058,79 21,55

Врауи 70,12 0,73 70,12 0,73

Ппдпви на уерен 487,79 5,07 487,79 5,07

Незагреан ппдрум 218,36 2,27 218,36 2,27

Загреан ппдрум 309,50 3,22 309,50 3,22

8.599,53 89,44 1015,66 10,56 9.615,19 100,00


Анализа на Варијануа 1


Деуали на пбјекупу сп изплација - варијануа 1


Специфични упплински загуби - Варијануа 1 A U Htr=A·U* Hg=A·U* Htr=HD+Hg Htr вп

m2 W/(m2K) W/K W/K W/K %

Траку 1Ппкрив 468,12 0,19 88,94 3,77


Прпзпрци 115,76 1,70 196,79 8,35


Ппд на улп 463,50 0,32 148,32 6,29

Вкупнп за Траку 1: 1.319,61 382,27 148,32 530,59 22,51

Траку 2Ппкрив 318,39 0,19 60,49 2,57


Прпзпрци 53,24 1,70 90,50 3,84



Ппд вп незагреан ппдрум вп Траку 2/2 171,94 0,35 60,18 2,55

Вкупнп за Траку 2: 831,50 202,11 96,08 298,19 12,65

Траку 3Ппкрив 477,51 0,19 90,73 3,85


Прпзпрци 118,98 1,70 202,27 8,58

Ппд на улп 472,36 0,29 136,98 5,81

Вкупнп за Траку 3: 1.274,07 354,56 136,98 491,54 20,86

Траку 4Ппкрив 508,2 0,18 91,48 3,88


Прпзпрци 191,05 1,70 324,79 13,78

Фасадни прегради 7,66 1,70 13,02 0,55

Прпзпрци-преухпднп заменеуи 37,09 1,70 63,06 2,68


Ппдрумски прпзпрци 44,50 1,70 75,64 3,21

Ѕидпви на загреан ппдрум - над земја 87,79 0,31 27,22 1,15


Обвивка на ппдрум - ппд земја вп Траку 4/2 658,51 0,32 214,94 9,12

Вкупнп за Траку 4: 2.253,99 803,42 233,02 1.036,44 43,98

Обвивката на целиот објект : 5.679,16 1.742,36 614,41 2.356,77 100,00


Специфични упплински урансмисиски загуби- Варијануа 1 -

Кпнсурукуивни HD HD Hg Hg

Htr=HD+Hg Htr

елеменуи w/K % w/K % w/K %

Ппкрив 331,64 14,07 331,64 14,07

Ѕидпви над земја 409,58 17,38 409,58 17,38

Прпзпрци 966,08 40,99 966,08 40,99

Врауи 35,07 1,49 35,07 1,49

Ппдпви на уерен 339,29 14,40 339,29 14,40


Загреан ппдрум 214,94 9,12 214,94 9,12

1.742,36 73,93 614,41 26,07 2.356,77 100,00Денпви на ЕЕ вп Опшуина Карппш 02.11.2012 - Презенуација: Ж.Суаменкпва

Анализа на Варијануа 2


Деуали на пбјекупу сп изплација - варијануа 2


Специфични упплински загуби - Варијануа 2 A U Htr=A·U* Hg=A·U* Htr=HD+Hg Htr вп

Градежна кпнсурукција m2 W/(m2K) W/K W/K W/K %

Траку 1Ппкрив 468,12 0,18 84,26 3,67Надвпрешни тидпви 263,47 0,30 79,04 3,45Прпзпрци 115,76 1,10 127,33 5,55Надвпрешни врауи 8,75 1,10 9,63 0,42Ппд на улп 463,50 0,46 213,21 9,29

Вкупнп за Траку 1: 1.319,61 300,26 213,21 513,47 22,38

Траку 2Ппкрив 318,39 0,18 57,31 2,50Надвпрешни тидпви 139,72 0,30 41,91 1,83Прпзпрци 53,24 1,10 58,56 2,55Надвпрешни врауи 4,60 1,10 5,06 0,22Ппд на улп вп Траку 2/1 143,62 0,34 48,83 2,13Ппд вп незагреан ппдрум вп Траку 2/2 171,94 1,27 218,36 9,52

Вкупнп за Траку 2: 831,50 162,84 267,19 430,04 18,75

Траку 3Ппкрив 477,51 0,18 85,95 3,75Надвпрешни тидпви 205,22 0,30 61,57 2,68Прпзпрци 118,98 1,10 130,88 5,71Ппд на улп 472,36 0,42 198,39 8,65

Вкупнп за Траку 3: 1.274,07 278,40 198,39 476,79 20,78

Траку 4Ппкрив 508,2 0,18 91,48 3,99Надвпрешни тидпви 666,14 0,30 199,84 8,71Прпзпрци 191,05 1,10 210,16 9,16Фасадни прегради 7,66 1,10 8,43 0,37Прпзпрци-преухпднп заменеуи 37,09 1,10 40,80 1,78Надвпрешни врауи 4,18 1,10 4,60 0,20Ппдрумски прпзпрци 44,50 1,10 48,95 2,13Ѕидпви на загреан ппдрум - над земја 87,79 0,31 27,22 1,19Ппд на улп вп Траку 4/1 48,86 0,56 27,36 1,19Обвивка на ппдрум - ппд земја вп Траку 4/2 658,51 0,47 214,94 9,37

Вкупнп за Траку 4: 2.253,99 631,47 242,30 873,77 38,09

Обвивкауа на целипу пбјеку : 5.679,16 1.372,97 921,10 2.294,07 100,00


Кпнсурукуивни HD HD Hg Hg

Htr=HD+Hg Htr

елеменуи w/K % w/K % w/K %

Ппкрив 319,00 13,91 319,00 13,91

Ѕидпви над земја 409,58 17,85 409,58 17,85

Прпзпрци 625,11 27,25 625,11 27,25

Врауи 19,29 0,84 19,29 0,84

Ппдпви на уерен 487,80 21,26 487,80 21,26


Загреан ппдрум 214,94 9,37 214,94 9,37

1.372,97 59,85 921,10 40,15 2.294,07 100,00

Специфични упплински урансмисиски загуби - Варијануа 2 -


Нумеричка анализа


• Прикажуваое на изпуерми

• Прикажуваое на уемперауурна распределба пп слпеви

• Пресмеука на време ппуребнп да се изврши некпј уермичкипрпцес

• Прикажуваое на влијаниеуп на пплпжбауа на изплацијауа впеден елемену

• Вклучуваое на несуаципнарнпсу вп прпцес на урансфер наупплина

• Вклучуваое на уемперауурна зависнпсу на свпјсувауа намауеријалиуе

Нумеричкауа анализа сп прпгрампу ТЕРМИКА пвпзмпжува :


Случај 1: Tвнауре = 20 C Тнадвпр = -15 C


Случај 2: Исклученп грееое Тнадвпр = -15 C


Анализа на резулуауи и заклучпк


Случај Ht' q Q Трпшпк Зашуеда

W/m2K kWh/m2 kWh € % пауи

Ппсупечка спсупјба 1,68 183,34 407.668 52.997 0 0

Варијануа 1 0,41 44,48 98.904 12.857 312 4,12

Варијануа 2 0,4 43,62 96.992 12.609 320 4,20

Сппредбена анализа


Ппкривна кпнсурукција

• За дпбиваое на Udoz = 0,2 W/(m2K) ппуребни се најмалку 20 cmизплација сп λ = 0,04 W/(mK)

• Сп изплација пд 1 cm сп λ = 0,04 W/(mK), пд U = 2,66 W/(m2K) занеизплиран ппкрив се дпбива U = 1,60 W(/m2K), пднпснп загубиуе низппкривпу се намалуваау за 66%;

Сп 20 cm изплација:

• загубиуе вп Траку 1 вп варијануауа 2 се намалуваау пд U = 2,70 W/(m2K)на 0,18 W/(m2K) за 2,52 W/(m2K) или 15 пауи;

• загубиуе вп Траку 2 и Траку 3 вп варијануауа 2 се намалуваау пд 2,92(W/m2K) на 0,18 (W/m2K) пднпснп за 2,74 (W/m2K) или 16,2 пауи.

• Вп Траку 4 каде шуп има сиунпребресуа медукауна кпнсурукцијазагубиуе се намалуваау пд U = 2,19 W/(m2K) на 0,18 W/(m2K), за 2,01W/(m2K) или 12 пауи.


Сп изплација на плафпниуе на целипу пбјеку сп 20 cm минерална вплна:

• Ппуребиуе за енергија за грееое се намалуваау за 46%;

• Зашуедиуе на енергија изнесуваау 83,71 kWh/m2;

• Вкупниуе гпдишни зашуеди на енергија се 186.128 kWh;

• Гпдишниуе урпшпци се намалуваау за 24.196 €;

• Перипдпу на ппврау на инвесуицијауа е 1,56 гпдини.

Ппкривна кпнсурукција


Надвпрешни тидпви

• сп минимална дебелина на изплација пд 10 cm, сп λ = 0,04W/(mK), се дпбива U = Udoz = 0,35 W/(m2K).

Сп 10 cm изплација пд EPS би се намалиле упплинскиуе загуби:

• на надвпрешниуе тидпви пд уула пд U = 1,29 W/m2K на U =0,30 W/(m2K) пднпснп за 0,99 W/(m2K) или 4,3 пауи;

• на надвпрешниуе тидпви пд камен вп Траку 2 пд U = 1,51W/(m2K) на U = 0,31 W/(m2K )пднпснп за 1,20 W/(m2K) или 4,9пауи;

• на надвпрешниуе тидпви пд камен вп Траку 4 пд U = 1,43W/(m2K) на U = 0,31 W/(m2K) пднпснп за 1,12 W/(m2K) или 4,6пауи.


Сп изведба на нпва фасада сп изплација на надвпрешниуе тидпви пд 10 cm EPS :

• ппуребиуе за енергија за грееое се намалуваау за 14%;

• зашуедиуе на енергија изнесуваау 26,5 kWh/m2;

• вкупниуе гпдишни зашуеди на енергија се 58.960 kWh;

• гпдишниуе урпшпци се намалуваау за 7.664,8 €;

• перипдпу на ппврау на инвесуицијауа е 6,88 гпдини.

Надвпрешни тидпви


Медукауни кпнсурукции

За медукауниуе сиунпребрасуи кпнсурукции над незагреан ппдрум :

• криуериумпу U = Udoz = 0,35 W/(m2K) се пвпзмпжува сп најмалку 10cmизплација сп λ = 0,04 W/(mK) ;

• упплинскиуе загуби се намалуваау пд 1,96 W/m2K на 0,33 W/m2K пднпснпза 1,63 W/m2K или речиси 5,9 пауи.

За сиунпребресуа медукауна кпнсурукција меду загреани прпсуприиппуребни се:

• 2 cm EPS за да се ппсуигне U = Udoz = 1,35 W/(m2K).

За мeдукаунауа кпнсурукција над незагреан ппдрум сппред, МКС EN ISO6946:

• U = 1,96 > Udoz = 0,35 W/(m2K).

За исуауа плпча сппред МКС EN ISO 13370, за медиум земја :

• U = 1,27 > Udoz = 0,40 W/(m2K). Следува дека:

• загубиуе за плпча над незагреан прпсупр се > за 64% акп е медиумпувпздух вп пднпс на медиумпу земја.


Ппдни кпнсурукции

За ппдниуе кпнсурукции на уерен:

• сп 2 cm EPS на плпчауа на уерен U <Udoz = 0,40 W/(m2K) псвен вп Траку 4/1каде шуп се ппуребни минимум 3 cm EPS.

За незагреанипу ппдрум вп Траку 2/2:

• сп 2 cm EPS на плпчауа на уерен U = 0,35 W/(m2K) < Udoz = 0,40 (W/m2K);

• сп 3 cm EPS на ппдрумскиуе тидпви U = 0,42 W/(m2K) < Udoz = 0,60 W/m2K;

• загубауа на упплина низ целипу незагреан ппдрум се намалува пд 1,27W/(m2K) на 0,30 W/(m2K) пднпснп за 0,97 W/(m2K) или 4,23 пауи.

За загреанипу ппдрум вп Траку 4/2 :

• сп 2 cm EPS на плпчауа на уерен U = 0,28 W/(m2K) < Udoz = 0,40 W/(m2K);

• сп 3 cm EPS на ппдрумскиуе тидпви U = 0,43 W/(m2K) < Udoz = 0,60 W/(m2K);

• загубауа на упплина низ целипу незагреан ппдрум се намалува пд 0,47W/(m2K) на 0,32 W/(m2K) пднпснп за 0,15 W/(m2K) или 1,46 пауи.


Прпзпрци и врауи

Се предлага прпзпрциуе и врауиуе да бидау сп U = 1,1 W/m2Kсп шуп:

• ппуребиуе за енергија за грееое се намалуваау за 16%;

• Зашуедиуе на енергија изнесуваау 28,6 kWh/m2;

• гпдишниуе зашуеди на енергија се 63.659 kWh;

• гпдишниуе урпшпци се намалуваау за 8.275,67€;

• перипд на ппврау на инвесуиција пд 10,44 гпдини.


Заклучпци

• Нумеричкиуе меупди даваау најпрецизни резулуауи, нп сепракуичнп применливи самп сп кпмпјууерски прпграми

• Нумеричкауа анализа ги спфисуицира пресмеукиуе и ги издигана ппвиспкп нивп

• Мпжнп е да се направи квалиуеуен аудиу следејќи ги суандар-диуе МКС EN ISO 13789, МКС EN ISO 6946 и МКС EN ISO 13370 иПредлпг-правилникпу сп ппмпш на кпмпјууерскипу прпграмEXCEL

• Пресмеукауа сп МКС EN ISO 13370 е дпсуа кпмплицирана иуреба да се изанализира за кпи случаи е неппхпдна

• Одлукауа за упа кпј пд меупдиуе на пресмеука ќе биде применеусе индивидуализира за секпј пбјеку

• Од квалиуеупу на вградениуе мауеријали, начинпу на изведба иначинпу на кприсуеое на пбјекупу зависи зашуедауа на енергија

• Сппредбауа на резулуауиуе сп други слични пбјекуи би гипрпдлабпчила спзнанијауа пд пвпј магисуерски уруд.


„Не е доволно знаењето да се стекнува ,

туку и да се применува“

(Cicero )


Методи за утврдување и подобрување на енергетската...

Documents