Энергетическая оценка жилых зданий

1. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 0
Энергетическая оценка жилых зданий
Упрощенный способ составления
баланса

2. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 1
• Метод расчета
• Потребление тепла на отопление
• Потребление конечной энергии
• Экономия энергии и топлива
• Примеры
• Обобщение
Содержание

3. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 2
Метод расчета

4. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 3
Представленная здесь простая квантификация
предназначена для быстрого определения потенциала
энергосбережения при санации зданий.
Метод является
• Примыкает к методу баланса отопительного периода,
который со времени вступления в силу EnEV 2009
для свидетельства-EnEV и энергетического паспорта
не является больше допустимым
• Хорошо подходит для первых ориентировочных
расчетов.
Основы метода расчета

5. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 4
Потребление тепла на отопление

6. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 5
Потребление
Общий: QH,Bauteil = FGt · ABauteil · U · Fx
Имеющийся: QH,Bauteil = FGt · ABauteil · UIST · Fx
Санированный: QH,Bauteil = FGt · ABauteil · UNEU · Fx
Экономия: DQH,Bauteil = FGt · ABauteil · (UIST - UNEU) · Fx
DQH,Bauteil = FGt · ABauteil · DU · Fx
Потребление тепла на отопление / Экономия
потребления тепла на отопление

7. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 6
Параметры для расчета потребления тепла на отопление
Обознач
ение
Значение /
Единицы
Значение
FGt = 66 kKч/a
= 75 kKч/a
= 82 kKч/a
Индекс количества градусо-дней при учете коэффициента частичного отопления
с tHp = 185 Дней (Новые здание)
с tHp = 220 Дней (Частично санированное старое здание)
с tHp = 275 Дней (Не санированное старое здание)
tHp = Длина отопительного периода
Fx = 1
= 0,8
= 0,5
= 0,6
= 0,7
= 0,6
= 0,5
Коэффициент коррекции температуры для
Внешних строительных элементов (соприкасающихся с внешним воздухом)
Перекрытия верхних этажей, Внешние стены
Перекрытия не отапливаемых стен против в отапливаемых помещениях
Перекрытия не отапливаемых стен в не отапливаемых подвалах и на уровне
земли, фундамент на уровне земли
Строительные элементы для зимних садов с
- Простым остекление
- Изолированным остеклением
- Теплоизоляционным остеклением
ABauteil [m²] Площадь рассматриваемого строительного элемента
SF
= 0,95 Вт/(m²K)
= 1,65 Вт/(m²K)
= 2,40 Вт/(m²K)
Коэффициент поглощения излучения для
Северного фасада
Всоточного/западного фасада и окон на крыше
Южного фасада

8. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 7
Uw, eq = Uw - g┴
· SF
Где
g┴
= Коэффициент пропускания общей энергии
остекления
SF = Коэффициент поглощения излучения
Север: SF = 0,95 Вт/(m²K)
Восток/Запад: SF = 1,65 Вт/(m²K)
Юг: SF = 2,40 Вт/(m²K)
Коэффициент теплопередачи для окон
U-Wert

9. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 8
Потребление конечной энергии

10. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 9
QE = QH · eE
Где:
eE = Значение затрат для отопления
Потребление конечной энергии Тепло

11. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 10
Затраты конечной энергии отопительных
приборов

12. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 11
Общее:
DQE = QE,IST – QE,NEU
При строительных мероприятиях:
DQE = (QH,Bauteil,IST – QH,Bauteil,NEU) · e
= ΔQH,Bauteil · e
= FGt · ABauteil · DU · Fx · e
При замене оборудования:
DQE = QH,Vergleichsgebäude · (eIST - eNEU)
Экономия отопительной энергии

13. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 12
При строительных и технических мероприятиях:
DQE = QH,Vergleichsgebäude · eIST -
(QH,Vergleichsgebäude - DQH,Bauteil) · eNEU
Экономия отопительной энергии

14. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 13
Alte
Bundesländer
Fach-
werk
Massivbau Gesamt
1)
vor
1918
vor
1918
1918
-
1948
1949
-
1957
1958
-
1968
1969
-
1978
1979
-
1983
1984
-
1990
Gebäudetyp Mittlerer Heizwärmebedarf in kWh/(m
2
a)
Freistehende
Ein- u. Zwei-
familienhäu-
ser
238 185 204 253 146 141 119 120 171
Reihenhäuser - 203 166 163 171 162 121 94 160
Mehrfamilien-
häuser bis 4
1/2 Geschos-
se
190 163 179 184 173 127 98 76 155
Mehrfamilien-
häuser5 bis 8
Geschosse
- 161 164 151 153 123 - - 143
Hochhäuser
über 8 Ge-
schosse
- - - - 105 120 - - 113
Gesamt 1) 223 177 187 207 158 139 113 102 162
Типология зданий
Потребление тепла на отопление в жилом фонде 1990 по типам зданий

15. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 14
Alte
Bundesländer
Fach-
werk
Massivbau Gesamt
1)
vor
1918
vor
1918
1918
-
1948
1949
-
1957
1958
-
1968
1969
-
1978
1979
-
1983
1984
-
1990
Gebäudetyp Mittlerer Heizwärmebedarf in kWh/(m
2
a)
Freistehende
Ein- u. Zwei-
familienhäu-
ser
238 185 204 253 146 141 119 120 171
Reihenhäuser - 203 166 163 171 162 121 94 160
Mehrfamilien-
häuser bis 4
1/2 Geschos-
se
190 163 179 184 173 127 98 76 155
Mehrfamilien-
häuser5 bis 8
Geschosse
- 161 164 151 153 123 - - 143
Hochhäuser
über 8 Ge-
schosse
- - - - 105 120 - - 113
Gesamt 1) 223 177 187 207 158 139 113 102 162
Типология зданий
Потребление тепла на отопление в жилом фонде 1990 по типам зданий

16. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 15
Экономия энергии и топлива

17. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 16
Когда энергоноситель сохраняется
DB = (QE,IST – QE,NEU ) / b
При смене энергоносителя
DB = QE,IST / bIST – QE,NEU / bNEU
b = Энергетическая ценность [kВтч/единица]
(Единицы в m³, l, kg, ...)
Экономия топлива DB

18. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 17
Экономия топлива DB

19. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 18
Когда специфические виды топлива остаются
DK = (QE,IST - QE,NEU)· k
При изменении специфических видов топлива
DK = QE,IST · kIST - QE,NEU · kNEU
k = Стоимость топлива [€/kВтч]
Экономия затрат на энергию DK

20. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 19
Экономия затрат на энергию DK

21. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 20
Примеры

22. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 21
Потребление тепла на отопление:
Коэффициент теплопередачи старой стены составляет около 1,4
Вт/(m2K).
Коэффициент теплопередачи новой стены составляет около 0,27
Вт/(m2K).
где: QH,Bauteil = FGt · ABauteil · U · Fx
Получается потребление тепла на отопление для 1 m2 поверхности
стены
QH,WAND,IST = 75 · 1 · 1,4 · 1 = 105 kВтч/a
или
QH,WAND,NEU = 75 · 1 · 0,27 · 1 = 20 kВтч/a
Пример: теплоизоляция внешней стены I

23. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 22
Экономия потребления энергии на отопление:
В случае работающего на газу конденсационного
отопления (после 1995 года выпуска) с затратами e =
1,16 получается:
DQE = (QH,WAND,IST - QH,WAND,NEU ) · e
= (105 - 20) · 1,16
= 99 kВтч/a (на каждый m2 поверхности внешней
стены)
Пример: теплоизоляция внешней стены II

24. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 23
Отопительная энергия / топливо / стоимость топлива -
экономия:
Для среднестатистического одноквартирного дома с
поверхностью внешних стен около 120 m2 ежегодная
экономия составит:
• Отопительной энергии DQE в размере около 12.000
kВтч
• Топлива DB в размере около 1.200 m3 газа
• Затрат на энергию DK в размере 720 €
(если: k = 0,6 €/m³)
Пример: теплоизоляция внешней стены III

25. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 24
Затраты на инвестиции:
Стоимость данных мероприятий составит около 7.800
Euro.
Если же мероприятия будут проводиться в рамках
полного обновления фасада, то стоимость снижается до
примерно 3.900 Euro.
Пример: теплоизоляция внешней стены IV

26. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 25
Описание:
Имеющийся старый котел на жидком топливе с
затратами 1,58 заменяется на современный
конденсационный котел на газу с затратами 1,16.
Так как потребление тепла на отопление здания не
известно, то берется здание-образец из типологии
зданий(например. из GRE-Broschüre Энергосбережение
в жилом фонде). Для свободностоящего
одноквартирного дома в старых федеральных землях
для класса строений 1949-57 получается
ориентировочное строение 253 kWh/(m2a).
Пример: обновление котла I

27. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 26
Alte
Bundesländer
Fach-
werk
Massivbau Gesamt
1)
vor
1918
vor
1918
1918
-
1948
1949
-
1957
1958
-
1968
1969
-
1978
1979
-
1983
1984
-
1990
Gebäudetyp Mittlerer Heizwärmebedarf in kWh/(m
2
a)
Freistehende
Ein- u. Zwei-
familienhäu-
ser
238 185 204 253 146 141 119 120 171
Reihenhäuser - 203 166 163 171 162 121 94 160
Mehrfamilien-
häuser bis 4
1/2 Geschos-
se
190 163 179 184 173 127 98 76 155
Mehrfamilien-
häuser5 bis 8
Geschosse
- 161 164 151 153 123 - - 143
Hochhäuser
über 8 Ge-
- - - - 105 120 - - 113
Пример: обновление котла II
Потребление энергии на отопление здания-образца из типологии зданий
Потребление энергии в жилом фонде 1990 по типам зданий

28. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 27
Потребление тепла на отопление здания-образца:
Для оценки устройств с комбинированным нагревом
воды для потребления тепла на нагрев воды
дополнительно используется 12,5 kВтч/(m2a).
Полезная площадь здания составляет 130 m2.
QH,Vergleichsgebäude,IST = QH,Vergleichsgebäude,NEU
QH,Vergleichsgebäude = (253 + 12,5) kВтч/(m²a) · 130m²
= 34.515 kВтч/a
Пример: обновление котла III

29. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 28
Потребление тепла на отопление:
Потребление энергии здания составляет, таким образом,
включая энергию на нагрев воды:
QE = QH, Vergleichsgebäude · e
QE,IST = 34.515 · 1,58 = 54.534 kWh/a
QE, NEU = 34.515 · 1,16 = 40.037 kWh/a
Пример: обновление котла IV

30. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 29
Отопительная энергия / топливо / стоимость топлива - экономия:
Для данного здания это означает ежегодную экономию:
• Энергии на отопление DQE в размере около 14.500 kВтч
• Топлива DB в размере 1.450 литров жидкого топлива или
1.450 m3 газа
• Затраты на энергию в размере DK 870 €
(если: равные равная стоимость энергии
k = 0,6 €/(л или m³)
Пример: обновление котла V

31. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 30
Затраты на инвестиции:
Стоимость данных мероприятий включая монтаж
составляет от 6.000 до 7.000 Euro.
Пример: обновление котла VI

32. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 31
Обобщение важнейших формул
Выводы

33. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 32
Экономия потребления тепла на отопление
– DQH = FGt · ABauteil · DU · Fx
Экономия энергии на отопление
– Строительные мероприятия
DQE = DQH · e
– Обновление оборудования
DQE = QH,Vergleichsgebäude · (eIST - eNEU)
– Строительные мероприятия и замена оборудования
DQE = QH,Vergl · eIST – (QH,Vergl – DQH,Bauteil) · eNeu
Обобщение I

34. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 33
Экономия топлива
– При одних и тех же энергоносителях
DB = DQE / b
– При изменении энергоносителя
DB = QE,IST / bIST - QE,Neu / bNeu
Экономия затрат на энергию
– При одной и той же стоимости специфических видов
топлива
DK = DQE · k
– При изменении стоимости специфических видо топлива
DK = QE,IST · kIST - QE,Neu · kNeu
Обобщение II