101
16.3.2012 1 ČVUT v Praze, Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIA 6.3. 2012 Praha 1 Obsah 2 Prezentace Ing. Lukáš Emingr Ing. Lukáš Hrnčíř Ing. Kristýna Smutná Ing. Filip Jordán Ing. arch. Martin Kny Ing. Natalya Korostina Ing.Pavel Kvasnička Ing. Miloš Dolník Ing. Petra Nezdarová Michaela Patakiová Ing. Zuzana Šestáková Ing. Arch. Kristýna Valoušková Ing. Veronika Vašatová Ing. Kristýna Vavřinová Ing. Lenka Zuská Ing. Lucie Dobiášová

5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

1

ČVUT v Praze, Fakulta stavební

Katedra technických zařízení budov

5. WORKSHOP STUDENTŮ

DOKTORSKÉHO STUDIA6.3. 2012 Praha

1

Obsah

2

PrezentaceIng. Lukáš Emingr

Ing. Lukáš Hrnčíř

Ing. Kristýna Smutná

Ing. Filip Jordán

Ing. arch. Martin Kny

Ing. Natalya Korostina

Ing.Pavel Kvasnička

Ing. Miloš Dolník

Ing. Petra Nezdarová

Michaela Patakiová

Ing. Zuzana Šestáková

Ing. Arch. Kristýna Valoušková

Ing. Veronika Vašatová

Ing. Kristýna Vavřinová

Ing. Lenka Zuská

Ing. Lucie Dobiášová

Page 2: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

2

Lukáš Emingr

ČVUT v Prazekatedra TZB, Fakulta stavební

Workshop katedry K1256.3.2012

Lukáš Emingre-mail: [email protected]

tel: +420736251582

§ Úvod• nástup ke studiu 1.3.2007

• 1/2009 – 6/2009 přerušení studia

• kombinovaná forma studia

• vedoucí práce: prof. Ing. Karel Kabele, CSc.

• SDZ složena – 31.5.2011

Page 3: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

3

§ Studijní plánPŘEDMĚT STAV

Energetický audit splněno

Požárně bezpečnostní zařízení splněno

Modelování energetických systémů budov 3

splněno

Teorie vnitřního prostředí budov splněno

Vnitřní prostředí a architektura splněno

Vzduchotechnické systémy moderních budov

splněno

Angličtina splněno

Němčina téměř splněno

§ Plán pro dokončení studia1) Dokončení posledního povinného předmětu

20122) Dopracování dizertační práce – 20123) Obhajoba dizertační práce – 2012/2013

6

Page 4: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

4

§ Osnova práce Commissioning• Rešerše stávajících monitorovacích systémů na trhu• Průzkum trhu – poptávka po hodnotícím systému• Přehled současné platné legislativy, předpisy revizí• Vytvoření přehledu kontrol a způsobu údržby – předpisy dodavatelů

a výrobců (srovnání)• Tabulkové shrnutí předepsaných kontrol• Seznam zařízení zahrnutých do metodiky• Stanovení klíčových hodnotících parametrů – KPI• Metodika pro hodnocení funkce již realizovaných TZB systémů• Analýza nejfrekventovanějších chyb a problémů• Návrh nápravných opatření• Ekonomická analýza rentability údržby systémů TZB

§ Facility management – v realitě

8

Technický•provoz a údržba technologií•pravidelné kontroly a revize•vedení provozní dokumentace•opravy a havarijní stavy•velín

Administrativní•právní poradenství•správa smluv• řízení garančních závad•optimalizace provozních nákladů•vedení PD, plán odpadového hosp.

Energetický•správa smluv a dokladů•dodávka a distribuce médií•provádění odečtů a vyhodnocování

účinnosti zařízení•kontrola dodavatelských faktur

Infrastrukturální•ostraha•úklid, sněhový úklid•údržba zeleně•IT, kancelářské práce•podatelna, pošta, call centra

FM

Page 5: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

5

§ Ekonomická náročnost provozování budov

9

§ Využití BCS – Building kontrol systém pro EPBD certifikaci

• zkušební provoz budov, který ukáže odlišnosti a chyby mezi měřenými a vypočtenými hodnotami

• shromažďování provozních ukazatelů z oblasti energie do centrálního úložiště pro následné využití k optimalizaci návrhu zařízení

• porovnání měřených hodnot v reálném čase a s ohledem na vnější klimatické podmínky v konkrétní dobu

• zobrazit historická data porovnávat trendy a identifikovat opatření k nápravě

• vytvoření budoucích scénářů pro lepší plánování s prediktivní analýzy

10

Page 6: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

6

Děkuji za pozornost

Ing.Lukáš Emingre-mail: [email protected]

tel: +420736251582

Workshopkatedry TZB

Jméno: Ing. Lukáš HrnčířŠkolitel: Ing. Daniel Adamovský, Ph.D.

Page 7: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

7

Studijní plán

• Matematické modelování ve stavební fyzice• Vzduchotechnické systémy moderních budov• Aplikovaná termomechanika• Obnovitelné a netradiční zdroje energie pro

vytápění a větrání• Teorie vnitřního prostředí• Modelování energetických systémů budov III

Dosavadní působení na katedře

• Čtvrtým semestrem na katedře• Vedení cvičení z předmětu Energetické a ekologické systémy budov 2Technické zařízení budov 2• Projekt: Parametrická studie vlivu PCM na

vnitřní prostředí

Page 8: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

8

Téma a pokrok v doktorské práci

→ Problema ka větrání velkokapacitních prostor (velkoprostorových kanceláří OPEN- space)

→Vliv PCM na vnitřní prostředí

Práce v zimním semestru

• SGS: Parametrická studie vlivu PCM na vnitřní prostředí

1) Předběžný pokus průběhu vnitřních teplot v s malým vzorkem PCM

Page 9: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

9

Page 10: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

10

Práce v zimním semestru

2) Příprava laboratoře a polykarbonátových desek

Page 11: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

11

Page 12: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

12

Výsledky z měření

Page 13: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

13

Plány na letní semestr

• Udělat zbytek zkoušek + zkoušku z anglického jazyka

• Věnovat se analýze dat naměřených v laboratoři

• Článek do odborného časopisu

Děkuji za pozornost

Page 14: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

14

Workshop studentů Ph.D.

Ing. Kristýna Smutná

ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov

6.3.2012

Úvod• Počátek studia: březen 2010

• Školitel: doc. Ing. Karel Papež CSc.

• Výchozí téma: Optimalizace vzduchotechnických soustav

• Stav studia: zapsáno 6 předmětů – 3 předměty splněny

• Výuka: LS 2011/12 – EEB2

ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov

Kristýna Smutná 6.3.2012

Page 15: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

15

Publikační činnost - ZS 2011 • Letní škola TZB 2011 - Český Šternberk, ČR• Téma příspěvku: Využití energie země pro vytápění a

chlazení v budovách

• Vnútorná klíma 2011 - Tatranská Lomnica, SR• Téma příspěvku: Využití zemního výměníku pro předehřev a

předchlazení a větracího vzduchu v admin. Budovách

• Český instalatér • Téma příspěvku: Zemní výměník jako zdroj pro předehřev a

předchlazení větracího vzduchu

ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov

Kristýna Smutná 6.3.2012

Nadcházející publikace - LS 2012 • Topenářství, instalace

• Klimatizace a větrání 2012 - Praha

• Alternativní zdroje energie 2012- Kroměříž

• IX. International Scientific Conference, Košice, SR

ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov

Kristýna Smutná 6.3.2012

Page 16: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

16

• SGS – Testování novýchtechnologií pro zajištěnívnitřního prostředí budov• Měření VZT výustí v

laboratorních podmínkách laboratoře TZB• Volba měřícího postupu• Instalace VZT vyústí• Příprava měřící sestavy,

zprovoznění celého systému

Věda a výzkum

ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov

Kristýna Smutná 5.3.2012

• Měření obrazu proudění • Zpracování výsledků• Zobrazení obrazu proudění

Věda a výzkum

CTU in Prague, Faculty of Civil EngineeringKatedra technických zařízení budov

Kristýna Smutná 6.3.2012

Page 17: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

17

ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov

Kristýna Smutná 6.3.2012

a) Měření obrazu proudění - postup• 3 typy distribučních elementů

• Difúzní anemostat IMOS – 300 x 300 mm

• Štěrbinová výusť IMOS – dl. 600 mm• Talířový ventil – ø 160

• Síť bodů ve svislé rovině řezu elementu viz. další obrázky

• Použita nízko rychlostní termoanemometrická čidla SENSOANEMO 5100SF

ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov

Kristýna Smutná 6.3.2012

• Požadavky nařízení vlády č. 361/2007

Třída práce

Energetický výdej M [W.m-2]

Operativní teplota to Rychlost proudění

[m.s-1]to,min to,opt to,max

I ≤ 80 20 22 ± 2 28 0,1 až 0,2

IIa 81 až 105 18 20 ± 2 27 0,1 až 0,2

IIb 106 až 130 14 16 ± 2 26 0,2 až 0,3

IIIa 131 až 160 10 12 ± 2 26 0,2 až 0,3

IIIb 161 až 200 10 12 ± 2 26 0,2 až 0,3

Page 18: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

18

ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov

Kristýna Smutná 6.3.2012

b) Výsledky měřeníi. Difúzní anemostat IMOS-ADQ-PK-300 – 150 m3/h

ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov

Kristýna Smutná 6.3.2012

b) Výsledky měřeníii. Štěrbinová výusť IMOS–SV S–K–7,5–B-600 - 70 m3/h

Page 19: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

19

ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov

Kristýna Smutná 6.3.2012

b) Výsledky měřeníiii. Talířový ventil KE 160 – 70 m3/h

Cíle pro další semestr• Dokončení 3 zapsaných předmětů do srpna 2012

odborná rozprava• Pokračování v laboratorním měření

• Vliv Coanda efektu • Vířivý anemostat • Štěrbinová vyústka• Talířový ventil

• Měření v reálných podmínkách• Kanceláře katedry TZB

ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov

Kristýna Smutná 8.3.2011

Page 20: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

20

Děkuji za pozornost

ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov

6.3.2012Kristýna Smutná

Human Performance in Terms ofoptimal Thermal Comfrot

Produktivita člověka z pohledu optimálního teplotního komfortu

Ing. Filip JordánProf. Ing. Miloslav Jokl, DrSc.

6. března 2012

Page 21: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

21

Obsah prezentace

• Úvod do problematiky

• Teplotní komfort a řízení systémů TZB

• Experimentální část DP

• Diskuze

Úvod do problematiky• Navržený systém hodnocení vycházející z

fyziologie lidského organismu• Definovaný vztah optimální operativní teploty,

aktivity člověka a tepelného odporu oděvu• Definován rozsah tepelného komfortu (počátku

třesu a počátek pocení)• Definován vztah tepelného komfortu a

psychologie člověka (rozsah -22,5 až 22,5 dTh)• Soulad s návrhem novely vládního nařízení č.

68/2010 Sb.

Page 22: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

22

Úvod do problematiky

Page 23: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

23

Teplotní komfort a řízení systémů TZB

• V praxi převažuje řízení dle teploty vzduchu– nezahrnuje vliv radiace (např. podlahové výtápění, sálavé

panely)– vliv umístění snímače teploty

• Využití operativní teploty pro řízení– problematika volby snímače a jeho umístění do prostoru– alternativy snímače operativní teploty (fyzikální model,

gray box, black box) – hybridní snímač (operativní teplota měřena u obalové

konstrukce např. strop, teplota povrchu konstrukce měřena a dle geometrie místnosti odvozena „hybridní operativní teplota“)

Teplotní komfort a řízení systémů TZB

Řízení teplotního komfortu akčními členy na základě signálů:• skoková regulace I/O (zapnuto/vypnuto)• plynulá regulace 0 - 10 V / 0(4) – 20 mA

Základní přístupy k řízení:• termostat s hysterezí• PID regulace• řízení s využitím fuzzy logiky

Page 24: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

24

Experimentální část DP

• Získána podpora v rámci grantu SGS12/009/OHK1/1T/11 Řízení teplotního komfortu prostoru operativní teplotou

Cíle:• Porovnat teploty vzduchu a operativní teploty pro různé konfigurace

vytápění místnosti (vytápění podlahou a stěnami, teplovodním konvektorem) a rozmístění snímačů

• Provést porovnání energetické náročnosti a kvality tepelného komfortu pro řízení konvektorového vytápění na základě teploty vzduchu a operativní teploty

Experimentální část DPVybavení:• USB zařízení pro sběr dat a řízení LabJack U3HV

(až 16x 12 bit analogový vstup, 2x analogový výstup, atd.)• PC pro řízení a sběr dat 10˝ NB ASUS EEE PC 1011PX• Software LabView (licence pro ČVUT)• Zařízení laboratoře TZB (konvektor, klimatická komora)• Termoelektrická 24V (ABB - Kobra®) a servomotorová 0-10V / 24V

(SIEMENS SSA61) hlavice pro konvektor • Drobný elektrotechnický materiál (10x Pt100, 24V zdroj, atd.)

Page 25: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

25

Experimentální část DP

Děkuji za pozornost …

[email protected]

Page 26: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

26

Solární systémy s dlouhodobou akumulací tepla

Student: Martin KnyŠkolitel: Ing. Miroslav Urban Ph.D.

Workshop studentů Ph.D. katedry TZB 6.3.2012

Zahájení studia: únor 2011

Zimní semestr 2011/2012 • Splněn předmět:Vzduchotechnické systémy moderních budov (FSv, prof. Jokl)• Výuka: EEB2

Letní semestr 2012• Zapsán předmět:Energetický audit (FSv, prof. Kabele)• Výuka: TBA2

Page 27: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

27

Uplynulý semestr

Nadále sledována systémy využívající dlouhodobé akumulace tepla

• Slatiňany

• Moravský Krumlov

Započato modelování systémů pomocí programu TRNSYS

Slatiňany

Provedeno vyhodnocení dat z roku 2011

• rekordního solárního pokrytí 77%

• maximální teploty v zásobníku – 52.0 °C

• maximálních solární zisky kolektorového pole – 78,6 MWh

• maximální tepelné ztráty zásobníku - 43,5 MWh

Analýza tepelných ztrát zásobníku

Page 28: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

28

SlatiňanyAnalýza příčin zvýšených tepelných ztrát zásobníku

Dne 7.12.2011 provedeno termovizní měření.

Zjištěny významné úniky tepla v horní části zásobníku

Hlavní příčinou stavu je pravděpodobně prodění vzduchu v souvrství pláště

Slatiňany

Vzduch vniká do souvrství pláště ve spodní části, dostává se do kontaktu s vlastní stěnou zásobník, ohřívá se, stoupá vzhůru a vystupuje pod střechou.

V tepelné izolaci je pravděpodobně přítomno množství dutin a netěsností.

M. Rychtařík, Projekt solárního systému ve Slatiňanech, 1996

Page 29: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

29

Slatiňany

Významný podíl prodění na celkových tepelných ztrátách potvrdilo také vyhodnocení průběhu tepelných ztrát v závislosti na teplotním rozdílu (nádrž x exteriér)

Proudění vzduchu souvrstvím pláště způsobuje celkově cca 50% tepelných ztrát.

Měrné tepelné ztráta v závislosti na teplotním rozdílu

0

50

100

150

200

250

300

0 5 10 15 20 25 30 35 40teplotní rozdíl zásobník x exteriér (K)

měr

ná z

trát

a (W

/K)

ztráta

Lineární(ztráta)

Moravský Krumlov

Tepelné čerpadlo země voda 12 KW (plošný kolektor), Solární kolektory 20 m2

Pohotovostní zásobník 800 litrů , Akumulační zásobník 30 m3

Na podzim 2011 další úpravy systému, výsledkem je v současné době nefunkční systém dlouhodobé akumulace

Přínos akumulace nelze hodnotit

www.voral.name

Page 30: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

30

Moravský Krumlov schéma systému

www.voral.name

Moravský Krumlov

Lze hodnotit pouze účinnost kolektorového pole v jeho vliv na vzestup topného faktoru tepelného čerpadla

Roční zisk kolektorů – 430 KWh/m2 (2011)

Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období - 36 KWh/m2 (únor 2012) Slatiňany 12 KWh/m2, běžný systém pro přípravu TV pod 10 KWh/m2

Teploty v akumulačním zásobníku (1.III. 2011 až 1.III 2012)www.voral.name

Při intenzitě záření 200 až 500 W/m2 výhodné zapojení kolektorů do okruhu tepleného čerpadla.

Vzestup topného faktoru z cca 2 až na cca 3.

Page 31: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

31

Modelování systémů pomocí programu TRNSYS

Hledání nejlepších způsobů modelování systémů, zejména jejich zásobníků.

V programu dostupno několik modelů zásobníků (tři základní – Type 4, Type 60, a Type 534)

Zpracován model objektu z Diplomové práce - Objem zásobníku 415 m3, plocha kolektorů 274 m2, počet bytů: 16, podlahové vytápění, nucené větrání)

(podrobný model objektu, zásobník Type 60, Klimatická data Praha)

Modelování systémů pomocí programu TRNSYS

Průběh teplot v zásobníku

Solární pokrytí „pouze“ 81%, zisk kolektorů 260 KWh/m2.rok

Malá teplotní stratifikace v nádrži snižuje celkovou účinnost systému.

Nutno namodelovat více vnitřních výměníků a optimalizovat nabíjení zásobníku.

Page 32: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

32

Prezentace výsledků

Konference Juniorstav 2012: Brno, 26.1.2012

Představení možností dlouhodobé akumulace tepla, popis systému ve Slatiňanech.

Článek v časopise Topenářství instalace

Analýza provozu systému ve Slatiňanech (článek schválen)

Konference Alternativní zdroje energie: Kroměříž, 10 – 12.6. 2012

Komplexní zhodnocení systému ve Slatiňanech (schválen abstrakt příspěvku)

Konference Simulace budov a techniky prostředí 2012: Praha, podzim 2012

Modelování dlouhodobé akumulace v programu Trnsys

Další vývoj…

• Pokračující sledování a hodnocení reálních instalací ve Slatiňanech a Moravském Krumlově

• Možná spolupráce při úpravách systému ve Slatiňanech

• Modelování systémů v programu TRNSYS – stanovení optimální koncepce modelu systému a vlastního zásobníku

• Práce na uděleném grantu SGS: Solární systémy s dlouhodobou akumulací tepla - analýza a optimalizace

Page 33: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

33

Děkuji za pozornost.

Workshop 2012

Natalya KorostinaŠkolitel: doc. Ing. Karel Papež, CSc

Natalya KorostinaŠkolitel: doc. Ing. Karel Papež, CSc

Page 34: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

34

Individuální studijní plánDatum nástupu 1.10.2009

• 125TZ6 Modelování energ.systémů budov• D25VSB Vzduchotechnické syst. moderních

budov• 025VPA Vnitřní prostředí a architektura• 125EUA Energetický audit• D05EKT Ekonomické teorie• D25TPB Teorie vnitřního prostředí budov

Název disertační práce

Efektivní výužití solární energii

Solární absorpční chlazení(kombinace se solárním topením a ohřevem užitkové vody)

Page 35: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

35

Studentská grantová soutěž ČVUT

Výzkumná práce“Ekonomická analýza chladícícho absorpčního

solárního systemu”Výpočty byly provedeny pomocí software

Polysun: Polysun Solar Cooling Software, který poskytnula společnost Vela Solaris.

Účelem práce je analýza solárního systému malého meřítka z hospodářského a technického hlediska pro různá klimatická pásma, prostřednictvím simuláce několik variant s různým počtem solárních kolektorů, úhlem sklonu kolektoru ( v závislosti na lokalitě budovy) a velikostí nádrže

Page 36: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

36

Aplikace tepelného solárního chlazení v kombinaci se solárním topením a přípravou užitkové vody

Ekonomická analýza

Page 37: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

37

Schémata solarního systému chlazení

Absorption chiller, wet recoolerAbsorption chiller, wet recooler, heat storage tank, hot water tank

Schémata solarního systému chlazeníAbsorption chiller, wet recooler, heat storage tank, hot water tank, cold storage tank

Absorption chiller, wet recooler, heat storage tank, hot water tank, cold storage tank

Page 38: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

38

Schémata solarního systému chlazeníAbsorption chiller, wet recooler, heat storage tank, hot water tank Absorption chiller, dry recooler

Děkuji za pozornost

Page 39: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

39

Předpokládané téma práce

ANALÝZA PROVOZU ZDROJŮ ENERGIE (Kondenzační plynové kotle v RD s některými z

obnovitelných zdrojů energie)

Školitel: Doc.Ing.Michal KABRHEL, Ph.D.Student: Ing.Pavel Kvasnička

ZAPSANÉ PŘEDMĚTY

Technické zařízení budov splněnoObnovitelné zdroje energie splněnoVnitřní prostředí a architektura splněnoEnergetický audit 2012Anglický jazyk 2013Německý jazyk

a dle volby a potřeby další

Page 40: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

40

ZKUŠENOSTI A PRAXE

Prodejní dovednostiPoradenská služba - projektantům

- instalatér.firmám - staveb.firmám- konečným zákazníkům

Prezentace a školeníPříprava a korektury technických materiálů, návodů, projekčních podkladů, článků, …Absolvované 4 denní školení AVTČ

Měření na soboru RD ve Vestci PZ

Soubor vznikal v létech 2003-2007

Obsahuje 35 ŘRD a 14 samost.RD

Všechny domy vytápí a ohřívají TV plynovými kotli různé úrovně

- Některé mají klasické kombinované kotle

- Některé domy mají kotel se zásobníkem

- Některé vytápí kondenzačními kotli

- Některé mají i solární systém

Page 41: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

41

Účinnost a optimal.provozukondenzačních kotlů v RDje závislápředevším na:

- teplotě spalin- teplotě zpátečky- teplotě topné vody- velikosti otop.ploch- hydraulickém syst.- způsobu regulace

Kondenzační kotel v RD s ohřevem TV

Page 42: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

42

Kondenzační kotel ve spojení se zásobníkem s vrstveným ohřevem TV

Detailní měření na kondenzačním kotli

Analyzátorem spalin

- teplota spalin

- teplota na výstupu

- teplota zpátečky

- teplota místnosti

- normovaný stupeň využití (účinnost)

- přebytek vzduchu „LAMBDA“, CO, CO2

Page 43: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

43

Porovnávání skutečné spotřeby plynu v obdob-ném domě s klasickým kombinovaným kotlem

Porovnávání skutečné spotřeby plynu dalších sobě podobných domů s klasickým nebo konden. kotlem se zásob.TV nebo se solárním zásob. TV

Page 44: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

44

Porovnávání skutečné spotřeby plynu dalších sobě podobných domů s klasickým nebo konden. kotlem se zásob.TV nebo se solárním zásob. TV

Kondenzační kotle ve spojení se solárními systémy pro přípravu teplé vody

Page 45: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

45

Kondenzační kotel ve spojení se solárními systémypro přípravu teplé vody

Kondenzační kotel ve spojení s vrstveným ohřevem TV v kombinaci se solárním ohřevem

Page 46: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

46

Optimalizace chodu kondenzačního kotle při solární přípravě TV

• Solární energie zehřeje kolektory. • Energie je přenesena do zásobníku TV.• ISM modul s využitím patentovaného

algoritmu odhaduje solární zisky.• Díky spojení Heatronic III - bus systému

Fx regulace je kondenz. kotel včas informován o dostatečném množství solární energie.

• Řídící jednotka kotle pak následně redukuje nastavení teploty TV v závislosti na stupni solárního pokrytí a zisku s cílem minimalizování nezbytného ohřevu horní části zásobníku TV plynovým kotlem.

Snížená spotřeba energie při solární přípravě TV

a podpoře vytápění

Page 47: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

47

Plynový (kondenzační) kotel ve spojení s tepelným čerpadlem (vzduch-voda)

DĚKUJI ZA POZORNOST

[email protected]

Page 48: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

48

Ing. Miloš Dolník

Téma: Využití biomasy jako obnovitelného zdroje energie

Dle způsobu zpracování

§ Spalování a zplyňování (suché procesy)§ Vyhnívání → bioplyn / fermentace → alkohol (mokré procesy)§ Lisování olejů → následná úprava na na u

Dle původu hmoty

§ Lesní § Zemědělsk᧠Ostatní zbytková

Předpokládaný vývoj využití biomasy

Biomasa - rozdělení

Page 49: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

49

§ Pracuji na článku, který se bude zabývat srovnáním stále oblíbenějších

krbových vložek s teplovodním výměníkem a klasických kotlů

§ Cílem je popsat výhody a nevýhody

§ Připravit doporučená schémata zapojení

Kotel na dřevo x krbová vložka

§ Vytvoření přehledu všech využitelných druhů biomasy v ČR spolu s určením jejich potenciálu – zvláště pak pro Ústecký kraj

§ Splnit předměty:

§ Obnovitelné a netradiční zdroje energie pro vytápění

§ Energetický audit

§ Alternativní zdroje energie (doc. Matuška – strojní fakulta)

§ Modelování tep. a vlhkostních jevů v budovách

Cíle mé práce pro letošní rok

Page 50: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

50

Děkuji za vaši pozornost

DOBA NÁVRATNOSTI ZABUDOVANÉ ENERGIE SOLÁRNÍCH TERMICKÝCH SYSTÉMŮ

A JEJÍ VYUŽITÍ PRO OPTIMALIZACI NĚKTERÝCH PRVKŮ SOLÁRNÍ SOUSTAVY

Rámcové téma disertační práce: EFEKTIVITA SOLÁRNÍCH SYSTÉMŮ

Ing. Petra NezdarováZačátek doktorského studia: 01/10/2008

Školitel: Ing. Stanislav Frolík, Ph.D.

Page 51: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

51

Úvod

I • Vzhledem k narůstajícímu počtu instalací solárních termických systémů v ČR i ve světě, je čím dál významnější otázka celkového přínosu těchto systémů.

• Energetická návratnost solárních termických systémů:

• - doba, po kterou je nutné provozovat solární termický systém, aby se vrátila energie vložená do výroby

• skutečně využitá energie ze solárního systému• včetně provozní energie

• Metodika LCA – komplexní hodnocení, které řeší celý životní cyklus :Výroba soustavy Provoz soustavy Recyklace soustavy

• Řada parametrů, které vstupují do tohoto hodnocení, se v průběhu životnosti může změnit:

• Provoz v budově: počet obyvatel, teplota, provozní doba, provozování pouze části budovy

• Doba životnosti - zničení soustavy před koncem životnosti• Neodborné zásahy do systému• Zastínění soustavy (vlivem nových sousedních objektů,

stromů)

Hodnocení celkové energetické efektivity:

II

Page 52: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

52

• Energetická návratnost pro dobře navržené solární soustavy se pohybuje v řádech několika let, proto je pravděpodobné, že vstupní údaje po tuto dobu zůstanou stejné.

• Využití parametru energetické návratnosti:• Parametr pro optimalizaci jednotlivých prvků soustavy• Parametr pro porovnávání různých soustav• Parametr pro stanovení doby, po kterou je nutné

provozovat soustavu za projektových podmínek, abytyto systémy byly energeticky výhodné

Hodnocení energetické efektivity:

II

Popis kalkulačního nástroje

III

Příklad solárního systému pro hodnocení pomocí kalk. nástroje:

Page 53: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

53

Popis kalkulačního nástroje• Kalkulační nástroj je vytvářen v programu MS Excel• Hodinový krok výpočtu• Je zohledněna zejména energie zabudovaná v jednotlivých materiálech• Výpočet provozní energie: procentem z ročního zisku

Postup výpočtu:• Výpočet energie ze solárních kolektorů• Zadání spotřeby tepla v budově• Energie v akumulačním zásobníku • Výpočet skutečně využité energie ze solárního systému• Zabudovaná energie ve všech komponentech soustavy • Provozní energie

• => Energetická doba návratnosti celého systému

III

Popis kalkulačního nástroje

III

Page 54: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

54

Kalkulační nástroj

27 l/os.den

Návrh podle denní spotřeby TV

IV

Kalkulační nástroj

IV

Page 55: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

55

• Na základě výsledků z kalkulačního nástroje je možné udělat např. analýzu vlivu změny spotřeby teplé vody na dobu návratnosti zabudované energie:

• Pokud se po instalování soustavy sníží spotřeba teplé vody o polovinu energetická návratnost se zvýší o třetinu ze 2,04 let na 3,04 let

Vliv změny spotřeby v budově na dobu energetické návratnosti

IV

• Zdroj:• Streicher, Heidemann,

• Müller-Steinhagen. • Energy Payback Time – A Key Number for the Assessment of Thermal Solar Systems

• http://www.itw.uni-stuttgart.de/abteilungen/tzs/literatur/Eurosun04_es.pdf

Vstupní parametry

Zabudovaná energie v solárních kolektorech

Materiál m.j. Množství [MJ/m.j.] [MJ]měď [kg] 5 97 515povrch pokovený rozprašováním [m²] 1,7 19 33laminát [kg] 2 107 250akrylonitril-butadien-styren [kg] 4,3 114 494sklo [kg] 15 13 204tvrzené sklo [m²] 1,9 20 37minerální vlna [kg] 3 18 60silikon [kg] 0,3 101 34

1 626

KOLEKTOR 1

CELKEM KOLEKTOR 1

Absorbér

Rám

Krytí

Izolace

Materiál m.j. Množství [MJ/m.j.] [MJ]měď [kg] 5 97 515galvanické pokovení (černý chrom) [m²] 1,7 45 77hliník [kg] 7 152 1 011sklo [kg] 15,3 13 204tvrzené sklo [m²] 2 20 37minerální vlna [kg] 1,7 18 30polyuretan [kg] 2 100 167silikon [kg] 0,3 101 34

2 076

KOLEKTOR 2

CELKEM KOLEKTOR 2

Absorbér

Rám

Krytí

Izolace

V

Page 56: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

56

Rozebrání plochých kolektorů - ROTEX

VI

Rozebrání plochých kolektorů - ROTEX

VI

Page 57: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

57

Rozebrání plochých kolektorů - Regulus

VI

Rozebrání plochých kolektorů - Regulus

VI

Page 58: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

58

Rozebrání plochých kolektorů -výsledky

VI

plocha kolektoru: m2 m2

plocha absorbéru: m2 m2

Hmotnost

Hmotnost na plochu kolektoru

Hmotnost na plochu absorbéru Hmotnost

Hmotnost na plochu kolektoru

Hmotnost na plochu absorbéru

[g] [g/m2] [g/m2] [g] [g/m2] [g/m2]Absorbér 2046 1023 553 3049 1173 499Zadní kryt kolektoru 2465 1233 666 2578 992 422Trubkový registr 3212 1606 868 4245 1633 695Rám kolektoru 4697 2349 1270 6575 2529 1076Těsnění (guma) 366 183 99 87 33 14Izolace 1829 914 494 6228 2395 1019Boční izolace v rámu 4730 2365 1278 - - -Zasklení 15193 7597 4106 - - -

Regulus ROTEX2

1,852,6

2,35

• Parametr energetické návratnosti může pomoci odpovědět na otázku, za jakých podmínek jsou solární systémy energeticky výhodné

• Je možné stanovit určité hranice, kdy je ještě systém efektivní: např. jak dlouho je nutné provozovat soustavu za projektových podmínek, aby se dala považovat za obnovitelný zdroj energie

• Díky jednoduchosti a vypovídající hodnotě tohoto parametru je možné jej využít pro optimalizaci nebo pro porovnávání různých soustav

• Skutečný provoz v budově má významný vliv na energetickou efektivitu soustavy

Závěr

VII

Page 59: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

59

• Grant SGS 2010 – dvouletý projekt: Optimalizace návrhu solárních systémů z hlediska zabudované energie

• Grant SGS 2012 – jednoletý projekt: Energetická návratnost solárních systémů s dlouhodobou akumulací tepla

• 22. medzinárodná konferencia Vnútorná klíma budov 2011 na tému Environmentálne a energetické hodnotenie budov. Tatranská Štrba, Slovensko :

• Kalkulační nástroj pro hodnocení energetické návratnosti solárních systémů.

Shrnutí

VII

Absolvovaná konference:

DĚKUJI ZA POZORNOST…

Page 60: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

60

Workshop studentů Ph.D. katedry TZB

Michaela PatakiováTéma disertační práce: [email protected]

Školitel: prof. Ing. Karel Kabele, CSc.

Splněné předměty

• Obnovitelné zdroje energie a životního prostředí

• Vybrané statě z požární bezpečnosti budov

• Vzduchotechnické systémy moderních budov

• Obnovitelné a netradiční zdroje energie pro vytápění a větrání

• Angličtina

Page 61: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

61

Chybějící předměty

• Modelování tepelných a vlhkostních jevů v budovách

• Modelování energetických systémů budov III• Francouzština

VÝUKA

¢ TBA 1, EEB 1¢ TBA 2, EEB 2

Uplynulý semestr

• Konference¢Vnútorná klíma budov 2011

• 1.-2.12.2011, Tatranská Lomnica• Příspěvek: Integrace krbů do energetických

systémů nízkoenergetických budov

• Letní škola TZB• 7.-9.9.2011, Český Šternberk• Příspěvek: Typy krbů a jejich využití v interiéru

Page 62: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

62

Uplynulý semestr

• Typy krbů – rozdělení podle různých hledisek¢Konstrukce krbu, umístění ohniště, předání

tepla, palivo, přívod vzduchu pro spalování • Jednoduchá simulace krbu v prostoru• Vytápění objektu krbem¢Teplovzdušné, teplovodní – výhody,

nevýhody• Krb pro ohřev teplé vody¢Kamnovec, zapojení do systému

Uplynulý semestr

• Integrace krbu do otopného systému

Page 63: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

63

Uplynulý semestr• Integrace krbu do otopného systému

objektu¢Umístění krbu¢Výkon krbu¢Teplovodní krb – zapojení s akumulační nádobou

– výhody a nevýhody¢Umístění krbu v objektech s krátkodobým a

nárazovým využitím – rychlost náběhu vytápění¢Krb v oblastech s nestálou dodávkou elektrické

energie – nezávislost teplovzdušných krbů na dodávce elektrické energie¢Krb jako jediný zdroj tepla?

Další cíle

• Alternativní možnosti využití krbu v objektech¢Jiné využití krbu než pro vytápění a ohřev

vody¢Simulace jednoho alternativního způsobu

využití

• Dokončení předmětů• Článek v odborném časopisu• Rozprava

Page 64: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

64

Děkuji za pozornost

Ing. Zuzana Šestáková

Školitel: prof. Ing. Karel Kabele, CSc.

Workshop studentů Ph.D. katedry TZB 6.3.2012

Page 65: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

65

§ zahájení doktorského studia: únor 2011

§ individuální studijní plán:- Energetický audit - splněno- Obnovitelné a netradiční zdroje energie pro vytápění a větrání - splněno- Vzduchotechnické systémy moderních budov - splněno- Teorie vnitřního prostředí - splněno- Evropské fondy, možnost spolufinancování projektů- Modelování tepelných a vlhkostních jevů v budovách

- Jazyky: Angličtina + Ruština

§ výuka: TBA2 – Technická zařízení budov 2

Plán na rok 2012

§ uplynulý semestrA. příspěvek: VNÚTORNÁ KLÍMA BUDOV 2011

název: LETNÍ OBDOBÍ V BUDOVÁCH S NÍZKOU SPOTŘEBOU ENERGIE

řešitelský tým: Ing. Z. Šestáková, prof. Ing. K. Kabele, CSc.

anotace: • Přesto, že je posouzení budov z hlediska tepelné stability v našich technických normách pevně zakotveno,

dochází často již v přípravné fázi projektu stavby k podcenění této problematiky. Při návrhu budov s nízkouspotřebou energie je pozornost v mnoha případech zaměřena převážně na minimalizací spotřeby energie navytápění a pro letní období se konstatuje, že budova splňuje požadavky normy z hlediska letní stability askutečné chování budovy v letním období se dále neřeší, případně se odkáže na možnost otevření okna.Otázkou je, zda splnění požadavků normy odpovídá skutečným požadavkům uživatelů zejména v oblasti bytovévýstavby. Slunce, jako hlavní viník obtíží v létě nepříznivě ovlivňuje tepelnou pohodu v interiérech budov. Přinávrhu budov s nízkou spotřebou energie je proto nutno použít integrovaného přístupu, který zahrnujevyhodnocení očekávaného chování budovy v průběhu celého roku. Při nedodržení tohoto přístupu můžedocházet u budov s nízkou spotřebou energie k jejich přehřívání v letním období, které vede buď k akceptovánítéto nespokojenosti uživatelem, nebo dodatečným opatřením ať v podobě instalace strojního chlazeni nebododatečnou instalací stínicích prvků snižujících tepelnou zátěž. Oba způsoby řešení tohoto následného řešenípřehřívání mají dopad na energetickou náročnost.

Page 66: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

66

§ uplynulý semestrB. Spolupráce s gymnáziem Rumburk jako hlavní konzultant při tvorbě PENB školní budovy

(evropský projekt pro SŠ – Comenius – „Ecology and Economy“)

§ uplynulý semestrC. přihláška projektu SGS 12/112/OHK1/2T/11 – 12/2011 - UDĚLEN

název: OPTIMALIZACE ÚSPORNÝCH OPATŘENÍ VEDOUCÍCH KE SNÍŽENÍ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOV

řešitelský tým: Ing. Z. Šestáková, prof. Ing. K. Kabele, CSc.

anotace: - Cílem tohoto projektu bude vytvoření hodnotícího nástroje zabývajícího se optimalizací

možných úsporných opatření vedoucích k redukci spotřeb energií v budovách. Tento nástrojbude umožňovat posuzování jednotlivých opatření mezi sebou nejen z hlediska energetického,ale také z hlediska ekonomického.

- Pro zpracování projektu, resp. vstupními parametry pro hodnotící nástroj, budou využita datapotřeb energií v budově vypočtená z dostupných výpočtových modelů. Tato data budoudoplněna o parametry (od výrobců, z měření) jednotlivých typů zdrojů pro vytápění, přípravuTV , mechanické větrání, chlazení a osvětlení včetně využití obnovitelných zdrojů energie ainvestiční a provozní náročnosti daného zdroje, soustavy či prvku.

- Do budoucna by mohly výstupy z tohoto nástroje sloužit jako podklad pro zpracování PENB,kde bude nově u stávajících objektů povinnost navrhnout opatření snižující energetickounáročnost objektu.

Page 67: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

67

§ uplynulý semestrD. přihláška projektu FRVŠ 2012 (2067/G1) – podáno 04/2011 - NEUDĚLEN

název: PŘÍRUČKA PRO ZPRACOVÁNÍ ENERGETICKÉHO AUDITU(podpora výuky předmětů zabývajících se energetickým hodnocením budov)

řešitelský tým: Ing. Z. Šestáková, Ing. J. Bartoňová, prof. Ing. K. Kabele, CSc.

obsah: - seznámení se základními metodami a nástroji pro zpracování energetického auditu včetně

jejich praktické aplikace na ukázkovém příkladu (hodnocení stávajícího stavu objektu –energetického hospodářství, návrh úsporných opatření, ekonomické a environmentálníhodnocení navržených variant) na základě platných zákonů a vyhlášek

- příručka má dále upozornit na nejčastější chyby v EA budov- nástavbová část: hodnocení budov z hlediska kvality vnitřního prostředí, z hlediska

environmentálního hodnocení, v neposlední řadě hodnocení budov dle implementovanýchpožadavků směrnice EPBD II

§ COST OPTIMUM – NÁKLADOVĚ OPTIMÁLNÍ ÚROVEŇ

• EPBD II zadává svým členským státům, aby zajistily požadované limity k dosažení nízkéenergetické náročnosti budov na takové úrovni, aby tato opatření byla ekonomickyoptimalizována.

• Tím se zajistí tzv. nákladově optimální úroveň opatření v souladu s článkem 5 – Výpočetnákladově optimálních úrovní minimálních požadavků na energetickou náročnost směrnice EPBDII

• Tato úroveň je stanovena srovnávacím výpočtem definovaných variant, které odpovídajínavrhovaným konstrukčním a technologickým řešením budovy s cílem najít ekonomickynejoptimálnější variantu

• Toto má platit pro novostavby i rekonstrukce pro všechny typy objektů

• Stávající stav : energetická náročnost mnohdy neodpovídá ekonomicky vhodnému řešení

Page 68: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

68

§ EKONOMICKÝ VÝPOČET PRO SROVNÁVACÍ ANALÝZU

• Energetické vstupy = výpočet celkové energetické náročnosti v souladu s EPBD II, tj. součetměrných hodnot dodané energie pro vytápění, přípravu TV, mechanické větrání, chlazení aosvětlení a jejich přepočet na měrnou primární energii.

• Pro výpočet se uvažuje použití obvyklých energetických výpočtů dle platných norem

• Cílem výpočtu je definovat celkové měrné náklady pro každou z definovaných variant• Ke každé variantě energetických výpočtů jsou přiřazeny:

- ekonomické parametry: jednotková cena investice jednotlivého opatření, náklady na provoz,náklady na údržbu, perioda údržby, životnost prvků- globální parametry – doba hodnocení projektu, diskontní sazba, roční růst cen energií

§ VÝPOČET CELKOVÝCH MĚRNÝCH NÁKLADŮ DLE ČSN EN 15 459

kde: Cg (T) - celkové měrné náklady pro danou variantu za dobu hodnocení T (30 let)CI - celková výše vstupní investice v počátečním okamžikuCa,i(j) - roční náklady na daný rok i pro prvek j

Roční náklady jsou definovány jako obnovovací náklady na prvek nebo soustavu a periodické náklady v roce iCa,i(j) = Cr + Cp(i)

kde:Cr - náklady na energii, roční náklady na údržbu, provozní náklady a ostatní nákladyCp(i) - periodické náklady v roce i (tj. obnova prvku po dosažení životnosti)Rd(i) - diskontní sazba pro rok iVf,t (j) - konečná hodnota prvku j na konci výpočtového hodnoceného období

ČSN EN 15459 (060405) – Energetická náročnost budov – Postupy pro ekonomické hodnocení soustav v budovách

Page 69: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

69

§ PŘÍKLAD VÝPOČTU CELKOVÝCH NÁKLADŮ PRO RŮZNÉ VARIANTY

• Dle ČSN EN 15 459 – Postupy pro ekonom. hodnocení soustav v budovách není požadavek navýpočet nákladů související s emisemi CO2 - v grafu uvedeno pouze jako možný příklad

Celkové náklady [Kč/m2]

CO2 náklady

TVosvětlení

větráníchlazenívytápění

Primární energie [kWh/m2.rok]

náklady na energie

ostatní náklady související s náklady na výstavbunáklady na údržbunáklady na instalovaná zařízení/technologie

náklady na obálku budovy

§ ZÁKLADNÍ ZÁVISLOST CELKOVÝCH MĚRNÝCH NÁKLADŮ A PRIMÁRNÍ ENERGIE PRO HLEDÁNÍ NÁKLADOVĚ OPTIMÁLNÍ ÚROVNĚ

• Srovnávací analýza , resp. hledání nákladového optima spočívá v hledánínejnižšího bodu na křivce, která je tvořena spojnicí bodů, zastupující jednotlivévarianty výpočtu.

Optimální hodnota – VAR 3

Př. 1:VAR 2 a 4 mají shodné celkové náklady, měla by být realizována VAR 2, protože má nižší primární energii.

Př.2 :VAR 1 a 2 mají shodnou primární energii, měla by být realizována VAR 2, protože má nižší celkové náklady.

Page 70: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

70

§ SROVNÁNÍ SOUČASNÉHO EKONOMICKÉHO OPTIMA A BUDOV S TÉMĚŘ NULOVOU SPOTŘEBOU ENERGIE

§

Primární energie [kWh/m2.rok]Trasa k cíli v roce 2021 (2019)

Celkové náklady [Kč/m2]

Děkuji za pozornost

Workshop studentů Ph.D. katedry TZB 6.3.2012

Page 71: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

71

INTELIGENTNÍ PROSKLENÉ FASÁDY

JMÉNO: Ing. arch. Kristýna ValouškováŠKOLITEL: Doc. Ing. Karel Papež, CSc.

ABSOLVOVANÉ PŘEDMĚTY:

* VZDUCHOTECHNICKÉ SYSTÉMY MODERNÍCH BUDOV* TECHNICKÁ ZAŘÍZENÍ BUDOV

ZAPSANÉ PŘEDMĚTY NA LETNÍ SEMESTR:

* OBALOVÉ KONSTRUKCE Z HLEDISKA STAVEBNÍ TEPELNÉ TECHNIKY

JAZYKY:

* ANGLIČTINA* FRANCOUZŠTINA

ZAPSANÉ PŘEDMĚTY V ISP:

* OBNOVITELNÉ A NETRADIČNÍ ZDROJE ENERGIE PRO VYTÁPĚNÍ A VĚTRÁNÍ

* VNITŘNÍ PROSTŘEDÍ A ARCHITEKTURA* VZDUCHOTECHNICKÉ SYSTÉMY MODERNÍCH BUDOV

Page 72: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

72

INTELIGENTNÍ PROSKLENÉ FASÁDY

ROZDĚLENÍ:• INTELIGENTNÍ JEDNOPLÁŠŤOVÉ FASÁDY

• INTELIGENTNÍ DVOUPLÁŠŤOVÉ FASÁDY

• DVOUPLÁŠŤOVÁ FASÁDA NA VÝŠKU PODLAŽÍ (PRINCIP KAZETOVÉHO OKNA)

• DVOUPLÁŠŤOVÁ FASÁDA NA VÝŠKU BUDOVY

• DVOUPLÁŠŤOVÉ ŠACHTOVÉ FASÁDY

• DVOUPLÁŠŤOVÉ FASÁDY – KLIMA HALY

INTELIGENTNÍ JEDNOPLÁŠŤOVÉ FASÁDY REŠERŠE

MESSE LEIPZIG (VELETRŽNÍ CENTRUM), Německo• Ateliér Von Gerkan Marg and Partners + Ateliér Ian Ritchie Architects

• laminované sklo složené ze dvou tabulí kaleného (tvrzeného) skla zvlášť čirého SGG OptiWhite• 75% pokryto bílým fritovým potiskem (determální sklo – taveninová glazura)

• v zimních měsících potřeba vytápění zajištěna podlahovým vytápěním (zvýšení teploty o 8°C)• přirozené větrání řízeno nasávacími otvory v úrovni paty a vypouštěcí otvory ve vrcholu klenby

• vzniká komínový efekt• v letních měsících slouží fritový potisk k regulaci slunečního záření, při vyšší teplotě než 30°C začne z hřebenu haly tryskat jemný vodní film, který než steče k patě haly, vypaří se

• velkoplošná klimatizace na principu chladících stropů - v podlahových trubkách vedena studená voda

zdroj obr.: Inteligentní skleněné fasády

Page 73: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

73

INTELIGENTNÍ DVOUPLÁŠŤOVÉ FASÁDY

• budovy představuji až 50% celkové spotřeby energie a jejich provoz se podílí na 30-40% na spotřebě celkové produkci CO2

→ DVOJITÉ FASÁDY snižují tuto spotřebu (jejich fce závislá na ročním období)

• zimní období vnitřní prostor uzavřen a funguje jako tepelný tlumič mezi budovou a vnějším prostředím – tzv. nárazníková zóna

• jarní a podzimní období díky otevíratelnému vnitřnímu a vnějšímu plášti zajištěna přirozená výměna vzduchu (důležité sluneční clony)

• letní období při teplotě vyšší než 20°C je fasáda zavřená a větrání se provádí mechanicky vzduchem o teplotě 18°C

• zvyšující vítr = zmenšuje se otevření lamel (ochrana proti slunečnímu záření)• od rychlosti větru cca 7,5 m/s vnější lamely zavřené (vzduch proudí štěrbinami mezi nimi)• v denních hodinách je vnitřní a vnější prostor uzavřen a v nočních hodinách otevřen

DVOJITÉ FASÁDY UMOŽŇUJÍ PŘIZPŮSOBIT SE MĚNÍCÍM SE DENNÍM TEPLOTNÍM PODMÍNKÁM I PODMÍNKÁM ROČNÍCH OBDOBÍ ZA PŘEDPOKLADU SNÍŽENÍ SPOTŘEBY PRIMÁRNÍ ENERGIE

INTELIGENTNÍ DVOUPLÁŠŤOVÉ FASÁDY REŠERŠE

DVOUPLÁŠŤOVÁ FASÁDA NA VÝŠKU PODLAŽÍ (PRINCIP KAZETOVÉHO OKNA)

VÝŠKOVÁ BUDOVA DÜSSELDORFER STADTTOR, Düsseldorf, Německo• Ateliér Petzinka Pink und Partner

• vnitřní fasáda tvořena dřevěným rámem vyplněným izolačním sklem s povlakem low – E (nízkoemisní sklo)

• větrací jednotky umožňují přirozené větrání a jsou připevněny na konci stropních desek – regulují proud v zimě a v létě

• střídavé umístění nasávacích a větracích jednotek – eliminace zkratových proudů mezi čerstvým venkovním vzduchem a ohřátým vzduchem v meziprostoru

• za vnějším zasklení jsou integrovány velmi odrazivé žaluzie z aluminia s g-faktorem = 0,10• možnost přirozeného větrání interiéru i ve výšce až 50 m 60% roku

zdroj obr.: Facade Construction Manual

Page 74: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

74

INTELIGENTNÍ DVOUPLÁŠŤOVÉ FASÁDY REŠERŠE

DVOUPLÁŠŤOVÁ FASÁDA NA VÝŠKU BUDOVY

ŘEDITELSTVÍ GSW, Berlín, Německo• Ateliér Sauerbruch Hutton Architects

• na vrcholu a patě pláště jsou integrovány otevíratelné lamely• proti slunci jsou zde integrovány vertikální otáčivé lamely z aluminiového plechu

• vztlak způsobuje, že vzduch stoupá v meziprostoru fasády a na úrovni nižších podlaží vzniká nízký tlak

• když jsou okna kanceláří otevřena dochází k výměně vzduchu • západní fasády vypouští použitý vzduch• východní fasáda nasává čerstvý vzduch

• dochází zde ke komínovému efektu

zdroj obr.: Inteligentní skleněné fasády

INTELIGENTNÍ DVOUPLÁŠŤOVÉ FASÁDY REŠERŠE

DVOUPLÁŠŤOVÉ ŠACHTOVÉ FASÁDY• spojení dvouplášťové fasády s meziprostorem na výšku celé budovy a dvouplášťové fasády s

meziprostorem horizontálně dělenýmBUDOVA ŘEDITELSTVÍ ARAG VERSICHERUNG, Düsseldorf, Německo• Architekten RKW Rhode Kellermann Wawrowsky ve spolupráci s ateliérem Fosters and Partners

zdro

j obr

.: In

telig

entn

í skl

eněn

é fa

sády

KLIMA VĚTRÁNÍ

• fasáda je rozdělena do sedmipodlažních úseků, které tvoří nezávislé zóny a fungují samostatně (mají vlastní strojní řízení)

• rozdělením šachtové fasády vznikají sedmipatrové větrací šachty, které jsou propojeny vypouštěcími otvorys jednotkami fasády mající meziprostory vysoké na jedno patro a z obou stran přimykají k větrací šachtě

• větrací jednotky fungují jako nasávací otvory upevněné na přední okraje stropní desky každého podlaží, čerstvý vzduch zvenku proudí mřížkou na úrovni podlahy do meziprostoru a je tak docíleno přirozeného větrání

• velký zdvih šachty zajišťuji sací efekt, i když venku nefouká• jako regulace slunečního záření je zde užito aluminiových žaluzií• pro vytápění jsou navrženy podlahové konvektory a pro ochlazování chladící stropy

Page 75: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

75

INTELIGENTNÍ DVOUPLÁŠŤOVÉ FASÁDY REŠERŠE

DVOUPLÁŠŤOVÉ FASÁDY – KLIMA HALY• nízké budovy – princip nárazníkové zónyBUDOVY KANCELÁŘÍ WERBEAGENTUR THOMPSON, Frankfurt nad Mohanem, Německo• Ateliér Schneider + Schumacher zdroj foto: eng.archinform.net

• před jednotlivými patry je na celou výšku budovy zkonstruována zimní zahrada (vertikální komunikace)• dvojitá fasáda aplikována z důvodu izolace proti dopravnímu hluku a jako tepelný nárazník v chladnějších

obdobích• zahrada otočena k severu – minimální přehřívání v létě• z analýzy integrace celkové energetické koncepce budovy vychází nejlepším řešením spojení izolačního skla na vnější straně a jednoduchého zasklení uvnitř

• v chladnějších počasí fasáda funguje jako nárazníková zóna• v létě – otevření průduchů na úrovni podlahy přízemí a střechy – přirozené proudění vzduchu

CÍLE DO DALŠÍHO SEMESTRU

• POMOCÍ POČÍTAČOVÉ SIMULACE VYTVOŘENÍ ZÁVISLOSTI TEPELNĚ -TECHNICKÝCH VLASTNOSTÍ A ŠÍŘKY MEZIPROSTORU U DVOJITÝCH PROSKLENÝCH FASÁD

• MODELACE TYPŮ FASÁD

• ZJISTIT JAK BUDOU OVLIVNĚNY TEPELNĚ-TECHNICKÉ VLASTNOSTI OBVODOVÉHO PLÁŠTĚ BUDOVY PŘI VARIANTÁCH RŮZNÉHO

• TYPU ZASKLENÍ • DETERMÁLNÍ SKLA• NOVÁ VÝVOJOVÁ SKLA

• TYPU STÍNÍCÍCH PRVKŮ• ORIENTACE DVOJITÉ FASÁDY NA BUDOVĚ VZHLEDEM K SVĚTOVÝM

STRANÁM

Page 76: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

76

DĚKUJI ZA POZORNOST

Výměna vzduchu a ochlazování stěn v místnosti v závislosti na délce přirozeného větrání při

různých povětrnostních podmínkách.

Veronika Vašatovádoc. Ing. Karel Papež, CSc.

Page 77: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

77

Předpokládaná náplň práce

• analýza vlivů vnějších podmínek na intenzitu výměny vzduchu

• vliv teploty přiváděného vzduchu a délky větrání na ochlazování vnitřních povrchů

• model větrání s různým otevřením oken

Zapsané předmětyüModelování tepelných a vlhkostních jevů v budovách

– splněnoü Sálavé a průmyslové vytápění – splněnoØ Klimatizace a průmyslová vzduchotechnika – tento

semestrØ Regulace v technice prostředí staveb – tento semestr• Vybrané statě z poruch, sanací a rekonstrukcí staveb• Vzduchotechnické systémy moderních budov

• Jazyky: angličtina, němčina

Page 78: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

78

Model větrání s různým otevřením oken

• Modelovaný objekt o vnějších rozměrech 3 x 3 x 3,3 m (šířka x hloubka x výška)

• Tloušťka stěny 0,3 m• Použitý materiál – cihly • Vnější teplota byla zvolena -10°C.• Uvnitř objektu pod oknem byl umístěn zdroj, jehož teplota byla

zvolena 45°C

–Prezentováno minulý semestr

Přirozené větrání

·Přirozené větrání je založeno na principu rozdílu tlaků mezi vnitřním a vnějším prostředím.· Na jeho základě dochází k výměně vzduchu mezi těmito prostředím. ·

·Rozdíl tlaků může být způsoben:l rozdílem teplot, l nebo účinky větru – dynamickým rozdílem tlaků,l nejčastěji dochází ke kombinaci obou těchto případů

Page 79: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

79

Přirozené větrání

·Přirozené větrání se také dělí podle způsobu přívodu a odvodu vzduchu z objektu:·

lInfiltraci / ExfilracilAeracilProvětrávánílŠachtové větrání

Přirozené větrání

·Účinky větrulPři působení větru na budovu vzniká na návětrné straně přetlak a na závětrné straně podtlak. Tento rozdíl tlaků vyvolává proudění vzduchu v budově. Účinný tlak vzniklý působením větru je závislý na aerodynamickém součiniteli budovy pro návětrnou a závětrnou stranu, rychlosti větru a měrné hustotě venkovního vzduchu.

Page 80: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

80

Přirozené větrání·Účinky větru•Na tlakové účinky větru na budovu má také vliv okolní zástavba a zeleň v okolí budovy, které ovlivňují směr proudění vzduchu, turbulence apod.

·∆pw = 0,5 . (An– Az) . w2. ρe [Pa]·

Přirozené větrání

·Rozdíl teplotlRozdíl teplot vytvořenými vnitřními nebo vnějšími tepelnými zdroji vytváří rozdílné tlaky v obou prostředích. Rozdíl teplot se zároveň projevuje i rozdílnou hustotou vzduchu.

·∆p = h . g . (ρe - ρi) [Pa]

Page 81: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

81

Přirozené větrání·InfiltracelK výměně vzduchu dochází netěsnostmi stavebních konstrukcí, především okenních, případně dveřních spár (u dveří spojujících exteriér s interiérem).

·V = i . L . ∆pn [m3/s]·Exponent „n“ se určuje měřením, pohybuje se v intervalu 0,5 ÷0,85 a je závislý na poměru objemového toku vzduchu a tlakového rozdílu.

Přirozené větrání·Aerace

l Pro přívod odvod vzduchu slouží otvory umístěné nad sebou. Obvykle je mezi nimi vzdálenost několika metrů, protože tento způsob větrání se uplatňuje především v průmyslových provozech.

l Většinou se v hale nachází zdroj tepla, který ohřívá vzduch vstupující do objektu spodními otvory a ten dále stoupá vzhůru, kde z objektu odchází horními otvory.

Page 82: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

82

Přirozené větrání·Aerace

l Otvory by měly být vybaveny systémem, který umožňuje měnit průtočný průřez otvorů tak, aby se průtok vzduchu mohl měnit v závislosti na změně venkovních i vnitřních podmínek.

l U vyšších hal se rozdíl teplot po výšce haly výrazně mění (směrem vzhůru teplota stoupá) – tato změna je vyjádřena teplotním součinitelem B [-]

Přirozené větrání·Šachtové větrání

l Při šachtovém větrání je vzduch do místnosti přiváděn, odváděn, nebo přiváděn i odváděn otvory, které jsou umístěny ve svislých průduších – šachtách.l Výškovým rozdílem mezi sacím a výtlačným otvorem vzniká účinný tlak (tah šachty), který se spotřebuje na překonání tlakových ztrát při proudění vzduchu šachtou. l Ztráty jsou jednak třecí, jednak jsou to ztráty vřazenými odpory.

Page 83: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

83

DĚKUJI ZA POZORNOST

ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov

Doktorandský workshop 6.2.2012 Ing. Kristýna Vavřinová

Workshop studentů doktorského studia 6.3.2012

Ing. Kristýna VavřinováŠkolitel: Prof. Ing. Karel Kabele, CSc.

Page 84: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

84

ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov

Doktorandský workshop 6.3.2012 Ing. Kristýna Vavřinová

Zapsané předměty:

ü Vzduchotechnické systémy moderních budovü Obnovitelné a netradiční zdroje energieü Modelování energetických systémů budovü Technická zařízení budovü Aplikovaná termomechanikaü Teorie vnitřního prostředíü Angličtinaü Španělština

Absolvovaná stáž: 1/2011-6/2011 stáž na UPV Valencia

Konference v minulém semestru: Vnútorná klima budov 2011Vliv regulace geotermálního TČ na vnitřní prostředí budov

Následující cíl: příprava odborné rozpravy

ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov

Doktorandský workshop 6.3.2012 Ing. Kristýna Vavřinová

Téma práce: geotermální tepelná čerpadla s vertikálními vrty

• v ČR se využívají čím dál více hlavně RD

• geotermální energie nutná vzít v úvahu ke splnění evropských cílů

• u větších aplikací složitější návrh – často dochází k předimenzování

(u zatím největší aplikace vytápění auly na VŠB Ostrava).

• finanční náročnost

• legislativa

• konzultace na katedře geotechniky – možná spolupráce

Page 85: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

85

ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov

Doktorandský workshop 6.3.2012 Ing. Kristýna Vavřinová

Téma práce: geotermální tepelná čerpadla s vertikálními vrty

Pro větší aplikace je nutno provádět THERMAL RESPONSE TEST-test tepelné vodivosti hornin

V ČR se in- situ testy zatím neprovádějí , ani použití návrhových softwarů není běžné. Návrhy vycházejí z:

1. Výpočtu hloubky dle podílu topného výkonu TČ a maximálního tepelného zisku z 1 m vrtu ( W/m)

2. Výpočtu hloubky dle podílu chladicího výkonu TČ a maximálního tepelného zisku z 1 m vrtu ( W/m)

3. Empirických zkušeností v dané lokalitě

4. Hloubka je předjímána pro daný typ TČ z firemních podkladů

ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov

Doktorandský workshop 6.3.2012 Ing. Kristýna Vavřinová

Geotermální energie a její využití ve světě

• environmentálně vlídný zdroj energie

• využití na výrobu elektřiny- vulkanicky činné oblasti

• využití geotermálního tepla – téměř všude

• Nejvíce ji využívají v USA, Filipíny, Mexiko v Evropě Itálie obl. Larderello

Page 86: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

86

ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov

Doktorandský workshop 6.3.201 Ing. Kristýna Vavřinová

ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov

Doktorandský workshop 6.3.201 Ing. Kristýna Vavřinová

Page 87: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

87

ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov

Doktorandský workshop 6.3.2012 Ing. Kristýna Vavřinová

Geotermální potenciál České republiky

Mapa tepelného toku ČR http://www.ztcenergy.com/sluzby/geotermalni-energie/

ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov

Doktorandský workshop 6.3.2012 Ing. Kristýna Vavřinová

Software pro návrh vrtů geotermálních TČ

EED Earth Energy Designer – v ČR použit např. při návrhu vrtů na vytápění auly VŠB- TU OstravaEED dokáže spočítat:• průměrné teploty nemrznoucí směsi v kolektoru pro zvolenou hloubku vrtů• hloubku vrtů pro zvolené rozmezí teploty

Více se používá výpočet hloubky pro zvolené rozmezí teploty.

Pro namodelování celého systému vrty+ TČ+ objekt a vzájemného spolupůsobení ----nutno vytvořit model ve všestrannějším softwaru TRNSYS• modelování využití vrtů a geot. TČ pro různě velké budovy (V, CH, V+CH)• modelování využití vrtů a geot. TČ pro různě zateplené budovy• modelování využití vrtů a geot. TČ pro růžně tvarované budovy• modelování využití vrtů a geot. TČ pro různě velké budovy

HODNOTÍCÍ PARAMETR SPF (celoroční topný faktor).

Page 88: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

88

ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov

Doktorandský workshop 6.3.2012 Ing. Kristýna Vavřinová

I.a Vliv na COP (SPF)Rodinný dům, zasklení 20%, kompaktní tvar

Parametry budovy Parametry Instalace

Zate

plen

í

Poža

dova

hodn

oty

U

[W/m².K

]

Dopo

ruče

hodn

oty

U

[W/m².K

]

Hodn

oty

dopo

ruče

pro

pasiv

dom

y U

[W

/m².K

]

Tepelný odpor zeminySuchý jílVlhký jílŽulaVápencový masivPísek suchýPísek saturovanýPísek suchý kompaktníTyp potrubí ve vrtuJednoduchá U smyčkaDvojitá U smyčkaTrojitá U smyčkaKoaxiální uloženíVzdálenost vrtů 5 m10 m 20 m30 mPrůměr vrtu110 mm120 mm130 mm150 mmVzdálenost smyček ve vrtu70 mm72 mm75 mm78 mm

ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov

Doktorandský workshop 6.3.2012 Ing. Kristýna Vavřinová

I.a Vliv na délku vrtů (m)Rodinný dům, zasklení 20%, kompaktní tvarPožadované hodnoty

Tepe

lný

odpo

r ze

min

y

Such

ý jíl

Vlhk

ý jíl

Žula

Vápe

ncov

ý m

asiv

Píse

k su

chý

Píse

k sa

turo

vaný

Píse

k su

chý

kom

pakt

Typ potrubí ve vrtuJednoduchá U smyčka 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 105,93 98,8Dvojitá U smyčka 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 114,77 105,57Trojitá U smyčka 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 114,77 105,57Koaxiální uložení 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 114,77 105,57Vzdálenost vrtů 5 m 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 105,93 98,810 m 258,32 83,16 58,72 64,37 252,34 105,93 98,820 m 186,56 83,16 58,72 64,37 235,19 105,93 98,830 m 256,5 83,16 58,72 64,37 206,69 105,93 98,8Průměr vrtu110 mm 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 105,93 98,8120 mm 237,19 81,34 57,75 63,23 276,83 103,46 96,6130 mm 221,67 79,65 56,86 62,18 180 101,18 94,57150 mm 195,7 76,94 55,27 60,3 180 97,04 90,92Vzdálenost smyček ve vrtu70 mm 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 105,93 98,872 mm 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 105,93 98,875 mm 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 105,93 98,878 mm 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 105,93 98,8

Page 89: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

89

ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov

Doktorandský workshop 4.10.2011 Ing. Kristýna Vavřinová

Model v TRNSYSu

ümodel budovy v nástroji TRNBuild

üsestavení modelu primárního okruhu v zemině

ünastavení provozu tepelného čerpadla v různých měsících

• možnost změn parametrů provozu TČ ( invertorová, ON/OFF)

• sestavení modelu přenosu tepla/ chladu v objektu

• regulace systému

ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov

Doktorandský workshop 6.3.2012 Ing. Kristýna Vavřinová

Cíle pro další práci:

• Příprava odborné rozpravy -cca květen 2012

• Dopracování modelu v TRNSYSU

• Nastartovat modelování a zpracovávání dat

• Navštívit mezinárodní konferenci zabývající se tématem využívání geotermální

energie

Page 90: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

90

ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov

Doktorandský workshop 4.10.2011 Ing.Kristýna Vavřinová

….děkuji za pozornost !!!!

180

ČVUT v Praze, Fakulta stavební, Katedra TZB, Thákurova 7, 166 29 Praha 6 – Dejvice

Doktorand: Ing. Lenka Zuská (2. ročník PhD. studia)

Školitel: prof. Ing. Miloslav Jokl, DrsC.

Page 91: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

91

181

Studium• Zahájení: březen 2011• Zapsané povinné předměty:Hotové – (D25 VSB) Vzduchotechnické systémy moderních budov

- (D25 TPB) Teorie vnitřního prostředí budov

Zapsáno na akad. rok 2011/2012:- (D29 EKA) Ekologické koncepty architektonické tvorby- (D25 VPA) Vnitřní prostředí a architektura- (D26 EUF) Evropské fondy - možnost spolufinancování projektů- (D25 ONZ) Obnovitelné a netradiční zdroje energie pro vytápění a větrání

Ostatní:- Jazyky: Angličtina, Ruština

- Na FSV docházím na hodiny RJ pro začátečníky

182

Studium, výuka a publikační činnost

• Zimní semestr 2011/2012 – výuka předmětu TBA1• Nyní: Letní semestr 2012/2013 – výuka předmětu TBA2

• Publikační činnost: Článek v časopise Topenářství instalace:

• Jokl, M. V., Jirák Z., Kabele K., Malý S., Tomášková H., Zuská L. – Komplexní způsob hodnocení mikroklimatu budov na základě odezvy lidského organismu – Část 2.5 Hodnocení neuniformního tepelně-vlhkostního mikroklimatu (tepelně-vlhkostní asymetrie). Topenářství instalace, 2012, r. 46, č.1, s. 26-35, ISSN 1211-0906

Page 92: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

92

183

SGS 2012

Téma: „Možnosti hodnocení vnitřního prostředí kulovým stereoteploměrem“

„Possibilities of indoor environment evaluation by the stereothermometer“

• Anotace:Nerovnoměrnou tepelně-vlhkostní zátěž člověka způsobuje nadměrné ohřívání nebo ochlazování

exponovaných povrchů lidského těla. Takto vyvolaná zátěž je častým jevem jak v residenčních budovách, tak i v pracovním prostředí. Na základě toho vzniká psychické nepohodlí (stres), které může vyústit v pokles výkonnosti člověka a může způsobovat tzv. syndrom nemoci z budov. Vliv radiace okenních ploch na exponovaný objekt (člověka), je tím nejběžnějším příkladem. Pomocí kulového stereoteploměru jsme schopni vyhodnotit všesměrové nerovnoměrnosti sálání či proudění a jejich vliv na kvalitu vnitřního prostředí. Na základě experimentálních měření bude výše zmíněný jev podrobně rozepsán a porovnán s nově připravovanou novelou vyhlášky "Ochrana zdraví při práci".

• Výstupy z SGS budou sloužit i jako podklad pro disertační práci „Možnosti kulového stereoteploměru“

184

Disertační práce„Možnosti kulového stereoteploměru“

à Měření mikroklimatických podmínek při práci – doposud dle nařízení vlády č. 361/2007 Sb., ve znění nařízení vlády č. 68/2010 Sb.

• V novelizovaném NV – zachováno hodnocení podle operativní teploty to(vypočtené) nebo výsledné teploty tg (kulového teploměru), avšak bude přidáno hodnocení dle stereoteploty tst

• Hodnocení nerovnoměrnosti tepelné zátěže při práci – způsobená radiací• Měření pomocí přístroje: kulový stereoteploměr Jokl-Jirák

• Rozdíl stereoteploty korespondující k exponovanému povrchu koule minus globeteplota.

• V nařízení vlády budou prostředkem pro hodnocení „dTh – decithermy“ (jedná se o vyjádřené pocity člověka)

Page 93: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

93

185

Měření v kancelářích na K125à Proběhla dvě kontinuální měření:• období 2.-5.12. 2011 v kanceláři A123• období 8.-15.2. 2012 v kanceláři A124

• Cíl: vyhodnotit neuniformní tepelně-vlhkostní mikroklima ve výše uvedených místnostech dle nově navrhované metody – pomocí Stereoteploměru Jokl-Jiráka prostřednictvím tabulkových hodnot (přípustné rozdíly stereoteplot a globeteplot pro kategorie A,B,C).

• Z každého období byl vybrán 1 referenční den (měření):

à 5.12.2011 pondělíà 9.2. 2012 čtvrtek

186

Měření v kancelářích na K125

Page 94: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

94

187

Měření v kanceláři A123

• Měřící přístroje ve výšce hlavy sedícího člověka (měřeno Tg,hlava)

• 50 cm od okenní plochy

• rychlost proudění vzduchu hodnoty v = 0,1 – 0,4 ms-1

188

Kancelář A123 – pondělí 5.12. 2011• Průběh venkovních teplot• Pracovní doba 8:00 – 16:30, venkovní teplota te = 4,7 – 6,6°C

Průběh teploty vzduchu dne 5.12. 2012

0123456789

0:00

:20

1:00

:20

2:00

:20

3:00

:20

4:00

:20

5:00

:20

6:00

:20

7:00

:20

8:00

:20

9:00

:20

10:0

0:20

11:0

0:20

12:0

0:20

13:0

0:20

14:0

0:20

15:0

0:20

16:0

0:20

17:0

0:20

18:0

0:20

18:2

9:41

Čas [h]

Tepl

ota

vzdu

chu

[°C]

pracovní doba

Page 95: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

95

189

Kancelář A123 – pondělí 5.12. 2011• Graf: Průběh průměrné hodnoty stereoteplot tg´ (Stereoteploměr Jokl-Jirák)• Průběh je téměř shodný s naměřenou hodnotou tg – globeteplota (kulový

teploměr)

Průběh průměrné stereoteploty tg´kabinet A123 - dne 5.12. 2012

16,0

18,0

20,0

22,0

24,0

26,0

0:00

:13

1:00

:13

2:00

:13

3:00

:13

4:00

:13

5:00

:13

6:00

:13

7:00

:13

8:00

:13

9:00

:13

10:0

0:13

11:0

0:13

12:0

0:13

13:0

0:13

14:0

0:13

15:0

0:13

16:0

0:13

17:0

0:13

18:0

0:13

19:0

0:13

20:0

0:13

21:0

0:13

22:0

0:13

23:0

0:13

23:5

9:13

Čas [h]

Prům

ěr s

tere

otep

lot t

g´ [°

C]

MIN

190

Kancelář A123 – pondělí 5.12. 2011Naměřené hodnoty:• MIN hodnota v čase 8:00 Tg´ = 20,2°C• To,hlava = Tg,hlava = 20,2°C; exponovaná ploška č.3 – hodnota Tst = 19,74 °C

Vstupní hodnoty:• Kategorie C (přirozeně větraný prostor); Pocit -0,7• Tst,opt = 20°C (vyjádřena pro kat.C a pocit) této hodnotě odpovídá rovnice pro veličinu Lth,st =

418,969*log(Tst/20)

• Lth,st = termální hladina stereoteplot v decithemstereo

To,hlava [°C] Tst [°C] Tst - Tg,hlava [°C] Lth,st [dThst]

20,2 19,74 -0,47 -0,82

Page 96: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

96

191

Kancelář A123 – pondělí 5.12. 2011Tst Lth,st

[°C] [dThst]

19,74°C

dThstCHLAD

Vztah mezi Tst and Lth,st v jednotkách dThst pro osobu exponovanou chladnou plochou.

192

Měření v kanceláři A124

• Měřící přístroje ve výšce hlavy sedícího člověka (měřeno Tg,hlava)

• 70 cm od okenní plochy

• rychlost proudění vzduchu hodnoty vmax = 0,1 ms-1

Page 97: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

97

193

Kancelář A124 – čtvrtek 9.2. 2012• Průběh venkovních teplot• Pracovní doba 8:00 – 16:30, venkovní teplota te = -8,5 až -5°C

Průběh teploty vzduchu dne 9.2. 2012

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

0:13

0:58

1:58

2:58

3:58

4:58

5:58

6:58

7:58

8:58

9:58

10:5

811

:58

12:5

813

:58

14:5

815

:58

16:5

817

:58

18:5

819

:58

20:5

821

:58

22:5

823

:58

Čas [h]

Tepl

ota

vzdu

chu

[°C]

pracovní doba

194

Kancelář A124 – čtvrtek 9.2. 2012• Graf: Průběh průměrné hodnoty stereoteplot tg´ (Stereoteploměr Jokl-Jirák)• Průběh je téměř shodný s naměřenou hodnotou tg – globeteplota (kulový teploměr)

Průběh průměrné stereoteploty tg´ kabinet A124 - dne 9.2. 2012

15,516,016,517,017,518,018,5

0:00

:09

1:01

:09

2:00

:09

3:00

:09

4:00

:09

5:00

:09

6:00

:09

7:00

:09

8:00

:09

9:00

:09

10:0

0:09

11:0

0:09

12:0

0:09

13:0

0:09

14:0

0:09

15:0

0:09

16:0

0:09

17:0

0:09

18:0

0:09

19:0

0:09

20:0

0:09

21:0

0:09

22:0

0:09

23:0

0:09

23:5

9:09

Čas [h]

Prů

měr

ste

rote

plot

[°C

]

MIN

Page 98: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

98

195

Kancelář A123 – pondělí 5.12. 2011Naměřené hodnoty:• MIN hodnota v čase 8:00 Tg´ = 16,1°C• To,hlava = Tg,hlava = 16,1°C; exponovaná ploška č.3 – hodnota Tst = 15,86°C

Vstupní hodnoty:• Kategorie C (přirozeně větraný prostor); Pocit -0,7• Tst,opt = 20°C (vyjádřena pro kat.C a pocit) této hodnotě odpovídá rovnice pro

veličinu Lth,st = 418,969*log(Tst/20)

• Lth,st = termální hladina stereoteplot v decithemstereo

To,hlava [°C] Tst [°C] Tst - Tg,hlava [°C] Lth,st [dThst]

16,1 15,86 -0,24 -42,2

196

Kancelář A123 – pondělí 5.12. 2011Tst Lth,st

[°C] [dThst]

15,86°C

dThstCHLAD

Vztah mezi Tst and Lth,st v jednotkách dThst pro osobu exponovanou chladnou plochou.

Page 99: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

99

Shrnutí

• Při venkovní teplotách cca te = 5°C v kancelářích je optimální tepelně-vlhkostní mikroklima

• Avšak při poklesu pod nulovou hodnotu (např. dle měření venkovní teploty během pracovní doby cca te = -7°C), pobyt v kanceláři pro pracující osoby je zde nevyhovující!

• Lidský organismus citlivější na chlad Ø pro teplé prostředí je fyziologickou obranou pocení - v kladných hodnotách

nad hodnotu 23 dTh

197

198

Cíle• Pokračovat v proniknutí do problematiky nového hodnocení

• Práce na grantu SGS v období jaro/léto/podzim 2012• Výstupy řešení grantu budou použity do disertační práce

• Plnění zapsaných předmětů

• Plánování vyjetí do zahraničí – stáž

Page 100: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

100

Lucie Dobiášová• nástup : únor 2012• školitel Ing. Daniel Adamovský, Ph.D.• studijní plán :

– Modelování tepelných a vlhkostních jevů v budovách– Teorie vnitřního prostředí budov– Technická zařízení budov– Modelování energetických systémů budov III– Vnitřní prostředí a architektura– Vzduchotechnické systémy moderních budov– Angličtina

• navázání na diplomovou práci :„Hodnocení kvality vnitřního prostředí kinosálu“

Diplomová práce• obsah :

– popis vnitřního prostředí kinosálu– měření (dva kinosály, měření parametrů pro hodnocení

tepelně-vlhkostního a odérového mikroklimatu)– vyhodnocení (PMV, PPD, CO2)– model – návrh množství vzduchu pro větrání podle

koncentrace CO2

– dotazník – všeobecné vnímání kvality prostředí kinosálu

Page 101: 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční zisk kolektorů –430 KWh/m2 (2011) Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období

16.3.2012

101

Děkuji za pozornost