Энергетическая оценка жилых зданий

Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 1

Энергетическая оценка жилых зданий

Упрощенный способ составления баланса


• Метод расчета

• Потребление тепла на отопление

• Потребление конечной энергии

• Экономия энергии и топлива

• Примеры

• Обобщение

Содержание


Метод расчета


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


Потребление тепла на отопление


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


Параметры для расчета потребления тепла на отопление

Обозначение

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 стеныПерекрытия не отапливаемых стен против в отапливаемых помещенияхПерекрытия не отапливаемых стен в не отапливаемых подвалах и на уровне земли, фундамент на уровне землиСтроительные 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 дляСеверного фасадаВсоточного/западного фасада и окон на крышеЮжного фасада


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


Потребление конечной энергии


QE = QH · eE

Где:

eE = Значение затрат для отопления

Потребление конечной энергии Тепло


Затраты конечной энергии отопительных приборов


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


При строительных и технических мероприятиях:

DQE = QH,Vergleichsgebäude · eIST -

(QH,Vergleichsgebäude - QH,Bauteil) · eNEU

Экономия отопительной энергии


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/(m2 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


Alte

Bundesländer

Fach-werk

Massivbau Gesamt 1)

vor 1918

vor 1918

1918 -

1948

1949 -

1957

1958 -

1968

1969 -

1978

1979 -

1983

1984 -

1990



238 185 204 253 146 141 119 120 171

Reihenhäuser - 203 166 163 171 162 121 94 160


190 163 179 184 173 127 98 76 155


- 161 164 151 153 123 - - 143


- - - - 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


Экономия энергии и топлива


Когда энергоноситель сохраняется

B = (QE,IST – QE,NEU ) / b

При смене энергоносителя

B = QE,IST / bIST – QE,NEU / bNEU

b = Энергетическая ценность [kВтч/единица]

(Единицы в m³, l, kg, ...)

Экономия топлива DB


Экономия топлива DB


Когда специфические виды топлива остаются

K = (QE,IST - QE,NEU)· k

При изменении специфических видов топлива

K = QE,IST · kIST - QE,NEU · kNEU

k = Стоимость топлива [€/kВтч]

Экономия затрат на энергию DK


Экономия затрат на энергию DK


Примеры


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


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


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


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


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


Alte

Bundesländer

Fach-werk

Massivbau Gesamt 1)

vor 1918

vor 1918

1918 -

1948

1949 -

1957

1958 -

1968

1969 -

1978

1979 -

1983

1984 -

1990



238 185 204 253 146 141 119 120 171

Reihenhäuser - 203 166 163 171 162 121 94 160


190 163 179 184 173 127 98 76 155


- 161 164 151 153 123 - - 143


- - - - 105 120 - - 113

Gesamt 1) 223 177 187 207 158 139 113 102 162

Пример: обновление котла II

Потребление энергии на отопление здания-образца из типологии зданий

Потребление энергии в жилом фонде 1990 по типам зданий


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


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


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


Затраты на инвестиции:

Стоимость данных мероприятий включая монтаж составляет от 6.000 до 7.000 Euro.

Пример: обновление котла VI


Обобщение важнейших формул

Выводы


Экономия потребления тепла на отопление

– DQH = FGt · ABauteil · DU · Fx

Экономия энергии на отопление

– Строительные мероприятияDQE = DQH · e

– Обновление оборудованияDQE = QH,Vergleichsgebäude · (eIST - eNEU)

– Строительные мероприятия и замена оборудования

DQE = QH,Vergl · eIST – (QH,Vergl – DQH,Bauteil) · eNeu

Обобщение I


Экономия топлива

– При одних и тех же энергоносителяхDB = DQE / b

– При изменении энергоносителяDB = QE,IST / bIST - QE,Neu / bNeu

Экономия затрат на энергию

– При одной и той же стоимости специфических видов топливаDK = DQE · k

– При изменении стоимости специфических видо топливаDK = QE,IST · kIST - QE,Neu · kNeu

Обобщение II

Education

Энергетическая оценка жилых зданий