This project is implemented through the CENTRAL EUROPE Programme co-financed by the ERDF

This project is implemented through the CENTRAL EUROPEProgramme co-financed by the ERDF.This project is implemented through the CENTRAL EUROPEProgramme co-financed by the ERDF.

Technická témata pro facility managery

Hlavní aspekty využívání energie


Příklady výpočtů

Energetické jednotky

Fyzikální jedn. Definice Značka Si-System

práceSíla x

vzdálenostJ J = Nm = kgm²/s²

výkon práce / čas W W = J/s = Nm/s = kgm²/s3

teplo Energie J J = Nm = kgm²/s² = Ws


Přepočet jednotek

jednotka J kWh kcal

1J = 1Nm = 1Ws 1 2,778x10-7 2,39x10-4

1 kWh 3,6x106 1 860

1 kcal 4,187x103 1,163x10-3 1


Příklady výpočtů

Kolik stojí kilowathodina? BRD, Stand: Okt. 2011

palivo jednotkaCena za

jednotku (€)

Spalné teplo(Ho)

€/kWh(průměr brutto v Německu)

Lignit – hnědé uhlí kg 0,37 5,75 0,061Černé uhlí kg 0,57 8,41 0,068Dřevěné pelety kg 0,26 4,90 0,053Štěpka (Buk) kg 0,28 4,00 0,070ELTO Litr 0,72 10,57 0,068Palivo S Litr 0,64 11,27 0,057Zemní plyn m³ 0,77 10,79 0,067LPG(Propan) kg 1,18 12,87 0,092CZT kWh 0,07 1,00 0,070Denní el. proud kWh 0,25 1,00 0,250Noční el. proud kWh 0,17 1,00 0,170


Kolik stojí kilovathodina energie?

€ 0,00 € 0,05 € 0,10 € 0,15 € 0,20 € 0,25 € 0,30


Kolik stojí kilovathodina? Tabulka z ČR, www.tzb-info.cz

This project is implemented through the CENTRAL EUROPEProgramme co-financed by the ERDF.

Příklady součinitele prostupu tepla U

Střešní konstrukce U = 0,15 W/m²K

Stěny U = 0,20 W/m²K

Podlahová konstrukce U-value 0,30 W/m²K

Okna s dvojskly U =1,30 W/m²K


Referenční hodnoty součinitele U pro okna

Typ okna a zaskleníPropustnost pro záření

Dřevěný rámJednoduché zasklení

Hliníkový rám bez přerušeného tep mostu

Hliníkový rám s přerušeným tepelným mostem

dvojsklo

Plastové okno,Dřevěné okno se dvěma skly

Plastové okno

Dřevěné okno

Izolační dvojsklo

Izolační trojsklo

Okna pro pasivní domy

Dřevěná okna


Princip výpočtu součinitele prostupu tepla U (DIN)

Teplota

exteriér

interiér

Tepelný odpor vrstvy homogenního materiálu

Tloušťka vrstvy

Tepelná vodivost daného materiálu

Tepelný odpor celé stěny (všech vrstev) včetně odporu vnějšího a vnitř povrchu

Tepelný odpor přestupu i ineriéru

Tepelný odpor přestupu v exteriéru

Součinitel prostupu tepla


Energeticky úsporné jednání

Úroveň poptávky po energii

Primární energie

(Primární spotřeba energie)

Konečná energie

(Spotřeba energie na vytápění)

Čistá energie

(potřeba tepla na vytápění)


Kjótský protokol

Závazek snížit imise skleníkových plynů

Německo -21%

EU -8%

Průmyslové země -5,2%

Období 2008-2013

2008 - 2012


Celková energetická spotřeba EU

Procento připadající na stavby


Spotřeba elektrické energie na radnici

Osvětlení

Technichká zařízení budovy

Zpracování dat

Vaření vody v kuchyních

Tisk / Kopírování

Soukromé přístroje


Primární energie a emise skleníkových plynů pro jednotlivé druhy vytápění

Primární energie (kWh/a)

CO2 (kg/rok)

4-osoby v domácnosti, 140m²

Vytápění dřevěn. peletami

Vytápění CZT

Elektr. tepel. čerp

Kondenzač. plyn kotel

Plynový kotel

Olejové kotle

Elektrické akumul vytápění


Podíl spotřeby na vytápění a na teplou vodu

Stará budova Nová budova

Vytápění 90%Vytápění 75%

Teplá voda 10%

Teplá voda 25%


Energetická náročnost obytných budov

Nároky na primární energii

Finální spotřeba energie

Potřeba tepla

Stávající výstavba WSVo 1984 EnEV 2002 Pasivní domy

Energetická náročnost bez ohřevu teplé vody


Energetický průkaz pro nebyt. budovu - Německo

Energetický průkaz pro nebytovou budovu Energetický průkaz pro nebytovou budovu

Platnost do: 01.10.2019Platnost do: 01.10.2019pozn. pozn.

Vzdělávací

budova:Druh budovy

Zvláštní využití

Addresa

Část budovy

Rok výstavby

Rok inst . zdroje tepla

Rok inst . klimatizace

Čistá podlahová plocha

Sample street, 12345 Sample town

Hlavní budova

Vzdělávací

budova:Druh budovy

Zvláštní využití

Addresa

Částa budovy

Rok výstavby

Rok inst . zdroje tepla

Rok inst . klimatizace

Čistá podlahová plocha

Sample street, 12345 Sample town

Hlavní budova

Potřeba primární energie „Totální energetická účinnost“Tato budova

Vypracoval:

Paul Mustermann

Engineering office :

12345 Sample town Date signature

Rozdělení energetických potřeb

chlazení

větrání

osvětlení

Teplá voda

VytápěníPotřeba energie Spotřeba e. Primární e.

Požadavek

nová výstavba

Požadavek

rekonstruované budovy

Date Signature

Vypracoval:

Paul Mustermann

Engineering ofice

12345 Sample town

Parametr spotřeby energie na vytápění

Parametr spotřeby elektrické energie

Tato budova

Referenční hodnota v budově této kategorie pro vytápění a teplou vodu

Referenční hodnota v budově této kategorie pro elektrickou energii


Průkaz energ. náročnosti pro nebyt. budovu - ČR


Výpočet denostupňů

Průměr teplota vyt prostoru

Průměrná venkovní teplota během otopného období

Délka otopného období

Denostupně

Hodnoty závislé na lokalitě


Emise jednotlivých zdrojů paliv

EL topný olej

ZP

Černé uhlí

Lignit

CZT z uhlí nebo oleje

Lokální vytápění 70% kogenerace

Mix elektrické energie


Energetická bilance budovy

Solární zisky (okny)

Vnitřní tepel zisky (osoby a zařízení)

Výroba tepla

Ztráty prostupem

Ztráty větráním

Ztráty při výrobě a rozvodu tepla


Energetické toky v budově

Energetická bilance

Vnitřní zisky Palivo Slunce

Osoby

zařízení

Otopná soustava

Okna

Tepelný tok z budovy

větráníOtopná soustava

obyvately

netěsnostmi

Stěny

Střecha

Sklepem (zeminou)

Okny

Tepelné mosty


Příklad srovnání mezi spotřebou energie a náklady

Spotřeba energie

teplo

elektřina

Náklady

teplo

elektřina8,90€/m²a

4,48€/m²a

127,1 KWh/m²a

17,92 KWh/m²a


Součitel prostupu tepla U – dle tloušťky izolace

Konstrukce stěny:

Vnitřní omítka 1,0cmZdivo 24,0cmIzolace Minerál vata λ=0.035Vnější omítka 1,0cm


Tepelná izolace

Střecha s 20cm izolace

Izolační materiál

Hustota (kg/m³)

- součinitel (W/mK)

U- součinitel (W/m²K)

c- kapacita (J/kgK)

montáž * hodiny

Minerální vlákna

20 0,040 0,19 1.000 7,0

Polystyren 20 0,035 0,17 1.400 7,5

Ovčí vlna 20 0,040 0,19 1.720 7,6

Celulóza 60 0,040 0,19 1.930 10,8

Dřevní vlákna

90 0,050 0,24 2.100 12,4

Jemná dřev. vlákna

170 0,045 0,22 2.100 15,8

* Bez krokví


Tepelně izolační schopnosti stavebních materiálů

2cm dobrého tepelného izolantu má stejný izolační efekt jako 105 cm tlustá betonová zeď

Izolační materiál:

Tvárnice z lehkého betonu

Dřevo borové

Dutinové cihly moderní

Cihla se slámou

Voštinové cihly

Clinker – cihla plná Beton prostý


Průměrná tepelná ztráta na 1 metr potrubí ve [W/m]

Teplota na přívodu a zpátečce Bez izolace Slabá izol.

Nové budovy - standard

Dvojnásobek standardu


Hodnocení spotřeby na vytápění a teplou vodu

Průměrná obytná budovaNové obytné

budovy

Pasivní domy

Obytná budova nerekonstruovaná

Celková spotřeba Poměr vytápění/teplá voda

Celkový odečet (jednotky)

Odečet v bytě (jednotky) Spotřeba - byt Energetická náročnost

Energetická náročnost na vytápění a přípravu teplé vody

Tato budova

vytápění

Teplá voda


Hodnocení spotřeby elektřinyTato budova

průměr

budova Roční spotřeba Odpočet – teplá voda Odpočet - plyn Odpočet – tep čerpadlo Spotřeba elektřiny


Elektrický vařič– plynový vařič (srovnání)

účinnost

Pořizovací cena

Spotřeba energie

Cena energie

Roční náklady na energii

Celkové náklady za 15 let

Elektrický vařič Plynový vařič


Relativní – Absolutní vlhkost vzduchu

Absolutní vlhkost vzduchu v g/m³ vzduchu

Teplota vzduchu Relativní vlhkost vzduchu Relativní vlhkost= nasycený stav


Produkce vlhkosti v budovách

Aktivitita Litry vlhkosti

VařeníSprchováníMytí/praní prádlaPocení /dýcháníRostliny

Produkce vody na osobu a na den

Při 4 lidech žijících v domácnosti


Výměna vzduchu a spotřeba tepla na vytápění Příklad: typický řadový dům

Nutná výměna pro 4 osoby: 0,35 – 0,45 1/h

Spotřeba tepla na vytápění

Tepelné ztráty skrze zdi

Tepelné ztráty ventilací

Výměna vzduchu

Měr

ná s

potř

eba

tepl

a


Růst plísní

vlhkost

Potrava pro plísně

Uchycení spor plísní na povrchu

Spuštění látkové výměny

Tvorba podhoubí (mycelia)

Nahromadění spor

Oddělení spor


Teplotní profil na povrchu stěn

Vnější teplota

Vnitřní teplota

izolováno

neizolováno

cihly 0,58W/mK tloušťky 30cm

Izolace 0,04W/mK tloušťky 12cm


Studené stěny za závěsy

Venkovní vzduchVnitřní vzduch

Volná stěna

Standard 1995

Standard 1984


Vliv nábytku na teplotu stěn

Vnější vzduch

Vnitřní vzduch

Standard 1995

Standard 1984

Volná stěna


Prevence výskytu plísní

Uživatelské zvyklosti dostatečně větrat vyregulování vytápění odstranění zdrojů vlhkosti kontrola vlhkosti Hygrometrem umožnit cirkulaci vzduchu za nábytkem

Konstrukční opatření instalace větracího zařízení zateplení obálky budovy (vyšší teplota vnitřního povrchu a eliminace tepelných mostů)


Škody způsobené plísněmi

Postup v případě výskytu

Pokud je budova zamořena plísněmi, tak to musí být vždy konzultováno s expertem!

Správný přístup: nájeník/vlastník je přizván přizve se expert proběhne analýza co nejdříve jsou provedeny doporučení experta


Sluneční clona a rozptyl světla – prism (hranol)

Prism plate

Sluneční clona prism

zrcadlo

Rozptylný iontový prism


Denní světlo vedené heliostaty

Heliostat Zrcadlo

concentrator

Optická vlákna

zrcadlo

Sluneční lampy


Přestupy tepla v budově

Vedení, sálání, akumulace

Konvekce

Tepelné sálání

Primární akumulace

konvekceOdraz

Primární akumulace

sekundární akumulace


Doporučená teplota vzduchu v místnostech veřejných budov

kanceláře 21°C

Zasedací místnosti 20°C

Chodby 15°C

Schodiště 10°C

Toalety 15°C

Umývárny a šatny 22°C

Kryté plavecké bazény 28°C

Tělocvičny 17°C


Tepelná pohoda

Ovlivňující faktory

Osoba:Šaty

ActivitaDoba pobytu

Tepelná pohoda

Vzduch:

Rychlost, vlhkost, teplota

Teplota přilehlých stěn, Poměr sálavé složky


Diagram komfortu

Nepříjemně teplo

nepříjemný chlad

komfortní

Ještě komfortní

Teplota místnosti

Prů

mě

rná

te

plo

ta p

řile

hlý

ch

s

těn


Vliv budovy na tepelný komfort

Citelná teplota =

Teplota vzduchu v místnosti

2

Průměrná teplota vnitřního povrchu+

podlaha

kancelář

sklep

exteriér


Kolik čerstvého vzduchu člověk potřebuje?

Při uvedeném množství vzduchu na osobu, obsah CO2 ve vzduchu v místnosti je limitován přibližně na 1000 – 1500 ppm.

Druh činnosti Množství vzduchu na osobu

Spánek/ Odpočinek

Čtení / Sledování TV

Práce u stolu

Běžné domácí práce


Měření teplot

Rychlý teploměr

Pomalý teploměr


Charakteristiky teploměrů

Kapalinový nástěnný teploměrPřesnost 0,5K – 0,1K

Odečet hodnoty po 5min – 15min

Minimum-Maximum rtuťový teploměrPrecision 1,0K

Odečet hodnoty po 5min

Teploměr s odporovým čidlemPřesnost do 0,1K

Odečet hodnoty po 0,5min – 5min

Teploměry s termálním čidlemPřesnost 1,0K – 0,1K

Odečet hodnoty po 0,5min – 3min


Měření parametrů prostředí

Jak měřit přesně?

Měření teploty termometry s ohledem na místní podmínky

Měření relativní vlhkostirůznými hydrometry

Měření rychlosti vzduchuanemometrem

Měření osvětlenosti luxmetrem


Příprava teplé vody - doporučení

Centrální příprava teplé vody je vhodná pro účinný ohřev a pro solární systémy

Nízká teplota v zásobníku (ale hygienická) a dobrá izolace

Použití časově a teplotně řízených cirkulačních čerpadel, nebo se cirkulace vzdát úplně

Pokud je to možné, připojit teplou vodu i k myčkám a pračkám

Přednostně užívat plynové ohřívače před elektrickými

Pokud není plyn k dispozici, používat elektronicky řízené průtokové ohřívače


Spotřeby energie na vytápění v různých budovách

Gymnasium Zákl, š.Meteřská š.

TělocvičnaAdministr.

Společenské centrum

Středisko mládeže Knihovna


Příklad účtu za teploNáklady za palivo Relocated amountPočáteční zásoba 3.000 l fuel 31.12.2010 € 1.650,00

dodávka 4.000 l fuel 14.04.2011 € 2.240,00

dodávka 3.200 l fuel 31.10.2011 € 2.180,00

Zbytek 2.500 l fuel 31.12.2011 -€ 1.700,00

Spotřeba paliva 7.700 l fuel € 4.370,00 € 4.370,00

Další provozní nákladyNáklady na práci 21.12.2011 € 90,00

Údržba 03.09.2011 € 90,00

Měření 30.04.2011 € 30,00

Kontrola spalin cest 15.09.2011 € 35,00

Výkazy o spotřebě € 215,00

Další provozní náklady celkem € 460,00 € 460,00

Součet € 4.830,00

Rozdělení nákladů na teplo pro vytápění a pro teplou voduPoměr ný díl nákladů na vytápění 82,14% von 4.830 € € 3.967,00 € 3.967,00Poměrný díl nákladů na TV 17,89% von 4.830 € € 863,00

Studená voda pro přípravu TV + ztráty 110m³ x 5,50 € € 605,00Celkové náklady na teplou vodu € 1.468,00 € 1.468,00

Celkové náklady za dodávku všem uživatelům € 5.435,00


Příklad účtu za elektřinu

elektroměr perioda dní Odečet RozdílPředchozí

rok ´spotřeba

Number od do původní nový spotřeba

134438HT 01.12.2010 30.11.2011 365 95.711 101.261 5.500 kWh 6.000 kWh 5.500 kWh

Celkem 5.500 kWh

Vystaveno: 30.11.2011množství€

Cena energie 5.500 kWh x 0,1681 €/kWh 932,96 €

Stálá platba 63,88 / 365 days x 365 days 63,88 €

Mezisoučet 996,84 €

Včetně daně 19% 184,40 €

Fakturovaná částka 1.186,24 €

This project is implemented through the CENTRAL EUROPEProgramme co-financed by the ERDF.

Automatická detekce údajů o spotřebě energie

Source: Metrawatt

Příklady načítání dat – přes M-Bus


Příklad energetického štítku spotřebiče


Vlnová délka záření

Světlo je elektromagnetické zářeníLW

MWSWVHF

TVRadar

Infra Red

Light

UR

X-Ray

Gamma Rays

Cosmic radiation


Fotosenzitivita oka

Solarium Tepelné záření

osvětlení

žárovky

Zářivky


Fotometrické jednotky : světelný tok

Lumen [lm]

Světelný tok = zářivý tok svítidla

Žárovka 60W zářivka 58W


Fotometrické jednotky : osvětlení

Lux [lx]

osvětlení = světelný tok na jednotku plochy


Energetické úspory od chování uživatelů

Úspory v 10 školách po změně uživatelských návyků

Teplo

Elektřina Voda Náklady

1.rok

2.rok


Úspory energie na radnici

Úspory v prvním roce po proškolení pracovníků

teplo elektřina voda náklady


Nalezené nedostatky při prohlídce školyTeplo ve vytápěné zóněTermostatické hlavice nefunkční nebo špatně nastavenéTeplota příliš vysokáOtopná tělesa zakrytaOkna pootevřenáOkna otevřená v prázdné třídě

KotelnaRegulace není nastavenaTopná křivka není nastavenaKotel výkonově předimenzovánOběhová čerpadla běží neustále a na plný výkon

ElektřinaPředimenzovamé osvětlení v tělocvičněPři opouštění místností není světlo vypínánoElektrická zařízení v režimu Stand byPC běží i když nejsou užívánaVentilace běží zbytečně a neustále


Energetické úspory od hydraulického vyváženíOtopné soustavy

Hydraulicky nevyvážená otopná soustava

Hydraulicky vyvážená otopná soustava

kotel kotel

Documents

This project is implemented through the CENTRAL EUROPE Programme co-financed by the ERDF