Seminář metodiky SBToolCZ pro nové autorizované osoby SBToolCZ: září-říjen 2024
Seminář metodiky SBToolCZ pro nové autorizované osoby SBToolCZ se uskuteční v září a říjnu 2024. Seminář je určen pro zájemce…
E.CHL Chlazení (AB vk.1)
E.CHL Chlazení
Verze metodiky 2022, typologie AB.
Záměr hodnocení
Posouzení využití nízkoenergetického chlazení za účelem snížení energetické náročnosti provozu budovy.
Kontext
Narůstající tepelná zátěž a vyšší nároky na tepelnou pohodu vedou v posledních desetiletích ve vyspělých zemích k nárůstu potřeby strojního chlazení v budovách. Ve stavební praxi není věnována dostatečná pozornost spotřebě energie na chlazení. Stále se upřednostňují řešení chladicích systémů pouze odvádějící nadbytečné teplo před řešeními komplexními, a to bez výraznějšího ohledu na spotřebu energie. Komplexním řešením mohou být metody kombinující pasivní opatření a aktivní nízkoenergetické chlazení. To se v ideálním případě může stát jediným zdrojem chladu v budově, a to při zachování tepelného komfortu.
Hlavní zásadou komplexního návrhu chladicího systému je nejprve tepelné zisky redukovat a následně zbývající přebytky odvést.
Koncept nízkoenergetického chlazení musí vycházet již z architektonického a technického konceptu budovy. Kromě uplatňování pasivních prvků pro snížení tepelné zátěže je třeba navrhnout a zajistit i vhodné užívání budovy, které je v souladu s projektovaným systémem. Nízkoenergetické systémy chlazení využívají pasivních prvků a přirozených nízkopotenciálních zdrojů chladu, kam patří především noční větrání, adiabatické chlazení, využití energie země, aj.
Noční větrání budov je jedním z nejznámějších a zaběhnutých systémů nízkoenergetického chlazení. Část tepelných zisků se v denním provozu ukládá do masivních stavebních konstrukcí a tím se zpomaluje nárůst teploty vnitřního vzduchu. Naakumulovaná tepelná energie se díky větrání chladnějším nočním vzduchem odvádí z konstrukcí do exteriéru. Tím se uvolní tepelná kapacita konstrukcí pro opakování cyklu v dalším dni. Nižší povrchová teplota interiérových konstrukcí, která je rovněž výsledkem nočního větrání, pozitivně ovlivňuje pocitovou teplotu v létě, a tím i komfort uživatelů budovy. Pro správné fungování je potřeba zabezpečit dostatečnou intenzitu větrání (upřednostňuje se především přirozené příčné provětrání), a dostatečnou a zároveň dostupnou tepelnou kapacitu konstrukcí. Například SDK podhledy pod masivními stropy nebo lehké předstěny masivních stěn výrazně snižují dostupnost tepelné kapacity a snižují tím radikálně efekt nočního větrání.
Pro návrh a optimalizaci způsobů chlazení je vhodné využívat metod modelování a počítačové simulace.
Indikátor
Kreditové ohodnocení míry využití systémů nízkoenergetického chlazení prostřednictvím snížení spotřeby energie na chlazení v porovnání s referenčním chladicím systémem.
Literatura
ČSN EN ISO 13790 Energetická náročnost budov – Výpočet potřeby energie na vytápění a chlazení
ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky
ČSN EN 14511-2 – Klimatizátory vzduchu, jednotky pro chlazení kapalin a tepelná čerpadla s elektricky poháněnými kompresory pro ohřívání a chlazení prostoru – Část 2: Zkušební podmínky
Pokyny pro vyhodnocení
| Hodnocení | Poznámky a pokyny ke zpracování |
| Certifikace návrhu budovy | Ve fázi návrhu se prověří dostupná dokumentace (simulace, výpočty,…). |
| Certifikace budovy | V procesu certifikace se prověří skutečné provedení. Zkontroluje se nastavení systému, a pokud to situace umožňuje, provedou se relevantní měření na místě. Pokud není měření na místě relevantní, pracuje se podobně jako ve fázi návrhu se simulacemi. Zkontroluje se soulad s projektovou dokumentací. |
| Shell and Core | Hodnocení se provede podle postupu uvedeného v hodnoticích modulech bez úprav. |
| Rekonstrukce | Hodnocení se provede podle postupu uvedeného v hodnoticích modulech bez úprav. |
Hodnoticí moduly
Do hodnocení vstupují výsledky z modulů:
Následuje detailní popis hodnocení v jednotlivých modulech.
Efektivita návrhu chlazení
Hodnocení modulu je založeno na ohodnocení navrženého systému chlazení v porovnání s referenčním systémem. K vyhodnocení slouží především následující podklady:
- technická zpráva chlazení (zejména výpočet tepelné zátěže a chladicího výkonu, potřeba chladu, zdroj chladu, chladicí faktor EER, koncové prvky, regulace);
- studie větrání a chlazení (pokud existuje);
- výpočtová simulace systému chlazení
- energetická bilance chlazení (roční spotřeba energie na chlazení).
V tomto kritériu se mezi nízkoenergetické systémy chlazení řadí především:
- noční větrání (přirozené či nucené) v kombinaci s akumulací tepla ve stavebních konstrukcích nebo na jejich površích;
- adiabatické chlazení, tj. přeměna citelného tepla na teplo vázané při odpařování vody (přímé, nepřímé nebo s využitím sorpčních výměníků);
- využití nízkopotenciálního chladu ze zemského polomasivu;
- systémy vysokoteplotního chlazení (chlazení sálavé s využitím akumulační hmoty stavební konstrukce);
- systémy s průměrným chladicím faktorem EER > 10.
Faktor EER [-] (součinitel využití energie v režimu chlazení) je definován jako podíl chladicího výkonu a elektrického příkonu (roční průměr) nebo též jako poměr roční produkce chladu (např. ve Wh) a spotřebované (elektrické) energie (např. ve Wh). Ve spotřebované energii je zahrnuta nejen spotřeba zdroje, ale i pomocné energie, jako např. čerpadla, ventilátory apod. EER závisí na pracovních podmínkách zdroje chladu, a to teplotě média (prostředí) primárního okruhu a teplotě média chladicího okruhu. Běžné systémy chlazení mají EER do cca 3,5. Sofistikovaným řešením lze dosáhnout ročního průměrného faktoru EER nad 10.
EER se převezme z projektu nebo jiné doložené dokumentace.
Hodnocení je založeno na porovnání spotřeby energie na chlazení při použití navrhovaného systému chlazení a při použití referenčního chladicího systému. Za referenční systém chlazení se považuje systém s parametry uvedenými v Tab. CHL.AD.1. Do hodnocení vstupuje kvantitativní ukazatel, kterým je poměr spotřeby energie na chlazení navrhovaným chladicím systémem a spotřeby energie na chlazení referenčním chladicím systémem.
Tab.CHL.AD.1: Referenční systém chlazení
| Parametr |
Označení |
Jednotka |
Hodnota |
| Chladicí faktor zdroje chladu |
EERC,gen,R1) |
W/W |
3,5 |
| Účinnost distribuce energie na chlazení uvnitř systémové hranice budovy |
ηC,dis,R |
% |
85 |
| Účinnost distribuce energie na chlazení vně systémové hranice budovy |
ηC,dis,R |
% |
100 |
| Účinnost sdílení energie na chlazení |
ηC,em,R |
% |
85 |
| Množství zpětně využitého odváděného tepla z chlazení |
QHR,R |
(kWh) |
0 |
1) Stanovený podle ČSN EN 14511-2 – Klimatizátory vzduchu, jednotky pro chlazení kapalin a tepelná čerpadla s elektricky poháněnými kompresory pro ohřívání a chlazení prostoru – Část 2: Zkušební podmínky
Hodnotí se slovní podmínka založená především na kvantifikaci snížení spotřeby energie na chlazení v porovnání s referenčním chladicím systémem (Tab. CHL.AD.2).
Nebude-li s v budově s navrženým systémem chlazení splněn požadavek na nejvyšší denní teplotu vzduchu dle platné legislativy, KCHL.AD = 0.
Tab.CHL.AD.2: Navržený systém chlazení a jeho spotřeba v porovnání s referenčním systémem
| Podmínka |
Kredity KCHL.AD |
| Budova má navržen pouze systém strojního chlazení nebo navržený systém chlazení obsahující také systém nízkoenergetického chlazení, má spotřebu energie o méně než 10 % nižší než referenční systém. |
0 |
| Systém nízkoenergetického chlazení není technicky možný nebo je ekonomicky nevhodný, což je prokázáno příslušnou odbornou studií. |
2 |
| Systém nízkoenergetického chlazení není technicky možný nebo je ekonomicky nevhodný, což je prokázáno příslušnou odbornou studií. Nedílnou součástí studie je počítačová simulace zohledňující různé scénáře užití systémů nízkoenergetického chlazení a dokládající technické nebo ekonomické bariéry. |
4 |
| Navržený systém chlazení, obsahující také systém nízkoenergetického chlazení, má spotřebu energie o 50 % nižší než referenční systém. |
5 |
| Navržený systém chlazení, obsahující také systém nízkoenergetického chlazení, má spotřebu energie o 60 % nižší než referenční systém. |
6 |
| Navržený systém chlazení, obsahující také systém nízkoenergetického chlazení, má spotřebu energie o 70 % nižší než referenční systém. |
7 |
| Navržený systém chlazení, obsahující také systém nízkoenergetického chlazení, má spotřebu energie o 80 % nižší než referenční systém. |
8 |
| Navržený systém chlazení, obsahující také systém nízkoenergetického chlazení, má spotřebu energie o 90 % nižší než referenční systém. |
9 |
| Budova je chlazena pouze systémem nízkoenergetického chlazení. |
10 |
Při řádném zdůvodnění a posouzení lze použít mezilehlé hodnoty.
Celkové vyhodnocení kritéria
Výsledné kreditové ohodnocení se rovná kreditovému ohodnocení efektivity návrhu chlazení:
$ K_{\textup{CHL}}=K_{\textup{CHL.AD}} $
kde:
KCHL je výsledné kreditové ohodnocení chlazení;
KCHL.AD je kreditové ohodnocení efektivity návrhu chlazení.
Specifické kriteriální meze
Do kriteriálních mezí vstupuje výsledné kreditové ohodnocení chlazení KCHL.
Tab.CHL.1: Kriteriální meze pro CHL Chlazení
| Výsledné kreditové ohodnocení KCHL | Body |
| 0 | 0 |
| 10 | 10 |
Mezilehlé hodnoty se lineárně interpolují.
Otázky a odpovědi
Tato sekce slouží ke sdílení zkušeností a zodpovídání dotazů k metodice jejími autory.
SBToolCZ: On-line metodika verze 2022. Vytištěno z webu www.sbtool.cz/online, kritérium E.CHL a modul(y) CHL.AD (vm.1), typologie: AB.
Copyright ČVUT v Praze a Národní platforma SBToolCZ.