E.CHL Chlazení (UNI vk.1)

E.CHL Chlazení

Verze metodiky 2022, typologie UNI.

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: UNI.
Copyright ČVUT v Praze a Národní platforma SBToolCZ.

Napsat komentář

Zde můžete položit dotaz nebo vložit komentář k uvedenému kritériu.

Komentáře v online metodice SBToolCZ podléhají schválení administrátorů metodiky, slouží k dovysvětlení hodnocení, nikoliv k volné diskuzi.