nZEB

Transkrypt

nZEB

WDRAŻANIE BUDYNKÓW
NIEMAL ZERO-ENERGETYCZNYCH
W POLSCE
Prof.
Edward Szczechowiak
Politechnika Poznańska
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
Styczeń 2013
________________________________________________________________________________________________________________________
E. Szczechowiak 2013 IV FORUM BUDOWNICTWA ENERGOOSZCZĘDNEGO I PASYWNEGO BUDMA 2013
Poznań, 31. stycznia 2013
1
Zakres
• Kierunki zmian przyszłościowych
wynikające z prawodawstwa
• Budynki niemal zero-energetyczne
• Źródła energii efektywne energetycznie
• Rozwiązania budynków efektywnych
energetycznie
• Podsumowanie
________________________________________________________________________________________________________________________
2
Kierunki zmian wynikające z prawodawstwa
•
•
•
•
•
Dyrektywa w sprawie charakterystyki energetycznej
budynków – 2002/91/CE (nowelizacja 19.05.2011);
Dyrektywa w sprawie efektywności końcowego
wykorzystania energii i usług energetycznych – 2006/32/EC.
Ustawa prawo budowlane (7.07.1994 z późn. zm.) +
rozporządzenia w sprawie warunków technicznych … oraz w
sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej
budynków …
Ustawa o efektywności energetycznej (od 15.04.2011).
Efekty działania dyrektyw i ustaw – oszczędność energii w
produkcji, oszczędność energii u odbiorcy końcowego,
ograniczenie emisji, wzrost wykorzystania źródeł
odnawialnych przez członków UE (realizacja pakietu 3x20) do
roku 2020 oraz 9% do roku 2016 (białe certyfikaty)
________________________________________________________________________________________________________________________
3
Kierunki zmian wynikające z
prawodawstwa
•
•
•
•
Nowelizacja Dyrektywy (2010/31/EU) z maja 2010 w sprawie
charakterystyki energetycznej budynków wprowadza budynki
o prawie zerowym zużyciu energii (very low and close to zero
energy buildings),
Po 31.12.2020 – wszystkie nowe budynki o niemal zerowym
zużyciu energii,
Po 31.12.2018 – budynki nowe zajmowane przez władze
publiczne o niemal zerowym zużyciu energii,
Po roku 2015 – wymagania okresu przejściowego
________________________________________________________________________________________________________________________
4
Kierunki zmian wynikające z
prawodawstwa
• Budynek o niemal zerowym zużyciu energii (close to
zero energy buildings) oznacza budynek o bardzo
wysokiej efektywności energetycznej określonej
liczbowo wg jednolitej procedury (wspólne ramy do
obliczania charakterystyki energetycznej wydane przez
Komisje Europejską – 01.2012)
• Niemal zerowa lub bardzo mała ilość wymaganej energii
powinna pochodzić w bardzo wysokim procencie z
energii ze źródeł odnawialnych (w tym ze źródeł
odnawialnych wytwarzanej na miejscu lub w pobliżu
lokalizacji budynku)
________________________________________________________________________________________________________________________
5
Energia odnawialna w dyrektywie 2010/31/EU) z maja 2010
________________________________________________________________________________________________________________________
6
Wprowadzanie budynków niemal zeroenergetycznych w Europie
________________________________________________________________________________________________________________________
7
Wprowadzanie budynków niemal zeroenergetycznych (nZEB)
Budynki Pasywne (PH) = Budynki VLEB
Budynki niemal zero energetyczne (nZEB):
• nZEB = LEB + Energia odnawialna (okres przejściowy),
• nZEB = VLEB + Energia odnawialna (docelowo).
________________________________________________________________________________________________________________________
8
Wprowadzanie budynków niemal zeroenergetycznych
Budynek nZEB jako zagadnienie wielokryterialne
________________________________________________________________________________________________________________________
9
Definicje budynków (nZEB, ZEB):
• ze względu na lokalizację,
• ze względu na źródło energii,
• ze względu na emisję CO2 (łącznie z budową lub
nie),
• ze względu na koszty w cyklu życia (minimalny
koszt globalny).
Określenie poziomu zużycia energii dla zdefiniowania nZEB –
w oparciu o minimalny koszt globalny
________________________________________________________________________________________________________________________
10
Budynek nZEB – projektowanie zintegrowane
________________________________________________________________________________________________________________________
11
Budynek nZEB – zasady analizy i projektowania
________________________________________________________________________________________________________________________
12
Budynki niemal zero energetyczne (nZEB):
• nZEB = LEB + Energia odnawialna,
• nZEB = VLEB + Energia odnawialna.
Określenie wartości EPmax:
• wg ram metodologii porównawczej do obliczania
poziomu kosztu optymalnego minimalnych wymagań
energetycznych dla budynków i elementów budynków
(suplement do Dyrektywy 201/31/EU)
• w oparciu o wymagania krajowe (koszty inwestycyjne i
koszty eksploatacyjne – w tym ceny energii),
• metoda optymalnych kosztów globalnych (obliczenia dla
okresu 20 lat dla budynków niemieszkalnych lub 30 lat
dla budynków mieszkalnych),
• dla wybranych typów budynków.
________________________________________________________________________________________________________________________
13
Określenie wartości docelowych EPmax dla nZEB:
• zgodnie z dyrektywą – wg ustaleń krajowych,
• w oparciu w krajowe wskaźniki nakładu energii
pierwotnej:
• paliwa kopalne – 1,1;
• energia słoneczna termiczna – 0,0;
• energia elektryczna sieciowa – 3,0;
• ciepło sieciowe – 0,2 – 1,3;
• biomasa – 0,2;
• energia elektryczna – kolektory PV – 0,7;
• wartości EPmax - jak dla budynku pasywnego
(VLEB) + OZE):
• Budynek bez chłodzenia (co+cw) – 40-60 kWh/(m2a);
• Budynek z chłodzeniem – 50-80 kWh/(m2a);
• Budynek z chłodzeniem i oświetleniem – 70-100 kWh/(m2a).
________________________________________________________________________________________________________________________
14
Wdrożenie budynków
o niemal zerowym zużyciu energii
•
Wartości optymalne EP oraz EK zależą od kosztu globalnego w cyklu życia
(20 lub 30 lat) – wg Suplementu Komisji Europejskiej do Dyrektywy
2010/31/EU oraz PN-EN 15459 Charakterystyka energetyczna budynków
– Ekonomiczna ocena instalacji energetycznych budynków
________________________________________________________________________________________________________________________
15
Wdrożenie budynków
o niemal zerowym zużyciu energii
•
Wartości optymalne EP oraz EK zależą od kosztu globalnego w cyklu życia
(20 lub 30 lat) – wg PN-EN 15459 Charakterystyka energetyczna
budynków – Ekonomiczna ocena instalacji energetycznych budynków
________________________________________________________________________________________________________________________
16
Oznaczenia: 1 - koszt globalny – 2012, 2 – koszt globalny 2015,
3 – koszt inwestycyjny 2012, 4 – koszt inwestycyjny - 2015
________________________________________________________________________________________________________________________
17
Wdrożenie budynków nZEB
• Wartości EP oraz EK zależą od kosztu w cyklu życia (20 lub
30 lat)
Przykładowe obliczenie skumulowanych kosztów zdyskontowanych dla budynku
mieszkalnego jednorodzinnego:
a) z kotłownią gazową
b) z kotłownią gazową i kolektorem słonecznym
________________________________________________________________________________________________________________________
1818
Zasady bilansowania budynku niemal zeroenergetycznego (nZEB)
________________________________________________________________________________________________________________________
19
Bilansowanie budynku niemal zeroenergetycznego (nZEB)
________________________________________________________________________________________________________________________
20
Bilansowanie budynku niemal zeroenergetycznego (nZEB)
________________________________________________________________________________________________________________________
21
Zasady analizy energetycznej budynek + HVAC
________________________________________________________________________________________________________________________
22
________________________________________________________________________________________________________________________
23
________________________________________________________________________________________________________________________
24
Zasady wprowadzenia OZE
Ochrona cieplna budynku + HVAC oraz wykorzystanie OŹE
Ochrony cieplna
i szczelność
budynku
HVAC + UMOŻLIWIENIE lub
1 – redukcja zapotrzebowania energii
2 – udział energii odnawialnej
lepsza efektywność wykorzystania
odnawialnych źródeł energii
S Y N E R G I A
________________________________________________________________________________________________________________________
25
Wykorzystanie energii odnawialnej
w budynku dla osiągnięcia nZEB
________________________________________________________________________________________________________________________
26
Konfiguracje rozwiązań dla budynków jednorodzinnych
________________________________________________________________________________________________________________________
27
Konfiguracje rozwiązań dla budynków wielorodzinnychch
________________________________________________________________________________________________________________________
28
• Polska 2016-2021 (propozycja):
EPmax [kWh/m2a]
2016
2021 (2019)
• Budynki jednorodzinne
90-95
40-50
• Budynki wielorodzinne
80-85
40-60
• Budynki zam. zbiorowego 95-100
50-70
•
•
•
Uwaga: EPmax dot. ogrzewania, wentylacji i ciepłej wody, uzyskane z
obliczeń wg metody optymalnego kosztu globalnego.
Przyspieszenie wprowadzanie OZE wymaga dodatkowych środków
finansowych z budżetu państwa lub funduszy np. NFOŚ, WFOŚ.
Zasady wdrożenia i przyjęte wartości EP max – działanie MTBiGM.
________________________________________________________________________________________________________________________
29
Efekty oszczędnościowe dla odbiorcy końcowego
________________________________________________________________________________________________________________________
30
Dostarczanie energii odnawialnej
do budynku
Centralnie
Granica oceny systemowej
obejmuje źródło energii
systemu ciepłowniczego
oraz sieć przesyłową
Lokalnie
Granica oceny systemowej
obejmuje źródło energii
w budynku
________________________________________________________________________________________________________________________
31
Odnawialne źródła energii
w miejskich systemach
ciepłowniczych
• Biomasa
• Biogaz
• Energia słoneczna
• Kogeneracja
• Pompy ciepła
Zmniejszenie współczynnika
nakładu nieodnawialnej
energii pierwotnej
Poprawa
charakterystyki energetycznej
wszystkich odbiorców ciepła
________________________________________________________________________________________________________________________
32
w indywidualnych budynkach
Ciepło
• Biomasa
• Energia słoneczna
• Cieki wodne i grunt (PC)
muratordom.pl
________________________________________________________________________________________________________________________
33
w indywidualnych budynkach
Energia
elektryczna
• Energia wiatru
• Energia słoneczna (PV)
________________________________________________________________________________________________________________________
34
Współczynniki nakładu nieodnawialnej
energii pierwotnej dla systemu ciepłowniczego
(CHP) – zasada obliczeń
Wg metodologii
opracowanej przez
Komitet Techniczny
CEN/TC 228 (DIN V
4701/T.10).
________________________________________________________________________________________________________________________
35
Nowoczesne układy skojarzone
– technologie wielopaliwowe (1)
CHP Horsens Dania – 1992
Waste-fired CHP Plant
Elektrociepłownia średniej mocy CHP Horsens/Dania:
• Moc nominalna 35 MWe i 45 MWth;
• Paliwo – odpady komunalne 2x 5 Mg/h oraz gaz ziemny 5500 m3/h.
Produkcja w roku 2006:
• Ciepło – 240500 MWhth;
• Energia elektryczna – 124000 MWhe;
• Zużycie paliwa: odpady komunalne – 58778 Mg, gaz ziemny – 21 mln m3.
Wskaźnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej dla produkcji ciepła:
wP = 0,43.
Kocioł gazowy – wp = 1,1.
________________________________________________________________________________________________________________________
36
– technologie wielopaliwowe (2)
CHP Odense Dania – 2005
Waste-fired CHP Plant
Elektrociepłownia średniej mocy CHP Odense/Dania:
• Moc nominalna 24 MWe i 29 + 35 MWth;
• Paliwo – odpady komunalne 2x 8 Mg/h oraz 1x 16 Mg/h.
Produkcja w roku 2005:
• Ciepło – 543000 MWh;
• Energia elektryczna 173000 MWh;
• Zużycie paliwa: odpady komunalne – 268000 Mg, olej opałowy – 566 Nm3.
Wskaźnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej dla produkcji ciepła:
wP = 0,12.
________________________________________________________________________________________________________________________
37
– wskaźniki oceny
DREWAG Dresden 2009
________________________________________________________________________________________________________________________
38
Podsumowanie
• Celowość wznoszenia budynków niemal
zero-energetycznych:
– Niezbędne dla przyszłości budownictwa
– Realizacja idei zrównoważonego rozwoju
– Obniżenie zużycia nieodnawialnej energii
pierwotnej
– Obniżenie emisji CO2 i innych zanieczyszczeń do
środowiska
– Poprawa komfortu cieplnego w pomieszczeniach
– Obniżenie szkód substancji budowlanej i wzrost
trwałości budynków
– Niskie koszty eksploatacyjne
________________________________________________________________________________________________________________________
39
WDRAŻANIE BUDYNKÓW
NIEMAL ZERO-ENERGETYCZNYCH
W POLSCE
Dziękuję za uwagę
________________________________________________________________________________________________________________________
40

nZEB

Transkrypt

Podobne dokumenty

Zaproszenie na Targi Budownictwa i Architektury BUDMA, 7 – 10

Zaproszenie

Odnawialne Źródła Energii – pilotażowy projekt przygotowujący

Portal Budownictwa Pasywnego dom pasywny bydynki pasywne domy

Serdecznie zapraszamy na: „Kongres budownictwa

Energooszczędność - przyszłość budownictwa

Budma 2009, krótkie podsumowanie.

RENEXPO Poland 2016