Energianvändning i byggnader. Energibalans. Enkel metod för att beräkna energi- och effektbehov

Transkript

1 Energianvändning i byggnader. Energibalans. Enkel metod för att beräkna energi- och effektbehov Lunds universitet LTH Avd Energi och ByggnadsDesign Inst för arkitektur och byggd miljö

2 36% av den totala energiförbrukningen i Sverige används i byggnader

3 Energi och effekt Energi är alltid bevarat. Kan inte skapas, förstöras, bara omvandlas. Rörelseenergi Lägesenergi Efter den blivit det vi vill ha blir den ofta värme

4 Energi och effekt SI - enhet på energi är Joule [J] (vanligare kwh) 1 J är samma sak som 1 Ws Enhet på effekt är Watt [W] 1 W är samma sak som 1 J/s dvs 1 Ws/s

5 Energianvändning för uppvärmning, småhus Källa SCB, Energimyndigheten

6 Energianvändning för uppvärmning, flerbostadshus Källa SCB, Energimyndigheten

7 Energianvändning för uppvärmning, lokaler Källa SCB, Energimyndigheten

8 Boverkets Byggregler BBR Källa: BBR 2008

9 9 - Energihushållning OBS! Reglerna för energihushållning ändrades den 1 februari 2009 (BFS 2008:20, BBR 16). De äldre reglerna, som finns i BBR 15, får tillämpas på arbeten som kräver bygganmälan och för vilka bygganmälan görs före den 1 januari 2010, samt på arbeten som inte kräver bygganmälan om de påbörjats före den 1 januari 2010.

10

11 Byggnadens energianvändning?

12

13 U m?

14

15

16 Nya klimatzoner Klimatzon I: Norrbottens, Västerbottens och Jämtlands län. Klimatzon II: Västernorrlands, Gävleborgs, Dalarnas och Värmlands län. Klimatzon III: Västra Götalands, Jönköpings, Kronobergs, Kalmar, Östergötlands, Södermanlands, Örebro, Västmanlands, Stockholms, Uppsala, Skåne, Hallands, Blekinge och Gotlands län.

17

18

19 Passivhuskriteriet

20 Solfångare/solceller Byggnaders specifika energianvändning får reduceras med energin från solfångare eller solceller placerade på huvudbyggnad, uthus eller byggnadens tomt, i den omfattning byggnaden kan tillgodogöra sig energin.

21

22

23 Energibalans Uppvärmning Ventilationsförluster Tappvarmvatten Fastighetsel Hushållsel

24 Transmissionsförluster Värmetransport genom konstruktionsdelar Köldbryggor Q t = Q köldbryggor + ΣU j *A j

25 Beräkna U-värde Börja med att beräkna byggnadsdelens totala värmemotstånd, R tot U tot = 1/R tot R = d/λ (m 2 K/W) d = tjocklek på skiktet λ = värmeledningsförmåga för materialet R tot = R si + d/λ + R se R si är det inre och R se det yttre värmeövergångsmotståndet R si = 0.13 och R se = 0.04

26 Inhomogena material 15% träregel och 85% mineralull λ regel+min.ull = 0,15*λ träregel + 0,85* λ mineralull

27 Materialegenskaper Isolerguiden

28 Transmissionsförluster U (W/m 2,K) A (m 2 ) UA (W/K) Fönster Dörrar Vägg Tak Golv Summa:

29 Ventilation Q vent = ρ*c*q vent *(1-η) + ρ*c*q läckage ρ = luftens densitet, normalt 1,2 kg/m 3 c = luftens värmekapacitet, normalt 1000 J/kg, C q vent = uteluftsflöde, m 3 /s η = verkningsgrad för ventilationens återvinning q läckage = läckageluftflöde, m 3 /s

30

31

32 Värmeeffektbehov dimensionera värmesystem Totala värmeeffektbehovet = transmissionsförluster + ventilationsförluster [W/K] ΔT den kallaste dagen effektbehovet i W

33 Energibehov 110 kwh/m 2,år Hur gå från effekt till energi?

34

35

36 Soltillskott genom fönster Fönster ger oftast ökat värmebehov, bara om U-värdet är lågt kan värmebalansen över året bli positiv Tillskottet varierar beroende på orientering, U-värde och g-värde för glaset samt husets allmänna isolernivå (bättre hus kräver bättre fönster) Normalt kan bara en del av solinstrålningen utnyttjas, resten ger övertemperaturer

37 Normala antaganden om energianvändning i hushåll gratisvärme dvs internlaster från boende och deras användning av apparater (hushållsel) och fläktar( driftel ) Beror av antalet boende och total boyta Enl EN832 godtas 5 W/m² om landets normer inte säger annat För hus med energisnåla apparater kan 3-4 W/m² antas

38

39 Energibehov E = G * Q t+v [kwh = kkh*w/k]