5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční...
Transcript of 5. WORKSHOP STUDENTŮ DOKTORSKÉHO STUDIAtzb.fsv.cvut.cz/files/wphd/sbornik-_5_wphdtzb.pdfRoční...
16.3.2012
1
ČVUT v Praze, Fakulta stavební
Katedra technických zařízení budov
5. WORKSHOP STUDENTŮ
DOKTORSKÉHO STUDIA6.3. 2012 Praha
1
Obsah
2
PrezentaceIng. Lukáš Emingr
Ing. Lukáš Hrnčíř
Ing. Kristýna Smutná
Ing. Filip Jordán
Ing. arch. Martin Kny
Ing. Natalya Korostina
Ing.Pavel Kvasnička
Ing. Miloš Dolník
Ing. Petra Nezdarová
Michaela Patakiová
Ing. Zuzana Šestáková
Ing. Arch. Kristýna Valoušková
Ing. Veronika Vašatová
Ing. Kristýna Vavřinová
Ing. Lenka Zuská
Ing. Lucie Dobiášová
16.3.2012
2
Lukáš Emingr
ČVUT v Prazekatedra TZB, Fakulta stavební
Workshop katedry K1256.3.2012
Lukáš Emingre-mail: [email protected]
tel: +420736251582
§ Úvod• nástup ke studiu 1.3.2007
• 1/2009 – 6/2009 přerušení studia
• kombinovaná forma studia
• vedoucí práce: prof. Ing. Karel Kabele, CSc.
• SDZ složena – 31.5.2011
16.3.2012
3
§ Studijní plánPŘEDMĚT STAV
Energetický audit splněno
Požárně bezpečnostní zařízení splněno
Modelování energetických systémů budov 3
splněno
Teorie vnitřního prostředí budov splněno
Vnitřní prostředí a architektura splněno
Vzduchotechnické systémy moderních budov
splněno
Angličtina splněno
Němčina téměř splněno
§ Plán pro dokončení studia1) Dokončení posledního povinného předmětu
20122) Dopracování dizertační práce – 20123) Obhajoba dizertační práce – 2012/2013
6
16.3.2012
4
§ Osnova práce Commissioning• Rešerše stávajících monitorovacích systémů na trhu• Průzkum trhu – poptávka po hodnotícím systému• Přehled současné platné legislativy, předpisy revizí• Vytvoření přehledu kontrol a způsobu údržby – předpisy dodavatelů
a výrobců (srovnání)• Tabulkové shrnutí předepsaných kontrol• Seznam zařízení zahrnutých do metodiky• Stanovení klíčových hodnotících parametrů – KPI• Metodika pro hodnocení funkce již realizovaných TZB systémů• Analýza nejfrekventovanějších chyb a problémů• Návrh nápravných opatření• Ekonomická analýza rentability údržby systémů TZB
§ Facility management – v realitě
8
Technický•provoz a údržba technologií•pravidelné kontroly a revize•vedení provozní dokumentace•opravy a havarijní stavy•velín
Administrativní•právní poradenství•správa smluv• řízení garančních závad•optimalizace provozních nákladů•vedení PD, plán odpadového hosp.
Energetický•správa smluv a dokladů•dodávka a distribuce médií•provádění odečtů a vyhodnocování
účinnosti zařízení•kontrola dodavatelských faktur
Infrastrukturální•ostraha•úklid, sněhový úklid•údržba zeleně•IT, kancelářské práce•podatelna, pošta, call centra
FM
16.3.2012
5
§ Ekonomická náročnost provozování budov
9
§ Využití BCS – Building kontrol systém pro EPBD certifikaci
• zkušební provoz budov, který ukáže odlišnosti a chyby mezi měřenými a vypočtenými hodnotami
• shromažďování provozních ukazatelů z oblasti energie do centrálního úložiště pro následné využití k optimalizaci návrhu zařízení
• porovnání měřených hodnot v reálném čase a s ohledem na vnější klimatické podmínky v konkrétní dobu
• zobrazit historická data porovnávat trendy a identifikovat opatření k nápravě
• vytvoření budoucích scénářů pro lepší plánování s prediktivní analýzy
10
16.3.2012
6
Děkuji za pozornost
Ing.Lukáš Emingre-mail: [email protected]
tel: +420736251582
Workshopkatedry TZB
Jméno: Ing. Lukáš HrnčířŠkolitel: Ing. Daniel Adamovský, Ph.D.
16.3.2012
7
Studijní plán
• Matematické modelování ve stavební fyzice• Vzduchotechnické systémy moderních budov• Aplikovaná termomechanika• Obnovitelné a netradiční zdroje energie pro
vytápění a větrání• Teorie vnitřního prostředí• Modelování energetických systémů budov III
Dosavadní působení na katedře
• Čtvrtým semestrem na katedře• Vedení cvičení z předmětu Energetické a ekologické systémy budov 2Technické zařízení budov 2• Projekt: Parametrická studie vlivu PCM na
vnitřní prostředí
16.3.2012
8
Téma a pokrok v doktorské práci
→ Problema ka větrání velkokapacitních prostor (velkoprostorových kanceláří OPEN- space)
→Vliv PCM na vnitřní prostředí
Práce v zimním semestru
• SGS: Parametrická studie vlivu PCM na vnitřní prostředí
1) Předběžný pokus průběhu vnitřních teplot v s malým vzorkem PCM
16.3.2012
9
16.3.2012
10
Práce v zimním semestru
2) Příprava laboratoře a polykarbonátových desek
16.3.2012
11
16.3.2012
12
Výsledky z měření
16.3.2012
13
Plány na letní semestr
• Udělat zbytek zkoušek + zkoušku z anglického jazyka
• Věnovat se analýze dat naměřených v laboratoři
• Článek do odborného časopisu
Děkuji za pozornost
16.3.2012
14
Workshop studentů Ph.D.
Ing. Kristýna Smutná
ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov
6.3.2012
Úvod• Počátek studia: březen 2010
• Školitel: doc. Ing. Karel Papež CSc.
• Výchozí téma: Optimalizace vzduchotechnických soustav
• Stav studia: zapsáno 6 předmětů – 3 předměty splněny
• Výuka: LS 2011/12 – EEB2
ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov
Kristýna Smutná 6.3.2012
16.3.2012
15
Publikační činnost - ZS 2011 • Letní škola TZB 2011 - Český Šternberk, ČR• Téma příspěvku: Využití energie země pro vytápění a
chlazení v budovách
• Vnútorná klíma 2011 - Tatranská Lomnica, SR• Téma příspěvku: Využití zemního výměníku pro předehřev a
předchlazení a větracího vzduchu v admin. Budovách
• Český instalatér • Téma příspěvku: Zemní výměník jako zdroj pro předehřev a
předchlazení větracího vzduchu
ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov
Kristýna Smutná 6.3.2012
Nadcházející publikace - LS 2012 • Topenářství, instalace
• Klimatizace a větrání 2012 - Praha
• Alternativní zdroje energie 2012- Kroměříž
• IX. International Scientific Conference, Košice, SR
ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov
Kristýna Smutná 6.3.2012
16.3.2012
16
• SGS – Testování novýchtechnologií pro zajištěnívnitřního prostředí budov• Měření VZT výustí v
laboratorních podmínkách laboratoře TZB• Volba měřícího postupu• Instalace VZT vyústí• Příprava měřící sestavy,
zprovoznění celého systému
Věda a výzkum
ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov
Kristýna Smutná 5.3.2012
• Měření obrazu proudění • Zpracování výsledků• Zobrazení obrazu proudění
Věda a výzkum
CTU in Prague, Faculty of Civil EngineeringKatedra technických zařízení budov
Kristýna Smutná 6.3.2012
16.3.2012
17
ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov
Kristýna Smutná 6.3.2012
a) Měření obrazu proudění - postup• 3 typy distribučních elementů
• Difúzní anemostat IMOS – 300 x 300 mm
• Štěrbinová výusť IMOS – dl. 600 mm• Talířový ventil – ø 160
• Síť bodů ve svislé rovině řezu elementu viz. další obrázky
• Použita nízko rychlostní termoanemometrická čidla SENSOANEMO 5100SF
ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov
Kristýna Smutná 6.3.2012
• Požadavky nařízení vlády č. 361/2007
Třída práce
Energetický výdej M [W.m-2]
Operativní teplota to Rychlost proudění
[m.s-1]to,min to,opt to,max
I ≤ 80 20 22 ± 2 28 0,1 až 0,2
IIa 81 až 105 18 20 ± 2 27 0,1 až 0,2
IIb 106 až 130 14 16 ± 2 26 0,2 až 0,3
IIIa 131 až 160 10 12 ± 2 26 0,2 až 0,3
IIIb 161 až 200 10 12 ± 2 26 0,2 až 0,3
16.3.2012
18
ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov
Kristýna Smutná 6.3.2012
b) Výsledky měřeníi. Difúzní anemostat IMOS-ADQ-PK-300 – 150 m3/h
ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov
Kristýna Smutná 6.3.2012
b) Výsledky měřeníii. Štěrbinová výusť IMOS–SV S–K–7,5–B-600 - 70 m3/h
16.3.2012
19
ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov
Kristýna Smutná 6.3.2012
b) Výsledky měřeníiii. Talířový ventil KE 160 – 70 m3/h
Cíle pro další semestr• Dokončení 3 zapsaných předmětů do srpna 2012
odborná rozprava• Pokračování v laboratorním měření
• Vliv Coanda efektu • Vířivý anemostat • Štěrbinová vyústka• Talířový ventil
• Měření v reálných podmínkách• Kanceláře katedry TZB
ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov
Kristýna Smutná 8.3.2011
16.3.2012
20
Děkuji za pozornost
ČVUT v Praze, Fakulta stavebníKatedra technických zařízení budov
6.3.2012Kristýna Smutná
Human Performance in Terms ofoptimal Thermal Comfrot
Produktivita člověka z pohledu optimálního teplotního komfortu
Ing. Filip JordánProf. Ing. Miloslav Jokl, DrSc.
6. března 2012
16.3.2012
21
Obsah prezentace
• Úvod do problematiky
• Teplotní komfort a řízení systémů TZB
• Experimentální část DP
• Diskuze
Úvod do problematiky• Navržený systém hodnocení vycházející z
fyziologie lidského organismu• Definovaný vztah optimální operativní teploty,
aktivity člověka a tepelného odporu oděvu• Definován rozsah tepelného komfortu (počátku
třesu a počátek pocení)• Definován vztah tepelného komfortu a
psychologie člověka (rozsah -22,5 až 22,5 dTh)• Soulad s návrhem novely vládního nařízení č.
68/2010 Sb.
16.3.2012
22
Úvod do problematiky
16.3.2012
23
Teplotní komfort a řízení systémů TZB
• V praxi převažuje řízení dle teploty vzduchu– nezahrnuje vliv radiace (např. podlahové výtápění, sálavé
panely)– vliv umístění snímače teploty
• Využití operativní teploty pro řízení– problematika volby snímače a jeho umístění do prostoru– alternativy snímače operativní teploty (fyzikální model,
gray box, black box) – hybridní snímač (operativní teplota měřena u obalové
konstrukce např. strop, teplota povrchu konstrukce měřena a dle geometrie místnosti odvozena „hybridní operativní teplota“)
Teplotní komfort a řízení systémů TZB
Řízení teplotního komfortu akčními členy na základě signálů:• skoková regulace I/O (zapnuto/vypnuto)• plynulá regulace 0 - 10 V / 0(4) – 20 mA
Základní přístupy k řízení:• termostat s hysterezí• PID regulace• řízení s využitím fuzzy logiky
16.3.2012
24
Experimentální část DP
• Získána podpora v rámci grantu SGS12/009/OHK1/1T/11 Řízení teplotního komfortu prostoru operativní teplotou
Cíle:• Porovnat teploty vzduchu a operativní teploty pro různé konfigurace
vytápění místnosti (vytápění podlahou a stěnami, teplovodním konvektorem) a rozmístění snímačů
• Provést porovnání energetické náročnosti a kvality tepelného komfortu pro řízení konvektorového vytápění na základě teploty vzduchu a operativní teploty
Experimentální část DPVybavení:• USB zařízení pro sběr dat a řízení LabJack U3HV
(až 16x 12 bit analogový vstup, 2x analogový výstup, atd.)• PC pro řízení a sběr dat 10˝ NB ASUS EEE PC 1011PX• Software LabView (licence pro ČVUT)• Zařízení laboratoře TZB (konvektor, klimatická komora)• Termoelektrická 24V (ABB - Kobra®) a servomotorová 0-10V / 24V
(SIEMENS SSA61) hlavice pro konvektor • Drobný elektrotechnický materiál (10x Pt100, 24V zdroj, atd.)
16.3.2012
26
Solární systémy s dlouhodobou akumulací tepla
Student: Martin KnyŠkolitel: Ing. Miroslav Urban Ph.D.
Workshop studentů Ph.D. katedry TZB 6.3.2012
Zahájení studia: únor 2011
Zimní semestr 2011/2012 • Splněn předmět:Vzduchotechnické systémy moderních budov (FSv, prof. Jokl)• Výuka: EEB2
Letní semestr 2012• Zapsán předmět:Energetický audit (FSv, prof. Kabele)• Výuka: TBA2
16.3.2012
27
Uplynulý semestr
Nadále sledována systémy využívající dlouhodobé akumulace tepla
• Slatiňany
• Moravský Krumlov
Započato modelování systémů pomocí programu TRNSYS
Slatiňany
Provedeno vyhodnocení dat z roku 2011
• rekordního solárního pokrytí 77%
• maximální teploty v zásobníku – 52.0 °C
• maximálních solární zisky kolektorového pole – 78,6 MWh
• maximální tepelné ztráty zásobníku - 43,5 MWh
Analýza tepelných ztrát zásobníku
16.3.2012
28
SlatiňanyAnalýza příčin zvýšených tepelných ztrát zásobníku
Dne 7.12.2011 provedeno termovizní měření.
Zjištěny významné úniky tepla v horní části zásobníku
Hlavní příčinou stavu je pravděpodobně prodění vzduchu v souvrství pláště
Slatiňany
Vzduch vniká do souvrství pláště ve spodní části, dostává se do kontaktu s vlastní stěnou zásobník, ohřívá se, stoupá vzhůru a vystupuje pod střechou.
V tepelné izolaci je pravděpodobně přítomno množství dutin a netěsností.
M. Rychtařík, Projekt solárního systému ve Slatiňanech, 1996
16.3.2012
29
Slatiňany
Významný podíl prodění na celkových tepelných ztrátách potvrdilo také vyhodnocení průběhu tepelných ztrát v závislosti na teplotním rozdílu (nádrž x exteriér)
Proudění vzduchu souvrstvím pláště způsobuje celkově cca 50% tepelných ztrát.
Měrné tepelné ztráta v závislosti na teplotním rozdílu
0
50
100
150
200
250
300
0 5 10 15 20 25 30 35 40teplotní rozdíl zásobník x exteriér (K)
měr
ná z
trát
a (W
/K)
ztráta
Lineární(ztráta)
Moravský Krumlov
Tepelné čerpadlo země voda 12 KW (plošný kolektor), Solární kolektory 20 m2
Pohotovostní zásobník 800 litrů , Akumulační zásobník 30 m3
Na podzim 2011 další úpravy systému, výsledkem je v současné době nefunkční systém dlouhodobé akumulace
Přínos akumulace nelze hodnotit
www.voral.name
16.3.2012
30
Moravský Krumlov schéma systému
www.voral.name
Moravský Krumlov
Lze hodnotit pouze účinnost kolektorového pole v jeho vliv na vzestup topného faktoru tepelného čerpadla
Roční zisk kolektorů – 430 KWh/m2 (2011)
Vysoké měrné zisky kolektorů v zimním období - 36 KWh/m2 (únor 2012) Slatiňany 12 KWh/m2, běžný systém pro přípravu TV pod 10 KWh/m2
Teploty v akumulačním zásobníku (1.III. 2011 až 1.III 2012)www.voral.name
Při intenzitě záření 200 až 500 W/m2 výhodné zapojení kolektorů do okruhu tepleného čerpadla.
Vzestup topného faktoru z cca 2 až na cca 3.
16.3.2012
31
Modelování systémů pomocí programu TRNSYS
Hledání nejlepších způsobů modelování systémů, zejména jejich zásobníků.
V programu dostupno několik modelů zásobníků (tři základní – Type 4, Type 60, a Type 534)
Zpracován model objektu z Diplomové práce - Objem zásobníku 415 m3, plocha kolektorů 274 m2, počet bytů: 16, podlahové vytápění, nucené větrání)
(podrobný model objektu, zásobník Type 60, Klimatická data Praha)
Modelování systémů pomocí programu TRNSYS
Průběh teplot v zásobníku
Solární pokrytí „pouze“ 81%, zisk kolektorů 260 KWh/m2.rok
Malá teplotní stratifikace v nádrži snižuje celkovou účinnost systému.
Nutno namodelovat více vnitřních výměníků a optimalizovat nabíjení zásobníku.
16.3.2012
32
Prezentace výsledků
Konference Juniorstav 2012: Brno, 26.1.2012
Představení možností dlouhodobé akumulace tepla, popis systému ve Slatiňanech.
Článek v časopise Topenářství instalace
Analýza provozu systému ve Slatiňanech (článek schválen)
Konference Alternativní zdroje energie: Kroměříž, 10 – 12.6. 2012
Komplexní zhodnocení systému ve Slatiňanech (schválen abstrakt příspěvku)
Konference Simulace budov a techniky prostředí 2012: Praha, podzim 2012
Modelování dlouhodobé akumulace v programu Trnsys
Další vývoj…
• Pokračující sledování a hodnocení reálních instalací ve Slatiňanech a Moravském Krumlově
• Možná spolupráce při úpravách systému ve Slatiňanech
• Modelování systémů v programu TRNSYS – stanovení optimální koncepce modelu systému a vlastního zásobníku
• Práce na uděleném grantu SGS: Solární systémy s dlouhodobou akumulací tepla - analýza a optimalizace
16.3.2012
33
Děkuji za pozornost.
Workshop 2012
Natalya KorostinaŠkolitel: doc. Ing. Karel Papež, CSc
Natalya KorostinaŠkolitel: doc. Ing. Karel Papež, CSc
16.3.2012
34
Individuální studijní plánDatum nástupu 1.10.2009
• 125TZ6 Modelování energ.systémů budov• D25VSB Vzduchotechnické syst. moderních
budov• 025VPA Vnitřní prostředí a architektura• 125EUA Energetický audit• D05EKT Ekonomické teorie• D25TPB Teorie vnitřního prostředí budov
Název disertační práce
Efektivní výužití solární energii
Solární absorpční chlazení(kombinace se solárním topením a ohřevem užitkové vody)
16.3.2012
35
Studentská grantová soutěž ČVUT
Výzkumná práce“Ekonomická analýza chladícícho absorpčního
solárního systemu”Výpočty byly provedeny pomocí software
Polysun: Polysun Solar Cooling Software, který poskytnula společnost Vela Solaris.
Účelem práce je analýza solárního systému malého meřítka z hospodářského a technického hlediska pro různá klimatická pásma, prostřednictvím simuláce několik variant s různým počtem solárních kolektorů, úhlem sklonu kolektoru ( v závislosti na lokalitě budovy) a velikostí nádrže
16.3.2012
36
Aplikace tepelného solárního chlazení v kombinaci se solárním topením a přípravou užitkové vody
Ekonomická analýza
16.3.2012
37
Schémata solarního systému chlazení
Absorption chiller, wet recoolerAbsorption chiller, wet recooler, heat storage tank, hot water tank
Schémata solarního systému chlazeníAbsorption chiller, wet recooler, heat storage tank, hot water tank, cold storage tank
Absorption chiller, wet recooler, heat storage tank, hot water tank, cold storage tank
16.3.2012
38
Schémata solarního systému chlazeníAbsorption chiller, wet recooler, heat storage tank, hot water tank Absorption chiller, dry recooler
Děkuji za pozornost
16.3.2012
39
Předpokládané téma práce
ANALÝZA PROVOZU ZDROJŮ ENERGIE (Kondenzační plynové kotle v RD s některými z
obnovitelných zdrojů energie)
Školitel: Doc.Ing.Michal KABRHEL, Ph.D.Student: Ing.Pavel Kvasnička
ZAPSANÉ PŘEDMĚTY
Technické zařízení budov splněnoObnovitelné zdroje energie splněnoVnitřní prostředí a architektura splněnoEnergetický audit 2012Anglický jazyk 2013Německý jazyk
a dle volby a potřeby další
16.3.2012
40
ZKUŠENOSTI A PRAXE
Prodejní dovednostiPoradenská služba - projektantům
- instalatér.firmám - staveb.firmám- konečným zákazníkům
Prezentace a školeníPříprava a korektury technických materiálů, návodů, projekčních podkladů, článků, …Absolvované 4 denní školení AVTČ
Měření na soboru RD ve Vestci PZ
Soubor vznikal v létech 2003-2007
Obsahuje 35 ŘRD a 14 samost.RD
Všechny domy vytápí a ohřívají TV plynovými kotli různé úrovně
- Některé mají klasické kombinované kotle
- Některé domy mají kotel se zásobníkem
- Některé vytápí kondenzačními kotli
- Některé mají i solární systém
16.3.2012
41
Účinnost a optimal.provozukondenzačních kotlů v RDje závislápředevším na:
- teplotě spalin- teplotě zpátečky- teplotě topné vody- velikosti otop.ploch- hydraulickém syst.- způsobu regulace
Kondenzační kotel v RD s ohřevem TV
16.3.2012
42
Kondenzační kotel ve spojení se zásobníkem s vrstveným ohřevem TV
Detailní měření na kondenzačním kotli
Analyzátorem spalin
- teplota spalin
- teplota na výstupu
- teplota zpátečky
- teplota místnosti
- normovaný stupeň využití (účinnost)
- přebytek vzduchu „LAMBDA“, CO, CO2
16.3.2012
43
Porovnávání skutečné spotřeby plynu v obdob-ném domě s klasickým kombinovaným kotlem
Porovnávání skutečné spotřeby plynu dalších sobě podobných domů s klasickým nebo konden. kotlem se zásob.TV nebo se solárním zásob. TV
16.3.2012
44
Porovnávání skutečné spotřeby plynu dalších sobě podobných domů s klasickým nebo konden. kotlem se zásob.TV nebo se solárním zásob. TV
Kondenzační kotle ve spojení se solárními systémy pro přípravu teplé vody
16.3.2012
45
Kondenzační kotel ve spojení se solárními systémypro přípravu teplé vody
Kondenzační kotel ve spojení s vrstveným ohřevem TV v kombinaci se solárním ohřevem
16.3.2012
46
Optimalizace chodu kondenzačního kotle při solární přípravě TV
• Solární energie zehřeje kolektory. • Energie je přenesena do zásobníku TV.• ISM modul s využitím patentovaného
algoritmu odhaduje solární zisky.• Díky spojení Heatronic III - bus systému
Fx regulace je kondenz. kotel včas informován o dostatečném množství solární energie.
• Řídící jednotka kotle pak následně redukuje nastavení teploty TV v závislosti na stupni solárního pokrytí a zisku s cílem minimalizování nezbytného ohřevu horní části zásobníku TV plynovým kotlem.
Snížená spotřeba energie při solární přípravě TV
a podpoře vytápění
16.3.2012
47
Plynový (kondenzační) kotel ve spojení s tepelným čerpadlem (vzduch-voda)
DĚKUJI ZA POZORNOST
16.3.2012
48
Ing. Miloš Dolník
Téma: Využití biomasy jako obnovitelného zdroje energie
Dle způsobu zpracování
§ Spalování a zplyňování (suché procesy)§ Vyhnívání → bioplyn / fermentace → alkohol (mokré procesy)§ Lisování olejů → následná úprava na na u
Dle původu hmoty
§ Lesní § Zemědělsk᧠Ostatní zbytková
Předpokládaný vývoj využití biomasy
Biomasa - rozdělení
16.3.2012
49
§ Pracuji na článku, který se bude zabývat srovnáním stále oblíbenějších
krbových vložek s teplovodním výměníkem a klasických kotlů
§ Cílem je popsat výhody a nevýhody
§ Připravit doporučená schémata zapojení
Kotel na dřevo x krbová vložka
§ Vytvoření přehledu všech využitelných druhů biomasy v ČR spolu s určením jejich potenciálu – zvláště pak pro Ústecký kraj
§ Splnit předměty:
§ Obnovitelné a netradiční zdroje energie pro vytápění
§ Energetický audit
§ Alternativní zdroje energie (doc. Matuška – strojní fakulta)
§ Modelování tep. a vlhkostních jevů v budovách
Cíle mé práce pro letošní rok
16.3.2012
50
Děkuji za vaši pozornost
DOBA NÁVRATNOSTI ZABUDOVANÉ ENERGIE SOLÁRNÍCH TERMICKÝCH SYSTÉMŮ
A JEJÍ VYUŽITÍ PRO OPTIMALIZACI NĚKTERÝCH PRVKŮ SOLÁRNÍ SOUSTAVY
Rámcové téma disertační práce: EFEKTIVITA SOLÁRNÍCH SYSTÉMŮ
Ing. Petra NezdarováZačátek doktorského studia: 01/10/2008
Školitel: Ing. Stanislav Frolík, Ph.D.
16.3.2012
51
Úvod
I • Vzhledem k narůstajícímu počtu instalací solárních termických systémů v ČR i ve světě, je čím dál významnější otázka celkového přínosu těchto systémů.
• Energetická návratnost solárních termických systémů:
• - doba, po kterou je nutné provozovat solární termický systém, aby se vrátila energie vložená do výroby
• skutečně využitá energie ze solárního systému• včetně provozní energie
• Metodika LCA – komplexní hodnocení, které řeší celý životní cyklus :Výroba soustavy Provoz soustavy Recyklace soustavy
• Řada parametrů, které vstupují do tohoto hodnocení, se v průběhu životnosti může změnit:
• Provoz v budově: počet obyvatel, teplota, provozní doba, provozování pouze části budovy
• Doba životnosti - zničení soustavy před koncem životnosti• Neodborné zásahy do systému• Zastínění soustavy (vlivem nových sousedních objektů,
stromů)
Hodnocení celkové energetické efektivity:
II
16.3.2012
52
• Energetická návratnost pro dobře navržené solární soustavy se pohybuje v řádech několika let, proto je pravděpodobné, že vstupní údaje po tuto dobu zůstanou stejné.
• Využití parametru energetické návratnosti:• Parametr pro optimalizaci jednotlivých prvků soustavy• Parametr pro porovnávání různých soustav• Parametr pro stanovení doby, po kterou je nutné
provozovat soustavu za projektových podmínek, abytyto systémy byly energeticky výhodné
Hodnocení energetické efektivity:
II
Popis kalkulačního nástroje
III
Příklad solárního systému pro hodnocení pomocí kalk. nástroje:
16.3.2012
53
Popis kalkulačního nástroje• Kalkulační nástroj je vytvářen v programu MS Excel• Hodinový krok výpočtu• Je zohledněna zejména energie zabudovaná v jednotlivých materiálech• Výpočet provozní energie: procentem z ročního zisku
Postup výpočtu:• Výpočet energie ze solárních kolektorů• Zadání spotřeby tepla v budově• Energie v akumulačním zásobníku • Výpočet skutečně využité energie ze solárního systému• Zabudovaná energie ve všech komponentech soustavy • Provozní energie
• => Energetická doba návratnosti celého systému
III
Popis kalkulačního nástroje
III
16.3.2012
54
Kalkulační nástroj
27 l/os.den
Návrh podle denní spotřeby TV
IV
Kalkulační nástroj
IV
16.3.2012
55
• Na základě výsledků z kalkulačního nástroje je možné udělat např. analýzu vlivu změny spotřeby teplé vody na dobu návratnosti zabudované energie:
• Pokud se po instalování soustavy sníží spotřeba teplé vody o polovinu energetická návratnost se zvýší o třetinu ze 2,04 let na 3,04 let
Vliv změny spotřeby v budově na dobu energetické návratnosti
IV
• Zdroj:• Streicher, Heidemann,
• Müller-Steinhagen. • Energy Payback Time – A Key Number for the Assessment of Thermal Solar Systems
• http://www.itw.uni-stuttgart.de/abteilungen/tzs/literatur/Eurosun04_es.pdf
Vstupní parametry
Zabudovaná energie v solárních kolektorech
Materiál m.j. Množství [MJ/m.j.] [MJ]měď [kg] 5 97 515povrch pokovený rozprašováním [m²] 1,7 19 33laminát [kg] 2 107 250akrylonitril-butadien-styren [kg] 4,3 114 494sklo [kg] 15 13 204tvrzené sklo [m²] 1,9 20 37minerální vlna [kg] 3 18 60silikon [kg] 0,3 101 34
1 626
KOLEKTOR 1
CELKEM KOLEKTOR 1
Absorbér
Rám
Krytí
Izolace
Materiál m.j. Množství [MJ/m.j.] [MJ]měď [kg] 5 97 515galvanické pokovení (černý chrom) [m²] 1,7 45 77hliník [kg] 7 152 1 011sklo [kg] 15,3 13 204tvrzené sklo [m²] 2 20 37minerální vlna [kg] 1,7 18 30polyuretan [kg] 2 100 167silikon [kg] 0,3 101 34
2 076
KOLEKTOR 2
CELKEM KOLEKTOR 2
Absorbér
Rám
Krytí
Izolace
V
16.3.2012
56
Rozebrání plochých kolektorů - ROTEX
VI
Rozebrání plochých kolektorů - ROTEX
VI
16.3.2012
57
Rozebrání plochých kolektorů - Regulus
VI
Rozebrání plochých kolektorů - Regulus
VI
16.3.2012
58
Rozebrání plochých kolektorů -výsledky
VI
plocha kolektoru: m2 m2
plocha absorbéru: m2 m2
Hmotnost
Hmotnost na plochu kolektoru
Hmotnost na plochu absorbéru Hmotnost
Hmotnost na plochu kolektoru
Hmotnost na plochu absorbéru
[g] [g/m2] [g/m2] [g] [g/m2] [g/m2]Absorbér 2046 1023 553 3049 1173 499Zadní kryt kolektoru 2465 1233 666 2578 992 422Trubkový registr 3212 1606 868 4245 1633 695Rám kolektoru 4697 2349 1270 6575 2529 1076Těsnění (guma) 366 183 99 87 33 14Izolace 1829 914 494 6228 2395 1019Boční izolace v rámu 4730 2365 1278 - - -Zasklení 15193 7597 4106 - - -
Regulus ROTEX2
1,852,6
2,35
• Parametr energetické návratnosti může pomoci odpovědět na otázku, za jakých podmínek jsou solární systémy energeticky výhodné
• Je možné stanovit určité hranice, kdy je ještě systém efektivní: např. jak dlouho je nutné provozovat soustavu za projektových podmínek, aby se dala považovat za obnovitelný zdroj energie
• Díky jednoduchosti a vypovídající hodnotě tohoto parametru je možné jej využít pro optimalizaci nebo pro porovnávání různých soustav
• Skutečný provoz v budově má významný vliv na energetickou efektivitu soustavy
Závěr
VII
16.3.2012
59
• Grant SGS 2010 – dvouletý projekt: Optimalizace návrhu solárních systémů z hlediska zabudované energie
• Grant SGS 2012 – jednoletý projekt: Energetická návratnost solárních systémů s dlouhodobou akumulací tepla
• 22. medzinárodná konferencia Vnútorná klíma budov 2011 na tému Environmentálne a energetické hodnotenie budov. Tatranská Štrba, Slovensko :
• Kalkulační nástroj pro hodnocení energetické návratnosti solárních systémů.
Shrnutí
VII
Absolvovaná konference:
DĚKUJI ZA POZORNOST…
16.3.2012
60
Workshop studentů Ph.D. katedry TZB
Michaela PatakiováTéma disertační práce: [email protected]
Školitel: prof. Ing. Karel Kabele, CSc.
Splněné předměty
• Obnovitelné zdroje energie a životního prostředí
• Vybrané statě z požární bezpečnosti budov
• Vzduchotechnické systémy moderních budov
• Obnovitelné a netradiční zdroje energie pro vytápění a větrání
• Angličtina
16.3.2012
61
Chybějící předměty
• Modelování tepelných a vlhkostních jevů v budovách
• Modelování energetických systémů budov III• Francouzština
VÝUKA
¢ TBA 1, EEB 1¢ TBA 2, EEB 2
Uplynulý semestr
• Konference¢Vnútorná klíma budov 2011
• 1.-2.12.2011, Tatranská Lomnica• Příspěvek: Integrace krbů do energetických
systémů nízkoenergetických budov
• Letní škola TZB• 7.-9.9.2011, Český Šternberk• Příspěvek: Typy krbů a jejich využití v interiéru
16.3.2012
62
Uplynulý semestr
• Typy krbů – rozdělení podle různých hledisek¢Konstrukce krbu, umístění ohniště, předání
tepla, palivo, přívod vzduchu pro spalování • Jednoduchá simulace krbu v prostoru• Vytápění objektu krbem¢Teplovzdušné, teplovodní – výhody,
nevýhody• Krb pro ohřev teplé vody¢Kamnovec, zapojení do systému
Uplynulý semestr
• Integrace krbu do otopného systému
16.3.2012
63
Uplynulý semestr• Integrace krbu do otopného systému
objektu¢Umístění krbu¢Výkon krbu¢Teplovodní krb – zapojení s akumulační nádobou
– výhody a nevýhody¢Umístění krbu v objektech s krátkodobým a
nárazovým využitím – rychlost náběhu vytápění¢Krb v oblastech s nestálou dodávkou elektrické
energie – nezávislost teplovzdušných krbů na dodávce elektrické energie¢Krb jako jediný zdroj tepla?
Další cíle
• Alternativní možnosti využití krbu v objektech¢Jiné využití krbu než pro vytápění a ohřev
vody¢Simulace jednoho alternativního způsobu
využití
• Dokončení předmětů• Článek v odborném časopisu• Rozprava
16.3.2012
64
Děkuji za pozornost
Ing. Zuzana Šestáková
Školitel: prof. Ing. Karel Kabele, CSc.
Workshop studentů Ph.D. katedry TZB 6.3.2012
16.3.2012
65
§ zahájení doktorského studia: únor 2011
§ individuální studijní plán:- Energetický audit - splněno- Obnovitelné a netradiční zdroje energie pro vytápění a větrání - splněno- Vzduchotechnické systémy moderních budov - splněno- Teorie vnitřního prostředí - splněno- Evropské fondy, možnost spolufinancování projektů- Modelování tepelných a vlhkostních jevů v budovách
- Jazyky: Angličtina + Ruština
§ výuka: TBA2 – Technická zařízení budov 2
Plán na rok 2012
§ uplynulý semestrA. příspěvek: VNÚTORNÁ KLÍMA BUDOV 2011
název: LETNÍ OBDOBÍ V BUDOVÁCH S NÍZKOU SPOTŘEBOU ENERGIE
řešitelský tým: Ing. Z. Šestáková, prof. Ing. K. Kabele, CSc.
anotace: • Přesto, že je posouzení budov z hlediska tepelné stability v našich technických normách pevně zakotveno,
dochází často již v přípravné fázi projektu stavby k podcenění této problematiky. Při návrhu budov s nízkouspotřebou energie je pozornost v mnoha případech zaměřena převážně na minimalizací spotřeby energie navytápění a pro letní období se konstatuje, že budova splňuje požadavky normy z hlediska letní stability askutečné chování budovy v letním období se dále neřeší, případně se odkáže na možnost otevření okna.Otázkou je, zda splnění požadavků normy odpovídá skutečným požadavkům uživatelů zejména v oblasti bytovévýstavby. Slunce, jako hlavní viník obtíží v létě nepříznivě ovlivňuje tepelnou pohodu v interiérech budov. Přinávrhu budov s nízkou spotřebou energie je proto nutno použít integrovaného přístupu, který zahrnujevyhodnocení očekávaného chování budovy v průběhu celého roku. Při nedodržení tohoto přístupu můžedocházet u budov s nízkou spotřebou energie k jejich přehřívání v letním období, které vede buď k akceptovánítéto nespokojenosti uživatelem, nebo dodatečným opatřením ať v podobě instalace strojního chlazeni nebododatečnou instalací stínicích prvků snižujících tepelnou zátěž. Oba způsoby řešení tohoto následného řešenípřehřívání mají dopad na energetickou náročnost.
16.3.2012
66
§ uplynulý semestrB. Spolupráce s gymnáziem Rumburk jako hlavní konzultant při tvorbě PENB školní budovy
(evropský projekt pro SŠ – Comenius – „Ecology and Economy“)
§ uplynulý semestrC. přihláška projektu SGS 12/112/OHK1/2T/11 – 12/2011 - UDĚLEN
název: OPTIMALIZACE ÚSPORNÝCH OPATŘENÍ VEDOUCÍCH KE SNÍŽENÍ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOV
řešitelský tým: Ing. Z. Šestáková, prof. Ing. K. Kabele, CSc.
anotace: - Cílem tohoto projektu bude vytvoření hodnotícího nástroje zabývajícího se optimalizací
možných úsporných opatření vedoucích k redukci spotřeb energií v budovách. Tento nástrojbude umožňovat posuzování jednotlivých opatření mezi sebou nejen z hlediska energetického,ale také z hlediska ekonomického.
- Pro zpracování projektu, resp. vstupními parametry pro hodnotící nástroj, budou využita datapotřeb energií v budově vypočtená z dostupných výpočtových modelů. Tato data budoudoplněna o parametry (od výrobců, z měření) jednotlivých typů zdrojů pro vytápění, přípravuTV , mechanické větrání, chlazení a osvětlení včetně využití obnovitelných zdrojů energie ainvestiční a provozní náročnosti daného zdroje, soustavy či prvku.
- Do budoucna by mohly výstupy z tohoto nástroje sloužit jako podklad pro zpracování PENB,kde bude nově u stávajících objektů povinnost navrhnout opatření snižující energetickounáročnost objektu.
16.3.2012
67
§ uplynulý semestrD. přihláška projektu FRVŠ 2012 (2067/G1) – podáno 04/2011 - NEUDĚLEN
název: PŘÍRUČKA PRO ZPRACOVÁNÍ ENERGETICKÉHO AUDITU(podpora výuky předmětů zabývajících se energetickým hodnocením budov)
řešitelský tým: Ing. Z. Šestáková, Ing. J. Bartoňová, prof. Ing. K. Kabele, CSc.
obsah: - seznámení se základními metodami a nástroji pro zpracování energetického auditu včetně
jejich praktické aplikace na ukázkovém příkladu (hodnocení stávajícího stavu objektu –energetického hospodářství, návrh úsporných opatření, ekonomické a environmentálníhodnocení navržených variant) na základě platných zákonů a vyhlášek
- příručka má dále upozornit na nejčastější chyby v EA budov- nástavbová část: hodnocení budov z hlediska kvality vnitřního prostředí, z hlediska
environmentálního hodnocení, v neposlední řadě hodnocení budov dle implementovanýchpožadavků směrnice EPBD II
§ COST OPTIMUM – NÁKLADOVĚ OPTIMÁLNÍ ÚROVEŇ
• EPBD II zadává svým členským státům, aby zajistily požadované limity k dosažení nízkéenergetické náročnosti budov na takové úrovni, aby tato opatření byla ekonomickyoptimalizována.
• Tím se zajistí tzv. nákladově optimální úroveň opatření v souladu s článkem 5 – Výpočetnákladově optimálních úrovní minimálních požadavků na energetickou náročnost směrnice EPBDII
• Tato úroveň je stanovena srovnávacím výpočtem definovaných variant, které odpovídajínavrhovaným konstrukčním a technologickým řešením budovy s cílem najít ekonomickynejoptimálnější variantu
• Toto má platit pro novostavby i rekonstrukce pro všechny typy objektů
• Stávající stav : energetická náročnost mnohdy neodpovídá ekonomicky vhodnému řešení
16.3.2012
68
§ EKONOMICKÝ VÝPOČET PRO SROVNÁVACÍ ANALÝZU
• Energetické vstupy = výpočet celkové energetické náročnosti v souladu s EPBD II, tj. součetměrných hodnot dodané energie pro vytápění, přípravu TV, mechanické větrání, chlazení aosvětlení a jejich přepočet na měrnou primární energii.
• Pro výpočet se uvažuje použití obvyklých energetických výpočtů dle platných norem
• Cílem výpočtu je definovat celkové měrné náklady pro každou z definovaných variant• Ke každé variantě energetických výpočtů jsou přiřazeny:
- ekonomické parametry: jednotková cena investice jednotlivého opatření, náklady na provoz,náklady na údržbu, perioda údržby, životnost prvků- globální parametry – doba hodnocení projektu, diskontní sazba, roční růst cen energií
§ VÝPOČET CELKOVÝCH MĚRNÝCH NÁKLADŮ DLE ČSN EN 15 459
kde: Cg (T) - celkové měrné náklady pro danou variantu za dobu hodnocení T (30 let)CI - celková výše vstupní investice v počátečním okamžikuCa,i(j) - roční náklady na daný rok i pro prvek j
Roční náklady jsou definovány jako obnovovací náklady na prvek nebo soustavu a periodické náklady v roce iCa,i(j) = Cr + Cp(i)
kde:Cr - náklady na energii, roční náklady na údržbu, provozní náklady a ostatní nákladyCp(i) - periodické náklady v roce i (tj. obnova prvku po dosažení životnosti)Rd(i) - diskontní sazba pro rok iVf,t (j) - konečná hodnota prvku j na konci výpočtového hodnoceného období
ČSN EN 15459 (060405) – Energetická náročnost budov – Postupy pro ekonomické hodnocení soustav v budovách
16.3.2012
69
§ PŘÍKLAD VÝPOČTU CELKOVÝCH NÁKLADŮ PRO RŮZNÉ VARIANTY
• Dle ČSN EN 15 459 – Postupy pro ekonom. hodnocení soustav v budovách není požadavek navýpočet nákladů související s emisemi CO2 - v grafu uvedeno pouze jako možný příklad
Celkové náklady [Kč/m2]
CO2 náklady
TVosvětlení
větráníchlazenívytápění
Primární energie [kWh/m2.rok]
náklady na energie
ostatní náklady související s náklady na výstavbunáklady na údržbunáklady na instalovaná zařízení/technologie
náklady na obálku budovy
§ ZÁKLADNÍ ZÁVISLOST CELKOVÝCH MĚRNÝCH NÁKLADŮ A PRIMÁRNÍ ENERGIE PRO HLEDÁNÍ NÁKLADOVĚ OPTIMÁLNÍ ÚROVNĚ
• Srovnávací analýza , resp. hledání nákladového optima spočívá v hledánínejnižšího bodu na křivce, která je tvořena spojnicí bodů, zastupující jednotlivévarianty výpočtu.
Optimální hodnota – VAR 3
Př. 1:VAR 2 a 4 mají shodné celkové náklady, měla by být realizována VAR 2, protože má nižší primární energii.
Př.2 :VAR 1 a 2 mají shodnou primární energii, měla by být realizována VAR 2, protože má nižší celkové náklady.
16.3.2012
70
§ SROVNÁNÍ SOUČASNÉHO EKONOMICKÉHO OPTIMA A BUDOV S TÉMĚŘ NULOVOU SPOTŘEBOU ENERGIE
§
Primární energie [kWh/m2.rok]Trasa k cíli v roce 2021 (2019)
Celkové náklady [Kč/m2]
Děkuji za pozornost
Workshop studentů Ph.D. katedry TZB 6.3.2012
16.3.2012
71
INTELIGENTNÍ PROSKLENÉ FASÁDY
JMÉNO: Ing. arch. Kristýna ValouškováŠKOLITEL: Doc. Ing. Karel Papež, CSc.
ABSOLVOVANÉ PŘEDMĚTY:
* VZDUCHOTECHNICKÉ SYSTÉMY MODERNÍCH BUDOV* TECHNICKÁ ZAŘÍZENÍ BUDOV
ZAPSANÉ PŘEDMĚTY NA LETNÍ SEMESTR:
* OBALOVÉ KONSTRUKCE Z HLEDISKA STAVEBNÍ TEPELNÉ TECHNIKY
JAZYKY:
* ANGLIČTINA* FRANCOUZŠTINA
ZAPSANÉ PŘEDMĚTY V ISP:
* OBNOVITELNÉ A NETRADIČNÍ ZDROJE ENERGIE PRO VYTÁPĚNÍ A VĚTRÁNÍ
* VNITŘNÍ PROSTŘEDÍ A ARCHITEKTURA* VZDUCHOTECHNICKÉ SYSTÉMY MODERNÍCH BUDOV
16.3.2012
72
INTELIGENTNÍ PROSKLENÉ FASÁDY
ROZDĚLENÍ:• INTELIGENTNÍ JEDNOPLÁŠŤOVÉ FASÁDY
• INTELIGENTNÍ DVOUPLÁŠŤOVÉ FASÁDY
• DVOUPLÁŠŤOVÁ FASÁDA NA VÝŠKU PODLAŽÍ (PRINCIP KAZETOVÉHO OKNA)
• DVOUPLÁŠŤOVÁ FASÁDA NA VÝŠKU BUDOVY
• DVOUPLÁŠŤOVÉ ŠACHTOVÉ FASÁDY
• DVOUPLÁŠŤOVÉ FASÁDY – KLIMA HALY
INTELIGENTNÍ JEDNOPLÁŠŤOVÉ FASÁDY REŠERŠE
MESSE LEIPZIG (VELETRŽNÍ CENTRUM), Německo• Ateliér Von Gerkan Marg and Partners + Ateliér Ian Ritchie Architects
• laminované sklo složené ze dvou tabulí kaleného (tvrzeného) skla zvlášť čirého SGG OptiWhite• 75% pokryto bílým fritovým potiskem (determální sklo – taveninová glazura)
• v zimních měsících potřeba vytápění zajištěna podlahovým vytápěním (zvýšení teploty o 8°C)• přirozené větrání řízeno nasávacími otvory v úrovni paty a vypouštěcí otvory ve vrcholu klenby
• vzniká komínový efekt• v letních měsících slouží fritový potisk k regulaci slunečního záření, při vyšší teplotě než 30°C začne z hřebenu haly tryskat jemný vodní film, který než steče k patě haly, vypaří se
• velkoplošná klimatizace na principu chladících stropů - v podlahových trubkách vedena studená voda
zdroj obr.: Inteligentní skleněné fasády
16.3.2012
73
INTELIGENTNÍ DVOUPLÁŠŤOVÉ FASÁDY
• budovy představuji až 50% celkové spotřeby energie a jejich provoz se podílí na 30-40% na spotřebě celkové produkci CO2
→ DVOJITÉ FASÁDY snižují tuto spotřebu (jejich fce závislá na ročním období)
• zimní období vnitřní prostor uzavřen a funguje jako tepelný tlumič mezi budovou a vnějším prostředím – tzv. nárazníková zóna
• jarní a podzimní období díky otevíratelnému vnitřnímu a vnějšímu plášti zajištěna přirozená výměna vzduchu (důležité sluneční clony)
• letní období při teplotě vyšší než 20°C je fasáda zavřená a větrání se provádí mechanicky vzduchem o teplotě 18°C
• zvyšující vítr = zmenšuje se otevření lamel (ochrana proti slunečnímu záření)• od rychlosti větru cca 7,5 m/s vnější lamely zavřené (vzduch proudí štěrbinami mezi nimi)• v denních hodinách je vnitřní a vnější prostor uzavřen a v nočních hodinách otevřen
DVOJITÉ FASÁDY UMOŽŇUJÍ PŘIZPŮSOBIT SE MĚNÍCÍM SE DENNÍM TEPLOTNÍM PODMÍNKÁM I PODMÍNKÁM ROČNÍCH OBDOBÍ ZA PŘEDPOKLADU SNÍŽENÍ SPOTŘEBY PRIMÁRNÍ ENERGIE
INTELIGENTNÍ DVOUPLÁŠŤOVÉ FASÁDY REŠERŠE
DVOUPLÁŠŤOVÁ FASÁDA NA VÝŠKU PODLAŽÍ (PRINCIP KAZETOVÉHO OKNA)
VÝŠKOVÁ BUDOVA DÜSSELDORFER STADTTOR, Düsseldorf, Německo• Ateliér Petzinka Pink und Partner
• vnitřní fasáda tvořena dřevěným rámem vyplněným izolačním sklem s povlakem low – E (nízkoemisní sklo)
• větrací jednotky umožňují přirozené větrání a jsou připevněny na konci stropních desek – regulují proud v zimě a v létě
• střídavé umístění nasávacích a větracích jednotek – eliminace zkratových proudů mezi čerstvým venkovním vzduchem a ohřátým vzduchem v meziprostoru
• za vnějším zasklení jsou integrovány velmi odrazivé žaluzie z aluminia s g-faktorem = 0,10• možnost přirozeného větrání interiéru i ve výšce až 50 m 60% roku
zdroj obr.: Facade Construction Manual
16.3.2012
74
INTELIGENTNÍ DVOUPLÁŠŤOVÉ FASÁDY REŠERŠE
DVOUPLÁŠŤOVÁ FASÁDA NA VÝŠKU BUDOVY
ŘEDITELSTVÍ GSW, Berlín, Německo• Ateliér Sauerbruch Hutton Architects
• na vrcholu a patě pláště jsou integrovány otevíratelné lamely• proti slunci jsou zde integrovány vertikální otáčivé lamely z aluminiového plechu
• vztlak způsobuje, že vzduch stoupá v meziprostoru fasády a na úrovni nižších podlaží vzniká nízký tlak
• když jsou okna kanceláří otevřena dochází k výměně vzduchu • západní fasády vypouští použitý vzduch• východní fasáda nasává čerstvý vzduch
• dochází zde ke komínovému efektu
zdroj obr.: Inteligentní skleněné fasády
INTELIGENTNÍ DVOUPLÁŠŤOVÉ FASÁDY REŠERŠE
DVOUPLÁŠŤOVÉ ŠACHTOVÉ FASÁDY• spojení dvouplášťové fasády s meziprostorem na výšku celé budovy a dvouplášťové fasády s
meziprostorem horizontálně dělenýmBUDOVA ŘEDITELSTVÍ ARAG VERSICHERUNG, Düsseldorf, Německo• Architekten RKW Rhode Kellermann Wawrowsky ve spolupráci s ateliérem Fosters and Partners
zdro
j obr
.: In
telig
entn
í skl
eněn
é fa
sády
KLIMA VĚTRÁNÍ
• fasáda je rozdělena do sedmipodlažních úseků, které tvoří nezávislé zóny a fungují samostatně (mají vlastní strojní řízení)
• rozdělením šachtové fasády vznikají sedmipatrové větrací šachty, které jsou propojeny vypouštěcími otvorys jednotkami fasády mající meziprostory vysoké na jedno patro a z obou stran přimykají k větrací šachtě
• větrací jednotky fungují jako nasávací otvory upevněné na přední okraje stropní desky každého podlaží, čerstvý vzduch zvenku proudí mřížkou na úrovni podlahy do meziprostoru a je tak docíleno přirozeného větrání
• velký zdvih šachty zajišťuji sací efekt, i když venku nefouká• jako regulace slunečního záření je zde užito aluminiových žaluzií• pro vytápění jsou navrženy podlahové konvektory a pro ochlazování chladící stropy
16.3.2012
75
INTELIGENTNÍ DVOUPLÁŠŤOVÉ FASÁDY REŠERŠE
DVOUPLÁŠŤOVÉ FASÁDY – KLIMA HALY• nízké budovy – princip nárazníkové zónyBUDOVY KANCELÁŘÍ WERBEAGENTUR THOMPSON, Frankfurt nad Mohanem, Německo• Ateliér Schneider + Schumacher zdroj foto: eng.archinform.net
• před jednotlivými patry je na celou výšku budovy zkonstruována zimní zahrada (vertikální komunikace)• dvojitá fasáda aplikována z důvodu izolace proti dopravnímu hluku a jako tepelný nárazník v chladnějších
obdobích• zahrada otočena k severu – minimální přehřívání v létě• z analýzy integrace celkové energetické koncepce budovy vychází nejlepším řešením spojení izolačního skla na vnější straně a jednoduchého zasklení uvnitř
• v chladnějších počasí fasáda funguje jako nárazníková zóna• v létě – otevření průduchů na úrovni podlahy přízemí a střechy – přirozené proudění vzduchu
CÍLE DO DALŠÍHO SEMESTRU
• POMOCÍ POČÍTAČOVÉ SIMULACE VYTVOŘENÍ ZÁVISLOSTI TEPELNĚ -TECHNICKÝCH VLASTNOSTÍ A ŠÍŘKY MEZIPROSTORU U DVOJITÝCH PROSKLENÝCH FASÁD
• MODELACE TYPŮ FASÁD
• ZJISTIT JAK BUDOU OVLIVNĚNY TEPELNĚ-TECHNICKÉ VLASTNOSTI OBVODOVÉHO PLÁŠTĚ BUDOVY PŘI VARIANTÁCH RŮZNÉHO
• TYPU ZASKLENÍ • DETERMÁLNÍ SKLA• NOVÁ VÝVOJOVÁ SKLA
• TYPU STÍNÍCÍCH PRVKŮ• ORIENTACE DVOJITÉ FASÁDY NA BUDOVĚ VZHLEDEM K SVĚTOVÝM
STRANÁM
16.3.2012
76
DĚKUJI ZA POZORNOST
Výměna vzduchu a ochlazování stěn v místnosti v závislosti na délce přirozeného větrání při
různých povětrnostních podmínkách.
Veronika Vašatovádoc. Ing. Karel Papež, CSc.
16.3.2012
77
Předpokládaná náplň práce
• analýza vlivů vnějších podmínek na intenzitu výměny vzduchu
• vliv teploty přiváděného vzduchu a délky větrání na ochlazování vnitřních povrchů
• model větrání s různým otevřením oken
Zapsané předmětyüModelování tepelných a vlhkostních jevů v budovách
– splněnoü Sálavé a průmyslové vytápění – splněnoØ Klimatizace a průmyslová vzduchotechnika – tento
semestrØ Regulace v technice prostředí staveb – tento semestr• Vybrané statě z poruch, sanací a rekonstrukcí staveb• Vzduchotechnické systémy moderních budov
• Jazyky: angličtina, němčina
16.3.2012
78
Model větrání s různým otevřením oken
• Modelovaný objekt o vnějších rozměrech 3 x 3 x 3,3 m (šířka x hloubka x výška)
• Tloušťka stěny 0,3 m• Použitý materiál – cihly • Vnější teplota byla zvolena -10°C.• Uvnitř objektu pod oknem byl umístěn zdroj, jehož teplota byla
zvolena 45°C
–Prezentováno minulý semestr
Přirozené větrání
·Přirozené větrání je založeno na principu rozdílu tlaků mezi vnitřním a vnějším prostředím.· Na jeho základě dochází k výměně vzduchu mezi těmito prostředím. ·
·Rozdíl tlaků může být způsoben:l rozdílem teplot, l nebo účinky větru – dynamickým rozdílem tlaků,l nejčastěji dochází ke kombinaci obou těchto případů
16.3.2012
79
Přirozené větrání
·Přirozené větrání se také dělí podle způsobu přívodu a odvodu vzduchu z objektu:·
lInfiltraci / ExfilracilAeracilProvětrávánílŠachtové větrání
Přirozené větrání
·Účinky větrulPři působení větru na budovu vzniká na návětrné straně přetlak a na závětrné straně podtlak. Tento rozdíl tlaků vyvolává proudění vzduchu v budově. Účinný tlak vzniklý působením větru je závislý na aerodynamickém součiniteli budovy pro návětrnou a závětrnou stranu, rychlosti větru a měrné hustotě venkovního vzduchu.
16.3.2012
80
Přirozené větrání·Účinky větru•Na tlakové účinky větru na budovu má také vliv okolní zástavba a zeleň v okolí budovy, které ovlivňují směr proudění vzduchu, turbulence apod.
·∆pw = 0,5 . (An– Az) . w2. ρe [Pa]·
Přirozené větrání
·Rozdíl teplotlRozdíl teplot vytvořenými vnitřními nebo vnějšími tepelnými zdroji vytváří rozdílné tlaky v obou prostředích. Rozdíl teplot se zároveň projevuje i rozdílnou hustotou vzduchu.
·∆p = h . g . (ρe - ρi) [Pa]
16.3.2012
81
Přirozené větrání·InfiltracelK výměně vzduchu dochází netěsnostmi stavebních konstrukcí, především okenních, případně dveřních spár (u dveří spojujících exteriér s interiérem).
·V = i . L . ∆pn [m3/s]·Exponent „n“ se určuje měřením, pohybuje se v intervalu 0,5 ÷0,85 a je závislý na poměru objemového toku vzduchu a tlakového rozdílu.
Přirozené větrání·Aerace
l Pro přívod odvod vzduchu slouží otvory umístěné nad sebou. Obvykle je mezi nimi vzdálenost několika metrů, protože tento způsob větrání se uplatňuje především v průmyslových provozech.
l Většinou se v hale nachází zdroj tepla, který ohřívá vzduch vstupující do objektu spodními otvory a ten dále stoupá vzhůru, kde z objektu odchází horními otvory.
16.3.2012
82
Přirozené větrání·Aerace
l Otvory by měly být vybaveny systémem, který umožňuje měnit průtočný průřez otvorů tak, aby se průtok vzduchu mohl měnit v závislosti na změně venkovních i vnitřních podmínek.
l U vyšších hal se rozdíl teplot po výšce haly výrazně mění (směrem vzhůru teplota stoupá) – tato změna je vyjádřena teplotním součinitelem B [-]
Přirozené větrání·Šachtové větrání
l Při šachtovém větrání je vzduch do místnosti přiváděn, odváděn, nebo přiváděn i odváděn otvory, které jsou umístěny ve svislých průduších – šachtách.l Výškovým rozdílem mezi sacím a výtlačným otvorem vzniká účinný tlak (tah šachty), který se spotřebuje na překonání tlakových ztrát při proudění vzduchu šachtou. l Ztráty jsou jednak třecí, jednak jsou to ztráty vřazenými odpory.
16.3.2012
83
DĚKUJI ZA POZORNOST
ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov
Doktorandský workshop 6.2.2012 Ing. Kristýna Vavřinová
Workshop studentů doktorského studia 6.3.2012
Ing. Kristýna VavřinováŠkolitel: Prof. Ing. Karel Kabele, CSc.
16.3.2012
84
ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov
Doktorandský workshop 6.3.2012 Ing. Kristýna Vavřinová
Zapsané předměty:
ü Vzduchotechnické systémy moderních budovü Obnovitelné a netradiční zdroje energieü Modelování energetických systémů budovü Technická zařízení budovü Aplikovaná termomechanikaü Teorie vnitřního prostředíü Angličtinaü Španělština
Absolvovaná stáž: 1/2011-6/2011 stáž na UPV Valencia
Konference v minulém semestru: Vnútorná klima budov 2011Vliv regulace geotermálního TČ na vnitřní prostředí budov
Následující cíl: příprava odborné rozpravy
ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov
Doktorandský workshop 6.3.2012 Ing. Kristýna Vavřinová
Téma práce: geotermální tepelná čerpadla s vertikálními vrty
• v ČR se využívají čím dál více hlavně RD
• geotermální energie nutná vzít v úvahu ke splnění evropských cílů
• u větších aplikací složitější návrh – často dochází k předimenzování
(u zatím největší aplikace vytápění auly na VŠB Ostrava).
• finanční náročnost
• legislativa
• konzultace na katedře geotechniky – možná spolupráce
16.3.2012
85
ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov
Doktorandský workshop 6.3.2012 Ing. Kristýna Vavřinová
Téma práce: geotermální tepelná čerpadla s vertikálními vrty
Pro větší aplikace je nutno provádět THERMAL RESPONSE TEST-test tepelné vodivosti hornin
V ČR se in- situ testy zatím neprovádějí , ani použití návrhových softwarů není běžné. Návrhy vycházejí z:
1. Výpočtu hloubky dle podílu topného výkonu TČ a maximálního tepelného zisku z 1 m vrtu ( W/m)
2. Výpočtu hloubky dle podílu chladicího výkonu TČ a maximálního tepelného zisku z 1 m vrtu ( W/m)
3. Empirických zkušeností v dané lokalitě
4. Hloubka je předjímána pro daný typ TČ z firemních podkladů
ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov
Doktorandský workshop 6.3.2012 Ing. Kristýna Vavřinová
Geotermální energie a její využití ve světě
• environmentálně vlídný zdroj energie
• využití na výrobu elektřiny- vulkanicky činné oblasti
• využití geotermálního tepla – téměř všude
• Nejvíce ji využívají v USA, Filipíny, Mexiko v Evropě Itálie obl. Larderello
16.3.2012
86
ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov
Doktorandský workshop 6.3.201 Ing. Kristýna Vavřinová
ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov
Doktorandský workshop 6.3.201 Ing. Kristýna Vavřinová
16.3.2012
87
ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov
Doktorandský workshop 6.3.2012 Ing. Kristýna Vavřinová
Geotermální potenciál České republiky
Mapa tepelného toku ČR http://www.ztcenergy.com/sluzby/geotermalni-energie/
ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov
Doktorandský workshop 6.3.2012 Ing. Kristýna Vavřinová
Software pro návrh vrtů geotermálních TČ
EED Earth Energy Designer – v ČR použit např. při návrhu vrtů na vytápění auly VŠB- TU OstravaEED dokáže spočítat:• průměrné teploty nemrznoucí směsi v kolektoru pro zvolenou hloubku vrtů• hloubku vrtů pro zvolené rozmezí teploty
Více se používá výpočet hloubky pro zvolené rozmezí teploty.
Pro namodelování celého systému vrty+ TČ+ objekt a vzájemného spolupůsobení ----nutno vytvořit model ve všestrannějším softwaru TRNSYS• modelování využití vrtů a geot. TČ pro různě velké budovy (V, CH, V+CH)• modelování využití vrtů a geot. TČ pro různě zateplené budovy• modelování využití vrtů a geot. TČ pro růžně tvarované budovy• modelování využití vrtů a geot. TČ pro různě velké budovy
HODNOTÍCÍ PARAMETR SPF (celoroční topný faktor).
16.3.2012
88
ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov
Doktorandský workshop 6.3.2012 Ing. Kristýna Vavřinová
I.a Vliv na COP (SPF)Rodinný dům, zasklení 20%, kompaktní tvar
Parametry budovy Parametry Instalace
Zate
plen
í
Poža
dova
né
hodn
oty
U
[W/m².K
]
Dopo
ruče
né
hodn
oty
U
[W/m².K
]
Hodn
oty
dopo
ruče
né
pro
pasiv
ní
dom
y U
[W
/m².K
]
Tepelný odpor zeminySuchý jílVlhký jílŽulaVápencový masivPísek suchýPísek saturovanýPísek suchý kompaktníTyp potrubí ve vrtuJednoduchá U smyčkaDvojitá U smyčkaTrojitá U smyčkaKoaxiální uloženíVzdálenost vrtů 5 m10 m 20 m30 mPrůměr vrtu110 mm120 mm130 mm150 mmVzdálenost smyček ve vrtu70 mm72 mm75 mm78 mm
ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov
Doktorandský workshop 6.3.2012 Ing. Kristýna Vavřinová
I.a Vliv na délku vrtů (m)Rodinný dům, zasklení 20%, kompaktní tvarPožadované hodnoty
Tepe
lný
odpo
r ze
min
y
Such
ý jíl
Vlhk
ý jíl
Žula
Vápe
ncov
ý m
asiv
Píse
k su
chý
Píse
k sa
turo
vaný
Píse
k su
chý
kom
pakt
ní
Typ potrubí ve vrtuJednoduchá U smyčka 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 105,93 98,8Dvojitá U smyčka 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 114,77 105,57Trojitá U smyčka 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 114,77 105,57Koaxiální uložení 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 114,77 105,57Vzdálenost vrtů 5 m 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 105,93 98,810 m 258,32 83,16 58,72 64,37 252,34 105,93 98,820 m 186,56 83,16 58,72 64,37 235,19 105,93 98,830 m 256,5 83,16 58,72 64,37 206,69 105,93 98,8Průměr vrtu110 mm 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 105,93 98,8120 mm 237,19 81,34 57,75 63,23 276,83 103,46 96,6130 mm 221,67 79,65 56,86 62,18 180 101,18 94,57150 mm 195,7 76,94 55,27 60,3 180 97,04 90,92Vzdálenost smyček ve vrtu70 mm 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 105,93 98,872 mm 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 105,93 98,875 mm 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 105,93 98,878 mm 256,01 83,16 58,72 64,37 274,16 105,93 98,8
16.3.2012
89
ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov
Doktorandský workshop 4.10.2011 Ing. Kristýna Vavřinová
Model v TRNSYSu
ümodel budovy v nástroji TRNBuild
üsestavení modelu primárního okruhu v zemině
ünastavení provozu tepelného čerpadla v různých měsících
• možnost změn parametrů provozu TČ ( invertorová, ON/OFF)
• sestavení modelu přenosu tepla/ chladu v objektu
• regulace systému
ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov
Doktorandský workshop 6.3.2012 Ing. Kristýna Vavřinová
Cíle pro další práci:
• Příprava odborné rozpravy -cca květen 2012
• Dopracování modelu v TRNSYSU
• Nastartovat modelování a zpracovávání dat
• Navštívit mezinárodní konferenci zabývající se tématem využívání geotermální
energie
16.3.2012
90
ČVUT, Fakulta Stavební, Katedra technických zařízení budov
Doktorandský workshop 4.10.2011 Ing.Kristýna Vavřinová
….děkuji za pozornost !!!!
180
ČVUT v Praze, Fakulta stavební, Katedra TZB, Thákurova 7, 166 29 Praha 6 – Dejvice
Doktorand: Ing. Lenka Zuská (2. ročník PhD. studia)
Školitel: prof. Ing. Miloslav Jokl, DrsC.
16.3.2012
91
181
Studium• Zahájení: březen 2011• Zapsané povinné předměty:Hotové – (D25 VSB) Vzduchotechnické systémy moderních budov
- (D25 TPB) Teorie vnitřního prostředí budov
Zapsáno na akad. rok 2011/2012:- (D29 EKA) Ekologické koncepty architektonické tvorby- (D25 VPA) Vnitřní prostředí a architektura- (D26 EUF) Evropské fondy - možnost spolufinancování projektů- (D25 ONZ) Obnovitelné a netradiční zdroje energie pro vytápění a větrání
Ostatní:- Jazyky: Angličtina, Ruština
- Na FSV docházím na hodiny RJ pro začátečníky
182
Studium, výuka a publikační činnost
• Zimní semestr 2011/2012 – výuka předmětu TBA1• Nyní: Letní semestr 2012/2013 – výuka předmětu TBA2
• Publikační činnost: Článek v časopise Topenářství instalace:
• Jokl, M. V., Jirák Z., Kabele K., Malý S., Tomášková H., Zuská L. – Komplexní způsob hodnocení mikroklimatu budov na základě odezvy lidského organismu – Část 2.5 Hodnocení neuniformního tepelně-vlhkostního mikroklimatu (tepelně-vlhkostní asymetrie). Topenářství instalace, 2012, r. 46, č.1, s. 26-35, ISSN 1211-0906
16.3.2012
92
183
SGS 2012
Téma: „Možnosti hodnocení vnitřního prostředí kulovým stereoteploměrem“
„Possibilities of indoor environment evaluation by the stereothermometer“
• Anotace:Nerovnoměrnou tepelně-vlhkostní zátěž člověka způsobuje nadměrné ohřívání nebo ochlazování
exponovaných povrchů lidského těla. Takto vyvolaná zátěž je častým jevem jak v residenčních budovách, tak i v pracovním prostředí. Na základě toho vzniká psychické nepohodlí (stres), které může vyústit v pokles výkonnosti člověka a může způsobovat tzv. syndrom nemoci z budov. Vliv radiace okenních ploch na exponovaný objekt (člověka), je tím nejběžnějším příkladem. Pomocí kulového stereoteploměru jsme schopni vyhodnotit všesměrové nerovnoměrnosti sálání či proudění a jejich vliv na kvalitu vnitřního prostředí. Na základě experimentálních měření bude výše zmíněný jev podrobně rozepsán a porovnán s nově připravovanou novelou vyhlášky "Ochrana zdraví při práci".
• Výstupy z SGS budou sloužit i jako podklad pro disertační práci „Možnosti kulového stereoteploměru“
184
Disertační práce„Možnosti kulového stereoteploměru“
à Měření mikroklimatických podmínek při práci – doposud dle nařízení vlády č. 361/2007 Sb., ve znění nařízení vlády č. 68/2010 Sb.
• V novelizovaném NV – zachováno hodnocení podle operativní teploty to(vypočtené) nebo výsledné teploty tg (kulového teploměru), avšak bude přidáno hodnocení dle stereoteploty tst
• Hodnocení nerovnoměrnosti tepelné zátěže při práci – způsobená radiací• Měření pomocí přístroje: kulový stereoteploměr Jokl-Jirák
• Rozdíl stereoteploty korespondující k exponovanému povrchu koule minus globeteplota.
• V nařízení vlády budou prostředkem pro hodnocení „dTh – decithermy“ (jedná se o vyjádřené pocity člověka)
16.3.2012
93
185
Měření v kancelářích na K125à Proběhla dvě kontinuální měření:• období 2.-5.12. 2011 v kanceláři A123• období 8.-15.2. 2012 v kanceláři A124
• Cíl: vyhodnotit neuniformní tepelně-vlhkostní mikroklima ve výše uvedených místnostech dle nově navrhované metody – pomocí Stereoteploměru Jokl-Jiráka prostřednictvím tabulkových hodnot (přípustné rozdíly stereoteplot a globeteplot pro kategorie A,B,C).
• Z každého období byl vybrán 1 referenční den (měření):
à 5.12.2011 pondělíà 9.2. 2012 čtvrtek
186
Měření v kancelářích na K125
16.3.2012
94
187
Měření v kanceláři A123
• Měřící přístroje ve výšce hlavy sedícího člověka (měřeno Tg,hlava)
• 50 cm od okenní plochy
• rychlost proudění vzduchu hodnoty v = 0,1 – 0,4 ms-1
188
Kancelář A123 – pondělí 5.12. 2011• Průběh venkovních teplot• Pracovní doba 8:00 – 16:30, venkovní teplota te = 4,7 – 6,6°C
Průběh teploty vzduchu dne 5.12. 2012
0123456789
0:00
:20
1:00
:20
2:00
:20
3:00
:20
4:00
:20
5:00
:20
6:00
:20
7:00
:20
8:00
:20
9:00
:20
10:0
0:20
11:0
0:20
12:0
0:20
13:0
0:20
14:0
0:20
15:0
0:20
16:0
0:20
17:0
0:20
18:0
0:20
18:2
9:41
Čas [h]
Tepl
ota
vzdu
chu
[°C]
pracovní doba
16.3.2012
95
189
Kancelář A123 – pondělí 5.12. 2011• Graf: Průběh průměrné hodnoty stereoteplot tg´ (Stereoteploměr Jokl-Jirák)• Průběh je téměř shodný s naměřenou hodnotou tg – globeteplota (kulový
teploměr)
Průběh průměrné stereoteploty tg´kabinet A123 - dne 5.12. 2012
16,0
18,0
20,0
22,0
24,0
26,0
0:00
:13
1:00
:13
2:00
:13
3:00
:13
4:00
:13
5:00
:13
6:00
:13
7:00
:13
8:00
:13
9:00
:13
10:0
0:13
11:0
0:13
12:0
0:13
13:0
0:13
14:0
0:13
15:0
0:13
16:0
0:13
17:0
0:13
18:0
0:13
19:0
0:13
20:0
0:13
21:0
0:13
22:0
0:13
23:0
0:13
23:5
9:13
Čas [h]
Prům
ěr s
tere
otep
lot t
g´ [°
C]
MIN
190
Kancelář A123 – pondělí 5.12. 2011Naměřené hodnoty:• MIN hodnota v čase 8:00 Tg´ = 20,2°C• To,hlava = Tg,hlava = 20,2°C; exponovaná ploška č.3 – hodnota Tst = 19,74 °C
Vstupní hodnoty:• Kategorie C (přirozeně větraný prostor); Pocit -0,7• Tst,opt = 20°C (vyjádřena pro kat.C a pocit) této hodnotě odpovídá rovnice pro veličinu Lth,st =
418,969*log(Tst/20)
• Lth,st = termální hladina stereoteplot v decithemstereo
To,hlava [°C] Tst [°C] Tst - Tg,hlava [°C] Lth,st [dThst]
20,2 19,74 -0,47 -0,82
16.3.2012
96
191
Kancelář A123 – pondělí 5.12. 2011Tst Lth,st
[°C] [dThst]
19,74°C
dThstCHLAD
Vztah mezi Tst and Lth,st v jednotkách dThst pro osobu exponovanou chladnou plochou.
192
Měření v kanceláři A124
• Měřící přístroje ve výšce hlavy sedícího člověka (měřeno Tg,hlava)
• 70 cm od okenní plochy
• rychlost proudění vzduchu hodnoty vmax = 0,1 ms-1
16.3.2012
97
193
Kancelář A124 – čtvrtek 9.2. 2012• Průběh venkovních teplot• Pracovní doba 8:00 – 16:30, venkovní teplota te = -8,5 až -5°C
Průběh teploty vzduchu dne 9.2. 2012
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
0:13
0:58
1:58
2:58
3:58
4:58
5:58
6:58
7:58
8:58
9:58
10:5
811
:58
12:5
813
:58
14:5
815
:58
16:5
817
:58
18:5
819
:58
20:5
821
:58
22:5
823
:58
Čas [h]
Tepl
ota
vzdu
chu
[°C]
pracovní doba
194
Kancelář A124 – čtvrtek 9.2. 2012• Graf: Průběh průměrné hodnoty stereoteplot tg´ (Stereoteploměr Jokl-Jirák)• Průběh je téměř shodný s naměřenou hodnotou tg – globeteplota (kulový teploměr)
Průběh průměrné stereoteploty tg´ kabinet A124 - dne 9.2. 2012
15,516,016,517,017,518,018,5
0:00
:09
1:01
:09
2:00
:09
3:00
:09
4:00
:09
5:00
:09
6:00
:09
7:00
:09
8:00
:09
9:00
:09
10:0
0:09
11:0
0:09
12:0
0:09
13:0
0:09
14:0
0:09
15:0
0:09
16:0
0:09
17:0
0:09
18:0
0:09
19:0
0:09
20:0
0:09
21:0
0:09
22:0
0:09
23:0
0:09
23:5
9:09
Čas [h]
Prů
měr
ste
rote
plot
[°C
]
MIN
16.3.2012
98
195
Kancelář A123 – pondělí 5.12. 2011Naměřené hodnoty:• MIN hodnota v čase 8:00 Tg´ = 16,1°C• To,hlava = Tg,hlava = 16,1°C; exponovaná ploška č.3 – hodnota Tst = 15,86°C
Vstupní hodnoty:• Kategorie C (přirozeně větraný prostor); Pocit -0,7• Tst,opt = 20°C (vyjádřena pro kat.C a pocit) této hodnotě odpovídá rovnice pro
veličinu Lth,st = 418,969*log(Tst/20)
• Lth,st = termální hladina stereoteplot v decithemstereo
To,hlava [°C] Tst [°C] Tst - Tg,hlava [°C] Lth,st [dThst]
16,1 15,86 -0,24 -42,2
196
Kancelář A123 – pondělí 5.12. 2011Tst Lth,st
[°C] [dThst]
15,86°C
dThstCHLAD
Vztah mezi Tst and Lth,st v jednotkách dThst pro osobu exponovanou chladnou plochou.
16.3.2012
99
Shrnutí
• Při venkovní teplotách cca te = 5°C v kancelářích je optimální tepelně-vlhkostní mikroklima
• Avšak při poklesu pod nulovou hodnotu (např. dle měření venkovní teploty během pracovní doby cca te = -7°C), pobyt v kanceláři pro pracující osoby je zde nevyhovující!
• Lidský organismus citlivější na chlad Ø pro teplé prostředí je fyziologickou obranou pocení - v kladných hodnotách
nad hodnotu 23 dTh
197
198
Cíle• Pokračovat v proniknutí do problematiky nového hodnocení
• Práce na grantu SGS v období jaro/léto/podzim 2012• Výstupy řešení grantu budou použity do disertační práce
• Plnění zapsaných předmětů
• Plánování vyjetí do zahraničí – stáž
16.3.2012
100
Lucie Dobiášová• nástup : únor 2012• školitel Ing. Daniel Adamovský, Ph.D.• studijní plán :
– Modelování tepelných a vlhkostních jevů v budovách– Teorie vnitřního prostředí budov– Technická zařízení budov– Modelování energetických systémů budov III– Vnitřní prostředí a architektura– Vzduchotechnické systémy moderních budov– Angličtina
• navázání na diplomovou práci :„Hodnocení kvality vnitřního prostředí kinosálu“
Diplomová práce• obsah :
– popis vnitřního prostředí kinosálu– měření (dva kinosály, měření parametrů pro hodnocení
tepelně-vlhkostního a odérového mikroklimatu)– vyhodnocení (PMV, PPD, CO2)– model – návrh množství vzduchu pro větrání podle
koncentrace CO2
– dotazník – všeobecné vnímání kvality prostředí kinosálu
16.3.2012
101
Děkuji za pozornost