I Energoefektivitāte CELTNIECĪBĀ

IIEnergoefektivitāteEnergoefektivitāte

CELTNIECĪBĀCELTNIECĪBĀ

Dr.paed. Anda ZeidmaneDr.paed. Anda ZeidmanePIC, Jelgava, LatvijaPIC, Jelgava, Latvija

19-20.08.200919-20.08.2009

EnergoefektivitāEnergoefektivitāte CELTNIECĪBĀte CELTNIECĪBĀ

1. ĒKU KONSTRUKTĪVIE

LEMENTI

1.1. Ēkas norobežojošā konstrukcija

1.2. Bioklimatiskās ēkas

2. KLIMATA AIZSARDZĪBA

2.1. Apkure

2.2. Atdzesēšana – gaisa kondicionēšana

3.KARSTĀ ŪDENS IEGUVE

MĀJOKĻOS

4. APGAISMOJUMS 5. ELEKTROIERĪCES

6. SAULES BATERIJAS

1. 1. ĒKU KONSTRUKTĪVIE ĒKU KONSTRUKTĪVIE EELELEMENTIMENTI

1.1. Ēkas norobežojošā konstrukcija

Ēkas apvalks, ko sauc par norobežojošo konstrukciju, kalpo kā starpnieks ar ārējo vidi:

-iegūstot siltumu no saules stariem

-atdodot iekšējo siltumu ventilācijas un neatbilstošas norobežojošās

konstrukcijas dēļ

Siltuma zudumi caur norobežojošām konstrukcijām

Siltuma zudumi caur norobežojošām konstrukcijām

Siltuma zudumi caur norobežo-

jošām konstrukcijām

Saules ieguvumi

Siltuma zudumi caur ventilāciju Iekšējie

ieguvumi

1. ĒKU KONSTRUKTĪVIE LEMENTI1.1. Ēkas norobežojošā

konstrukcija

dzeltenā krāsa - apzīmē siltākās daļas, violetā krāsa - apzīmē aukstākās vietas.

Visgaišākos punktos notiek siltuma

zudumi.

Infrasarkano staru kameras foto

Termogrāfisks ēkas attēls

Attēlā redzams, ka lielākie siltuma zudumi ir caur logiem un pie grīdas


konstrukcijaSILTUMA PĀRNESE

Lai saglabātu nepieciešamo mikroklimatu

- siltums vienmēr plūst no siltākas vietas uz vēsāku vietu

vasaraziema

ziemā pazaudētais siltums ir jākompensē apkures sistēmai

karstais gaiss vasarā jāatdzesē ar gaisa kondicionieri

Tādējādi mājokļos rodas lieli siltuma zudumi

Eiropas valstīs 70% no vidējā mājsaimniecību enerģijas patēriņa izlieto komfortablas temperatūras uzturēšanai mājokļos.

Parasti apkurei izmanto dabasgāzi un elektrību

Parasti visām atdzesēšanas iekārtām izmanto elektrību.


konstrukcijaSILTUMA PĀRNESES

VEIDI

enerģijas pārnese ar molekulu kustību

enerģiju pārnes šķidruma un gāzu

pārvietošanās

Siltuma vadīšana

Konvekcija Termiskais starojums

Ēkā siltums tiek vadīts galvenokārt caur sienām un logiem.

Daudzstāvu ēkās ar nepiemērotām šķērssienām - šī iemesla dēļ rodas spēcīgi siltuma zudumus nesoši caurvēji.

enerģijas pārvietošana ar

elektromagnētisko viļņu palīdzību Atšķirībā no citiem

enerģijas pārneses veidiem, starojuma izplatībai nav nepieciešams starpnieks

“Siltākas” molekulas (lielāka enerģija) atdod enerģiju “aukstākām” molekulām

Siltais gaiss paceļas un to aizvieto aukstais gaiss,

kas ieplūst no ārpuses

Starojums ēkās nokļūst caur stikla logiem un durvīm

bet, ja sienas ir slikti izolētas, starojums no ārpuses var sasildīt iekšpusi ar siltuma vadīšanas palīdzību.

Siltuma zudumi/ieguvumi ēkās


konstrukcija

* izolācijas materiālu izvēle

1.1.1. Siltumizolācija un celtniecības materiāli

* ēkas fasādes krāsa - ietekmē saules gaismas atstarošanu vai absorbēšanu

Siltumizolācijas materiāli – ir visi materiāli ar augstu pretestību pret siltuma plūsmu

Enerģijas zudumi ēkā ietekmē:

Siltumizolācijas materiālus var grupēt: * Augu valsts: korķis, kokšķiedra, lins, salmi

* Minerālie materiāli: stiklašķiedra, minerālvate, keramzīds, māla kleķis, putu stikls, utt.

* Sintētiskie materiāli: poliestēra, poliuritāna un fenola putas, PVC, utt

25%15%

10%

20%30%

Enerģijas zudumi ēkā

http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.aspproducts.ca/images/writing-natural-cork.jpg&imgrefurl=http://www.aspproducts.ca/top.php%3Fgroup%3Dwriting%26detail%3Dcork&usg=__8wJSiFO2mkgXFQij2jxr-Q968eg=&h=300&w=300&sz=48&hl=es&start=2&sig2=S57wuBsn6CTG64lhqiqPtg&um=1&tbnid=fNmB4KVQ3w6GZM:&tbnh=116&tbnw=116&ei=840-SfKzAYGy0gWJv5jZDQ&prev=/images%3Fq%3Dcork%26um%3D1%26hl%3Des%26rls%3Dcom.microsoft:es:IE-SearchBox%26rlz%3D1I7SUNA


konstrukcija

Izolācijas materiālus vērtē pēc to termiskās pretestības - R

(jo augstāka pretestība, jo lielāka siltumizolācijas efektivitāte)

Dobie ķieģeļi

1.1.1. Siltumizolācija un celtniecības materiāli

Siltumizolācija kvalitāte ir atkarīga no materiāla, tā biezuma un blīvuma.

Par piemēru var izmantot salīdzinājumu starp 10 cm biezu siltumizolāciju un citiem celtniecības materiāliem.

10 cm siltumizolācija

dod tādus pašus siltuma zudumus kā40 cm koksne

60 cm dobie ķieģeļi95 cm pilnķieģeļi

710 cm dzelzbetons Pilnķieģeļi

Ja sienām bez logiem un durvīm siltumizolācijas biezumu divkāršo no 45mm līdz 90mm, var ietaupīt apmēram 30% enerģijas


konstrukcija1.1.2. Logi, stikla virsmas un durvis

Lielus logus jānovieto dienvidu pusē, lai dotu iespēju ziemas saulei sasildīt iekšējās telpas.

jāizvēlas logu un stikla virsmu

pareiza forma un izvietojums

jāizvēlas Energotaupīgi

logi (ar lielu pretestību siltuma plūsmai)

Lai samazinātu zudumus:

* tām ir nepieciešama siltumizolācija, galvenokārt apakšā, izmantojot

blīvgumiju * vecas durvis būtu jānomaina pret durvīm, kas izgatavotas no laba siltumizolācijas materiāla

(koka vai alumīnija, kas divās kārtās aizpildītas ar siltumizolācijas

putām vai plāksnēm u.c.).

Caur ārējām durvīm

Caur logiem

Vasarā, tieši pretēji, vajadzētu izmantot kādu loga apēnošanas elementu, piemēram, pareizu marķīzi vai dzegu.

Ziemeļu puses logiem jābūt mazāka izmēra, lai novērstu aukstumu no ziemeļiem.


konstrukcija- logus vērtē pēc siluma pārneses koeficienta - U

Logu vērtējums

Viens stiklsAlumīnija rāmis

Divi stikliKoka rāmis

Divi stikliKoka rāmisGāzes pildījums

Divi stikliKoka rāmisGāzes pildījumsDivas kārtas poliestera

plēves

Logu vērtējums: dažādu logu veidu U vērtības

Pakešlogiem U vērtība ir 0,2 vai mazāka,

kur R -termiskā pretestība

RU 1~

jo zemāka ir U vērtība, jo lielāka ir loga energotaupība

1. ĒKU KONSTRUKTĪVIE LEMENTI

1.2. Bioklimatiskās ēkas“Bioklimatisko ēku projekts” paredz pielāgot ēku konkrētiem

klimatiskajiem apstākļiem un iegūt vislielāko komfortu ar minimālu papildus enerģijas avotu izmantošanu.

Bioklimatisko elementu klasifikācija

-uztveršana notiek maksimāli izmantojot projektēšanas iespējas, neizmantojot vai gandrīz nemaz neizmantojot ierīču palīdzību.

-enerģiju uztver mehāniskas vai elektriskas ierīces:

Saules kolektori

Saules baterijas (fotolektriskie

paneļi)

Tiešie saules ieguvumi

Netiešie saules ieguvumi

Siltumizolācijas sistēmas

Termosienas, ar iepriekš sasildītu

gaisuTroba sienas

Masas sienas Kolektori

Saule ir galvenais enerģijas avots bioklimatiskajā projektā

Aktīvie elementi Pasīvie elementi

Jumta logi

ātriji



Saule vasarā

Saules baterijas ūdens sildīšanai (aktīvi)

Solārie paneļi(aktīvi)

Saule ziemā

Termiskā izolācija

Karnīze(pasīva)

Dubultpakešu logi (orientēti uz dienvidiem)

1. ĒKU KONSTRUKTĪVIE LEMENTI1.2. Bioklimatiskās ēkas

Tiešo saules enerģiju iegūst no stiklotas virsmas dienvidu pusē, kas absorbē saules siltumu telpā, kuru veido iekšējā siena un stiklotā virsma..

Pasīva saules enerģijas uztveres darbība

Tiešie saules ieguvumi

Termosienas

Pasīvie elementi

-tā ir speciāla siena kas sastāv no materiāliem, kas absorbē un uzglabā saules siltumu un pēc tam naktī to izmanto apsildīšanai.

tādējādi var sasniegt pat 27°C temperatūru


- termomasa (iekšējā siena) starp sauli un apsildāmo telpu.

Tromba sienu darbības principi

Netiešie saules ieguvumi

Troba sienas

Pasīvie elementi

Augstu temperatūru iegūst lēnām un arī lēnām zaudē, jo notiek temperatūras aizture no sešām līdz astoņām stundām


1. ĒKU KONSTRUKTĪVIE LEMENTISecinājumi

*Ēkas projektam, norobežojošo konstrukciju materiāliem, logiem un durvīm ir izšķiroša nozīme komfortablu dzīves apstākļu radīšanai ēkā.

Tā kā lielākā daļa enerģijas patēriņu izraisa apkure un atdzesēšana

(vairāk kā 50%) un ņemot vērā ēkas ilgo mūžu, šiem jautājumiem jāpievērš liela vērība, lai pēc iespējas samazinātu

izmaksas.

* Laba siltumizolācija var samazināt siltuma pārnesi caur sienām, jumtiem, logiem u.c.,

tās galvenie plusi ir: taupa enerģiju un palielina komfortu

* Ēkas norobežojošo konstrukciju vājākais punkts ir logi, stikla virsmas un durvis

Tie izraisa 1/3 daļu no mājas siltuma zuduma ziemā un vēsuma zuduma vasarā

* Ikvienā ēkā var ietaupīt līdz pat 60% enerģijas bez papildus izdevumiem, nemainot projekta estētisko izskatu

2. KLIMATA2. KLIMATA AIZSARDZĪBAAIZSARDZĪBA

Temperatūras komforta pamatkritēriji

-ir stāvoklis, kad tiek saglabāts termolīdzsvars starp cilvēku un vidi.

Temperatūras komfortsĪstermiņā, atrodoties nepiemērotā telpā, cilvēki diskomfortu nejūt

atšķirību starp izstaroto un uzņemto siltumu līdzsvaro iekšējā termoregulācija.

(saistīti ar vecumu, veselības stāvokli, barību, cilvēka aktivitāti)

apkārtējās vides temperatūra

gaisa pārvietošanās ātrums

mitrums

2. KLIMATA AIZSARDZĪBALokālais temperatūras

diskomforts1. Lokāla ķermeņa atdzišana caurvēju rezultātā.

2. Starojuma asimetrijas problēma - siltuma starojuma izraisīta ķermeņa daļu atdzišana vai sakaršana.

3. Aukstas pēdas un karsta galva vienlaicīgi. To

izraisa lielas gaisa temperatūras atšķirības

4. Karstas vai aukstas pēdas, ko izraisa nepatīkama grīdas temperatūra

Istaba

Gaisa temperatūra

(°C)

Gaisa maiņas intensitāte (h-

1)

Gaisa daudzums(m3 . h-1)

Apdzīvota istaba 18-22 3 3 uz virsmasVirtuve 15 Gāze 3 150Virtuves stūris Elektrība 3 100Vannas istaba 24 - 60Vannas istaba ar tualeti 24 - 60Šaura tualete 16 - 25Tualete ar izlietni 18 0,5 -Istaba - drēbju skapis 18 1 -Pieliekamais 15 1 -Halle, kāpnes 10-15

2.1. Apkure 2.1.1. Apkures

sistēmas

Karstais ūdens

grupē pēc to

2.1.2. Siltuma nesēja veids

Siltais gaiss


Siltuma nesēja veida

Avota atrašanās

vietas

Avota

Siltuma nesēja

temperatūrasSildelementa

veida

2.1. Apkure

Fosilie kurināmie

* sadegšanas efektivitāte

samērā zema

2.1.2. Energoresursi

akmeņogles

Elektriskā enerģija

Atjaunojamie resursi


brūnogles

gāzekokoglesVisērtākā pēc tās: - iebūvēšanas,

- apkalpošanas, -temperatūras komforta un atdeves-ērtās pieejamības

III Saules enerģija

II Siltuma sūkņi

I Biomasa

* nav atjaunojami un to daudzums uz Zemes ir

ierobežots

* augsts izmešu daudzums

2.1. Apkure

- ir organiska viela

Atjaunojamie resursi


Ražošanā izmanto dažādas tehnoloģijas

I Biomasa

koksne vai kokapstrādes atlikumi

atkritumiem, kas bioloģiski sadalās (piemēram, kūtsmēsli, kanalizācijas ūdeņi)

salmi, graudi un citi lauksaimniecības pārpalikumi

Sausais process Slapjais process

Mehānisks process

- ir elektriska ierīce, kas pārveido dabisko zemo siltuma temperatūru no ūdens, augsnes vai gaisa siltumā ar augstāku temperatūru, kuru tad izmanto apsildīšanai


II Siltuma sūkņi

Elektrība

Ieejošais siltums

Ieejošais siltums

Motors

Iztvaikotājs KondensatorsIztvaikošanas ventils

2.Saspiešana

4.Izplešanās

3.Kondensēšanās1.Iztvaikošana

Kompresors

Siltuma koeficients :

1elektr

izej

WQ

~ 2,5–5

-efektīvs, kad ir liela temperatūras

atšķirība starp vidēm-tas izmanto 60-70 % dabiskās

enerģijas- neveido nekādus izmešus

2.1. ApkureAtjaunojamie resursi

Zemu potenciālu enerģijas avoti siltuma sūkņiem


II Siltuma sūkņi

1. Ūdens-var lietot gan pazemes,

gan virszemes ūdeni

Prasības: – tam jābūt tīram, - ar temperatūru ne zemāku par +8 °C - ūdens rezervēm jābūt pietiekamām

Pazemes ūdens lietošanas gadījumā jāizurbj divi urbumi – ūdens izsūknēšanai, – ūdens atgrūšanai atpakaļ




II Siltuma sūkņi

2.Ģeotermālā enerģija

Augsnes siltumu var izmantot ar absorbējošās caurules palīdzību

Siltumu iegūst netieši –

Absorbējoša plastmasas caurule tiek vertikāli ievietota akās vai horizontāli virszemes kolektorā.

Iegūto siltuma daudzumu regulē ar caurules garumu

starp tvaicētāju un augsni jābūt nesējam, parasti tā ir dzesēšanas ierīce




II Siltuma sūkņi

3. GaissĀrējais gaiss, kas satur zema potenciāla siltumu, plūst caur tvaicētāju. - tas ir viegli pieejams, - neierobežotā daudzumā - neietekmē ārējo vidi,

jo siltums, ko iegūst no gaisa, atgriežas atpakaļ tāpēc, ka ēkas

norobežojošās konstrukcijas zaudē siltumu.

Tā kā ārējā gaisa temperatūra mainās, iegūtais siltuma daudzums arī mainās


Saules kodolā ļoti augstā temperatūrā, notiek kodoltermiskās reakcijas:



MeVnHeHH 6,1710

42

31

21

Tiešais starojums

Izkliedētais starojums

Atstarošanās

Atstarotais starojums

AbsorbcijaDifūzija

Atmosfēras rob eža


Tikai sīka daļiņa izstarotās enerģijas trāpa Zemi

Galvenie Saules enerģijas izmantošanas veidi:




* Pasīvais siltums: tas ir dabiski izstarotais saules siltums. To galvenokārt izmanto ēkās, kur nav nepieciešama papildus apsildīšana. * Saules termālā enerģija: mēs lietojam saules siltumu, lai piegādātu karstu ūdeni mājokļiem, peldbaseiniem, vai apkures sistēmām

* Fotoelektriskā enerģija: Saules enerģijas tieša pārveidošana elektrībā, lai darbinātu elektroierīces un apgaismojumu. Saules baterijām nepieciešama dienas gaisma – nevis tiešie saules stari, lai saražotu elektrību.

2.1. Apkure

Sekciju radiatori


2.1.3. Sildķermeņi

1.Radiatori

2. Konvektori 3. Apsildāmās

grīdas

4. Apsildāmās sienas

1.Radiatori Cauruļu tipa

radiatoruPlākšņveida radiatori

2.1. Apkure

2. KLIMATA AIZSARDZĪBA2.1.4.

Sildķermeņi

Radiators pie loga

2. Konvektori -vada siltumu ar konvekcijas palīdzību

A – grīdas konvektors, B – grīdas apsildīšanas intensīvā zona, C – apsildāmās grīdas

Tas sastāv no siltuma apmaiņas ierīces un apvalka, kam augšpusē ir restītes. Tas ir novietojams pie sienas, iebūvējams pie pamatiem vai grīdā.

2.1. Apkure

- plašs sildķermeņu tīkls


- sistēma ir līdzīga apsildāmajām grīdām

2.1.4. Sildķermeņi

3. Apsildāmās grīdas

4. Apsildāmās sienas

Ir divi apsildāmo grīdu veidi: - karstā ūdens

- elektriski apsildāmās•nepieciešama zemāka temperatūra, lai uzturētu temperatūras komfortu telpās,

Priekšrocības : -veido ideālu klimatu,

- ir elastīgi izmantojama projektēšanā - sniedz dažādus risinājumus vecu māju

apsildīšanai izmaksas ir

dārgākas

2. KLIMATA AIZSARDZĪBA2.2. Atdzesēšana – gaisa

kondicionēšana

Gaisa kondicionieris

Izmanto “dzesējošu vielu” , kas pie pie zemas temperatūras pārveidojas no šķidras vielas gāzveida

siltums tiek absorbēts mājas iekšējā daļā, tad atdzesēts un transportēts uz ārpusi

Kondensators

Kompresors

Iztvaikotājs

Ventils

Siltā zona

Strāva

Aukstā zona

Qizej

Qieejošā

2.2. Atdzesēšana – gaisa kondicionēšanaKomfortabla

temperatūraJāņem vērā vesela virkne dažādu faktoru, kas nosaka, kad cilvēki jūtas komfortabli:

- gaisa temperatūra- mitrums un - gaisa kustība u.c

Energoefektivitātes uzlīme

Jo augstāks ir EER, jo efektīvāks ir gaisa kondicionieris.

-informē par konkrētās ierīces enerģijas patēriņu. A - apzīmē vislabāko kvalitāti, kas ir plaši pieejama,G - apzīmē vissliktāko

apzīmē ar EER Enerģijas Efektivitātes rādītāju

2. KLIMATA AIZSARDZĪBA2.2. Atdzesēšana – gaisa

kondicionēšanaEnergoefektivitāt

eEER

A 3.20 < EERB 3.20 ≥ EER > 3.00C 3.00 ≥ EER > 2.80D 2.80 ≥ EER > 2.60E 2.60 ≥ EER > 2.40F 2.40 ≥ EER > 2.20G 2.20 ≥ EER

Energy Efficiency Scale

Enerģijas efektivitātes skala

energijaPateretasiltumssAizvaditaiEER

2. KLIMATA AIZSARDZĪBASecinājumi

* Temperatūras komforts ir viens no svarīgākajiem faktoriem, kas nodrošina cilvēkam optimālu iekšējo vidi.

* Vislabākais veids, kā nodrošināt temperatūras komfortu, nepalielinot enerģijas patēriņu, ir izpildīt ieteikumus – nepārkurināt un pārāk stipri neatdzesēt telpas.

* Ir vairāki siltuma avoti un to kombinācijas. Svarīgi ir izvēlēties optimālu kombināciju un pareizu regulēšanu.

* Energoefektīvi ir atjaunojamie resursi – saules enerģija, biomasa un siltumsūkņi.

* Daudzos siltākos Eiropas reģionos gaisa kondicionieri palielina elektrības izmaksas rūpnieciskās ražošanas ēkās, viesnīcās, slimnīcās, valsts iestādēs, skolās u.c.

2. KLIMATA AIZSARDZĪBASecinājumi -2

* Dzesēšanas un gaisa kondicionēšanas iekārtas funkcija ir transportēt siltumu no viena punkta uz otru ar noteiktu spēku, t.i., izmantojot elektrību. Siltums tiek absorbēts no mājas iekšienes, atdzesēts un transportēts uz ārpusi, kur tas izplūst.

* Gaisa kondicioniera darba temperatūrai vasarā jābūt starp 23ºC un 25ºC (otrais variants ir vislabākais). Katrs grāds zem komforta līmeņa patērē 8% vairāk enerģijas.

* Daudzos gadījumos ventilators radīs līdzīgu komfortablu temperatūras izjūtu kā gaisa kondicionieris. Ventilators izraisa temperatūras sajūtu par 3 °C līdz 5 °C zemāku par patieso temperatūra un samazina elektrības patēriņu

Documents

I Energoefektivitāte CELTNIECĪBĀ