30
Rīgas Tehniskā universitāte Enerģētikas un elektrotehnikas fakultāte Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts www.videszinatne.lv Ēku apsildes un energoefektivitātes principi Termālais komforts Kas jāņem vērā projektējot apkures sistēmas Gatis Žogla

Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    1

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Rīgas Tehniskā universitāte

Enerģētikas un elektrotehnikas fakultāte

Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts www.videszinatne.lv

Ēku apsildes un

energoefektivitātes

principi

Termālais komforts

Kas jāņem vērā projektējot

apkures sistēmas

Gatis Žogla

Page 2: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Kas ietekmē ēkas enerģijas patēriņu?

2

Apkure = Siltuma pārvade + Ventilācija - Iekšējie siltuma ieguvumi - Saules siltuma ieguvumi

Saules siltuma ieguvumi

Iekšējie siltuma ieguvumi

Saules zudumi ar pārvadi

Saules zudumi ar ventilāciju

Apkure

Page 3: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Vai 21 oC ir silti?

Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts

3

Page 4: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Latvija pret pasauli

Kādas telpu gaisa temperatūras prasības

nosaka Latvijā un kādas tiek notiektas citviet?

Latvijas piemērs – MK noteikumi Nr. 610

«Higiēnas prasības vispārējās pamatizglītības,

vispārējās vidējās izglītības un profesionālās

izglītības iestādēm»

Pasaules piemērs – Indoor environmental input

parameters for design and assessment of

energy performance of buildings – addressing

indoor air quality, thermal environment, lighting

and acoustics – prEN 15251 Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts

4

Page 5: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Latvija pret pasauli

Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts

5

Page 6: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Operatīvā temperatūra un starojuma

temperatūra

6

Zemas norobežojošo konstrukcijas virsmas temperatūras izraisa nesabalansētu siltuma starojumu

- 10°C

Āra Gaisa

temperatūra

22°C

Telpas gaisa

temperatūra

Visas norobežojošo konstrukciju virsmas ir siltas, kā rezultātā nerodas siltuma starojuma diskomforts

9.5

16.2 18.5

18.2

Operatīvā

temperatūr

a

22 Gaisa temperatūra

14.5

19.1

21.4 21.6

21.2 Operatīvā

temperatūra

22 Gaisa temperatūra

17.8

Avots: PassNet (Intelligent Energy Europe)

Nesiltināta ēka Pasīvā ēka

Page 7: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Latvija pret pasauli

Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts

7

Page 8: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Komfortu noteicošie faktori

Cilvēku faktori

Vielmaiņas ātrums

Apģērbs

Iekštelpu vides faktori

Temperatūra

Starojuma temperatūra

Mitrums

Gaisa kustības ātrums

8

Page 9: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Vielmaiņas ātrums

Aktivitāte W met

Guļus stāvoklis 83 0,8

Sēdēšana 104 1,0

Stāvēšana 126 1,2

Braukšana mašīnā 144 1,4

Staigāšana, 5 km/h 360 3,4

Dejošana, basketbols,

peldēšana

624 6,0

Hokejs, futbols 835 8,0

Skriešana ar 15 km/h 990 9,5

Vielmaiņas

ātrums tiek

mērīts ar

mērvienību

“met”

1 met atbilst

sēdoša,

neaktīva cilvēka

vielmaiņas

ātrumam

9 http://thumbs.dreamstime.com/

thumblarge_283/1214326572x

9yHhw.jpg

http://www.chumpysclipart.com/im

ages/illustrations/xsmall2/4547_pic

ture_of_an_overheated_man.jpg

Page 10: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Apģērbs

Apģērbs Siltuma

pretestība,

m2K/W

clo

Bez apģērba 0 0

Šorti 0,016 0,1

Viegls vasaras apģērbs – īss krekls,

īsas bikses, zeķes, sandales 0,078 0,5

Ielas apģērbs – krekls, vējjaka,

garās bikses, zeķes, sandales 0,155 1,0

Ielas apģērbs ar mēteli 0,233 1,5

Apģērbs mitram, aukstam laikam –

krekls, silta vējjaka un bikses,

džemperis, vilnas mētelis un zeķes,

apavi

0,233 – 0,310 1,5 – 2,0

Arktikas apģērbs no 0,465 no 3,0

Apģērba termiskā

pretestība tiek

noteikta ar

mērvienības “clo”

palīdzību

1 clo atbilst

sēdoša neaktīva

cilvēka apģērbam

10

Page 11: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Temperatūras prasības (LVS EN 15251:2007)

Ēka/ telpa Kategorija

Apkārtējā

temperatūra, °C Minimālā

(ziemas

apkures

periodā) –

1,0 clo

Maksimālā

(vasaras

dzesēšanas

periodā) –

0,5 clo

Dzīvojamā ēka:

telpas (guļamistaba,

virtuve utt.)

Mazkustīgs

stāvoklis – 1,2 met

I 21,0 25,5

II 20,0 26,0

III 18,0 27,0

Dzīvojamā ēka:

citas telpas

(noliktava, halle

utt.)

Stāvēšana,

staigāšana – 1,6 met

I 18,0

II 16,0

III 14,0

Ofisa kabinets1

Mazkustīgs

stāvoklis – 1,2 met

I 21,0 25,5

II 20,0 26,0

III 19,0 27,0

Atvērtais birojs2

Mazkustīgs

stāvoklis – 1,2 met

I 21,0 25,5

II 20,0 26,0

III 19,0 27,0

Konferenču zāle

Mazkustīgs

stāvoklis – 1,2 met

I 21,0 25,5

II 20,0 26,0

III 19,0 27,0

Auditorija

Mazkustīgs

stāvoklis – 1,2

met

I 21,0 25,5

II 20,0 26,0

III 19,0 27,0

Kafejnīca,

restorāns

Mazkustīgs

stāvoklis – 1,2

met

I 21,0 25,5

II 20,0 26,0

III 19,0 27,0

Klase

Mazkustīgs

stāvoklis – 1,2

met

I 21,0 25,0

II 20,0 26,0

III 19,0 27,0

Bērnudārzs

Stāvēšana/

staigāšana – 1,4

met

I 19,0 24,5

II 17,5 25,5

III 16,5 26,0

Universālveikals

Stāvēšana/

staigāšana – 1,6

met

I 17,5 24,0

II 16,0 25,0

III 15,0 26,0

11

1 Slēgts kabinets ar logu un durvīm. 2 Atvērtais birojs līdzīgs klasei, kur galdi ir sakārtoti rindās vai savādāk un

atdalīti ar sienām vai bez.

LVS EN 15251:2007 – Telpu mikroklimata (gaisa kvalitātes, temperatūras režīma,

apgaismojuma un akustikas) parametri ēku projektēšanai un to energoefektivitātes novērtēšanai

Page 12: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Mitrums

Ieteicamais telpas

gaisa relatīvā mitruma

līmenis ir 40 līdz 60 %

Jo zemāka āra gaisa

temperatūra, jo

zemāks telpas gaisa

relatīvais mitrums

12

Page 13: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Gaisa kustības ātrums

Gada periods Darba kategorija Gaisa kustības ātrums, m/s

Gada aukstais periods

(vidējā gaisa temperatūra

ārpus darba telpām + 10

°C vai mazāk)

I 0,05 – 0,15

II 0,1 – 0,3

III 0,2 – 0,4

Gada siltais periods

(vidējā gaisa temperatūra

ārpus darba telpām vairāk

par + 10 °C)

I 0,05 – 0,15

II 0,1 – 0,4

III 0,2 – 0,5

Reālās gaisa temperatūras un gaisa kustības

ātruma kombinācija rada “wind chill” efektu

13

Page 14: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Siltuma diskomforts

Asimetrisks siltuma starojums

Caurvējš

Vertikālā gaisa temperatūras starpība

Siltas vai aukstas grīdas

14

Page 15: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Asimetriskais siltuma starojums

Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts

15

Page 16: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Caurvējš

Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts

16

Page 17: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Vertikālā gaisa temperatūras starpība

Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts

17

Page 18: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Siltas vai aukstas grīdas

Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts

18

Page 19: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Apkures sistēmas ietekme uz komfortu

Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts

19

Page 20: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Telpu gaisa temperatūras regulēšana

20

Page 21: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

21

Telpas tiek ievērojami pārkurinātas

Page 22: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Telpu pārkurināšana tiek risināta ar logu

atvēršanu

22

Page 23: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

23

Page 24: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

24

Page 25: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

25

Page 26: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Termostatiskie ventiļi

Termostatiskie ventiļi nodrošina nemainīgu telpas gaisa temperatūru

Dažādās telpās termostatiskā ventiļa darbība var atšķirties (ventilis darbojas atkarībā no termostatiskā sensora temperatūras nevis telpa gaisa temperatūras)

26

Page 27: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Darbības princips

27

Page 28: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Telpas gaisa temperatūra

izmantojot termostatiskos ventiļus

Siltuma inerces

dēļ telpas gaisa

temperatūra

svārstās nelielās

robežās

28

18

18,5

19

19,5

20

20,5

21

21,5

22

1

112

223

334

445

556

667

778

889

1000

1111

1222

1333

1444

1555

1666

1777

1888

1999

2110

2221

2332

2443

2554

2665

2776

oC

Attēlā redzams 2 diennakšu mērījumu rezultāts

Šajā gadījumā diennakts laikā termostatiskais

ventilis atveras 15 reizes

Page 29: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

Programmējamie termostatiskie

ventiļi

29

Samazinot telpas gaisa vidējo temperatūru par 1 oC iespējams ietaupīt līdz 7% siltumenerģijas

Page 30: Ēku apsildes un energoefektivitātes · (ziemas apkures periodā) – 1,0 clo Maksimālā (vasaras dzesēšanas periodā) – 0,5 clo Dzīvojamā ēka: telpas (guļamistaba, virtuve

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Laiks, min

CO

2,

pp

m

Nevajadzīga vēdināšana

Bieži vien telpas tiek

vēdinātas nevis

sliktās gaisa

kvalitātes, bet gan

paaugstinātās telpu

gaisa temperatūras

dēļ

30

21

21,5

22

22,5

23

23,5

24

24,5

25

25,5

26

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Laiks, min

Tem

pera

tūra

, °C