říjen 2023
Využití odpadního tepla z chlazení vnitřního prostředí ve výpočtu ENB Využití odpadního tepla z chlazení vnitřního prostředí ve výpočtu ENB | ||
20. 10. 2023 | Autor: Ing. Martin Varga | ||
Do programu byly doplněny funkce pro jednodušší postihnutí , resp. zadání zpětného využití odpadního tepla z chlazení upravovaného vnitřního prostředí (měsíční výpočty od verze 6.0.7, hodinové výpočty od verze 7.1.5). Aktualizace 20.10.2023 |
V dřívějším článku jsme vysvětlili, jaké typy "odpadního" tepla rozeznáváme z hlediska způsobu zadání do programu ENERGETIKA a jakým způsobem je zahrnujeme do výpočtu z hlediska hodnocení ENB. V tomto článku se zaměříme na tepelný zisky - typ 1, které mohou způsobit potřebu chlazení vnitřních prostor. A tvoří tedy odpadní teplo ze systému chlazení vnitřního prostředí budovy.
Princip je následující:
U hodnoceného objektu zadáme systém chlazení včetně zdroje chladu. Po výpočtu dostaneme spotřebu energie na chlazení. Spotřeba energie na chlazení = potřeba chladu navýšená o účinnost emise a distribuce podělená průměrným chladícím faktorem zdroje chladu EER.
Využitelné odpadní teplo je součet nadlimitních tepelných zisků odebíraných z chlazeného vnitřního prostoru a příkonu zdroje chladu (zpravidla elektřina pro pohon kompresoru je absorbována ve formě tepla stlačovaným chladivem). Pro maximální efektivitu budovy z hlediska ENB je velmi žádoucí, aby co nejvíce tohoto odpadního tepla z chlazení bylo využito zase v budově pro jiná místa spotřeby vyžadující dodávku tepla.
Toto odpadní teplo lze využít jako tepelný zisk pro vytápění i přípravu teplé vody. U vytápění se nám to povede jen v přechodových obdobích, kdy třeba v jedné části budovy je třeba ještě vytápět a ve druhé již chladit (v rámci jedné zóny, u které během dne dochází ke střídání režimů z vytápění na chlazení a naopak, toto půjde v hodinovém kroku využít až po doplnění funkce akumulace do SW). Využití u přípravy TV je možné po celé období sezóny chlazení, pokud je současná potřeba TV.
Z hlediska zadání, pokud toto odpadní teplo chceme využít, je nutno jen zadat pro vytápěnou zónu, popř. systém přípravy TVsys od každého zdroje chladu tyto dva údaje:
- podíl využitelného tepla, které je pro dané místo využití vyčleněno fC,rc (%)
- účinnost využití odpadního tepla pro dané místo využití nC,rc (%)
Čili na formuláři zadání ZDROJE CHLADU je roleta dotazující se, zda chceme odpadní teplo využít:
Pokud odpadní teplo z chlazení vnitřního prostředí chceme využít, zvolíme v roletě ANO a vyplníme příslušné údaje:
Při zadání je třeba dbát na to, aby součet podílů fC,rc přiřazených k jednotlivých místům využití byl součtově za všechny vytápěné zóny a systémy přípravy TVsys za každý zdroj chladu maximálně roven 100%. Pokud bude součet vyšší, je takové zadání nereálné a pole součtu je označeno červeně. To platí i pro jakýkoliv měsíc v roce, pokud tyto podíly v přilehlém modálním okně chceme zadávat zvlášť pro každý měsíc. Zkrátka nelze využít více odpadního tepla, než je k dispozici.
Hodnota účinnosti užití využitelného tepla nC,rc , které je k dispozici pro dané místo se musí nacházet v teoretických mezích <0;100> %. Hodnota 0% znamená, že vyhrazené využitelné odpadní teplo nemá vliv na snížení potřeby tepla v místě přiřazeného užití. 100% znamená, že vyhrazené využitelné odpadní teplo je využito pro snížení potřeby tepla v plné výši (samozřejmě zastropeno potřebou tepla přiřazeného místa využití). Tato hodnota představuje hodnotu s jakou účinností jsme schopni dopravit odpadní teplo z místa A jeho "vzniku" do místa B jeho užití. Čili je to ekvivalent celkové účinnosti emise a distribuce, který zadáváme například u vytápění.
Výše uvedené zadání umožňuje jakoukoliv kombinaci zadání. Přiřazení využití odpadního tepla z jakéhokoliv zdroje chladu k jakékoliv vytápěné zóně nebo systému přípravy TV a z jakéhokoliv podílu (musíme se však vždy držet teoretických mantinelů).
U HOD modulu není zatím k této funkci přidružena možnost akumulace tohoto odpadního tepla (u měsíčních modulů tuto funkci akumulace neřešíme - bilancuje se po měsíci = ničím neomezená maximální akumulace). U hodinového výpočtu se jeho využití porovnává vždy v každém výpočetním kroku (porovnává se aktuální produkce s aktuální potřebou). V některé z budoucích verzí HOD modulu bude možnost akumulace odpadního tepla doplněna. Absence akumulace z hlediska objemu využitého odpadního tepla může hodinový výpočet zatím handicapovat oproti měsíčnímu, který to využití bilancuje po měsících. Naopak měsíční bilancování využití odpadního tepla může podíl jeho využití nadsazovat oproti realitě (to je analogické jako třeba rozdíl v bilancování využití elektřiny z FVE pro hodinový a pro měsíční krok a vliv baterie na výsledky u hodinového kroku).
Způsob zohlednění odpadního tepla z chlazení vnitřního prostředí v celkové dodané energii:
Tady je to trochu složitější, ale nakonec jsme se přiklonili k tomu, že toto využité odpadní teplo z chlazení vnitřního prostředí v plné výši zahrneme do dodané energie do budovy. Využitelné odpadní teplo z chlazení vnitřních prostor v sobě zahrnuje jak energii, která už je zahrnuta v jiných místech spotřeby (na obrázku níže zvýrazněna zeleně - spotřeba energie na chlazení 1, spotřeba energie na umělé osvětlení 3, ztráty TVsys 6), tak energii, která v celkové dodané energii zahrnuta není (na obrázku níže zvýrazněno okrovou barvou - vnitřní tepelné zisky od spotřebičů 4, od osob 5, solární tepelné zisky 2). Více podrobností o typech tepelných zisků je popsáno v článku, na který bylo odkazováno již v úvodu (doporučujeme přečíst). Tato skladba různých tepelných "zisků" v odváděném teple ze systému chlazení se mění každý výpočetní krok včetně jejich vzájemných poměrů. Proto není možné využité odpadní teplo z chlazení vnitřních prostor pro účely započítání do celkové dodané energie dělit na to, co už v budově započítáno je v jiném místě spotřeby a na to, co ještě není. A jen toto započítat. A i kdybychom to udělali, tak by vznikala další otázka. Jelikož ne vždy se využité odpadní teplo bude rovnat přesně využitelnému odpadnímu teplu, tak v tom využitém odpadním teple při dělení na již zahrnuté ve spotřebě a nezahrnuté ve spotřebě se máme držet poměrů těchto tepelných zisků v rámci celkového využitelného tepla nebo máme upřednostnit ty již zahrnuté nebo ty ještě nezahrnuté ve spotřebě? To jsou poměrně podrobné složitosti. Z tohoto důvodu byla dána přednost jednoduchosti a využité odpadní teplo z chlazení vnitřních prostor je vždy plně započítáno do dodané energie u míst spotřeby, které jej využívají a tím pádem i do celkové dodané energie budovy. I s tím předpokladem, že zkrátka určitá část využitého odpadního tepla z chlazení vnitřního prostředí - většinou menší - může být do celkové dodané energie do budovy započítána 2x. Předpokládáme, že v 99% není při plnění požadavků na ENB problém s celkovou dodanou energií, ale s primární neobnovitelnou energií. Z toho důvodu je toto zjednodušení (alespoň za nás) akceptovatelné.
Poznámka: Tepelné ztráty kompresoru zdroje chladu (tj. mimo systém jímání odpadního tepla z chlazení) nejsou pro tento výpočet zohledněny (tj. celková dodaná energie na chlazení se plně uvažuje jako část celkového využitelného odpadního tepla, které lze získat ze systému chlazení).
Způsob zohlednění v primární energii:
Ve vyhlášce 264/2020 Sb. je uvedena tabulka energonositelů v příloze 3:
Musíme ctít vyhlášku, a proto jediný možný energonositel, který připadá v úvahu pro tuto dodanou energii z odpadního tepla z chlazení vnitřních prostor je "odpadní teplo z technologie". V takovém případě je nutno mít volbu v této roletě v zadání u využití odpadního tepla z chlazení na "odpadní teplo z technologie". V PENB pak bude toto odpadní teplo z chlazení vnitřních prostor uvedeno v rámci jednoho energonositele spolu s využitým odpadním teplem z výrobní technologie přímo jímaným (znovu zde již potřetí odkazujeme na přechozí článek o typech tepelných zisků z pohledu zadání do SW).
Pokud bychom však chtěli "vizuálně" oddělit toto odpadní teplo z chlazení vnitřních prostor od odpadního tepla z výrobní technologie přímo jímané, lze v roletě zvolit energonositel "odpadní teplo z chlazení vnitřních prostor". Tento energonositel má stejný faktor primární energie jako energonositel odpadní teplo z technologie (tedy 0), ale je veden v protokolech zvlášť a má i v koláčovém grafu energonositelů vlastní barvu.
Praktický příklad:
U RD je zadáno i chlazení (je uvedeno v PD). Nejprve výsledky, kdy odpadní teplo z chlazení vnitřních prostor není využíváno pro přípravu TV.
Ten samý objekt, kde bylo zadáno využití odpadního tepla z chlazení pro přípravu TV s těmito hodnotami fC,rc a nC,rc. Níže případ, kdy je toto využité odpadní teplo z chlazení zahrnuto do energonositele "odpadní teplo z technologie"
Pokud bychom toto využité odpadní teplo z chlazení
zahrnuly do energonositele "odpadní teplo z chlazení vnitřního
prostředí", tak by výsledky byly úplně stejné, jen by se v protokolech
objevil tento energonositel a využité odpadní teplo by mělo v koláčovém
grafu jinou barvu.
V obou případech (bez využití a s využitím odpadního tepla ze systému chlazení vnitřního prostředí) zůstává referenční budova stejná. U ní je totiž předepsáno, že využití odpadního tepla ze systému chlazení je nula. Čili tato funkce, resp. princip umožňuje další způsob, jak se vymezit vůči referenční budově pro dosažení splnění požadavků ENB.
Pozornější čtenáři si všimnou, že u stavu s využitím odpadního tepla z chlazení vnitřního prostředí došlo oproti stavu bez využití tohoto odpadního tepla k nárůstu dodané energie u TV a tím i k nárůstu celkové dodané energie do budovy. V tomto případě je to kvůli tomu, že zdrojem tepla pro přípravu TV je plynový kondenzační kotel se sezónní účinností 103% vztažené k výhřevnosti (ostatně viz tabulka níže, kde z pohledu výhřevnosti jsou tepelné ztráty kondenzačního zdroje tepla se sezónní účinností nad 100% záporné). Jelikož odpadní teplo z chlazení v tomto případě pokrylo cca 37% potřeby energie pro TVsys, znamená to, že tuto část nemusí pokrývat zadaný zdroj tepla přiřazený k TVsys. A tedy se za tuto část dodávky tepla nezapočítávají tepelné ztráty vlivem účinnosti zdroje tepla. V tomto případě se tedy odečítá méně "záporných" tepelných ztrát od kondenzačního zdroje. V případech, kdy je sezónní účinnost zdroje < 100%, dojde vždy i k úspoře na dodané energii.
V tomto názorném příkladu opatření (využití odpadního tepla z chlazení vnitřního prostředí) zrovna zapříčinilo splnění požadavků ENB z výchozího nevyhovujícího stavu. Jinak vždy záleží na výchozím stavu, ze kterého a kam může toto opatření objekt posunout z hlediska hodnocení ENB. V praxi samozřejmě bychom museli takové opatření u každého objektu posoudit ekonomicky, zda-li se vyplatí zvýšená investice do takového opatření za předpokládanou dobu životnosti. A tedy jej doporučit pro zapracování do PD nebo volit jiné cesty ke snížení ENB hodnocené budovy.
V protokolu mezivýsledků najdeme podrobnější údaje včetně tabulek a grafů (zatím dostupné jen u měsíčních výpočtů). Také je třeba mít na paměti, že vliv využití odpadního tepla ze systému chlazení vnitřního prostředí je poplatný bilancování energií dle zvoleného kroku výpočtu (podrobněji vysvětleno již výše). A to včetně výpočtu samotné produkce odpadního tepla ze systému chlazení.
Tabulka dává tyto informace ohledně využití odpadního tepla ze systému chlazení:
Celkové dostupné využitelné teplo ze systému chlazení od tohoto zdroje chladu CHL1 je 2 096 kWh/rok. Využito bylo odpadní teplo ve výši 1 094 kWh/rok = úspora primární energie, kterou by jinak musel krýt zadaný zdroj tepla přiřazený k TVsys. Průměrný roční podíl pokrytí potřeby tepla pro TVsys odpadním teplem z chlazení je 37% (z toho v letních měsících plně - pozn.: SW pro hodnocení ENB obecně řeší pouze bilancování objemu energií, neřeší jejich kvalitativní stránku, tedy teplotní gradienty, které by jinak reálně do podílu využití zajisté také promlouvaly). Průměrný podíl využitého ku využitelnému teplu z tohoto zdroje chladu CHL1 je 52% (tzn., že 48% z dostupného odpadního tepla z chlazení vnitřního prostředí jsme nedokázali využít a bude zmařeno bez užitku zpravidla ve vnějším prostředí - vzduchu)
Nutno poznamenat, že výši využitelného tepla dostupného pro daný TVsys nebo vytápěnou zónu určuje samozřejmě jednak výše potřebného odváděného tepla daným zdrojem chladu a jednak zadaný podíl fC,rc pro dané místo upotřebení zadaný zpracovatelem hodnocení. A zadaná účinnost využití nC,rc.
Typy tepelných zisků tvořících odpadní teplo z chlazení ve výpočtu ENB Typy tepelných zisků tvořících odpadní teplo z chlazení ve výpočtu ENB | ||
20. 10. 2023 | Autor: Ing. Martin Varga | ||
V článku jsou uvedeny případy, kdy lze využít ve výpočtu energetické náročnosti odpadního tepla z chlazení. A dále popsáno, jakým způsobem je toto možno zadat. (Aktualizace 13.10.2023) |
říjen 2022
Zadání potřeby TV bazénu v RD Zadání potřeby TV bazénu v RD | ||
12. 10. 2022 | Autor: Ing. Martin Varga | ||
V tomto článku uvedeme návod, jak zadat potřebu TV pro bazén vč. jeho tepelné ztráty a systém přípravy TV v RD (uvnitř objektu). |
Zadání potřeby TV u krytého plaveckého bazénu Zadání potřeby TV u krytého plaveckého bazénu | ||
12. 10. 2022 | Autor: Ing. Martin Varga | ||
V tomto článku uvedeme návod, jak zadat potřebu TV pro krytý plavecký bazén a systém přípravy TV v plavecké hale. |
květen 2022
ENERGETIKA 6.0.8 - změny u TV ENERGETIKA 6.0.8 - změny u TV | ||
10. 5. 2022 | Autor: Ing. Martin Varga | ||
Do programu byla doplněna funkce pro možnost využití teplených ztrát TVsys jako teplených zisků pro výpočet potřeby tepla a chladu. A dále byl přepracován formulář POTŘEBY TV. Pokračuje se zde v katalogizaci vstupních hodnot, dále byla doplněna možnost výběru denního odběrového profilu (už se myslí na nový hodinový výpočet) a také byly doplněny přehlednější grafy. |
leden 2022
ENERGETIKA 6.0.7 - nové tabulky a grafy spotřeby pro pomocné spotřebiče ENERGETIKA 6.0.7 - nové tabulky a grafy spotřeby pro pomocné spotřebiče | ||
14. 1. 2022 | Autor: Ing. Martin Varga | ||
Do protokolu mezivýsledků byly doplněny nové tabulky a grafy. Rozšiřují přehled informací o hodnocené, ale i o referenčních budovách. |
ENERGETIKA 6.0.7 - měsíční podíly pokrytí ENERGETIKA 6.0.7 - měsíční podíly pokrytí | ||
14. 1. 2022 | Autor: Ing. Martin Varga | ||
Do programu byly doplněny možnosti zadat podíly pokrytí potřeby tepla na vytápění, chladu na chlazení a potřeby tepla na přípravu teplé vody po měsících. |
ENERGETIKA 6.0.7 - výpočet Uem,R pro chladírny a mrazírny ENERGETIKA 6.0.7 - výpočet Uem,R pro chladírny a mrazírny | ||
14. 1. 2022 | Autor: Ing. Martin Varga | ||
Do programu byly doplněny funkce pro jednodušší postihnutí tohoto typu zóny (chladírna/mrazírna) z pohledu výpočtu referenčního Uem,R a referenčních spotřeb energií. |
ENERGETIKA 6.0.7 - nové grafy využití OZE, CHLrc, KVTE el. ENERGETIKA 6.0.7 - nové grafy využití OZE, CHLrc, KVTE el. | ||
14. 1. 2022 | Autor: Ing. Martin Varga | ||
Do protokolu mezivýsledků byly doplněny nové tabulky a grafy. Ty mají za úkol zvýšit přehled o využití OZE, odpadního tepla z chlazení a využití elektřiny z KVET v budově |
říjen 2020
Rozvody tepla a chladu mimo budovu Rozvody tepla a chladu mimo budovu | ||
16. 10. 2020 | Autor: Ing. Martin Varga | ||
V tomto článku popíšeme novou funkci programu ENERGETIKA od verze 6.0.3. - možnost zadání účinnosti rozvodů tepla a chladu mimo budovu do samostatných polí přímo k tomu určených. |
březen 2020
REKUPERACE TV - 2.část REKUPERACE TV - 2.část | ||
25. 3. 2020 | Autor: Ing. Martin Varga | ||
V prvním článku jsme představili novou funkci v programu ENERGETIKA od verze 4.4.2: možnost zadání účinnosti rekuperace (zpětného získávání tepla) z teplé vody. V této druhé části tuto informaci rozvineme z hlediska celkového pohledu hodnocení energetické náročnosti budovy. |
říjen 2019
REKUPERACE TV REKUPERACE TV | ||
2. 10. 2019 | Autor: Ing. Martin Varga | ||
V článku níže je uveden popis nové funkce v zadání, která umožní zadat účinnost (%) rekuperace TV. V projekční praxi se s tím potkáváme čím dál častěji, proto byla tato možnost doplněna i do programu. |
březen 2017
Požadavky na účinnost zdrojů tepla v PENB (připomínky k vyhlášce 4) Požadavky na účinnost zdrojů tepla v PENB (připomínky k vyhlášce 4) | ||
20. 3. 2017 | Autor: Ing.Martin Varga | ||
Ze strany SEI je připomínkována skutečnost, že v protokolech PENB nejsou v tabulkách b.1.b), popř.b.5.b) u stejných tepelných zdrojů uvedeny stejné hodnoty účinností jako v tabulkách b.1.a) a b.5.a.). Níže v článku uvedeme bližší rozbor takové situace. |
květen 2016
Podíly pokrytí v protokolu PENB (podněty k vyhlášce o ENB č. 78/2013 Sb. část 2) Podíly pokrytí v protokolu PENB (podněty k vyhlášce o ENB č. 78/2013 Sb. část 2) | ||
24. 5. 2016 | Autor: Ing. Martin Varga | ||
Ve vzoru protokolu PENB v příloze č. 4 vyhlášky o ENB 78/2013 (v aktuální znění) jsou tabulky pro technické systémy budovy, u nichž v jednom sloupci je uvedeno "Pokrytí dílčí potřeby energie [%]". Podle tabulky pro konkrétní systém jde o podíl pokrytí vytápění, chlazení, větrání nebo přípravu teplé vody. Ze vzoru protokolu PENB jednoznačně nevyplývá, "čeho" podíl se má vyjadřovat. Viz následující příspěvek. |