A „közel nulla energia” követelmény és a megújulók avagy mi nulla, miben mérjük, mennyi a „közel”? Debreceni Egyetem Műszaki Kar Épületgépészeti és Létesítménymérnöki Tanszék 2012 május A tanulmány szerzői: Csoknyai Tamás PhD Kalmár Ferenc PhD Szalay Zsuzsa PhD (BME) Talamon Attila Zöld András DSc

Általános elvek, fogalmak A referencia épületek előállítása Az épületre vonatkozó követelményértékek származtatása A fajlagos éves primer energiafogyasztásra vonatkozó követelményértékek származtatása A javasolt követelményértékek A felújítással elérhető eredmények

Általános elvek, fogalmak A referencia épületek előállítása Az épületre vonatkozó követelményértékek származtatása A fajlagos éves primer energiafogyasztásra vonatkozó követelményértékek származtatása A javasolt követelményértékek A felújítással elérhető eredmények

Miről lesz szó? A műszakilag lehetséges és racionális követelményértékekről Az üzemeltetési energiaigényről Miről nem lesz szó? Gazdaságossági kérdésekről (a követelmények ennek alapján módosulhatnak) Kompenzációs intézkedésekről (nem az épület tervezőjének feladata, műszaki garancia nincs – „white certificate”) Mit feltételezünk? Elem szintű követelmények létezése (U, hatásfok…) Primer energiatartalmak ismerete

A közel nulla energiaigény ű épület  energetikai teljesítménye magas  az energiaigény közel nulla vagy nagyon alacsony  az energiaigényt nagyon jelent ő s mértékben megújuló energiaforrásokból kell fedezni (beleértve a megújuló forrásokból helyben vagy közelben kinyert energiát) – azaz bárminem ű megújuló energiát, hiszen amibe beleértendő a „helyben” vagy „közelben”, az legalább olyan tág köre a megújuló forrásoknak, mint a közelben.

A közel nulla energiaigény ű épület  energetikai teljesítménye magas  az energiaigény közel nulla vagy nagyon alacsony A közel nulla igény értelmezhetetlen (HMV) A továbbra is fenntartandó háromszint ű követelményrendszer elem szintjén - az U értékek korlátozása és egyéb szerkezeti követelmények, fajlagos h ő veszteségtényez ő  alacsony nettó igény, - gépészeti követelmények  alacsony bruttó igény

Kivétel: Klasszikus passzív szolár építészet energiagyűjtő falai, üvegház és anyaépület közötti fal, a W/m 3 K fajlagos hőveszteségtényező követelmény teljesítése mellett Elvi döntést igénylő javaslat: „Konzervatív öko” épületek megítélése életciklusra vetített energiamérleg alapján (az összehasonlítás alapja a hasonló „korszerű” épület életciklusra vetített energiamérlege.

„az energiaigényt nagyon jelentős mértékben megújuló energiaforrásokból kell fedezni” Nem definiált a jelent ő s mérték, nem definiált, hogy mihez kell viszonyítani a „megújuló részarányt” „Fedezni” bizonyos időszakokban, olykor egészben, máskor esetleg részben lehetséges. Helyesen: fedezni és/vagy ellentételezni A telekhatáron át beérkező energiát („import”) a telekhatáron túlra „exportált” energiával lehet/kell ellentételezni. Mindkettőt primer energiában kell elszámolni. (Ha sokat tudok fedezni, kevesebbet kell importálni és kevesebbet vagy semmit sem kell ellentételezni – pl. hőszivattyú, Ha kevesebbet tudok fedezni, többet kell importálni és többet kell ellentételezni – pl. szolár.)

Mi legyen közel nulla? A primer energiában kifejezett éves „import” és „export” különbsége. Az „import” primer energiatartalma egyértelműen kifejezi, hogy a forrás megújuló energiára alapozott vagy azzal támogatott. További „forráskutatást” az egyedi épület tervezőjének nem kell végeznie. Exportálni nyilván a helyben hasznosított megújuló forrásból származó energiát fogunk – ennek primer energiatartalma különböző lehet (pl. elektromos áram PV vagy mikro kapcsolt energiatermelés forrásból)

Hol van a megújuló forrás?

Megújuló helyben (on site): a rendszer határa a telekhatár Megújuló közelben: értelmezhető egy olyan épületcsoportra, amely megújulóra alapozott vagy azzal támogatott zárt rendszert képez; - lehet vele foglalkozni, ha a tulajdonjogi kérdések (rendszer és az abból kinyert energia) tisztázhatók, - érdemes vele foglalkozni, ha a követelmény (kWh/m 2 a) teljesülését az épületcsoport egészére (és nem az egyes épületekre) követeljük meg, e kettő hiányában a kérdés nem releváns, a közel olyan, mint a külső általában. Megújuló országos hálózatról, távhő hálózatról: nem az épület tervezőjének a feladata ezt nyomozni, a vételezett áram vagy hő primer energiatartalma önmagában kifejezi, milyen mértékben származik megújuló forrásból.

Egy épületben/telken alapesetben egyféle – azaz egynél nem több – helyi (esetleg közeli) megújuló forráson alapuló rendszer alkalmazását várjuk el jellemzően (de nem kizárólagosan) szolár (termikus és PV), vagy talajhő (incl. termálvíz) vagy biomassza (minden halmazállapot). Szerencsés esetben ehhez még (részben) megújulókból származó, hálózatról vételezett energia vagy kapcsolt energiatermelés is járulhat, de erre általános esetben nem lehet számítani.

A „megújuló részarány” konkrét előírására irányuló bárminő kísérlet eleve kudarcra van ítélve! De ha az épület teljesíti az elem szintű követelményeket, választok egy megfelelő referenciarendszert (kondenzációs kazán, hővisszanyerős szellőzés), aminek a fajlagos primer energiaigénye 100 és ezek után azt mondom, hogy a követelmény 75 akkor a követelmény teljesítése megújuló források hasznosítása nélkül gyakorlatilag nem lehetséges azt pedig, hogy mi legyen ez a megújuló forrás a tervező az összes körülmény mérlegelésével dönti el.

A követelmény nem a lehetséges legjobb épületet jelenti! A leendő követelményhez viszonyítva továbbra is lesznek jobb épületek, amelyek számára 2-3 kategóriát kell kijelölni. A követelményérték legyen kellően szigorú, de az épületek 95%-ában betartható (feltétel: az elem szintű követelmények betartása és legfeljebb egy megújuló rendszer alkalmazása). 5% esetében jobb elemek és/vagy többféle megújuló rendszer alkalmazása lehet szükséges. (a határ – 5 vagy 10 % - megállapodás kérdése)

Általános elvek, fogalmak A referencia épületek előállítása Az épületre vonatkozó követelményértékek származtatása A fajlagos éves primer energiafogyasztásra vonatkozó követelményértékek származtatása A javasolt követelményértékek A felújítással elérhető eredmények

A követelményértékeket néhány épület elemzése alapján megállapítani elfogadhatatlan kockázatot jelentene. A referencia épületeknek minden lehetséges jövőbeni épületet le kell fedniük. „Lehetséges” – az elemi szintű szabályozás korlátain belül. Módszer (Szalay Zsuzsa) geometriai és hőtechnikai adatok reális alsó és felső határainak megállapítása (ezek között összefüggők és függetlenek is vannak), ezekből véletlenszerűen nagyszámú épület generálása, számítások elvégzése, eredmények statisztikai értékelése. Jelen esetben referenciaépület, kategóriánként 4-6 gépészeti és helyi megújuló rendszer

95%-os felső határ Átlag

Általános elvek, fogalmak A referencia épületek előállítása Az épületre vonatkozó követelményértékek származtatása A fajlagos éves primer energiafogyasztásra vonatkozó követelményértékek származtatása A javasolt követelményértékek A felújítással elérhető eredmények

iroda iskola lakó A fajlagos hőveszteség- tényező számított értékei

Általános elvek, fogalmak A referencia épületek előállítása Az épületre vonatkozó követelményértékek származtatása A fajlagos éves primer energiafogyasztásra vonatkozó követelményértékek származtatása A javasolt követelményértékek A felújítással elérhető eredmények

A TNM 7/2006 mellékleteitől eltérő input adatok világítás energiaigénye jobb hatásfokú pellet / faelgázosító kazán További módosítási javaslat: nettó HMV igény/m 2 csökkentése, ha a családi ház/lakás alapterülete > 120 m 2

A fajlagos éves primer energiafogyasztásra vonatkozó követelményértékek származtatása - lakóépületek

Kondenzációs kazán, hővisszanyerős szellőzés, mint referencia

Kondenzációs kazán, légtechnika nincs, napkollektor HMV rásegítésre, fennmaradó tetőfelületen napelem

Kondenzációs kazán, hővisszanyerős szellőzés, napkollektor HMV rásegítésre, fennmaradó tetőfelületen napelem

Pellet vagy faelgázosító kazán, hővisszanyerős gépi szellőzés

A fajlagos éves primer energiafogyasztásra vonatkozó követelményértékek származtatása - irodaépületek

Kondenzációs kazán, hővisszanyerős gépi szellőzés, hűtés

Kondenzációs kazán, hővisszanyerős szellőzés, hűtés, napelem

Pellet/faelgázosító kazán, hővisszanyerős gépi szellőzés, hűtés

A fajlagos éves primer energiafogyasztásra vonatkozó követelményértékek származtatása – oktatási épületek Csak oktatási funkciók, a tatermek számának függvényében, jelenlegi tanévbeosztást feltételezve

Kondenzációs kazán, hővisszanyerős gépi szellőzés

Kondenzációs kazán, hővisszanyerős szellőzés, napelem

Pellet/faelgázosító kazán, hővisszanyerős gépi szellőzés

Általános elvek, fogalmak A referencia épületek előállítása Az épületre vonatkozó követelményértékek származtatása A fajlagos éves primer energiafogyasztásra vonatkozó követelményértékek származtatása A javasolt követelményértékek A felújítással elérhető eredmények

A fajlagos hőveszteségtényező javasolt követelményértéke A/V  0,3qm = 0,12W/m 3 K 0,3  A/V  1,0qm = 0, ,23 (  A/V)W/m 3 K A/V  1,0qm = 0,281W/m 3 K

I.Kondenzációs kazán, hővisszanyerős gépi szellőzés, mint referencia érték II.Pellet- vagy faelgázosító kazán, hővisszanyerős gépi szellőzés III.Kondenzációs kazán, hővisszanyerős szellőzés, kollektor és napelem IV.Kondenzációs kazán, kollektor és a mellette fennmaradó tetőfelületen napelem V.Kondenzációs kazán, hővisszanyerős gépi szellőzés, kollektor VI.Hőszivattyú, hővisszanyerős gépi szellőzés Lakóépületek

I.Kondenzációs kazán, hővisszanyerős gépi szellőzés, mint referencia érték II.Pellet- vagy faelgázosító kazán, hővisszanyerős gépi szellőzés III.Kondenzációs kazán, hővisszanyerős szellőzés, kollektor és napelem IV.Kondenzációs kazán, kollektor és a mellette fennmaradó tetőfelületen napelem V.Kondenzációs kazán, hővisszanyerős gépi szellőzés, kollektor VI.Hőszivattyú, hővisszanyerős gépi szellőzés... Lakóépületek

I.Kondenzációs kazán, hővisszanyerő, gépi hűtés, referencia II.Pellet- vagy faelgázosító kazán, hővisszanyerő, gépi hűtés III.Kondenzációs kazán, hővisszanyerő, gépi hűtés napelem IV.Hőszivattyú, hővisszanyerős gépi szellőzés, gépi hűtés Irodaépületek

A javaslat „B” komfort osztályú irodaépületre vonatkozik. Kiegészítésként eltérő követelmény jeleníthető meg kisebb alapterületű és szintszámú, „C” komfortosztályú, légtechnikai rendszer nélküli irpdaépületekre.

I.Kondenzációs kazán, hővisszanyerős szellőzés, referencia II.Pellet- vagy faelgázosító kazán, hővisszanyerős szellőzés III.Kondenzációs kazán, hővisszanyerős szellőzés, napelem IV.Hőszivattyú, hővisszanyerős gépi szellőzés Oktatási épületek

Szigorú vagy enyhe? A Passivhaus Institut „passzívház” követelményrendszerében a megengedhető fajlagos éves primer energiafogyasztás 120 kWh/m 2 a, amely tartalmazza a világítás és valamennyi háztartási készülék energiafogyasztását is. Ugyancsak a Passivhaus Institut kiadványai tartalmaznak adatot a belső hőterhelés tervezési értékére is. A „biztonság javára tévedve” tételezzük fel, hogy az összes belső hőterhelés elektromos fogyasztókból származik. Ennek éves egyenértéke primer energiában kifejezve 46 kWh/m 2 a. Ezt a 120-ból levonva az eredmény 74 kWh/m 2 a, ami azt jelenti, hogy minden olyan esetben, amikor az általunk javasolt követelményérték ennél alacsonyabb, akkor a követelmény szigorúbb, mint a „passzívház” előírás.

Általános elvek, fogalmak A referencia épületek előállítása Az épületre vonatkozó követelményértékek származtatása A fajlagos éves primer energiafogyasztásra vonatkozó követelményértékek származtatása A javasolt követelményértékek A felújítással elérhető eredmények

Június 8.