AZ ÉPÜLETEKEN KIALAKULÓ ENERGIAFORGALOM VIZSGÁLATÁNAK NÉHÁNY KÉRDÉSE Dr.Várfalvi János PhD. CSc BME Hőfizikai Laboratórium AZ ÉPÜLETEKEN KIALAKULÓ ENERGIAFORGALOM VIZSGÁLATÁNAK NÉHÁNY KÉRDÉSE Energetikai auditor képzés

ÉPÜLETENERGETIKA Mint a gazdaság eleme É P Ü L E T N R G I K A Az alkotók csoportja É P Ü L E T N R G I K A Az eredmények Állami szervek Energia felhasználás mértéke Tulajdonosok Költségek, költségvetés Beruházók Bankok Széndioxid kibocsátás Gyártók Belső komfort Energia szolgáltatók Tervezők A felhasználás energia összetétele Kivitelezők Egyesületek,stb

ÉPÜLETENERGETIKA ÉPÜLETENERGETIKA Mint önálló rendszer ÉPÜLET, mint épületfizikai alrendszer GÉPÉSZET, mint hőbevezető és -előállító alrendszer ENERGIASZÁRMAZTATÁS, mint energiahordozó alrendszer NÉHÁNY KOMPONENS falazóelemek hőszigetelések hőhidak üvegszerkezetek stb. kazánok hőleadók hővisszanyerők szabályozóelemek távhőellátás gázszolgáltatás napenergia geotermikus energia

HŐHIDAK Jelenség és definíció Külső hőm. Belső hőm. MEGÁLLAPÍTÁS:Hőhíd= többdimenziós hővezetés

A hőhidak jellemzői, a hőátbocsátási tényező q és (ti-te) kapcsolat: Az „U” két szemszögből: Q Q1 Q2 Qx Qy ti te q MEGÁLLAPÍTÁS: Hőhídnak nincs rétegrendi „U”-ja

A hőhidak jellemzői, a „kalorikus” U Qh Q -Zh +Zh MEGÁLLAPÍTÁS: Hőhídnak van kalorikus „U”-ja (Uh)

A hőhidak jellemzői, a vonalmenti hőátb.tényező Q -Zh +Zh Zh Uo-lal számítható hőáram Hőhíd + Q

A hőhidak jellemzői, a th és a Zh Q -Zh +Zh Zh ti te 1  th 1*(ti-te)=*(th-te) = (th-te)/ (ti-te)

Könnyűszerkezet 10cm hőszigeteléssel . HŐHIDAK A hőhidasság minősítése 1 30x30 B-30 Pillérosztás 4m 2 30x30 Porotherm 30 N+F 3 Könnyűszerkezet 10cm hőszigeteléssel . 60 Uo(Wm2K) 1,43 0,589 0,352 1 3 2 Ul(WmK) 0,176 0,316 0,061 1 3 2 Ul/ Uo 0,123 0,537 0,173 1 2 3 l/ AH 1/4 1/4 1/0,6 1,2 3 Ul/Uo*1/AH 3,1% 13,4% 28,8% 1 2 3 MEGÁLLAPÍTÁS: Hőhídasság komplex jellemző

HŐHIDAK A hőhidak vizsgálata FONTOSABB KÉRDÉSEK A vizsgált könnyűszerkezetes hőhíd jellemzői A hőhidak vizsgálata külső felületképzés 40 mm hab 15 mm OSB lap 150 mm üveggyapot 12,5 mm gipszkarton lap belső felületképzés 62,5 cm FONTOSABB KÉRDÉSEK 1. Lesz-e hőtechnikai hatása a „C” profiloknak? 2. Rontja-e a kivitelezés a hőtechnikai viszonyokat? 3. A jellemzők milyen eszközökkel vizsgálhatók?

HŐHIDAK A hőhidak vizsgálata termovízióval

HŐHIDAK Termovíziós vizsgálat értékelése Mértékadó belső hőm: 22°C 0,625 m2 1m Hőhíd-szakasz vizsgált felülete:0,625m2 Hőhíd- szakasz jellemző hőm: 21,52°C A hőhídmentes szakasz hőm. 21,73°C Hőáram a hőhíd- szakaszon : 2,40W Hőáram hőhídmentes szakaszon : 1,36W Mértékadó belső hőm: 22°C Mértékadó külső hőm: 2°C A hő-áram növekménye : 1,04W A hő-áram növekménye 1K hőmérséklet-különbségre: 0,052W/K SAROK HŐHÍD Ul= 0,144W/K ts=21,00 to=21,52 0,144/0,052=2,8 A hő-áram növekménye 1m hosszú hőhíd-szakaszra: Ul= 0,052W/K

HŐHIDAK Vizsgálata számítógépes numerikus szimul. A hővezetés általános differenciálegyenlete Hőforrás=0 t = f (x, y) LAPLACE NÉHÁNY TECHNIKAI ELEM 1.Differencia egyenletrendszer felírása 2.Peremfeltételek meghatározása 3. Az egyenletrendszer matematikai megoldása NÉHÁNY JELLEMZŐ 1.Réteghatárokon elemi hőmérlegek módszere, kb.50000 egyenlet 2.Sarkokban a hely szerint változó hőátadási tényezők 3.Szukcesszív hiperrelaxáció

HŐHIDAK Szimuláció és termovízió ti te th ti=22°C; te=2°C ti=20°C; te=-5°C szim=0,904  term=0,950 A számításokat elvégezve, a szimulációs érték: Ul=0,054W/mK Emlékeztetőül, a termovíziós érték : Ul=0,052W/mK MEGÁLLAPÍTÁS: A szimuláció és a termovízió azonos eredményt hozott.

Ueredő/Uo=1,46 HŐHIDAK Szimuláció , termovízió és válaszok 62,5 cm Qeredő=Uo*A+Ul Ueredő=(Uo*A+Ul)/A Qo=Uo*A QH=Ul*1/2 Ueredő=0,285W/m2K Uo=0,195W/m2K Ueredő/Uo=1,46 1. Lesz-e hőtechnikai hatása a „C” profiloknak? 2. Rontja-e a kivitelezésnek a hőtechnikai viszonyokat? 3. A hőtechnikai jellemzők milyen eszközökkel vizsgálhatók?

HŐHIDAK Megszünteti-e a hőszigetelés a hatásukat? ti=20°C; te=-5°C B30 30x30 VB

Ueredő/Uo=2,44 HŐHIDAK Számítási példa, a feladat meghatározása Tető födém Ul=0,1; l=2,6 Ablakbeépítés Ul=0,35; l=6,6 Afal=2,6*2,6-(1,8*1,5)=4,06m2 Qfal=Uo*Afal+Ul*l Uo=0,6 Ueredő=Uo*+Ul*l/Afal Ul*l=3,5 Ueredő=1,46 Ueredő/Uo=2,44 T csatlakozás Ul=0,05; l=2,6 Külső sarok Ul=0,1; l=2,6 Közbenső födém Ul=0,08; l=6,6

Ueredő/Uo=1,35 Akkor dszig=3cm HŐHIDAK Ueredő/Uo=2,44 volt a régi Számítási példa, a hőhíd javítása Új Ul=0 Régi Mennyi hőszigetelést ér az új ablakbeépítés? R=1/Uúj-1/Urégi R=0,55m2K/W Ul*l=0,86 R=0,55=dszig/szig Ueredő=0,81 Ha szig=0,05W/mK Ueredő/Uo=1,35 Akkor dszig=3cm Ueredő/Uo=2,44 volt a régi

Sugárzási transzmisszió Elnyelt hányad konvekciója ÜVEGSZERKEZETEK Energia komponensek Transzmissziós (hőátviteli) komponensek Szoláris komponensek Sugárzási transzmisszió Elnyelt hányad konvekciója Keret Üveg Hőhíd Uk UÜ Ul Üveg Naptényező „g” tényező Uüsz=(Uk*Ak+Uü*Aü+Ul*Kü)/Aüsz

ÜVEGSZERKEZETEK Ul0,08W/mK Megnevezés U(W/m2K) Alumínium 5,4-5,8 A keret és a beépítés hőtechnikai jellemzői Megnevezés U(W/m2K) Alumínium 5,4-5,8 Alumínium hőhíd men. 3,0-3,5 Fenyő 1,5-1,6 Exoták 2,0 Egyesített szárnyú 1,3 Műanyag egykamrás 2,3 Több kamrás mer.nélk. 1,5 Több kamrás mer.-sel 1,8 Ul0,08W/mK

ÜVEGSZERKEZETEK   e 10-15% 15-25% 60-70% Uü=1,6W/m2K + Gáztöltés Az hőtechnikai jellemzői, a fejlődés útja A légréteg vastagság 6,9,12,16   e 10-15% 15-25% 60-70% Üvegrétegek száma 2-6 réteg 3-1,1W/m2K Gáztöltés Arg:0,017; Kry:0,009 Xen:0,005 2,4W/m2K Vákuum 2,2 W/m2K LOW-e bevonat Épületfizikai elemzés szükséges Uü=1,6W/m2K + Gáztöltés Uü=1,2W/m2K

ÜVEGSZERKEZETEK Helyszíni mérés, a kapcsolási séma SZÁMÍTÓGÉP A vizsgált üvegezés ADATGYÜJTŐ SZÁMÍTÓGÉP 2 1 3 4 5 Külső felületi hőmérséklet Belső felületi hőmérséklet Hőáram mérő Belső léghőmérséklet Külső léghőmérséklet

ÜVEGSZERKEZETEK Helyszíni mérés, mérési eredmények Belső léghőmérséklet oC 21,11 Külső léghőmérséklet 3,1 Felületi hőmérséklet különbség 12,7575 Hőáramsűrűség W/m2 19,7675 Hővezetési ellenállás m2K/W 0,64538 1/ai+1/ae 0,166 Hőátbocsátási tényező W/m2K 1,232

ÜVEGSZERKEZETEK Helyszíni mérés, mérési eredmények Vizsgálat U=1,232 W/m2K Vizsgálat U=1,234 W/m2K Vizsgálat U=1,278 W/m2K Belső léghőmérséklet oC 21,63333 Külső léghőmérséklet 6,5 Felületi hőmérséklet különbség 11,19444 Hőáramsűrűség W/m2 17,3806 Hővezetési ellenállás m2K/W 0,64408 1/ai+1/ae 0,166 Hőátbocsátási tényező W/m2K 1,234

ÜVEGSZERKEZETEK IN=IR+IT+IA 1=R+T+A Megnevezés R T A BE 3mm-es üveg 8% Napvédő bevonatok IR IN IA IT IN=IR+IT+IA 1=R+T+A Megnevezés R T A BE 3mm-es üveg 8% 87% 5% 87-88% Abszorpciós üveg 50 45% 65-70% Reflexiós 30 20 55-60%

BELSŐ NYERESÉG a0 0(h) Havi 1 16 Idény 0,8 28 A hasznosítási tényező (éta) =1 a0 0(h) Havi 1 16 Idény 0,8 28