Környezettudatos családi ház vizsgálata életciklus elemzéssel

Átírás

1 Környezettudatos családi ház vizsgálata életciklus elemzéssel Pintér Zsuzsanna, BME Környezetmérnök Bsc hallgató Témavezető: Dr. Kovács Viktória Barbara, adjunktus, BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék X. ÉLETCIKLUS-ELEMZÉSI (LCA) SZAKMAI KONFERENCIA Előadó(k) / Szerző(k) neve Előadás címe 2013 Tantárgy / esemény megnevezése Helyszín (ha van) Dátum kézzel 1

2 Környezettudatos épület Az Európai Unió teljes energiafogyasztásának mintegy 40%-át az épületek üzemeltetése, építése és karbantartása teszi ki. [1] Mitől környezettudatos egy épület? Definíciója: olyan épület, amelynek a teljes életciklusa alatt a lehető legkisebb a környezetterhelése. Számokkal kifejezni? Rangsorolni? (BREEAM, LEED, DGNB) Nehézkes, szubjektív Életciklus-értékelés: holisztikus vizsgálat, teljes környezetterhelés az egész életciklus alatt elért összes környezeti hatást nézve. X. Életciklus-elemzési szakmai konferencia Óbudai Egyetem

3 A vizsgált ház bemutatása Családi birtok a Balatonfelvidéken: 5 lakó, 3 szint Lakóterületek, galéria, padlástér, gazdasági helyiségek, garázs Nettó alapterület: 243 m2 Fűtött alapterület: 195 m2 X. Életciklus-elemzési szakmai konferencia Óbudai Egyetem

4 A Vizsgált ház bemutatása Fűtés/hűtés+HMV: geotermikus hőszivattyús rendszer+napkollektorok Nádtető: A folyamat működtetéséhez villamos energia szükséges A hőközpontban 1600 literes melegvíz tartály Villamos fűtőpatronok és a tetőn elhelyezett 4 darab napkollektor egészíti ki a rendszert Kiváló anyagjellemzők (kitűnő hőszigetelő, zajszigetelő, páraáteresztő, ellenálló) Természetes anyag Helyben előállított építőanyag Fenntartható (élettartama év) Tűzveszélyesség miatt lángmentesítő anyagok, rovarriasztó permetszerek ökolábnyom növelése Egyedi szennyvízkezelő rendszer: Ritkán lakott terület Természetközeli, eleveniszapos biológiai eljárással tisztít A szerves anyag tartalmat mikroorganizmusok bontják le alkotóikra (95-98%-os hatásfok) A tisztított szennyviz: szikkasztásos módszer (helyben hasznosul, a talaj vízellátottsága javul) A mikroorganizmusok érzékenyek a ph változásra, erős vegyszerekre, gyógyszerekre,ezért természetes tisztítási eljárások és biológiailag lebomló tisztítószerek X. Életciklus-elemzési szakmai konferencia Óbudai Egyetem

5 Életciklus elemzés: cél és hatókör meghatározás Szűkített vizsgálat: épületgépészeti rendszer (fűtés, hűtés, HMV) üzemeltetése Geotermikus hőszivattyús fűtés- és hűtés összevetése kondenzációs gázkazán és split klíma berendezésekkel Modellezéshez: GaBi 6. Education szoftver Hatáselemzés: CML 2001 Funkcionális egység: 1 éves hőigény További vizsgálatok a geotermikus-napkollektoros rendszer esetén: az előállítás során felhasznált anyagok környezeti hatásai a rendszer környezeti hatásai napelemek használata esetén a rendszer környezeti hatásai norvég energiamix használatával Hatáskategóriák: Globális felmelegedési potenciál (GWP=Global Warming Potential): üvegházhatású gázok hatása az éghajlatváltozásra (legfontosabbak: CO2, CH4, N2O) Savasodási potenciál (AP=Acidification Potential): bizonyos légszennyező anyagok (NH3, SO2, NOx) savasodást okozó képessége Eutrofizációs potenciál (EP=Eutrophication Potential): a vizekben lévő foszfor és nitrogén túlzott mennyisége miatti tápanyagdúsulás Fotokémiai ózon képző hatás (POCP=Photochemical Ozone Creation Potential): Nitrogénoxidok jelenlétében utraibolya sugárzás hatására illékony szerves vegyületekből illetve szén-monoxidból fotokémiai oxidáció során fotokémiai oxidánsok (ózon, peroxi-acetilnitrát) képződnek, melyek egészségkárosító hatásúak. X. Életciklus-elemzési szakmai konferencia Óbudai Egyetem

6 Rendszerhatárok A geotermikus hőszivattyús, napkollektoros rendszer modellje A kazános-klímás rendszer modellje X. Életciklus-elemzési szakmai konferencia Óbudai Egyetem

7 Leltáranalízis (eredménye az LCI Life Cycle Inventory) X. Életciklus-elemzési szakmai konferencia Óbudai Egyetem

8 Leltáranalízis (eredménye az LCI Life Cycle Inventory) X. Életciklus-elemzési szakmai konferencia Óbudai Egyetem

9 Modellek X. Életciklus-elemzési szakmai konferencia Óbudai Egyetem

10 A geotermikus fűtésű családi ház környezeti hatásai X. Életciklus-elemzési szakmai konferencia Óbudai Egyetem

11 A kazánfűtésű családi ház környezeti hatásai X. Életciklus-elemzési szakmai konferencia Óbudai Egyetem

12 A geotermikus és a hagyományos fűtési rendszer összehasonlítása X. Életciklus-elemzési szakmai konferencia Óbudai Egyetem

13 Értelmezés, következtetések nem egyértelműen jobb környezeti szempontból a napkollektorral kombinált geotermikus hőszivattyús rendszer a hagyományos megoldásnál savasodás (kb. 50%) és eutrofizáció jelentősen rosszabb eredmény a globális felmelegedés szempontjából előnyösebb (kb. 30%) Oka: hőszivattyús fűtési rendszer villamosenergia-igénye Javulás lehetséges: nagyobb megújuló arány a villamosenergia előállításakor energiamix javulása (magánszemélyként nem befolyásolható) egyedi villamosenergia előállítás: pl.: fotovoltaikus cella X. Életciklus-elemzési szakmai konferencia Óbudai Egyetem

14 Környezeti hatások fotovoltaikus cella használatával illetve norvég energiamix esetén X. Életciklus-elemzési szakmai konferencia Óbudai Egyetem

15 Kritikai átvizsgálás Hőigény-számítás: az épület bonyolult geometriája miatt a felület és térfogat számításoknál egyszerűsítések A hővezetési tényezők nem minden esetben a konkrétan beépített építőanyagokra vonatkoznak, néhány esetben hasonló termék adatait vettem figyelembe vagy egy általános értéket. A Roth F1-es napkollektorok által termelt hőenergia mennyisége nem mért érték, a gyártó által megadott műszaki paraméterekből számítottam, emiatt a konkrét esetben az eredmények nem biztos, hogy megegyeznek a valósággal. A Remeha kazán fogyasztási értékei nem mért adatok, számítással határoztam meg, valamint az emissziók mennyisége is részben számított A klíma fogyasztását szintén számítottam a COP értékből Villamos fűtőpatronok fogyasztása? X. Életciklus-elemzési szakmai konferencia Óbudai Egyetem

16 Köszönöm a figyelmet! X. ÉLETCIKLUS-ELEMZÉSI (LCA) SZAKMAI KONFERENCIA Előadó(k) / Szerző(k) neve Előadás címe 2013 Tantárgy / esemény megnevezése Helyszín (ha van) Dátum kézzel 16

17 X. Életciklus-elemzési szakmai konferencia Óbudai Egyetem

18 X. Életciklus-elemzési szakmai konferencia Óbudai Egyetem