MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK AZ ÉPÍTÉSZETBEN. Csoknyai Tamás PhD BME Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK AZ ÉPÍTÉSZETBEN. Csoknyai Tamás PhD BME Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék csoknyaitamas@yahoo."

Zsigmond Varga
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK AZ ÉPÍTÉSZETBEN Csoknyai Tamás PhD BME Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék 1

2 Alacsony energiafelhasználású ház Mai átlag ( kwh/m 2,év) Német szabvány 1982 (150 kwh/m 2,év) Német szabvány 1995 (100 kwh/m 2,év) EN EV 2002 (60 kwh/m 2,év) Alacsony energiafelhasználású ház (50 kwh/m 2,év) Ultra-alacsony energiafelhasználású ház(30 kwh/m 2,év) Passzív ház (15 kwh/m 2,év) Nulla fütési energiafelhasználású ház (0 kwh/m 2,év) Autonóm ház (0 kwh/m 2,év) 2

energiafelhasználású ház (50 kwh/m 2,év) Ultra-alacsony energiafelhasználású ház(30 kwh/m

3 KLÍMATUDATOS ÉPÍTÉSZET 3

4 A klímatudatos építészet fogalma Fosszilis és környezetkárosítú energiaforrások használatának csökkentése Energiaigény minimalizálása Megújuló energiaforrások alkalmazása Hőnyereségek növelése Hulladéktermelés minimalizálása (szennyvíz, háztartási, építési hulladék) Hulladékok újrahasznosítása Természetes fény maximalizálása Közvetlen kontaktus a környezettel 4

Hőnyereségek növelése Hulladéktermelés minimalizálása (szennyvíz, háztartási, építési

5 Energiaveszteségek csökkentése Hőszigetelés Hővédő üvegezések Szellőzési veszteségek csökkentése Légzáró ablakok Hővisszanyerős szellőzés Kompakt forma (ΣA/V minimalizálása) Északi oldalon kis ablakok Jó hatásfokú, szabályozható hőszolgáltató rendszerek 5

Hővisszanyerős szellőzés Kompakt forma (ΣA/V minimalizálása)

6 Szoláris nyereségek maximalizálása Nagy déli tájolásó üvegezett felületek Speciális üvegezések Nyáron: Árnyékolás 6

7 Megújuló energiaforrások hasznosítása Szélenergia Hulladék energia Fotovoltaikus rendszerek, napkollektorok Földenergia Óceán energiája (hullámenergia, apály-dagály erőmüvek) Vízenergia 7

8 Aktív és passzív házak Aktív ház: megújuló energiaforrások aktív hasznosítása mechanikai rendszerekkel: PVcellák, napkollektorok, hőszivattyúk, szélerőmüvek, stb.. Passzív ház: megújuló energiaforrások passzív hasznosítása elsősorban napenergia-, hőtároló tömeg és természetes szellőzés segítségével. Épülettömeg alakítás, speciális üvegezések, transzparens hőszigetelés, tömegfal, trombe fal, napterek, átriumok, stb. Hibrid ház: jellegében passzív, de mechanikai rásegítés 8

. Passzív ház: megújuló energiaforrások passzív hasznosítása elsősorban napenergia-, hőtároló tömeg és természetes

9 Passzív házak Extrém alacsony fütési hőfelhasználás ultrahatékony épületkomponensekkel Forrás: Dr.-Ing. Rainer Pfluger Passive House Institute Darmstadt, Germany 9

10 10

11 Épületek összenergiafelhasználása Vill. áram, háztartás Villamos áram, szell. HMV Fütés 11

12 fütés használati meleg víz elektromos áram 90% energy 90 %-os fütési conservation energiafor space heating megtakarítás 12

13 Hőszigetelés 13

14 Hőszigetelés minden szerkezettípusra 14

15 Nyílászárók, építészeti részletek U-érték: 0,4-0,9 W/m 2 K Légtömörség Hőhídmentesség 15

16 Fütési rendszer Hagyományos radiátoros rendszer Passzív ház Radiátoros rendszer: Kis teljesítményü légfütés 16

17 Passzív épületek irodaházak, iskolák,... Ulm: Energon Irodaház - Stefan Oehler Waldshut: iskolaépület Harter + Kanzler Weiß/Stahl Steyr: Ipari épület Hagen: diákotthon Ralph Wortmann 17

18 előtte utána 200 kwh m²a 85% csökkenés hatékonyság növeléssel födémszigetelés homlokzati falak szig. passzív ház ablakok hővisszanyerő kondenzációs kazán 26 kwh/m²a 18

19 Költséghatékonyság Költségek [ /m²] Passzív ház légfütés Költségcsökk. hagyom. fütés elhagyásával Alacsony en.felh. ház Összköltség Fajlagos fütési hőigény [kwh/(m²év)] Energia költség Építési költségek 19

20 Exponenciális növekedés Németországban Németországban épített passzív lakások száma Első passzív ház, Darmstadt Kranichstein Első passzív ház lakópark Passzív ház lakópark Ulm

21 Háztartási villamos energiafelhasználás 38 % megtakarítás 21

22 IEA: A világ energiafelhasználás várható alakulása gazd. növekedés világ primer energia megújulók IEA-ref: +50% 22

23 IEA: A világ energiafelhasználása gazd. növekedés + hatékonyság + megújulók világ primer energia megújulók Megújulók növelése 23

24 Passzív szoláris térfűtés 24

25 Energiagyűjtő falak Tömegfal: Transzparens hőszigetelésű fal: Trombe-fal: 25

26 Tömegfal télen Nappal: Éjjel: 26

27 Tömegfal nyáron Nappal: Éjjel: 27

28 Vízfal 28

29 Fázisváltó fal 29

30 Trombe-fal télen Nappal: Éjjel: 30

31 Trombe-fal nyáron Nappal: Éjjel: 31

32 Transzparens hőszigetelés 1 32

33 Transzparens hőszigetelés 2 Télen nappal: Nyáron nappal: 33

34 Napterek működése Éjjel Frisslevegő előmelegítés éjjel Frisslevegő előmelegítés 20 C naptérhőm. felett 34

35 Naptér példák Beüvegezett lodzsa Átrium Télikert 35

36 AKTÍV SZOLÁRIS RENDSZEREK 36

37 NAPKOLLEKTOROK 37

38 Napkollektoros rendszer fő elemei kollektor, szolár tároló hőleadók, szekunder rendszer, kiegészítő futés (kazán) 38

39 Síkkollektorok Transzparens síklemez Csőhálózat,melyben a hőhordozó közeg kering (általában réz), Abszorber (általában alumínium), Keretszerkezet, Hőszigetelés. 39

40 Síkkollektor példák 40

41 Síkkollektorok, hengeres tükörfelülettel 41

42 Parabolikus Kollektorok 42

43 Vákuum kollektorok A vákuumkollektor cső a csőben elv alapján épül fel. A külső csőben vákuum van, a belsőben áramlik a hőhordozó közeg. 43

44 Aktív térfutés 1 Derült ég; a kollektorral realizált hőnyereség meghaladja az igényeket: aktív szoláris térfutés + tároló futés. 44

45 Aktív térfutés 2 Éjszaka vagy borult idő: futés a tárolóból 45

46 Aktív térfutés 3 Éjszaka vagy borult idő, a tároló már kimerült: tároló felfutése a kiegészítő kazánnal 46

47 Szoláris térfutés és melegvízelőállítás kombinációja 47

48 A szükséges kollektorrendszer becslése Szoláris térfutéshez: kollektormező felülete = 0,3*alapterület, tárolótérfogat m 3 -ben = = 0,1*kollektorfelület (m 2 ). Használati melegvízellátáshoz: 4 m 2 kollektor, 300 l tárolótérfogat egy 4fős háztartáshoz. 48

49 FOTOVOLTAIKUS RENDSZEREK 49

50 Fotovoltaikus cellák PV-cella: Fényből elektromos áramot hoz létre PV-cellák működési mechanizmusa és csoportosítsa a d/pv.htm PV cells alatt olvasható angol nyelven. 50

51 Önálló PV-rendszer 1 51

52 Önálló PV-rendszer 2 Villamos hálózattól távol eső esetekben alkalmazandó A tárolás akkumulátorral történik Inverter segítségével az egyenáram váltóárammá alakítható 52

53 Hálózatra kapcsolt PVrendszer Az energiatárolás problémája nem jelentkezik A hálózatba táplált áramot kötelező felvásárolni A bevitt és a kivett áramot külön mérő regisztrája 53

54 Hibrid PV-rendszer 1 54

55 Hibrid PV-rendszer 2 Két áramforrást kombinál (Diesel-motor és PV-cella) Egyenletesebb, megbízhatóbb üzem Csúcsigények jobb kielégítése 55

56 PV rendszerek az épületen PV cellák lehetnek: Az épületburkolófelületére illesztett, de a szerkezettől független rendszerek, Épületbe intergrált rendszerek, pl. napellenző, árnyékoló elemek, Épületbe integrált szemi-transzparens elemek, melyek diffúz természetes fényt tudnak biztosítani, Épületbe integrált burkolóelemek, pl, tetőcserepek közé, vagy homlokzatra, Épületbe intergrált, hőtechnikai rendszerrel kombinált megoldások, például cirkulált levegőelőmelegítés a PV-cella és az épület burkolófelülete között 56

57 Követelmények épületeken alkalmazott PV-rendszerekre Párahatásoknak való ellenállás Csapóesőnek való ellenállás Kondenzációnak való ellenállás Elekromos csatlakozások időjárás-állóak legyenek, A PV-rendszereket földelni kell. 57

58 Épület példák 1 PV cellamező homlokzaton - Berlin 58

59 Épület példák 2 59

60 Épület példák 3 PV panelok szemi-transzparens elemként a Freiburg-i Solarzentrum -ban 60

61 Épület példák 4 PV panelok árnyékoló elemként a télikert üvegtetején PV panelok árnyékoló elemként egy németországi családi házon 61

62 Épület példák 5 PV panelok árnyékoló elemként PV panelok árnyékoló elemként 62

63 Épület példák 6 Átriumos épület sémája: szemitranszparens PV panelek az átrium felett 63

64 Épület példák 7 64

65 Épület példák 8 65

66 Passzív ház példák Mile House in Bucsa, Hungary 66

67 Spinney Garden, London 67

68 68

69 69

70 Koppányi Ház, Budapest 70

71 Példák transzparens hőszigetelésekre, tömeg- és trombe-falakra 71

72 Passzív hütés példák 72

73 73

74 Aktív és hibrid ház példák 74

75 OM Szolár ház, Japán 75

76 Heliotrop épület, Freiburg 76

77 77

78 Nulla fütési energiafelhasználású ház, Berlin 78

79 Autonóm ház, Freiburg 79

80 Modern vályogépítészet 80

81 A Feldkirch körzeti kórház felújítása, Austria 81

82 Köszönöm megtisztelő figyelmüket! 82

Hasonló dokumentumok

ÖKOLÓGIKUS ÉPÍTÉSZET 4. AKTÍV SZOLÁRIS RENDSZEREK ÖKOLÓGIKUS ÉPÍTÉSZET 1

ÖKOLÓGIKUS ÉPÍTÉSZET 4. AKTÍV SZOLÁRIS RENDSZEREK ÖKOLÓGIKUS ÉPÍTÉSZET 1 NAPKOLLEKTOROK ÖKOLÓGIKUS ÉPÍTÉSZET 2 Napkollektoros rendszer fő elemei kollektor, szolár tároló hőleadók, szekunder rendszer, kiegészítő