Module 3: ENERGIETECHNIEK 3.1 Energieverbruik. Opleiding EPB-adviseur

Transcriptie

1 Module 3: ENERGIETECHNIEK 3.1 Energieverbruik

2 3.1 Energieverbruik Inhoud Het verband met EPB Technische bases Toepassingen Synthese Het verband met de EPB-software 2

3 3.1 Energieverbruik Verbanden met EPB De drie luiken 1. Travaux soumis à permis 1. Vergunningsplichtige werken 2. Vastgoedtransacties Openbare gebouwen 3. Technische installaties Types van werken 1. Nieuwbouw 2. Grondige renovatie 3. Lichte renovatie Bestemmingen 1. Afzonderlijke woning 2. Kantoren en diensten 3. Onderwijs 4. Appartementsgebouwen 5. Gezondheidszorg 6. Cultuur en ontspanning 7. Restaurants en cafés 8. Winkels 9. Sport 10. Gemeenschappelijk deel 11. Andere bestemming 12. Aangrenzende onverwarmde ruimte EPB-vereisten 1. E-niveau 2. K-niveau 3. U/R-waarden 4. Ventilatie 5. Koudebruggen 6. Oververhitting 7. Brander 8. Warmte-isolatie 9. Indeling 10. Programmator 11. Energiemeting 12. Aanvoer verse lucht Technische ondersteuningsmodules Energieverbruik 2. Thermische isolatie 3. Ventilatie 4. Bescherming tegen oververhitting 5. Thermische installaties 6. Verlichting De vraag naar energie verminderen Hernieuwbare energie gebruiken Krachtige energiesystemen 3

4 3.1 Energieverbruik Context EPB energieverbruik van de gebouwen in EPB woongebouwen (PER) kantoor- en dienstengebouwen + schoolgebouwen (PEN) vereisten E-niveau vanaf 2 juli 2008 E70 voor nieuw gebouwde woningen (E90 tot 2 juli 2011) vanaf 2 juli 2008 E75 voor nieuw gebouwde kantoor- en dienstengebouwen of nieuwe schoolgebouwen (E90 tot 2 juli 2011) de andere verwante vereisten maximale U-waarden / minimale R-waarden K-niveau ventilatie diverse installaties 4

5 3.1 Energieverbruik Inhoud Energieverbruik in EPB Technische bases E-niveau Energiebalans Nettobehoeften Brutobehoeften Eindenergie Primaire energie Toepassingen Synthese Het verband met de EPB-software 5

6 3.1 Energieverbruik Technische bases E-niveau het E-niveau waarde die het energieniveau van een gebouw meet volgens een vereenvoudigde en conventionele berekeningsmethode houdt rekening met elementen die zijn bepaald tijdens het ontwerp en de bouw van het gebouw en die invloed uitoefenen op het energieverbruik de elementen zijn onder te verdelen in twee groepen de buitenmuren van het gebouw de vaste installaties (verwarmingsinstallatie, ventilatiesysteem, ) 6

7 3.1 Energieverbruik Technische bases E-niveau definitie van het E-niveau E = 100 jaarlijks kenmerkend verbruik van primaire energie referentiewaarde voor het jaarlijks kenmerkend verbruik van primaire energie afgerond naar boven (geheel getal) 7

8 3.1 Energieverbruik Technische bases E-niveau Primaire energie - PER Jaarlijks verbruik van primaire energie Woongebouw de som van het jaarlijks verbruik van primaire energie voor: verwarming warm sanitair water uitrusting en ventilatoren koeling (reëel of fictief) min de productie van primaire energie door fotovoltaïsche of thermische cellen door warmtekrachtkoppeling of op een andere manier 8

9 3.1 Energieverbruik Technische bases E-niveau Primaire energie - PEN Jaarlijks verbruik van primaire energie Kantoor- en dienstengebouwen, schoolgebouwen de som van het jaarlijks verbruik van primaire energie voor: verwarming verlichting uitrusting en ventilatoren koeling min de productie van primaire energie door fotovoltaïsche of thermische cellen door warmtekrachtkoppeling of op een andere manier 9

10 3.1 Energieverbruik Technische bases E-niveau het E-niveau het totale verbruik het verbruik van losse toestellen is niet berekend (huishoudtoestellen, kantoorapparatuur, ) het reële verbruik gebruik van standaardparameters betreffende het verbruik gemiddeld climatisch jaar gedrag van een gemiddelde gebruiker gemiddelde binnentemperatuur gemiddeld sanitaire warm water verbruik gemiddelde interne winst 10

11 3.1 Energieverbruik Inhoud Energieverbruik in EPB Technische bases E-niveau Nettobehoeften aan energie voor verwarming - Energiebalans Brutobehoeften Eindenergie Primaire energie Toepassingen Synthese Het verband met de EPB-software 11

12 3.1 Energieverbruik Technische bases Energiebalans nettobehoefte brutobehoeften: systeemrendement (emissie - distributie) brutobehoefte eindenergie: productierendement eindenergie primaire energie: conversiefactor in functie van de gebruikte energiebron 12

13 3.1 Energieverbruik Technische bases Energiebalans 1a Verlies door overdracht 1b Verlies door ventilatie 2a Zonnewinst 2b Interne winst 3 Nettobehoeften aan energie 4 Regelingsverliezen 5 Emissieverliezen 6 Distributieverliezen 7 Productieverlies 8 Verbruik van eindenergie 9 Verbruik van primaire energie 13

14 Energiebalans EPB-eenheid woning verlies door overdracht verlies door ventilatie interne winst zonnewinst oververhittingscontrole nettobehoefte voor de verwarming van ruimten rendement van het systeem brutobehoefte voor de verwarming van ruimten thermische zonneenergie rendement van de productie (incl. WKK) verbruik voor koeling verbruik van eindenergie voor verwarming referentiewaarde conversiefactor jaarlijks verbruik van primaire energie nettobehoefte voor warm water distributie brutobehoefte voor warm water thermische zonneenergie rendement van de productie (incl. WKK) verbruik van eindenergie voor warm water hulpenergie E-niveau - elektriciteit PV & WKK 14

15 Energiebalans EPB-eenheid kantoren, diensten, onderwijs verlies door overdracht verlies door ventilatie interne winst zonnewinst nettobehoefte voor de verwarming van ruimten rendement van het systeem brutobehoefte voor de verwarming van ruimten thermische zonneenergie rendement van de productie (incl. WKK) verbruik van eindenergie voor verwarming verlichting conversiefactor jaarlijks verbruik van primaire energie interne winst verlies door overdracht verlies door ventilatie nettobehoefte voor koeling rendement van het systeem brutobehoefte voor koeling rendement van de productie (incl. WKK) verbruik van eindenergie voor koeling hulpenergie bevochtiging zonnewinst referentiewaarde E-niveau - elektriciteit PV & WKK (Bijl. A ) 15

16 Energiebalans verlies door ventilatie infiltratie/exfiltratie Nettobehoeften voor verwarming verlies door gewilde ventilatie zonnewinst benuttingsfacto r schaduw verlies door overdracht winst door interne productie K de nettobehoeften aan energie voor verwarming worden op dezelfde manier berekend voor woongebouwen als voor kantoor-, diensten- en schoolgebouwen 16

17 3.1 Energieverbruik Inhoud Energieverbruik in EPB Technische bases E-niveau Nettobehoeften aan energie voor verwarming - Energiebalans verlies: verlies van warmte door overdracht verlies van warmte door ventilatie: in/exfiltratie verlies van warmte door ventilatie: gewilde ventilatie Winst Thermische traagheid Brutobehoeften Eindenergie Primaire energie Toepassingen Synthese Het verband met de EPB-software 17

18 Energiebalans - Verlies Verlies van warmte door overdracht zon nutteloze winst Primaire primaire energie E p,heat eindenergie Eindenergie metabolisme verlichting ventilatoren toestellen,... Q s Qi Q g verlies van de airconditioning warmteterugwinning ηq g Q heat,net Q heat,final Q heat,gross Q T Q L Q V,dedic Q V,in/exf productieverlies beperkingen van het gebouw diagram van Shankey 18

19 Energiebalans - Verlies Verlies van warmte door overdracht totale coëfficiënt van warmteverlies H T =H D +H g +H U direct warmteverlies naar buiten H D (1) warmteverlies naar buiten via de grond H g (2) warmteverlies naar buiten via een AOR (aangrenzende onverwarmde ruimte) H U (3) niet beschermd tegen vorst beschermd tegen vorst U m = H T /A e 19

20 Energiebalans - Verlies Verlies van warmte door overdracht berekend op basis van de warmteoverdrachtcoëfficiënt U van oppervlakte A van elk bouwelement/buitenmuurelement de berekeningen gebeuren naar de geest van de nieuwe Europese normen (U in plaats van K) NB: kleine verschillen in de overeenkomsten ten opzichte van de norm NBN B van 1987 (wordt momenteel gereviseerd) 20

21 Energiebalans - Verlies Verlies van warmte door overdracht niveau E niveau K Emax Emoy Emin gevoeligheidsanalyse van 200 woongebouwen: : K-niveauK versus E-niveauE 21

22 Energiebalans - Verlies Verlies van warmte door overdracht Emax Emoy Emin E-niveau K-niveau gevoeligheidsanalyse van kantoor-, diensten- en schoolgebouwen: K-niveau versus E-niveauE 22

23 Energiebalans - Verlies Verlies van warmte door overdracht samengevat, voor woningen: een verhoging met 10 punten van de K-waarde doet de E-indicator met 10 punten stijgen voor kantoor-, diensten- en schoolgebouwen: een verhoging met 10 punten van de K-waarde doet de E-indicator met 6 à 7 punten stijgen 23

24 3.1 Energieverbruik Inhoud Energieverbruik in EPB Technische bases E-niveau Nettobehoeften aan energie voor verwarming - Energiebalans verlies: verlies van warmte door overdracht verlies van warmte door ventilatie: in/exfiltratie verlies van warmte door ventilatie: gewilde ventilatie Winst Thermische traagheid Brutobehoeften Eindenergie Primaire energie Toepassingen Synthese Het verband met de EPB-software 24

25 Energiebalans - Verlies Verlies van warmte door ventilatie onderscheid in warmteverlies door ventilatie: gewilde ventilatie absolute noodzaak om een goede binnenluchtkwaliteit te garanderen: verplichting om ventilatievoorzieningen te hebben (eisen van Bijlage VI en Bijlage VII) infiltratie / exfiltratie ongewilde ventilatie doorheen poreuze wanden, spleten, kieren = warmteverlies = eventuele condensatieproblemen door kieren een goede luchtdichtheid is absoluut noodzakelijk de veronderstelde berekeningswijze houdt geen rekening met de mogelijke interactie tussen de gewilde ventilatie en de infiltratie / exfiltratie (vereenvoudiging) ventilatie = warmteverlies in de winter is de binnenkomende verse lucht koud en moet die tot op de binnentemperatuur verwarmd worden 25

26 Energiebalans - Verlies zon Verlies door infiltratie / exfiltratie nutteloze winst Primaire primaire energie E p,heat eindenergie Eindenergie metabolisme verlichting ventilatoren toestellen,... Q s Qi Q g verlies van de airconditioning warmteterugwinning ηq g Q heat,net Q heat,final Q heat,gross Q T Q L Q V,dedic Q V,in/exf productieverlies beperkingen van het gebouw 26

27 Energiebalans - Verlies Verlies door infiltratie / exfiltratie twee manieren om rekening te houden met infiltratie / exfiltratie: standaardwaarde: 12 m³/(h-m²) luchtdichtheidsmeting luchtdichtheidsmeting de luchtdichtheid wordt gemeten op de totale EPB-eenheid of in voorkomend geval een groter deel van BV (bijv. een geheel van verscheidene appartementen) het gebouw moet voldoende gevorderd zijn in zijn bouwfase het moet conform NBN EN zijn het lekdebiet van de buitenmuren moet 50Pa bedragen 27

28 Energiebalans - Verlies Verlies door infiltratie / exfiltratie het is het eindresultaat dat telt: de meting na de afwerking de luchtdichtheid hangt af van het ontwerp, het design (de aandacht voor de diverse details) het uitvoeringsniveau (kwaliteit, nauwkeurigheid,...) advies zelfs wanneer men vanaf het begin in een meting van de luchtdichtheid voorziet, is het van essentieel belang het gebouw zodanig te ontwerpen dat het voldoet aan de eisen met een standaardluchtdichtheid ligt de gemeten luchtdichtheid lager dan de ontwerpluchtdichtheid, dan moet die dichtheid worden verbeterd om te voldoen aan de EPB-eisen die verbetering kost vaak veel geld en is moeilijk tot stand te brengen de uitrusting om de luchtdichtheid van heel grote gebouwen te meten, is nog niet beschikbaar in België ( Megafan, UK) maar er bestaan alternatieven (bijv. de installatie gebruiken) 28

29 3.1 Energieverbruik Inhoud Energieverbruik in EPB Technische bases E-niveau Nettobehoeften aan energie voor verwarming - Energiebalans verlies: verlies van warmte door overdracht verlies van warmte door ventilatie: in/exfiltratie verlies van warmte door ventilatie: gewilde ventilatie Winst Thermische traagheid Brutobehoeften Eindenergie Primaire energie Toepassingen Synthese Het verband met de EPB-software 29

30 Energiebalans - Verlies zon Verlies door gewilde ventilatie nutteloze winst Primaire primaire energie E p,heat eindenergie Eindenergie metabolisme verlichting ventilatoren toestellen,... Q s Qi Q g verlies van de airconditioning warmteterugwinning ηq g Q heat,net Q heat,final Q heat,gross Q T Q L Q V,dedic Q V,in/exf productieverlies beperkingen van het gebouw 30

31 Energiebalans - Verlies Verlies door gewilde ventilatie het debiet van gewilde ventilatie in een residentiële EPBeenheid hangt af van V& dedic = e V EPW 500 het volume van het gebouw m V de kwaliteit van het ventilatiesysteem (factor m) m varieert van 1,0 (heel goede kwaliteit) tot 1,5 (standaardwaarde) zie de module over ventilatie 31

32 Energiebalans - Verlies Verlies door gewilde ventilatie het debiet van gewilde ventilatie in een EPB-eenheid voor kantoor-, diensten- en schoolgebouwen = het ontwerpdebiet van luchttoevoer geen bijkomende gegevens: die zijn al ingevoerd in de module over ventilatie (zie de module over ventilatie) 32

33 Energiebalans - Verlies Verlies door gewilde ventilatie Debiet gewilde ventilatie Residentiële EPB-eenheid 33

34 Energiebalans - Verlies Verlies door gewilde ventilatie Debiet Débit d'air van verse neuf (volontaire lucht (gewild) ) Taux Verversingsgraad de renouvellement (vol/h) 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0, Surface Vloeroppervlakte plancher m² très bonne installation heel goede installatie mauvaise installation slechte installatie 34

35 Energiebalans - Verlies Verlies door gewilde ventilatie warmteterugwinning van de gewilde ventilatie vermindering van het warmteverlies door de gewilde ventilatie uitsluitend voor de ventilatiesystemen met mechanische toevoer en afvoer (zie module ventilatie) 35

36 3.1 Energieverbruik Inhoud Energieverbruik in EPB Technische bases E-niveau Nettobehoeften aan energie voor verwarming - Energiebalans Verlies Winst Interne winst Zonnewinst Thermische traagheid Brutobehoeften Eindenergie Primaire energie Toepassingen Synthese Het verband met de EPB-software 36

37 Energiebalans - Winst Intern zon nutteloze winst Primaire primaire energie E p,heat eindenergie Eindenergie metabolisme verlichting ventilatoren toestellen,... Q s Qi Q g verlies van de airconditioning warmteterugwinning ηq g Q heat,net Q heat,final Q heat,gross Q T Q L Q V,dedic Q V,in/exf productieverlies beperkingen van het gebouw 37

38 Energiebalans - Winst Intern de warmte die binnenin BV geproduceerd wordt door interne bronnen (met uitzondering de verwarmingsinstallatie van de ruimten): personen (metabolisme) verlichting toestellen (koelkast, tv, computer,...) ventilatoren... Klasse Metabolisme [W/m²] (*) Emissie 1 -> 58,2 W/m² (*) 0,8 1,1 1,8 2,8 4,0 Rust Zittend werk Beschrijving Lichte activiteit Gemiddelde activiteit Zware activiteit (*) 1 m² = 1m² lichamelijke oppervlak 38

39 Energiebalans - Winst Intern EPB-eenheid woning: ventilatoren de interne winst wordt forfaitair gedefinieerd in functie van het volume er moeten geen gegevens voor ingevoerd worden in de software 220 Qi m V tm V, = EPW EPB-eenheid kanoor- en schoolgebouwen gedeeltelijk standaardwaarden (bijv. toestellen in functie van de bezetting), gedeeltelijk afgeleid van andere gegevens (verlichting) er moeten geen gegevens voor ingevoerd worden in de software freal f pres ndesign qi, app Af + Qi, heat, m = 0.8 ( rlightw light ) rfans, heat W fans, m 8.76 tm 39

40 Energiebalans - Winst Intern EPB-eenheid woning de interne winst wordt forfaitair gedefinieerd in functie van het volume Q i, m = V EPW V t m er moeten geen gegevens voor ingevoerd worden in de software 40

41 Energiebalans - Winst Intern EPB-eenheid kantoor- en schoolgebouwen gedeeltelijk standaardwaarden (bijv. toestellen in functie van de bezetting en van de oppervlakte) gedeeltelijk afgeleid van andere gegevens (verlichting, ventilatoren) er moeten geen gegevens voor ingevoerd worden in de software freal f pres ndesign qi, app Af + Q = ( ) i, heat, m 0.8 rlightw light rfans, heat W fans, m 8.76 tm 41

42 3.1 Energieverbruik Inhoud Energieverbruik in EPB Technische bases E-niveau Nettobehoeften aan energie voor verwarming - Energiebalans Verlies Winst Interne winst Zonnewinst Thermische traagheid Brutobehoeften Eindenergie Primaire energie Toepassingen Synthese Het verband met de EPB-software 42

43 Energiebalans - Winst Zon zon nutteloze winst Primaire primaire energie E p,heat eindenergie Eindenergie metabolisme verlichting ventilatoren toestellen,... Q s Qi Q g verlies van de airconditioning warmteterugwinning ηq g Q heat,net Q heat,final Q heat,gross Q T Q L Q V,dedic Q V,in/exf productieverlies beperkingen van het gebouw 43

44 Energiebalans - Winst Zon de totale maandelijkse bezonning is de som van de maandelijke directe bezonning de maandelijke diffuse bezonning de maandelijke weerkaatste bezonning 44

45 Energiebalans - Winst Zon enkel de bezonning doorheen transparante afscheidingen wordt gerekend de bezonning hangt af van de richting en helling van de constructie van transparante afscheiding de schaduw en de bescherming tegen de zon ofwel gebeurt de berekening forfaitair ofwel op basis van de schaduwhoeken (invoergegevens) de software doet de berekeningen op basis van gedetailleerde formules (Bijlage C van Bijlage I en II) 45

46 Energiebalans - Winst Zon overeenkomst voor richting de hoek tussen het zuiden en de horizontale projectie van de loodlijn op de oppervlakte van de constructie van transparante afscheiding positief in de richting van het westen negatief in de richting van het oosten 135 NO 180 /-180 N -135 NE 90 O E -90 SE 45 S 0 SE

47 Energiebalans - Winst Zon overeenkomst voor helling θ ( ) zelfde overeenkomst voor ondoorschijnende afscheidingen (voor de definitie van de oppervlaktewarmteweerstanden) de hoek tussen de verticale lijn en de loodlijn op de oppervlakte van de constructie de hoek tussen een horizontale oppervlakte en de constructie (zie figuur) dak = buiten = binnen dak muur dak plat dak sol 47

48 Energiebalans - Winst Zon berekend per venster met keuze tussen: een standaardwaarde voor schaduw die altijd toegepast kan worden die geen rekening houdt met de werkelijke schaduw geen gedetailleerde invoergegevens nodig in de software een gedetailleerde berekening die rekening houdt met de details van de werkelijke schaduw er zijn gedetailleerde invoergegevens nodig obstructiehoek α h verticale kophoek α v kophoek links α sl kophoek rechts α sr definities op de volgende slide het effect van de bescherming tegen de zon: zie module oververhitting 48

49 Energiebalans - Winst Zon Europese overeenkomsten - EN binnen buiten obstructiehoek verticale kophoek buiten binnen kophoek links buiten binnen kophoek rechts 49

50 Energiebalans - Winst Zon mobiele zonnebescherming buiten het venstervlak: verticale kophoek binnen buiten 50

51 3.1 Energieverbruik Inhoud Energieverbruik in EPB Technische bases E-niveau Nettobehoeften aan energie voor verwarming - Energiebalans Verlies Winst Thermische traagheid Brutobehoeften Eindenergie Primaire energie Toepassingen Synthese Het verband met de EPB-software 51

52 Energiebalans Thermische traagheid PER voor de EPB-eenheden individuele woning de thermische massa beïnvloedt de tijdconstante en dus ook de mate waarin gratis warmte teruggewonnen wordt het constructietype wordt bepaald op basis van het gedeelte horizontale constructie-elementen en het gedeelte verticale en hellende constructie-elementen, wat een groot gedeelte is een constructie-element is massief indien de massa ten minste 100 kg/m² bedraagt, wat bepaald wordt vertrekkende vanuit de binnenruimte tot een luchtmes of een thermischeconductiviteitslaag van minder dan 0,20 W/m.K 52

53 Energiebalans Thermische traagheid PER voor de EPB-eenheden individuele woning de effectieve thermische capaciteit is schematisch geïntegreerd: vier constructietypes zwaar horizontaal > 90 % massief EN verticaal + hellend > 90 % massief halfzwaar horizontaal > 90 % massief OF verticaal + hellend > 90 % massief niet erg zwaar licht horizontaal > 50 % en < 90 % massief OF verticaal + hellend > 50 % en < 90 % massief 53

54 Energiebalans Thermische traagheid PEN voor de EPB-eenheden kantoren en diensten of scholen : drie mogelijkheden standaardwaarde: op basis van de vloeroppervlakten 55 kj/m²k (alsof er overal een gesloten loos plafond en een verhoogde vloer was) op basis van de specifieke thermische capaciteit per m² gebruiksoppervlakte: minimummassa van de vloerstructuur < 100 kg/m² kg/m² > 400 kg/m² gesloten loos plafond EN verhoogde vloer gesloten loos plafond OF verhoogde vloer gesloten loos plafond NOCH verhoogde vloer gedetailleerde berekening nog niet in de software opgenomen k ρ c k k d k A k 54

55 Energiebalans Thermische traagheid Welke impact? grotere bereikbare massa = betere terugwinning van de gratis warmte! voorbeeld van kantoren: vloeroppervlakte = 1500 m² C = 2,8 en K30 geen actieve airconditioning thermische traagheid mini maxi 360 nettobehoeften verwarming kwh/a energiewinst 0 3.5% 7% 12% E-niveau de traagheid heeft een gunstige impact op de nettobehoefte aan energie, maar wel slechts in heel kleine mate 55

56 3.1 Energieverbruik Inhoud Energieverbruik in EPB Technische bases E-niveau Nettobehoeften aan energie voor verwarming - Energiebalans Brutobehoeften aan energie voor verwarming Eindenergie Primaire energie Toepassingen Synthese Het verband met de EPB-software 56

57 Brutobehoeften woongebouw Rendement van het systeem = Rendement van emissie x Rendement van distributie x Rendement van opslag kantoor-, diensten- of schoolgebouw één enkel systeemrendement 57

58 Energiebalans - Winst Zon zon nutteloze winst Primaire primaire energie E p,heat eindenergie Eindenergie metabolisme verlichting ventilatoren toestellen,... Q s Qi Q g productieverlies warmteterugwinning ηq g Q heat,net Q heat,final Q heat,gross Q T Q L Q V,dedic Q V,in/exf verlies van de airconditioning beperkingen van het gebouw 58

59 Brutobehoeften EMISSIERENDEMENT de werking van het emissiesysteem is niet ideaal de temperatuur in een ruimte is niet homogeen maar varieert plaatselijk er is meer verlies achter de radiatoren, doorheen vensteroppervlakken, onder de vloerverwarming,... de thermische traagheid van het emissiesysteem er is nog warmte-emissie zelfs wanneer er geen behoefte aan verwarming meer is (plotse interne of zonnewinst, vermindering s nachts van de temperatuur, enz.) de regeling werkt niet of niet goed forfaitaire benadering in EPB 59

60 Brutobehoeften EMISSIERENDEMENT parameters type van verwarming: centraal of lokaal voor de centrale verwarming: regeling van de begintemperatuur (glijdende temperatuur van de boiler, driewegkranen, ) temperatuurregeling per ruimte (thermostatische kranen op de radiatoren, thermostaat in elke ruimte) vermijden om de warmteafgifte-installatie vóór een venster te plaatsen voor lokale verwarming: kachels: type van brandstof elektrische verwarming: type van uitvoering voor collectieve verwarming individuele afrekening of niet 60

61 Brutobehoeften DISTRIBUTIERENDEMENT binnen de isolatielaag van BV: het verlies is verwaarloosbaar buiten de isolatielaag van BV: reëel verlies standaardwaarde: parameters type van verwarming leidingen en kokers binnen/buiten de isolatielaag van BV gedetailleerde berekening 61

62 Brutobehoeften RENDEMENT VAN DE OPSLAG binnen BV: de verliezen zijn verwaarloosbaar buiten BV: forfaitair verlies parameters aanwezigheid van een reservoir reservoir binnen/buiten BV 62

63 3.1 Energieverbruik Inhoud Energieverbruik in EPB Technische bases E-niveau Nettobehoeften aan energie voor verwarming - Energiebalans Brutobehoeften aan energie voor verwarming Verbruik van eindenergie voor verwarming Primaire energie Toepassingen Synthese Het verband met de EPB-software 63

64 Verbruik van eindenergie PEN zon nutteloze winst Primaire primaire energie E p,heat eindenergie Eindenergie metabolisme verlichting ventilatoren toestellen,... Q s Qi Q g verlies van de airconditioning warmteterugwinning ηq g Q heat,net Q heat,final Q heat,gross Q T Q L Q V,dedic Q V,in/exf productieverlies beperkingen van het gebouw 64

65 Verbruik van eindenergie identieke benadering voor woongebouwen als voor kantoor-, diensten- en schoolgebouwen het productierendement zie module thermische installaties 65

66 3.1 Energieverbruik Inhoud Energieverbruik in EPB Technische bases E-niveau Nettobehoeften aan energie voor verwarming - Energiebalans Brutobehoeften aan energie voor verwarming Verbruik van eindenergie voor verwarming Verbruik van primaire energie voor verwarming Toepassingen Synthese Het verband met de EPB-software 66

67 Verbruik van primaire energie Het verbruik van primaire energie Het verbruik van eindenergie = X conversiefactor in primaire energie (f p ): conversiefactor in primaire energie (art. 3 van het besluit) fossiele brandstoffen: f p = 1 elektriciteit: f p = 2,5 elektriciteit die zelf geproduceerd is door een WKK-installatie: f p = 1,8 biomassa: f p = 1 67

68 Verbruik van primaire energie PER oververhittingscontrole verbruik voor koeling verlies door overdracht verlies door ventilatie interne winst zonnewinst nettobehoefte voor de verwarming van ruimten rendement van het systeem brutobehoefte voor de verwarming van ruimten thermische zonneenergie rendement van de productie (incl. WKK) verbruik van eindenergie voor verwarming referentiewaarde conversiefactor jaarlijks verbruik van primaire energie nettobehoefte voor warm water distributie brutobehoefte voor warm water thermische zonneenergie rendement van de productie (incl. WKK) verbruik van eindenergie voor warm water hulpenergie E-niveau - elektriciteit PV & WKK 68

69 Verbruik van primaire energie PEN verlies door overdracht verlies door ventilatie interne winst zonnewinst nettobehoefte voor de verwarming van ruimten rendement van het systeem brutobehoefte voor de verwarming van ruimten thermische zonneenergie rendement van de productie (incl. WKK) verbruik van eindenergie voor verwarming verlichting conversiefactor jaarlijks verbruik van primaire energie interne winst verlies door overdracht verlies door ventilatie nettobehoefte voor koeling rendement van het systeem brutobehoefte voor koeling rendement van de productie (incl. WKK) verbruik van eindenergie voor koeling hulpenergie bevochtiging zonnewinst referentiewaarde E-niveau - elektriciteit PV & WKK (Bijl. A ) 69

70 3.1 Energieverbruik Technische bases E-niveau definitie van het E-niveau E = 100 jaarlijks kenmerkend verbruik van primaire energie referentiewaarde voor het jaarlijks kenmerkend verbruik van primaire energie afgerond naar boven (geheel getal) 70

71 3.1 Energieverbruik Inhoud Energieverbruik in EPB Technische bases Toepassingen Beperking van de nettobehoefte Synthese Het verband met de EPB-software 71

72 3.1 Energieverbruik Toepassingen Beperking van de nettobehoefte de nettobehoefte beperken = de behoefte aan energie voor verwarming beperken = de behoefte aan energie voor koeling beperken of vermijden enkele parameters compactheid isolatiegraad vensteroppervlakken en zonnebescherming of schaduw 72

73 3.1 Energieverbruik Toepassingen Beperking van de nettobehoefte Compactheid compactheid C = V / A: compactheid van het gebouw energiebehoefte vraag naar energie ~ V, verlies ~ A aangrenzend gebouw > drie gevels > vrijstaand gebouw invloed van de verliesoppervlakte op de compactheid, het K-niveau en het E-niveau: huis A [m²] BV [m³] C [m] E K 2 gevels 248, gevels 321, gevels

74 3.1 Energieverbruik Toepassingen Beperking van de nettobehoefte Verlies door overdracht het verlies door overdracht ~ de verliesoppervlakte de isolatiekwaliteit van de constructie-elementen de warmtebruggen (tot 30 % van het verlies door overdracht) de overdracht doorheen gevels, daken, vloeren beperken isolatie K-niveau en E-niveau E-niveau K-niveau Muur0.6 dak 0.4 Muur Muur Muur Dak Dak Vloer U-waarde 74

75 3.1 Energieverbruik Toepassingen Beperking van de nettobehoefte Verlies door overdracht de overdracht doorheen vensterelementen beperken isolatie K-niveau en E-niveau E K alu 4.19 venst. 1.3 alu 2.93 venst. 1.3 hout 1.86 venst. 1.6 hout 1.86 venst. 1.3 pvc 2.0 venst. 1.3 hout 1.86 venst. 1.0 super 0.65 venst. 0.6 Bron: WTCB 75

76 3.1 Energieverbruik Toepassingen Beperking van de nettobehoefte Verlies door in/exfiltratie dichtheid van de buitenmuren van het gebouw ongewilde ventilatie energieverbruik meting van de luchtdichtheid: lekdebiet bij 50 Pa geen meting: lekdebiet bij 50 Pa = 12 m³/h.m² E E-niveau 2 gevels 3 gevels 4 gevels lekdebiet bij 50 Pa doorheen buitenmuren 76

77 3.1 Energieverbruik Toepassingen Beperking van de nettobehoefte beperken Het verlies door gewilde ventilatie keuze van het ventilatiesysteem A: natuurlijke toevoer/afvoer: geen energieverbruik B: mechanische toevoer / natuurlijke afvoer: beperkt energieverbruik C: natuurlijke toevoer / natuurlijke afvoer: beperkt energieverbruik D: zonder warmteterugwinning: aanzienlijk energieverbruik E ventilatiesysteem 77

78 3.1 Energieverbruik Toepassingen Beperking van de nettobehoefte Verlies door gewilde ventilatie warmteterugwinning de afgevoerde lucht verwarmt de verse-luchttoevoer voor het energieverbruik ligt lager dan zonder terugwinning de parameter is het warmtewisselaarrendement E D zonder terugwinning D gekruiste tegenstroom 55% D tegenstroom 80% ventilatiesysteem 78

79 3.1 Energieverbruik Toepassingen Beperking van de nettobehoefte energiebesparing HET VERLIES TOT EEN MINIMUM BEPERKEN verlies van warmte door overdracht goede isolatie van de buitenmuren warmteverlies door gewilde ventilatie ventilatie is absoluut onmisbaar warmteterugwinning in het geval van mechanische ventilatie warmteverlies door infiltratie / exfiltratie goede dichtheid van de buitenmuren DE WINST ZO GROOT MOGELIJK MAKEN 79

80 3.1 Energieverbruik Toepassingen Beperking van de nettobehoefte energiebesparing HET VERLIES TOT EEN MINIMUM BEPERKEN DE WINST ZO GROOT MOGELIJK MAKEN interne winst: weinig impact + voornamelijk op basis van elektriciteit forfaitaire waarden zonnewinst: oppervlakte + richting + (helling) van de vensters, zonnebescherming +: de winst in de winter -: de winst in de zomer anders gevaar voor oververhitting en airconditioningsinstallatie installatie van zonnebescherming benuttingsfactor: minieme invloed van de thermische capaciteit 80

81 3.1 Energieverbruik Toepassingen Beperking van de nettobehoefte Verbeeck, G., Hens, H. (2007) Eindrapport GBOU-project (in het Nederlands) 81

82 3.1 Energieverbruik Toepassingen Beperking van de nettobehoefte de vensteroppervlakte vergroten balans tussen de toename van de zonnewinst de toename van het verlies door overdracht (een venster isoleert veel minder dan een geïsoleerde wand) limietvoorwaarde het zomercomfort moet aanvaardbaar blijven: aanvaardbare oververhitting zonder zonnebescherming: onder 0,06 m²/m³ is de oververhitting onbestaande of heel beperkt 82

83 3.1 Energieverbruik Inhoud Energieverbruik in EPB Technische bases Toepassingen Synthese + lexicon Het verband met de EPB-software 83

84 3.1 Energieverbruik Synthese het E-niveau: primaire energie het E-niveau voor woongebouwen verwarming + warm water + koeling + hulp PV WKK het E-niveau voor kantoor-, diensten- en schoolgebouwen verwarming + verlichting + koeling + hulp PV WKK schema: nettobehoefte brutobehoefte verbruik eindenergie verbruik primaire energie 84

85 3.1 Energieverbruik Synthese nettobehoefte aan verwarming = energiebalans verlies door overdracht verlies door ventilatie interne winst zonnewinst 85

86 3.1 Energieverbruik Synthese Lexicon symbool Q s Q i Q g η Q L Q v,dedic Q v,in/exf Q T Q heat,net Q heat,gross Q heat,final E p,heat beschrijving warmtewinst door bezonning interne warmtewinst totale warmtewinst benuttingsfactor van de warmtewinst totaal warmteverlies warmteverlies door gewilde ventilatie warmteverlies door infiltratie/exfiltratie verlies van warmte door overdracht nettobehoeften aan energie voor verwarming van de ruimten brutobehoeften aan energie voor verwarming van de ruimten verbruik van eindenergie voor verwarming verbruik van primaire energie voor verwarming 86

87 3.1 Energieverbruik Inhoud Energieverbruik in EPB Technische bases Toepassingen Synthese + lexicon Het verband met de EPB-software 87

88 3.1 Energieverbruik Het verband met de EPB-software 88