Oververhitting en koeling

Transcriptie

1 VEA 1 Module 3.6 Oververhitting en koeling versie Hoofdstukkenoverzicht EPW 8 Controle oververhitting 10.5 Verbruik voor koeling 7.7 Transmissieverliezen 7.8 Ventilatie verliezen 7.9 Interne winsten 7.10 Zonnewinsten Netto behoefte voor ruimteverwarming 7.3 Netto behoefte voor warm tapwater Afgifte, verdeling, opslag 9.2 Verdeling Bruto behoefte voor ruimteverwarming Thermische zonneenergie 9 Bruto behoefte voor warm tapwater Opwekkingsrendement (incl. WKK) Thermische zonneenergie Opwekkingsrendement (incl. WKK) 10.2 Eindenergieverbruik voor ruimte verwarming 10.3 Eindenergieverbruik voor warm tapwater 11 Hulpenergie - 12 PV & WKK elektriciteit 13 Jaarlijks primair energieverbruik Omzettingsfactor 6 Referentiewaarde 6 E-peil 2

2 VEA 2 Overzicht Algemene problematiek + aanpak Oververhitting en koeling in de EPW: 3 stappen Invoer in de software Zonnewering Resultaten 3 3 Groeiende koelproblematiek alsmaar meer problemen met zomercomfort diverse mogelijke oorzaken: gebouwgebruikers worden veeleisender zomers worden warmer (?) architecturale tendens om meer glas te gebruiken weinig rolluiken en zelden buitenzonnewering soms weinig thermische massa (lichte constructies,...)... daardoor: alsmaar meer koeling in gebouwen, zowel bij constructie als door plaatsing achteraf 4 4

3 VEA 3 Koeling in de EP een ondoordachte EP-methode zou een extra stimulans tot veel glas en verhoogd oververhittingsrisico kunnen inhouden veel zonnewinsten in de winter verminderen immers het verbruik voor verwarming ongewenste gevolgen: slecht zomercomfort zou pervers neveneffect van EP-regelgeving zijn alsnog plaatsing van koeling: de EP-regelgeving zou ook haar eigen doel, nl. energiebesparing, voorbijschieten wel gewenst: evenwichtig ontwerp (winter EN zomer) 5 5 Reële en fictieve koeling 6 indien koelinstallatie bij bouw: vanaf het 1 e jaar een reëel verbruik: zit in E-peil indien geen koelinstallatie bij bouw: mogelijks plaatsing van koeling achteraf: alsnog een verbruik hiermee wordt bij de bepaling van het E-peil onmiddellijk rekening gehouden: inrekening van een fictieve koeling, die anticipeert op later verbruik slechte ontworpen gebouwen m.b.t. zomercomfort worden zo gepenaliseerd stimulans tot evenwichtig ontwerp, bv. door adequate zonnewering te voorzien indien veel glas 6

4 VEA 4 Fictieve koeling wordt wel minder zwaar aangerekend dan echt geplaatste koeling weegfactor variërend tussen 0.0 en 1.0 dus stimulans blijft om niet nodeloos koeling te plaatsen: gebouwen zonder koeling behalen een lager E-peil nota: aanpak verschilt wat van EPU (in EPU geen raming van het risico op oververhitting en geassocieerde conventionele waarschijnlijkheid tot koeling) 7 7 Berekeningsmethodiek bepaling van het koelverbruik: methodiek analoog aan verwarming aandachtspunt: warme zomers wegen relatief zwaar door het gemiddelde koelverbruik over verschillende jaren is niet gelijk aan (maar wel groter dan) het koelverbruik tijdens een gemiddeld jaar (niet lineair effect) daarom berekening voor warme zomer: hogere buitentemperatuur en meer bezonning gebeurt volledig automatisch in de software 8 8

5 VEA 5 Overzicht Algemene problematiek + aanpak Oververhitting en koeling in de EPW: 3 stappen Invoer in de software Zonnewering Resultaten 9 9 Aanpak zomerproblematiek in de EPW: 3 stappen 1 e stap: bepaling van de oververhittingsindicator I overh moet kleiner blijven dan de maximaal toegelaten waarde (zoniet boete) 2 e stap: bepaling van de conventionele waarschijnlijkheid op plaatsing van actieve koeling 3 e stap: desgevallend: bepaling van het (reëel of fictief) koelverbruik De berekeningen gebeuren per energiesector NB: deze aanpak verschilt wat van de EPU-methode die minder verfijnd is 10 10

6 VEA e stap: raming van het risico op oververhitting overschrijding boven verwarmingssetpoint: evenredig met de overtollige warmtewinsten de mate van overschrijding van het setpoint voor verwarming (bij conventie in de EPW: gemiddeld 18 C) blijkt goed gecorreleerd met de mate van overschrijding van de comfortgrens (bv. 25 C) de genormaliseerde niet-nuttige warmtewinsten (eenheid: Kh: Kelvin uur) zijn daarom een goede indicator voor het risico op oververhitting (I overh ): indien kleiner dan een drempelwaarde: geringe kans op problemen in de zomer indien groter dan een maximale waarde: grote kans op ernstige problemen in de zomer weinig extra invoer nodig: enkel zonnewering 11 Overtollige warmtewinsten: t stijging boven setpoint Q T Q V,dedic Q V,in/exf Q s >T setpoint Q T Q V,dedic T setpoint ηq s ηq i Q i Q V,in/exf Q em Q net Afgifte Verwarmingsbehoefte Verdeling Opslag Opwekking Q distr Q stor Qgen Eindenergieverbruik Primaire energie 12

7 VEA 7 13 Indien I overh > I overh,max overschrijding van de maximaal toegelaten waarde (expliciete eis voor woningen) verplichting om het ontwerp aan te passen, zoniet boete mogelijke ontwerpmaatregelen: zonnewinsten beperken: adequate zonnewering voorzien glasoppervlakte verminderen selectieve beglazing kiezen beschaduwing aanbrengen,... meer thermische massa (massiever bouwen) intensieve ventilatie, i.h.b. nachtelijke ventilatie (wordt voorlopig wel nog niet gewaardeerd in de EPW-methodologie) 13 2 e stap: (reële of fictieve) koeling 14 indien er actieve koeling geïnstalleerd wordt: steeds volledig ingerekend: reële koeling indien er geen actieve koeling geïnstalleerd wordt: inrekening van een conventionele waarschijnlijkheid op plaatsing van koeling achteraf: eventueel fictieve koeling: beneden de drempelwaarde wordt de conventionele waarschijnlijkheid gelijk gesteld aan nul tussen de drempelwaarde en de maximaal toegelaten waarde neemt de conventionele waarschijnlijkheid lineair toe van 0 tot 1 zie grafiek op volgend plaatje dus best ontwerpen zodat I overh onder de drempelwaarde blijft: geen fictieve koeling 14

8 VEA 8 Conventionele waarschijnlijkheid fictieve koeling Kans p cool fictieve koeling verboden zone 0 Kh I overh,drempel (8000 Kh) I overh,max (17500 Kh) I overh (Kh) e stap: desgevallend: koelberekening enkel bepaling indien hetzij actieve koeling geplaatst wordt hetzij fictieve koeling moet worden ingerekend dit gebeurt volledig automatisch door de software: er is geen extra invoer nodig er dient enkel opgegeven te worden of er al dan niet actieve koeling geïnstalleerd is de omrekening van netto koelbehoefte naar eindenergieverbruik gebeurt via vaste waarden voor het systeem- en opwekkingsrendement van de koeling precieze kenmerken van een reële installatie kunnen dus niet ingebracht worden ( EPU!) 16 16

9 VEA 9 Samenvattend schema Bepaling I overh Ontwerp aanpassen I overh < I drempel I drempel < I overh < I max I max < I overh STAP 1 Boete Geen fictieve koeling Fictieve koeling STAP 2 17 KOELBEHOEFTE Actieve koeling? STAP 3 17 Overzicht Algemene problematiek + aanpak Oververhitting en koeling in de EPW: 3 stappen Invoer in de software Zonnewering Resultaten 18 18

10 VEA Overzicht Algemene problematiek + aanpak Oververhitting en koeling in de EPW: 3 stappen Invoer in de software Zonnewering Resultaten 20 20

11 VEA Zonnewering niet in het vlak 22 Enkel de verticale overstekhoek moet ingegeven worden De zijdelingse overstekhoeken moeten steeds nul zijn (dit is een foutje in v1.0: de betreffende invulvakjes moeten verdwijnen 22

12 VEA Overzicht Algemene problematiek + aanpak Oververhitting en koeling in de EPW: 3 stappen Invoer in de software Zonnewering Resultaten 24 24

13 VEA

14 VEA Invloed van relatieve venstergrootte 30% % 115 Aandeel koelverbruik (%) 10% 0% -10% -20% -30% E-peil -40% 85-50% Aw/V (m²/m³) 28 zonder zonnewering 28

15 VEA 15 Invloed van relatieve venstergrootte (2) 30% % 115 Aandeel koelverbruik (%) 10% 0% -10% -20% -30% E-peil -40% 85-50% Aw/V (m²/m³) 29 met forfaitaire buitenzonnewering 29 Typisch aandeel in het totaal primair verbruik Ventilatoren 5.9% Hulpenergie RV 4.6% Koeling 3.4% 13.2% In/exfiltratie 14.7% Warm tapwater 19.3% Bewuste ventilatie 38.9% Transmissie 30 30

16 VEA 16 Energiestromen PV energiestromen (MJ/m³) max. kar. prim. verbruik kar. prim. verbruik (reële of fictieve) koeling ventilatoren hulpfuncties RV warm tapwater 60 nuttige zonnewarmtewinsten nuttige int. warmtewinsten 40 ruimteverwarming transmissieverliezen 20 bewuste ventilatie in/exfiltratie 0 verliezen winsten netto behoefte bruto behoefte eindverbruik primair verbruik kar. prim. verbruik max. kar. prim. verbruik 31