Расчет отопления, расчет потерь тепла и оптимизация энергопотребления дома Zx60 - 167 м2

 

Проверка энергопотребления на отопление и ГВС, определение типа отопительных приборов.

Цель расчета:

1) Определение расхода энергии на отопление и охлаждение

2) Определение расхода на ГВС и электроснабжение

3) Оценка необходимости гелиосистемы для ГВС.

4) Подбор и сравнение разных систем энергоснабжения.

5) Определение ежемесячного баланса энергопотребления (отопление-охлаждение) 

6) Сравнение стоимости отопления разными источниками топлива.

7) Расчет отопления и определение оптимального решения по системе обогрева дома.

Исходные данные базового расчета:

• Дом двухэтажный с пятном застройки 130 м2 и общей площадью 167 м2

• Кол-во постоянных жителей - 4 чел

• Размещение входа в дома - запад.

• Стены - газобетонный блок с утеплением 100 мм 

• Фундаменты - монолитные, с утеплением 50 мм пенополистирола

• Окна PVC - Rehau  Rehau Euro Design 70, стеклопакет (44мм) 4-14Ar-4-14Ar-4і  

• Перекрытие 2го этажа - деревянные балки 200 мм, утепление - 250 мм минеральная вата.

• Система вентиляции - принудительная с системой рекуперации тепла

• В расчете использована вентиляционная установка ВЕНТС ВУТ/ВУЭ 270 В5Б ЕС КПД 87% .

• Системы отопления - электрокотел или тепловой насос.

• Система горячего водоснабжения с возможностью использования гелиосистемы (покрывает 40% энергозатрат на ГВС, оценка целесообразности).

Дом соответствует зданию с энергоэффективностью класса “С” согласно ДБН В.2.6и31:2016

Распределение затрат на обслуживание:

Отопление - 19 589 кВт*час/год, 

ГВС - 3544 кВт*час/год, 

Возможное покрытие гелиосистемой - 

1523 кВт*час/год, 

Охлаждение - 329 кВт*час/год, 

Электроснабжение - 9 085 кВт*час/год 

Всего: 34 070 кВт*час/год

 

Имея все цифры мы можем определить класс энергоэффективности здания

Далее мы определяем расходы на отопление и кондиционирование используя разные системы. Сравнение берется относительно электроотопления. В данном случае возможности газификации участка небыло поэтому в расчете этот вариант не участвывал.

Проверка решений поэтапного улучшения энергоэффективности:

1. Улучшение герметичности здания

2. Применение для утепления пенополистирола ПСБ-С 25  или Neopor 18

3. Дополнительное утепление перекрытия 2го этажа

4. Дополнительное утепление пола 1го этажа

5. Использование окон с монтажной шириной 80 мм и стеклопакетом 4і-16Ar-4-16-Ar-4i

6. Оценка целесообразности применения выносного монтажа оконных конструкций

7. Использование интеллектуального термостата для управления климатом 

8. Оценка экономической целесообразности вентиляционной системы с рекуперацией

Оценка целесообразности решений по улучшению энергоэффективности здания определяется с помощю дисконтированного срока окупаемости DPP

1) Ориентировочные дополнительные затраты на герметизацию здания, герметизирующие пленки, цементно-песчаная штукатурка… - 40000 грн

Срок окупаемости вложений - 6,8 лет. Мероприятие рекомендуется к внедрению.

2) Переход на утепление пенопластом ПСБ-С 25 - 200, Neopor 18 - 150 или 200 мм вместо минеральной ваты 100 мм

а) Пенопласт ПСБ-С 25 - 200 мм

Экономия вложений при использование решения - (-15000 грн)

Годовая экономия от повышения энергоэффективности - от 4227 грн/год (рекомендуемое эконом решение)

б) Эко пенополистирол c графитом Neopor 18 - 150 мм

Экономия вложений при использование решения - (-6342 грн)

Годовая экономия от повышения энергоэффективности - от 3871 грн/год

в) Эко пенополистирол c графитом Neopor 18 - 200 мм

Дополнительные инвестиции - 9903 грн

Годовая экономия от повышения энергоэффективности - от 4967 грн/год

Срок окупаемости вложений - 2 мес (рекомендуемое экологичное решение)

3) Дополнительное, 250 мм утепление перекрытия второго этажа

Ориентировочные дополнительные инвестиции - 41700 грн

Окупаемость - 14,24 года. 

Учитывая капитальность инвестиций мероприятие рекомендуется.

4) Дополнительное утепление пола первого этажа

а) Общая толщина утеплителя  - 150 мм ПСБ-С 35

Дополнительные инвестиции - 16910 грн

Годовая экономия - 1751 грн, Срок окупаемости - 10 лет

б) Общая толщина утеплителя  - 200 мм ПСБ-С 35

Дополнительные инвестиции - 26090 грн

Годовая экономия - 2585 грн, Срок окупаемости - 10 лет

в) Общая толщина утеплителя  - 250 мм ПСБ-С 35

Дополнительные инвестиции - 35280 грн (рекомендуемое решение)

Годовая экономия - 3121 грн, Срок окупаемости - 11 лет

г) Общая толщина утеплителя  - 150 мм Neopor 25 (эко)

Дополнительные инвестиции - 26340 грн (рекомендуемое эко решение)

Годовая экономия - 2343 грн, Срок окупаемости - 11 лет

д) Общая толщина утеплителя  - 250 мм Neopor 25

Дополнительные инвестиции - 51625 грн

Годовая экономия - 2343 грн, Срок окупаемости - 14 лет

5) Использование более энергоэффективных окон

В проекте заложены окна типа Rehau Euro Design 70 со стеклопакетом с одним энергосберегающим стеклом

U - 1,19 Вт/(м²·K) и дву мя контурами уплотнения в створке

Предлагается установка окон типа Rehau Synego MD с монтажной шириной 80мм, стеклопакетом с двумя энергосберегающими стеклами и теплой дистанцией (4i-14Ar-4-16Ar-4і)

Инвестиции - 51648 грн

Годовая экономия - от 3117 грн 

Срок окупаемости инвестиций - 15 лет

Рекомендуемые инвестиции

6) Установка окон в слой утеплителя (выносной монтаж)

Инвестиции - 80 036 грн

Годовая экономия - от 286 грн 

Срок окупаемости инвестиций -  не рациональный

7) Использование интеллектуальных термостатов

Nest, Tado, Netatmo или аналогичные

Инвестиции - 10000 грн

Годовая экономия - от 2400 грн 

Срок окупаемости инвестиций - 4,5 лет

8) Использование вентиляции с рекуперацией

Инвестиции - 128 000 грн

Годовая экономия - от 1477 грн 

Срок окупаемости инвестиций - не рациональный. 

Но другой возможности получать свежий воздух в нужное время не существует.

Рекомендация - использовать.

 

Соотношение теплопотерь и теплопоступлений после применения рекомендованых решений.

Дом соответствует зданию с энергоэффективностью класса “В+” без применения теплового насоса согласно ДБН В.2.6и31:2016.

Распределение затрат на обслуживание:

Отопление - 8 482 кВт*час/год, 

ГВС - 3550 кВт*час/год, 

Охлаждение - 592 кВт*час/год, 

Электроснабжение -8 740 кВт*час/год 

Всего: 21 364 кВт*час/год

Сокращение энергозатрат без применения теплового насоса на 40%

С применением теплового насоса грунт-вода на 66%

График энергопотребления дома на отопление и охлаждение после улучшения энергоэффективности

Класс энергоэффективности здания после оптимизации

Анализ окупаемости применения теплового насоса для отопления и охлаждения.

 

После выполенения всех расчетов были приняты следующие решения:

1. Увеличить толщины утепления относительно базового проекта.
2. Для отопления дома использовать систему теплый пол.
3. Для вентиляции применить приточно-вытяжную систему с рекуперацией тепла и внедрением теплообменника для подогрева и охлаждения воздуха.
4. Запуск дома в эксплуатацию делать с электрокотлом но предусмотреть возможность подключения теплового насоса грунт-вода.
5. За счет улучшения энергоэффективности дома необходимую мощность системы отопления удалось снизить до 5 кВт

Расчет отопления и определения наиболее экономного решения и расчет потерь тепла с оптимизацией смотри тут

Все про расчет потерь тепла и энергоэффективность домов читай тут.