Be06-beregninger af et parcelhus energiforbrug

Transkript

1 Be06-beregninger af et parcelhus energiforbrug Center for Køle- og Varmepumpeteknologi, Teknologisk Institut har besluttet at gennemføre sammenlignende beregninger af energiforbruget for et parcelhus ved hjælp af beregningsprogrammet Be06 med forskellige opvarmningssystemer specielt med fokus på varmepumper. Til beregningerne er anvendt Be06, version, 1,6,7,17 med Beregningskerne, version, 1,5,11,24. Med denne version af Be06 er det ikke muligt at regne på boligventilationsvarmepumper, idet programmet ikke kan håndtere, at varmepumpens kolde sider er varmere end den varme side. Beregninger med boligventilationsvarmepumper indgår derfor ikke i sammenligningen, men kan komme med, når Be06 bliver i stand til at regne på denne type varmepumpe. Den anvendte version af Be06 indeholder desuden en spærring, så en varmepumpe aldrig kan dække mere end 90 % af opvarmningsbehovet i forbindelse med produktion af varmt brugsvand. Det var tanken at tage udgangspunkt i den allerede eksisterende eksempelsamling for et parcelhus på Erhvervs- og Byggestyrelsens hjemmeside Men det har desværre ikke været muligt at få stillet xml-filerne for disse eksempler til rådighed. I stedet tages der udgangspunkt i det eksempel for et parcelhus, som følger med programmet Be06. Eksemplet er et parcelhus i ét plan på 180 m². Opvarmningsformen er det bedste gasfyr på markedet (effektivitet: 98/107% ved henholdsvis fuld og 30% dellast) samt gulvvarme i hele huset (45/30 C frem/retur). Energibehovet for huset er beregnet til 82,1 kwh/m² pr. år. Huset er naturligt ventileret. Da energirammen for denne husstørrelse er 82,2 kwh/m² pr. år, opfylder huset kun lige bygningsreglementets bestemmelser. Det beregnede transmissionstab for klimaskærmen eksklusive vinduer og døre er 5,0 W/m². Det er altså mindre end 6 W/m², som er grænsen i bygningsreglementet. Det er valgt at tage udgangspunkt i dette eksempel, fordi den anvendte bygning ikke kan beskyldes for at være valgt, fordi den er specielt velegnet til varmepumper. Formålet med beregningerne er: - Varmepumpefabrikantforeningen kan overfor deres kunder ved hjælp af uvildige beregninger illustrere effekten ved at vælge en varmepumpe - Beregningerne kan udfylde det hul, der er i Erhvervs- og Byggestyrelsens eksempelsamling vedr. varmepumper - Teknologisk Institut offentliggør beregningerne på deres hjemmeside for at demonstrere mulighederne ved anvendelse af varmepumper I det følgende listes hvilke beregninger, der er gennemført. Basis: Gasfyr: effektivitet på 98/107% samt gulvvarme Lavere temperaturniveau: Gulvvarme: 35/30 C (frem/retur) Radiatorer: 55/45 C (frem/retur) Balanceret ventilation min: vekslereffektivitet 0,65, SEL-værdi J/m³ Effektiv balanceret vent: vekslereffektivitet 0,9, SEL-værdi J/m³ Fjernvarme: direkte med blandesløjfe Gasfyr min krav: Effektivitet: 96/104% Oliefyr - min: Effektivitet: 91/91% Bedste oliefyr: Effektivitet: 97/104% Elvarme: både brugsvand og rumopvarmning Biomasse - min: Effektivitet: 75/75% Bedre biomasse: Effektivitet: 91/88% Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 1

2 Varmepumper: Følgende beregninger gennemføres både med gulvvarme og radiatorer: Luft/luft: 70% af rumopvarmningsbehovet. Rel. COP 0,8 (on/off) " Rel. COP 1,5 (kap.reg) Luft/vand: 100% af rumopvarmningsbehovet: Rel. COP 0,8 (on/off) Væske/vand:100% af rumopvarmningsbehovet: Rel. COP 0,8 (on/off) " Rel. COP 0,9 (on/off) " Rel. COP 1,25 (kap.reg) For varmepumper anvendes følgende nominel effekt og COP samt testtemperaturer: Type nominel effekt kw nominel COP kold side C varm side C varmekilde Luft/luft 3,1 3, udeluft Luft/vand 7,2 3, udeluft Væske/vand 7,0 3, jord hvor varme afsættes samt evt. backup rumluft rest elvarme inkl. VVB gulvvarme/ radiatorer + VVB gulvvarme/ radiatorer + VVB Resultat af beregningerne forklaring energiforbrug kwh/m2 forskel i forhold til basis % Energiramme 82,2 +0,1 Basis Gasfyr: effektivitet på 98/107% 82,1 - samt gulvvarme Lavere temperaturniveau Gulvvarme: 35/30 C (frem/retur) 81,8-0,4 Radiatorer 55/45 C (frem/retur) 80,6-1,8 Balanceret ventilation vekslereffektivitet 0,65, SELværdi 83,4 +1,6 min krav J/m³ Effektiv balanceret ventilation vekslereffektivitet 0,9, SEL-værdi 74,5-9, J/m³ Fjernvarme direkte rumopvarmning med blandesløjfe og direkte brugsvandsopvarmning 83,5 +1,7 Gasfyr min krav Effektivitet: 96/104% 83,7 +1,9 Oliefyr min krav Effektivitet: 91/91% 93,7 +14,1 Bedste oliefyr Effektivitet: 97/104% 83,6 +1,8 Elvarme både brugsvand og rumopvarmning 197, Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 2

3 Biomasse min krav Effektivitet: 75/75% 104,4 +27,2 Bedre biomasse Effektivitet: 91/88% 92,6 +12,8 Luft/luft-varmepumpe Rel. COP: 0,8 rest elvarme 119,7 +45,8 Rel. COP: 1,5 rest elvarme 109,5 +33,4 Luft/vand-varmepumpe Rel. COP: 0,8 gulvvarme 69,1-15,8 Rel. COP: 0,8 radiatorer 79,2-1,2 Væske/vand-varmepumpe Rel. COP: 0,8 - gulvvarme 74,1-9,7 Rel. COP: 0,9 gulvvarme 66, Rel. COP: 1,25 gulvvarme 52,3-36,3* Rel. COP: 0,8 radiatorer 82,5 +0,5 Rel. COP: 0,9 radiatorer 75,0-11,9 Rel. COP: 1,25 radiatorer 59,9-29,6* * lavenergiklasse 2 Ændringerne i forhold til basis-xml-filen er detaljeret beskrevet i det følgende, så andre kan eftergøre beregningerne eller tage udgangspunkt i beregningerne ved nye beregninger. Lavere temperaturniveau for gulvvarme Under fanebladet fordelingsanlæg er fremløbstemperaturen ændret fra 45 til 35 C. Radiatorer Under fanebladet Fordelingsanlæg er fremløbstemperaturen ændret fra 45 til 55 C og returløbstemperturen fra 30 til 45 C. Gulvvarme er ændret til radiatorer ved at ændre B- faktoren for terrændækket under fanebladet Ydervægge, tage og gulve fra 1 til 0,7 og for linietabet for ydervægsfundamenter under fanebladet fra 1,3 til 1. Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 3

4 Balanceret ventilation min krav Den naturlige ventilation er under fanebladet Ventilation Skema 1 ændret til mekanisk ventilation med varmegenvinding med en vekslereffektivitet på minimumskravet: 65% og en SEL-faktor på J/m³. Volumenstrømmen gennem ventilationsanlægget er 0,3 l/m³s som ved naturlig ventilation i basis-tilfældet. Ud over de 0,3 l/sm³ er det tillagt et infiltrationstab på 0,13 l/m³s som foreskrevet i SBI-anvisning 213. Effektiv balanceret ventilation Som under Balanceret ventilation min krav blot anvendes der en meget effektiv varmeveksler: 90% og en SEL-faktor på J/m³. Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 4

5 Fjernvarme Der regnes på et direkte rumopvamningsanlæg med blandesløjfe og direkte opvarmning af varmtvandsbeholderen. Varmetabet for fjernvarmeveksleren sættes under fanebladet Fjernvarmeveksler til 3,5 W/K, og der angives en min vekslertemperatur på 45 C. Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 5

6 Gasfyr min krav Der regnes med minimumkravene i bygningsreglementet: effektivitet ved fuldlast: 96% og ved dellast (30%): 104%. Dette ændres under fanebladet Kedel. Oliefyr min krav Der regnes med minimumkravene i bygningsreglementet: effektivitet ved fuldlast: 91% og ved dellast (30%): 91%. Desuden er et par temperaturer blevet ændret, fordi det ikke er en kondenserende kedel. Dette ændres under fanebladet Kedel. Bedste oliefyr Der regnes med det bedste oliefyr på markedet: effektivitet ved fuldlast: 97% og ved dellast (30%): 104%. Dette ændres under fanebladet Kedel. Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 6

7 Elvarme Både rumopvarmninmg og brugsvandsopvarmning sker udelukkende ved hjælp af el. Biomasse min krav Der regnes med minimumkravene i bygningsreglementet: effektivitet ved fuldlast: 75% og ved dellast (30%): 75%. Desuden er en temperatur blevet ændret, fordi det ikke er en kondenserende kedel. Og tabsfaktoren er blevet tredoblet fra 0,005 til 0,0015. Bedre biomasse Der regnes med en rigtig god biomassekedel: effektivitet ved fuldlast: 91% og ved dellast (30%): 88%. Desuden er en temperatur blevet ændret, fordi det ikke er en kondenserende kedel. Og tabsfaktoren er blevet tredoblet fra 0,005 til 0,0015. Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 7

8 Varmepumper Når der i det følgende regnes på varmepumper til henholdsvis gulvvarme og radiatioer, laves der også ændringerne beskrevet ovenfor under Lavere temperaturniveau for gulvvarme og under Radiatorer. Luft/luft-varmppumpe relativ COP: 0,8 Varmepumpen dækker kun en del af rumopvarmningsbehovet og intet af brugsvandsbehovet. Resten dækkes af elvarme. Talene for varmepumper er tastet ind under fanebladet Varmepumpe. Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 8

9 Luft/luft-varmppumpe relativ COP: 1,5 Som foregående blot er den relative COP ændret til 1,5. Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 9

10 Luft/vand-varmepumpe gulvvarme Fremløbstemperaturen til gulvarmeanlægget er ændret som under Lavere temperaturniveau for gulvvarme. Anlægget dækker hele opvarmningsbehovet, dog er der på forsiden i Be06 valgt el som backup, men samtidigt valgt varmefordelingsanlæg. Talene for varmepumper er tastet ind under fanebladet Varmepumpe. Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 10

11 Luft/vand-varmepumpe radiator Som foregående blot er gulvarme ændret til radiatorer på samme måde som beskrevet under Radiatorer. Væske/vand-varmepumpe gulvvarme - relativ COP: 0,8 Fremløbstemperaturen til gulvarmeanlægget er ændret som under Lavere temperaturniveau for gulvvarme. Anlægget dækker hele opvarmningsbehovet, dog er der på forsiden i Be06 valgt el som backup, men samtidigt valgt varmefordelingsanlæg som vist under Luft/vandvarmepumpe gulvvarme. Talene for varmepumper er tastet ind under fanebladet Varmepumpe. Væske/vand-varmepumpe gulvvarme - relativ COP: 0,9 Som foregående blot er den relative COP ændret til 0,9. Væske/vand-varmepumpe gulvvarme - relativ COP: 1,25 Som foregående blot er den relative COP ændret til 1,25. Væske/vand-varmepumpe radiator - relativ COP: 0,8 Som for Væske/vand-varmepumpe gulvvarme relativ COP: 0,8, blot er gulvvarmeanlægget skiftet ud med radiatorer som beskrevet under Radiatorer. Væske/vand-varmepumpe radiatorer - relativ COP: 0,9 Som foregående blot er den relative COP ændret til 0,9. Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 11

12 Væske/vand-varmepumpe radiatorer - relativ COP: 1,25 Som foregående blot er den relative COP ændret til 1,25. Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Teknologisk Institut 12