Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

59
1 ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΣΥΛΛΟΓΟΣ ΣΥΛΛΟΓΟΣ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΔΙΠΛ. ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΒΟΡΕΙΟΥ ΕΛΛΑΔΟΣ ΗΜΕΡΙΔΑ: ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗΣ ΚΑΙ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΤΗΡΙΩΝ ΘΩΜΑΣ Δ. ΞΕΝΟΣ Καθηγητής Τ.Η.Μ.Μ.Υ. – Π.Σ. - Α.Π.Θ. Θεσσαλονίκη, Φεβρουάριος 2013

description

Παρουσίαση του ΚαθηγητήΘωμά Ξένου στην ημερίδα "Εφαρμογές Ενεργειακής Αναβάθμισης και Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας" στην ενότητα "Εξοικονόμηση Ενέργειας"

Transcript of Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

Page 1: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

1

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΣΥΛΛΟΓΟΣ ΣΥΛΛΟΓΟΣ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΔΙΠΛ. ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΒΟΡΕΙΟΥ ΕΛΛΑΔΟΣ

ΗΜΕΡΙΔΑ: ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗΣΚΑΙ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΘΩΜΑΣ Δ. ΞΕΝΟΣ

Καθηγητής

Τ.Η.Μ.Μ.Υ. – Π.Σ. - Α.Π.Θ.

Θεσσαλονίκη, Φεβρουάριος 2013

Page 2: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

2

ΟΔΗΓΙΑ 89/106 ΕΟΚ (δομικά προϊόντα)

Ἐν ἀρχῇ ἦν ἡ ὁδηγία 89/106 ΕΟΚΠαρά το γεγονός ότι αντικείμενό της ήταν τα δομικά προϊόντα, στην πραγματικότητα το κέντρο βάρους της ήταν το κτήριο. Στην ουσία επρόκειτο για μια νέα θεώρηση, επαναστατική για την εποχή της.

ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΑΠΟ ΕΝΑ ΚΤΗΡΙΟ

1. Μηχανική αντοχή και ευστάθεια.

2. Πυρασφάλεια

3. Υγιεινή, υγεία και περιβάλλον

4. Ασφάλεια χρήσης

5. Προστασία κατά του θορύβου

6. Εξοικονόμηση ενέργειας και συγκράτηση θερμότητας.

Page 3: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

3

ΟΔΗΓΙΑ 89/106 ΕΟΚ (δομικά προϊόντα)

ΣΗΜΑΝΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ1. Ενιαία ευρωπαϊκά πρότυπα για ό,τι σχετίζεται με

το κτήριο δηλ. τα προϊόντα που εισάγονται σ’ αυτό, τα χαρακτηριστικά τους και, το πιο σημαντικό και αυτό που αφορά τη σημερινή ημερίδα, πρότυπα που αναφέρονται στη διαχείριση της θερμότητας στο κτήριο που εκτείνονται από τις βασικές απαιτήσεις από τα υλικά του κελύφους μέχρι και το πώς θα γίνονται οι μελέτες του κτηρίου.

2. Πιστοποίηση των υλικών με εισαγωγή εν τέλει της γνωστής σήμανσης CE.

3. Ενιαία ευρωπαϊκή προτυποποίηση σε όλα τα δομικά προϊόντα και στις μεθόδους υπολογισμού και μάλιστα, μετά τη συμφωνία της Βιέννης (υπογράφηκε το 1991 και οριστικοποιήθηκε το 2004) σχεδόν παγκόσμια (το 2011 από τα 13.542 ευρωπαϊκά πρότυπα τα 4.170 ήταν και πρότυπα ISO).

Page 4: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

4

ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ 305/2011 ΕΕ

Αντικαθιστά την 89/106

Πιο αυστηρό το status του!

ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ

1. Μηχανική αντοχή και ευστάθεια.

2. Πυρασφάλεια

3. Υγιεινή, υγεία και περιβάλλον

4. Ασφάλεια και προσβασιμότητα χρήσης (ΑΜΕΑ)

5. Προστασία κατά του θορύβου

6. Εξοικονόμηση ενέργειας και διατήρηση θερμότητας.

7. Βιώσιμη χρήση των φυσικών πόρων(επαναχρησιμοποίηση, ανακύκλωση, ανθεκτικότητα, χρήση περιβαλλοντικά συμβατών υλών)

Page 5: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

5

ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ 305/2011 ΕΕ

6. Εξοικονόμηση και διατήρηση της θερμότητας

Οι δομικές κατασκευές και οι εγκαταστάσεις θέρμανσης, ψύξης, φωτισμού και αερισμού, πρέπει να σχεδιάζονται και να οικοδομούνται κατά τρόπον ώστε η απαιτούμενη κατανάλωση ενέργειας κατά τη χρησιμοποίηση του έργου να είναι χαμηλή, λαμβανομένων υπόψη των ενοίκων και των κλιματικών δεδομένων του τόπου. Οι δομικές κατασκευές θα πρέπει επίσης να έχουν καλή ενεργειακή συμπεριφορά, να καταναλώνουν, δηλαδή, όσο το δυνατό λιγότερη ενέργεια κατά την κατασκευή και αφαίρεσή τους.

Page 6: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

6

ΟΔΗΓΙΑ 2002/91/ΕΚ – Γιατί;

3. Η αυξημένη ενεργειακή απόδοση αποτελεί σημαντικό μέρος της δέσμης των πολιτικών και των μέτρων που απαιτούνται για τη συμμόρφωση με το πρωτόκολλο του Κιότο, και θα πρέπει να περιλαμβάνεται σε όλες τις δέσμες πολιτικής για την τήρηση των περαιτέρω δεσμεύσεων.

6. Ο τομέας της κατοικίας και ο τριτογενής τομέας, το μεγαλύτερο μέρος των οποίων είναι κτίρια, αντιπροσωπεύει περισσότερο από το 40 % της τελικής κατανάλωσης ενέργειας στην Κοινότητα και αναπτύσσεται, τάση που πρόκειται να αυξήσει την ενεργειακή του κατανάλωση και, κατά συνέπεια, τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα.

Page 7: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

7

ΟΔΗΓΙΑ 2002/91/ΕΚ – Γιατί;

12. Τα κτίρια έχουν επιπτώσεις στην κατανάλωση ενέργειας μακροπρόθεσμα και συνεπώς τα νέα κτίρια θα πρέπει να ικανοποιούν τις ελάχιστες απαιτήσεις ενεργειακής απόδοσης προσαρμοσμένες στο τοπικό κλίμα. Οι ορθές πρακτικές στον τομέα αυτόν θα πρέπει να αποσκοπούν στην βέλτιστη χρήση των παραγόντων που έχουν σχέση με τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης...

Page 8: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

8

ΟΔΗΓΙΑ 2002/91/ΕΚ – Γιατί;

18. Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται όλο και μεγαλύτερη διάδοση των συσκευών κλιματισμού στις χώρες της Νοτίου Ευρώπης. Τούτο προκαλεί σοβαρά προβλήματα σε ώρες αιχμής φορτίου, με συνέπεια την αύξηση του κόστους της ηλεκτρικής ενέργειας και την διατάραξη της ενεργειακής ισορροπίας στις χώρες αυτές. Θα πρέπει να δοθεί προτεραιότητα σε στρατηγικές που βελτιώνουν τη θερμική συμπεριφορά των κτιρίων το καλοκαίρι. Συγκεκριμένα, θα πρέπει να αναπτυχθούν περισσότερο οι τεχνικές παθητικής ψύξης των κτιρίων, και πρωτίστως εκείνες που συμβάλουν στη βελτίωση της ποιότητας του κλίματος στο εσωτερικό των κτιρίων, καθώς και του μικροκλίματος πέριξ του κτιρίου.

Page 9: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

9

ΟΔΗΓΙΑ 2002/91/ΕΚ - ΣΤΟΧΟΣ

Άρθρο 1Στόχος της παρούσας οδηγίας είναι η βελτίωση της ενεργειακήςαπόδοσης των κτιρίων εντός της Κοινότητας λαμβάνοντας υπόψη τις εξωτερικές κλιματολογικές και τις τοπικές συνθήκες, καθώς και τις κλιματικές απαιτήσεις των εσωτερικών χώρων και τη σχέση κόστους/οφέλους.Η παρούσα οδηγία θεσπίζει απαιτήσεις που αφορούν:α) το γενικό πλαίσιο για μια μεθοδολογία υπολογισμού τηςολοκληρωμένης ενεργειακής απόδοσης κτιρίων·β) την εφαρμογή ελαχίστων απαιτήσεων για την ενεργειακή απόδοση των νέων κτιρίων·

Page 10: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

10

ΟΛΙΣΤΙΚΟΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ

Το κτήριο ή το συγκρότημα κτηρίων αντιμετωπίζεται ως υπερσύστημα πλέον. Φεύγουμε από την παλιά λογική «αυτό είναι δικό μου δικαίωμα (βιλαέτι) εδώ μιλώ μόνον εγώ», οπότε το υπερσύστημα κτήριο αποτελείται από μικρά συστήματα, απολύτως διακριτά και ανεξάρτητα μεταξύ τους, τα οποία μελετώνται από τους ‘οικείους επιστήμονες’, και μπαίνουμε στη λογική της συνέργειας στο κτήριο οπού πλέον αυτό ως υπερσύστημα πλέον απαιτεί συνεργασία μεταξύ των συστημάτων αυτών και όπου η αξία και ποιότητά του εκτιμάται από την αρμονικότητα και την αποτελεσματιότητα της συνέργειας αυτής.Με άλλα λόγια δεν έχουμε το κέλυφος και το δίκτυο θέρμανσης ως δυο συστήματα ανεξάρτητα που τα σχεδιάζουμε και κατόπιν η μόνη συνέργειά τους είναι οι τιμές U π.χ. και μόνον, αλλά τα δύο αυτά συνεργάζονται πλεόν και ανάλογα με τις επιθυμίες και αναγκες των χρηστών μέσω συστημάτων αυτομάτου ελέγχου εμφανίζουν και εξασφαλίζουν την επιθυμητή δυναμική συμπεριφορά.Με αυτό θα ασχοληθούμε στα επόμενα

Page 11: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

11

ΟΛΙΣΤΙΚΟΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ

Αρχιτέκτονας• Αρχιτεκτονικός σχεδιασμός κτηρίου (κτήρια

χαμηλής ενέργειας, σχεδόν μηδενικής ενέργειας, μηδενικής ενέργειας)

Συνεργασία Αρχιτέκτονα και Μ/Η (φιλοσοφία σχεδίασης)

• Κέλυφος (θερμική αντίσταση – θερμοχωρητικότητα)

• Παθητικά ηλιακά συστήματαΜ/Η (πεδίο δόξης λαμπρό)• Εγκαταστάσεις Θέρμανσης, Ψύξης, Αερισμού,

Κλιματισμού• Εγκαταστάσεις Φωτισμού• ΑΥΤΟΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΞΥΠΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΑΥΤΟΕΚΠΑΙΔΕΥΟΜΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ!) ΕΞΥΠΝΑ ΚΤΗΡΙΑ

• ΑΠΕ (Θερμικά – φ/β – α/γ κ.α.)Μ/Η1. Επικοινωνίες Έξυπνα κτήρια Τηλε-έλεγχος

Page 12: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

12

ΚΕΝΑΚ – ΤΟΤΕΕ 20701-1 - ΚΕΛΥΦΗ1. Απαιτεί σαφώς υψηλότερες επιδόσεις θερμικής

αντίστασης από τα κελύφη των νέων κτηρίων και θέτει στόχους για τις αντίστοιχες επιδόσεις των ανακαινιζόμενων παλιών.

2. Για πρώτη φορά αναφέρεται υπολογισμός της ανοιγμένης θερμοχωρητικότητας (θ/χ) θερμικής ζώνης στην μελέτη της ενεργειακής απόδοσης των κτηρίων.

ΣχόλιοΣχόλιο:1. Η εισαγόμενη μεθοδολογία υπολογισμού της

θ/χ είναι πολύ προσεγγιστική, αφού περιορίζει τις επιλογές του μελετητή μεταξύ της εξαιρετικά προσεγγιστικής μεθόδου «μέγιστου ενεργού βάθους» και της χρήσης πινάκων και δεν δίνει τη δυνατότητα χρήσης αναλυτικών μεθόδων, που εξασφαλίζουν πολύ μεγάλη ακρίβεια υπολογισμών και κυρίως χωρικό επιμερισμό.

2. Δεν αναφέρεται στη θερμική αδράνεια του κτηρίου/-ων και δικτύων, σε περίπτωση τηλεθέρμανσης, που αυτή όμως θα χρησιμοποιήσει ο μελετητής μ/η για την οικονομική διαστασιολόγηση του εξοπλισμού θ-ψ-α-κ, κλιματισμού.

Page 13: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

13

ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΔΡΑΝΕΙΑ – ΜΕΘΟΔΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ

ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣΒασίζεται στη μετάδοση θερμότητας μεταξύ δομικών στοιχείων αποτελούμενων από αριθμό παράλληλων, ομογενών στρώσεων. Το στοιχείο του κτηρίου εμφανίζει αρμονική διακύμανση θερμοκρασίας όπως και η θερμική ροή

Οπότε, το μητρώο μεταφοράς [Ζ] των πλατών της θερμοκρασίας θ και θερμική ροής q στην μία παρειά του δ. στοιχείου υπολογίζονται από τις αντίστοιχες τιμές θο, qo στην άλλη

( ( ))( , ) ( ) j t xx t x e ))(()(),( xtjexqtxq

0

0

2221

1211

qzz

zz

q

Page 14: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

14

ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΔΡΑΝΕΙΑ – ΜΕΘΟΔΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ

ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣΓια την επίλυση του προκύπτοντος συστήματος ακολουθούνται τα εξής βήματα:•Επιλέγεται η χρονική περίοδος υπολογισμών (Τ)•Χαρακτηρίζονται τα επιμέρους στρώματα από τα θ. χαρακτηριστικά τους και διαστάσεις•Υπολογίζονται τα στοιχεία του μητρώου μεταφοράς για κάθε στρώμα•Υπολογίζεται ο συντ. θ. διάχυσης•Υπολογίζεται ο συντ. θ. μετάδοσης Υπολογίζονται τα στοιχεία zij

cb

)sin()()cos()(2211 RRjshRRchzz

2

)cos()()sin()()sin()()cos()(12

RRshRRchjRRchRRshz

)sin()()cos()()sin()()cos()(21 RRchRRshjRRchRRshz

Tb

Page 15: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

15

ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΔΡΑΝΕΙΑ – ΜΕΘΟΔΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ

ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ•Υπολογίζεται η εσωτερική, εξωτερική θερμοχωρητικότητα και η θερμοχωρητικότητα των εσωτερικών του κτηρίου στοιχείων:

•Στην ΤΟΤΕΕ20701-1 περιγράφεται η μέθοδος μέγιστου ενεργού βάθους (σελ. 65) και παρατίθεται ο πίνακας 3.13 (σελ. 66) με χαρακτηριστικές τιμές ανοιγμένης θερμοχωρητικότητας.•Προφανώς, η σταθερά θερμικής υστέρησης θα προκύπτει από την ενεργό θερμοχωρητικότητα θερμαινόμενου όγκου V ως η ενέργεια που ενταμιεύεται για ημιτονοειδή εσωτερική θερμοκρασιακή μεταβολή πλάτους 1 Κ σε δεδομένη περίοδο, από τη σχέση:

12

11

2 z

zTCi

12

22

2 z

zTCe

22 11 12 21

ιnt12

Τ ((1 z )(1-z ) z z )C

2π z

A

eff

U

C

n

kkkeff ACC

1

Page 16: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

16

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΠαρατηρήσειςΟι υπολογισμοί μας των θ. απωλειών/κερδών βασίζονται σε θερμοκρασίες σχεδιασμού, που ουσιαστικά είναι στατιστικά εξασφαλισμένες κατώτερες θερμοκρασίες.Η μέθοδος, για μικρά ή ακόμα και για μεσαίου μεγέθους μεμονωμένα κτήρια είναι σωστή τεχνικοικονομικά, εφόσον ο μηχανικός έχει κάποια εμπειρία.Σε περίπτωση μεγάλων κτηρίων ή συγκροτημάτων κτηρίων ή κυρίως τηλεθέρμανσης, η μέθοδος αυτή οδηγεί σε σοβαρές υπερδιαστασιολογήσεις των κεντρικών λεβήτων ή αντλιών θερμότητας.Τα πράγματα είναι πιο εμφανή, όταν τα συστήματα θ/ψ ελέγχονται με κάποιο προηγμένο σύστημα ελέγχου όπως π.χ. εξελιγμένα συστήματα BEMS ή SCADA.

Page 17: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

17

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ Παράδειγμα

1. Στη Θεσσαλονίκη η εξωτερική θερμοκρασία σχεδιασμού λαμβάνεται ίση προς -5οC, οπότε για εσωτερική θερμοκρασία 20οC καταλήγουμε σε Δθ=25οC.

2. Από τους πίνακες της ΤΟΤΕΕ 20701-3 /2010 οι μέσες μηνιαίες θερμοκρασίες για τους μήνες που απαιτείται η λειτουργία του συστήματος θέρμανσης και εν τέλει ο συνολικός βαθμός απόδοσης ανά μήνα, ενός λέβητα >400kW θεωρώντας ngm=0.90 θα είναι:

ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΝΟΕ ΔΕΚΘεξ,μ 5,3 6,8 9,8 11,1 6.9 οCΔθ 14,7 13,2 10,2 8,9 13,1 οCΥπερ. 41,2 47,2 59,2 64,4 47,6 %ngen 0,721 0,721 0,636

0,636 0,721Έναντι 0,857 εφόσον Δθ=25οC και η προσαύξηση

λέβητα <30%

Page 18: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

18

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΤΗΡΙΟΥΣυμπεράσματα (μέχρι στιγμής)Η μελέτη του κτηρίου γίνεται στη μόνιμη κατάσταση με τις ιδιαίτερα επιβαρυντικές παραμέτρους που προαναφέρθηκαν.Πλεονέκτημα: Απλός – εύκολος – γρήγορος υπολογισμόςΜειονέκτημα: Υπερδιαστασιολόγηση! Ιδίως όταν εφαρμόζουμε προηγμένα συστήματα αυτομάτου ελέγχου.

Page 19: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

19

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΤΗΡΙΟΥΜΟΝΟΝ ΓΙΑ ΜΕΓΑΛΑ, ΕΚΤΕΤΑΜΕΝΑ ΚΑΙ ΠΟΛΥΠΛΟΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑΛύση: Για την περίπτωση αυτή και εφόσον υπάρχει η δυνατότητα περισσότερων της μιας μονάδων παραγωγής, λύση αποτελεί ο προηγμένος αυτόματος έλεγχος με ή χωρίς ασαφή λογική (ανάλογα με την πολυπλοκότητα που είμαστε πρόθυμοι να αντιμετωπίσουμε και να επενδύσουμε)Κέρδος: Συνήθως δυσανάλογα υψηλό σε σχέση με την επένδυση

Page 20: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

20

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΛΕΓΧΟΥ (παράδειγμα ΑΠΘ)

Στον πίνακα 5.5. της ΤΟΤΕΕ 20701-1/2010 (β’ εκδ.) κατηγοριοποιούνται τα συστήματα ελέγχου ανάλογα με τις επιδόσεις τους και την πολυπλοκότητά τους, ενώ στην παράγραφο 5.2.1 δίνονται και οι απαιτήσεις κατηγορίας για το κτήριο αναφοράς.Βάσει των στοιχείων που παραθέτει υποεκτιμά σημαντικά τις επιδόσεις των συστημάτων αυτών! SCADA ΑΠΘ

700.000

900.000

1.100.000

1.300.000

1.500.000

1.700.000

1.900.000

2.100.000

2.300.000

2004-2005 2005 -2006

2006 -2007

2007 -2008

2008 -2009

2009-2010 2010-2011 2011-2012

Page 21: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

21

BUILDING ENERGY MANAGEMENT SYSTEM (BEMS)

Building Energy Management System: δημοφιλές σύστημα.

* Ελέγχει και παρακολουθεί τον η/μ εξοπλισμό ενός κτηρίου (θ/ψ/α/κ, φωτισμό, πυροπροστασία, ασφάλειας.

* Συνίσταται από λογισμικό και υλικό.* Το λογισμικό οργανώνεται σε ιεραρχικά επίπεδα.* Χρησιμοποιείται συνήθως σε μεγάλα κτήρια* Ρυθμίζει το εσωτερικό περιβάλλον και τη ρύπανση που

συνεπάγεται η λειτουργία τους. * Συνήθως ρυθμίζει μέχρι 70% της καταναλισκόμενης

ενέργειας του κτηρίου (εφόσον ενσωματωθούν σ' αυτό και οι φωτισμοί) .

Λειτουργίες΄Ελεγχος – Παρακολούθηση - Βελτιστοποίηση

Page 22: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

22

SUPERVISORY, CONTROL AND DATA ACQUISITION (SCADA)

SCADA Συλλέγει – Αποθηκεύει - Αναλύει δεδομένα από τεράστιο αριθμό σημείων συλλογής δεδομένων μοντελοποιεί το/τα δίκτυο/α, προσομοιώνει την επιχειρησιακή λειτουργίαεντοπίζει σφάλματα, επιλέγει τα μεγέθη ισχύος συμμετέχουν αυτόματα σε χρηματιστήρια ενεργειακών αγορών. καθιστά δυνατή την ανάπτυξη ευφυών δικτύων «τα ενεργειακά συστήματα του μέλλοντος θα είναι υψηλότατης αυτοματοποίησης».

Page 23: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

23

SUPERVISORY, CONTROL AND DATA ACQUISITION (SCADA)

Χαρακτηριστικά SCADA: Χαρακτηριστικά SCADA: 1. Προσανατολισμένο σε α) απόκτηση δεδομένων β)έλεγχο/εποπτεία συστημάτων. Όχι σε διεργασίες2. Η ροή της λειτουργίας του εξαρτάται: * από τα γεγονότα * όχι από ττη φάση της υπόψη διεργασίας. 3. Προτιμάται σε εφαρμογές που δεν είναι συγκεντρωμένες σε μια περιοχή αλλά απλώνονται σε ευρύ γεωγραφικό χώρο. 4. Αναμένεται να λειτουργεί * παρά τυχόν βλάβες επικοινωνιών (τις αυτοδιαγιγνώσκει) * δεν απαιτεί συνεχή σύνδεση με τον κεντρικό ελεγκτή

Page 24: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

24

SUPERVISORY, CONTROL AND DATA ACQUISITION (SCADA)

Συντίθεται από υποσυστήματα:Διεπιφάνεια Ανθρώπου – Μηχανής (HMI)Εποπτεύον υπολογιστικό σύστημαΑπομακρυσμένες τερματικές μονάδες PLCΥποδομή επικοινωνιών

Page 25: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

25

SCADA - ΒΕΜS

Υλικό* Απλό * Συνήθως φθηνό * Απαιτεί να υπάρχουν αξιόπιστες επικοινωνίες.

Λογισμικό: Το Α και το Ω του συστήματος. Αξίζει να επενδύσει κάποιος πάρα πολύ. Όσο πιο εξελιγμένο το λογισμικό τόσο πιο αποδοτική η λειτουργία του συστήματος.

Στη βασική του έκδοση προσφέρεται με βασικές

δυνατότητες. (συνήθης προσφορά)

Page 26: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

26

SCADA – ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ

@ Υπάρχει πολύ διαθέσιμο λογισμικό ακόμα και σε μορφή ανοιχτού λογισμικού. @ Σε κάθε περίπτωση το κόστος του λογισμικού είναι σχετικά χαμηλό. Κυμαίνεται ανάλογα με την πολυπλοκότητα της εφαρμογής και τις ειδικές απαιτήσεις του χρήστη. @ Αξίζει είτε να αφιερώσει κάποιος χρόνο στην εξέλιξη λογισμικού ή να θέσει απαιτήσεις πέραν των παρεχόμενων στην τυπική έκδοση.

Page 27: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

27

SCADA – ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ

Η άχρηστη πληροφορία της ημέραςΠαράδειγμα εξέλιξης (πενία τέχνας κατεργάζεται!)Στο ΤΗΜΜΥ - ΑΠΘ εξελίξαμε και εξελίσσουμε λογισμικό, υπό μορφή διπλωματικών εργασιών, για το SCADA του ΑΠΘ κατ’ αρχήν μεν με μεθόδους νευρωνικών δικτύων τελευταία δε με ασαφή λογική.

Page 28: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

28

ΤΗΛΕΘΕΡΜΑΝΣΗ - SCADA (Εκτεταμένα συστήματα )

Στοιχεία-δεδομένα, που (πρέπει να) λαμβάνονται υπόψη για βελτιστοποιήσεις (θ/ψ profile κτηρίων-συστήματος παραγωγής – διανομής) – Βασικά δεδομένα εκπαίδευσης – μοντέλου/-ων κτηρίου/-ων

1. Αδράνεια - τοπολογία δικτύου (μετράται και κατόπιν προσαρμόζεται υπολογιστικά)

2. U – value , Θερμική αδράνεια καθενός κτηρίου (μετράται ή υπολογίζεται). Κομβικό στοιχείο υπολογισμών η περίοδος εντός- εκτός λειτουργίας

3. Βάση μετεωρολογικών δεδομένων (βέλτιστη περίπτωση ημερήσιες – ωριαίες τιμές θερμοκρασίας)

4. Χαρακτηριστικά λεβήτων ή αντλιών θερμότητας (μετρώνται ή παρέχονται από τεχν. εγχειρίδια).

Page 29: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

29

ΤΗΛΕΘΕΡΜΑΝΣΗ ΚΑΙ SCADA

Στοιχεία-δεδομένα (συνέχεια): δεδομένα πραγματικού χρόνου

5. Μετρήσεις από το SCADA ή BEMS • εξωτερικών θερμοκρασιών, θερμοκρασιών

επιλεγμένων ή όλων των θερμαινόμενων χώρων των κτηρίων

• Στάθμη ηλιασμού των χώρων (συνδυάζεται με το δ. φωτισμού)

• Ρύπανση των χώρων (συνδυάζεται με τη διαχείριση αέρα)

Στην στις μελέτες θ/ψ/κ στη ουσία μιλούμε πλέον για:

• μοντέλο του κτηρίου (καθενός από αυτά που περιλαμβάνει το σύστημα),

• μοντέλο των κτηρίων ως συστήματος, • μοντέλο του δικτύου διανομής• μοντέλου του συστήματος παραγωγής

ισχύος/ενέργειας (ψ/θ)• μοντέλο ένταξης ΑΠΕ (θερμικών – φ/β) για αντίστοιχες

χρήσεις (θ, ψ, κ, ζνχ)

Page 30: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

30

ΤΗΛΕΘΕΡΜΑΝΣΗ – ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ

Η ανάλυση σύνθετων συστημάτων θέρμανσης περιοχής, που λειτουργούν υπό ποικίλες και συχνά απρόβλεπτες συνθήκες, απαιτεί τη δημιουργία σύνθετων μαθηματικών μοντέλων. Πολλές φορές η θεωρία δεν αρκεί για να αποτυπώνουμε όλες τις ουσιώδεις παραμέτρους του συστήματος στα παραδοσιακά μοντέλα μας. Ελάχιστες ακριβείς μέθοδοι υπάρχουν. (απίστευτα αργές και δεν μπορούν να λειτουργήσουν σε πραγματικό χρόνο). Προκύπτει ανάγκη για μεθόδους που θα εγγυώνται ταχείες και χωρίς σφάλματα αναλύσεις.

Θα βασίζονται σε βάσεις δεδομένων από την παρακολούθηση της λειτουργίας του συγκεκριμένου συστήματος την οποία και θα βελτιστοποίουν.

Page 31: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

31

ΤΗΛΕΘΕΡΜΑΝΣΗ – ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ

Μέθοδοι που βασίζονται σε Νευρωνικά Δίκτυα.

Πλεονεκτήματα: • Ικανότητα να λειτουργούν αποτελεσματικά ακόμα και

όταν το σύστημα είναι εν μέρει εκτός λειτουργίας λόγω βλάβης.

• Δυνατότητα γενικεύσεων, μη γραμμικών παρεμβολών στα δεδομένα και προβλέψεων.

• Χαμηλή ευαισθησία σε σφάλματα των βάσεων δεδομένων.

Page 32: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

32

ΣΥΝΟΨΙΖΟΝΤΑΣ ΤΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ

Ενεργειακή αναβάθμιση μεγάλης κλίμακας, σε έργα μεγάλης κλίμακας (ομοίως και αντίστοιχος σχεδιασμός νέων):Αρχιτέκτονας: Αρχιτεκτονικός σχεδιασμός κτηρίου

Αρχιτέκτονας + Μ/Η (συνεχής ανάδραση)•Κέλυφος: θερμική αντίσταση – θερμοχωρητικότητα – θ. υστέρηση •Παθητικά ηλιακά συστήματα: δύσκολα θα τα δούμε, αλλά αξίζει να τα εντάξουμε στο δικό μας ενεργειακό σχεδιασμό

Page 33: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

33

ΣΥΝΟΨΙΖΟΝΤΑΣ ΤΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ

Μ/Η: Φεύγουμε από την κλασική λογική σχεδιασμού κάθε συστήματος ανεξάρτητα. Η σχεδίασή μας είναι ένα μετα-σύστημα (σύστημα που αφορά συστήματα δηλ. περιγράφει, γενικεύει, μοντελοποιεί ή/και αναλύει το/τα άλλο/άλλα συστημα/τα)

Απαιτούμε: συνέργεια των επιμέρους συστημάτων διαρκή προσαρμογή των ενεργών συστημάτων και διεργασιών στιε προκλήσεις (απαιτήσεις των χρηστών, κλιματικές μεταβολές, επιδόσεις κελυφών) μέσω ενός στιβαρού και λυσιτελούς αυτομάτου ελέγχου.

Σε βέλτιστα οικονομικά και περιβαλλοντικά πλαίσια κατασκευής και λειτουργίας.ΑΥΤΗ ΕΙΝΑΙ Η ΠΡΟΚΛΗΣΗ ΤΗΣ ΕΠΟΧΗΣ ΜΑΣ!

Page 34: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

34

ΣΥΝΟΨΙΖΟΝΤΑΣ ΤΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ

Τ καλούμαστε να διαχειριστούμε και να βελτιστοποιήσουμε;

Κέλυφος: •Το κέλυφος το διαμορφώνουν οι Αρχιτέκτονες. • Τις επιδόσεις του; (Καλό, αν όχι απολύτως απαραίτητο, να συμμετάσχει ενεργά και να έχει –και έχει- βαρύνουσα γνώμη και ο μ/η στη διαμόρφωσή του),

Ζητήματα:ι) θ/μ και θερμοχωρητικότητα αδιαφανών στοιχείων ιι) επιδόσεις διαφανών στοιχείων. Έτσι επιτυγχάνη βέλτιστη θ. αντίσταση και θερμική αδράνεια σύμφωνη με τον η/μ εξοπλισμό και την οικονομική και ποιοτική λειτουργία του

Page 35: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

35

ΣΥΝΟΨΙΖΟΝΤΑΣ ΤΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ Θ/Ψ/Α/Κ

Η/Μ Εγκαταστάσεις-Παραγωγή: λέβητες, αντλίες θερμότητας –πιθανές ρηχές ή βαθιές γεωθερμίες κλπ--Διανομή: Αντλίες, κυκλοφορητές, ανεμιστήρες, κλιματιστικές, ανάκτηση θερμότητας, inverter, θ/μ σωληνώσεων και αεραγωγών, κλπ-ΑΠΕ (θερμικά, φ/β, α/γ;) και συνεργασία τους με τα συστήματα παραγωγής-Έλεγχος

Page 36: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

36

ΣΥΝΟΨΙΖΟΝΤΑΣ ΤΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ Θ/Ψ/Α/Κ

Η/Μ ΕγκαταστάσειςΦωτισμοί-Φωτισμός: Μεγάλος καταναλωτής. -Αστοχίες στη σχεδίαση οδηγούν σε: -θάμβωση, -κακή αισθητική, -κακή απόδοση χρωμάτων, -κακή κατανομή έντασης -αντιοικονομική λειτουργία.

Page 37: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

37

ΣΥΝΟΨΙΖΟΝΤΑΣ ΤΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ Θ/Ψ/Α/Κ

ΦωτισμόςΕπένδυση σε αυτοματισμούς και dimmer που θα εξαρτώνται από αυτούς και από το BEMS ή το SCADA, παράλληλα με προσεκτική επιλογή των φωτιστικών και των λαμπτήρων αποτελεί τη βέλτιστη τεχνικοοικονομική λύση.

Page 38: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

38

ΣΥΝΟΨΙΖΟΝΤΑΣ ΤΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ Θ/Ψ/Α/Κ

Η/Μ ΕγκαταστάσειςΒασικό στοιχείο η προσεκτική και ρεαλιστική διαστασιολόγηση όλων των συστημάτων όχι μόνον με κριτήριο τη θεωρητικά μέγιστη ζήτηση αλλά τη ρεαλιστική κλιμάκωση ζήτησης συναρτήσει των επιδόσεων των κελυφών, των δυνατοτήτων του η/μ εξοπλισμού και των χρήσεων

Page 39: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

39

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ Κτήρια ΑΠΘ

ÃÇÐ

ÅÄÁ

ÁÍÔÉ

ÓÖÁÉ

ÑÉÓÇ

Ó

ÔÏ

ÎÏ

ÂÏ

ËÉÁ

ÃÇÐ

ÅÄ

ÏÐ

ÏÄ

ÏÓ

ÖÁ

ÉÑÏ

ÕÊ

ÁÉ Ó

ÔÉÂ

ÏÓ

ÃÇÐ

ÅÄ

ÏÐ

ÏÄ

ÏÓ

ÖÁ

ÉÑÏ

Õ

ÃÇÐ

ÅÄÁ

ÐÏÄÏ

ÓÖÁÉ

ÑÏÕ

ÅÑÃÁÓÔÇÑÉÁ ÊÁÉÁÉÈÏ ÕÓÅÓ

ÄÉÄÁÓÊÁËÉÁÓÔÅÖÁÁ

ÊÁËÙÍ ÔÅ×Í ÙÍ

ÊÁËÙÍ ÔÅ×Í ÙÍ ÊÁËÙÍ ÔÅ×Í ÙÍ ÊÁËÙÍ ÔÅ×Í ÙÍ

Ì Ï ÕÓÉÊÙÍÓÐÏ ÕÄÙÍ

ÔÅÖÁÁÁÍ ÔÉÓÖÁÉÑÉÓÇ

ÔÅÖÁÁ

ÔÅÖÁÁ

ÔÅÖÁÁ

ÔÅÖÁÁ

ÔÅÖÁÁ

A'

Â'

Ã'

Å'

Ä'

A

Â

Ä

Å

Æ

È

É

Ê

Ë

ÌÍ

Î

Ï

Ð

Ñ

Ó

Ô

Õ

Ö

×

Ã

Ä

ÃÄ

ÔÅÖÁÁ

ÔÅÖÁÁÐÏ ÄÏ ÓÖÁÉÑÏ

Κτήρια Α έως Ζ των ΤΕΦΑΑ

Εμβαδού 1530m2.

Χρήση: αίθουσες γυμναστικής

Κτήριο διοίκησης ΤΕΦΦΑ

Εμβαδού 3570m2.

Χρήση: γραφεία – εργαστήρια - βιβλιοθήκη

Κτήριο ποδοσφαίρου

Εμβαδού 660m2.

Χρήση: αποδυτήρια - γυμναστήρια

Κτήριο αντισφαίρισης

Εμβαδού 590m2.

Χρήση: αποδυτήρια - γυμναστήρια

Κτήρια Α έως Δ των εικαστικών τεχνών

Εμβαδού 2990m2.

Χρήση: αίθουσες διδασκαλίας - γραφεία

Κτήριο μουσικών σπουδών

Εμβαδού 2870m2.

Χρήση: αίθουσες διδασκαλίας - γραφεία

Συνολικό εμβαδό των υπό μελέτη κτηρίων 12.200,00m2

Page 40: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

40

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ Διαδικασία:

Ενεργειακή επιθεώρηση κτηρίων

Κόστος λειτουργίας

Διερεύνηση επεμβάσεων για την βελτίωση της ενεργειακής

συμπεριφορά των κτηρίων

Ενεργειακή μελέτη βάση των προτεινόμενων επεμβάσεων

Νέο κόστος λειτουργίας

Κόστος κατασκευής

Ανάλυση κόστους οφέλους

Page 41: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

41

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ Διαδικασία:

1. Ακριβής αποτύπωση 2. Ηλιασμός - κέρδη

3. Σκιάσεις προβόλων 4. Γειτoνικά κτήρια

Page 42: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

42

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ Ενεργειακή Επιθεώρηση:

Παραδοχές

Κέλυφος (Συντελεστές θερμοπερατότητας)Τοίχοι, δοκάρια, υποστυλώματα, τοιχία, δάπεδα

U = 0,7W/m2KΟροφές U = 0,5W/m2KΠαράθυρα U ~ 3,5W/m2K

Υαλοπίνακας Ug = 3,3 W/m2KΠλαίσιο Uf = 7 W/m2K

Απόδοση συστημάτων θέρμανσης ψύξης Βαθμός απόδοσης λέβητα 0,80Αερόψυκτοι ψύκτες κεντρικοί C.O.P. = 2.0

Page 43: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

43

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ Ενεργειακή Επιθεώρηση:

Δεδομένα 

Επιφάνεια θερμικής ζώνης (m2)

Ισχύς λεβήτων (kW) για θέρμανση

Ισχύς ψυκτών (kW)

Ποδοσφαίρου 660,60 125 2x38

Μουσικών σπουδών 2.865,00 2x350 2x245

Αντισφαίρισης 584,70 250 1x22

Εικαστικών τεχνών Α 745,60

1x350 50Εικαστικών τεχνών Β 745,60

Εικαστικών τεχνών Γ 747,40

Εικαστικών τεχνών Δ 747,40

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Α 647,20

116

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Β 117,60

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Γ 60,27

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Δ 288,60

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Ε 206,40

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Ζ 206,40

ΚΕΑΔ ΤΕΦΑΑ 3.568,60 2x300 2x284

ΣΥΝΟΛΟ 12.191,37 2140 1536

Page 44: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

44

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ Ενεργειακή Επιθεώρηση:

ΔεδομέναΚαταναλώσεις 

Κατανάλωση ηλεκτρισμού kWh/έτος/m2

Κατανάλωση πετρελαίου

kWh/έτος/m2

Πρωτογενής ενέργεια

kWh/έτος/m2

Πρωτογενής ενέργεια kWh/έτος

kg CO2/έτος

Ποδοσφαίρου 554,70 130,23 1.751,89 1.157.299,00 385.129,80

Μουσικών σπουδών 73,70 152,45 381,43 1.092.797,00 324.031,50

Αντισφαίρισης 555,60 124,50 1.748,19 1.022.167,00 340.529,28

Εικαστικών τεχνών Α 84,90 38,46 288,52 215.121,00 70.160,96

Εικαστικών τεχνών Β 84,80 104,90 361,31 269.393,00 83.208,96

Εικαστικών τεχνών Γ 84,10 104,64 359,00 268.317,00 82.811,92

Εικαστικών τεχνών Δ 83,20 104,64 356,39 266.366,00 82.139,26

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Α 582,90 112,72 1.814,40 1.174.280,00 392.332,64

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Β 597,90 112,72 1.857,90 218.489,00 73.041,36

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Γ 592,00 112,72 1.840,79 110.944,00 37.078,10

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Δ 582,50 112,72 1.813,24 523.301,00 174.862,74

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Ε 590,90 112,72 1.837,60 379.281,00 126.770,88

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Ζ 586,70 112,72 1.825,42 376.767,00 125.904,00

ΚΕΑΔ ΤΕΦΑΑ 85,90 77,89 334,79 1.194.732,00 376.487,30

ΣΥΝΟΛΟ       8.269.254,00 2.674.488,70

8.250,00 ΜWh/έτος

Page 45: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

45

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ Κόστος λειτουργίας:

ΔεδομέναΚαταναλώσειςΚτήριοΕπιφάνεια

θερμικής ζώνης (m2)

Κατανάλωση υφιστάμενης κατάστασης

Κατανάλωση ηλεκτρισμού (kWh/έτος)

Κατανάλωση ηλεκτρισμού

(€/έτος)

Κατανάλωση πετρελαίου (kWh/έτος) με βαθμό απόδοσης

0,80

Κατανάλωση

πετρελαίου (€/έτος)

Κατανάλωση (€/έτος)

Ποδοσφαίρου 660,60 366.435 39.721 86.031 6.355 46.076

Μουσικών σπουδών 2.865,00 211.151 22.984 436.775 32.263 55.247

Αντισφαίρισης 584,70 324.859 35.240 72.796 5.377 40.617

Εικαστικών τεχνών Α 745,60 63.301 7.049 78.210 5.777 12.826

Εικαστικών τεχνών Β 745,60 63.227 7.041 78.210 5.777 12.818

Εικαστικών τεχνών Γ 747,40 62.856 7.001 78.210 5.777 12.778

Εικαστικών τεχνών Δ 747,40 62.184 6.929 78.210 5.777 12.706

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Α 647,20 377.253 40.887 72.952 5.389 46.276

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Β 117,60 70.313 7.805 13.256 979 8.784

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Γ 60,27 35.680 4.072 6.794 502 4.574

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Δ 288,60 168.110 18.345 32.531 2.403 20.748

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Ε 206,40 121.962 13.372 23.265 1.719 15.090

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Ζ 206,40 121.095 13.278 23.265 1.719 14.997

ΚΕΑΔ ΤΕΦΑΑ 3.568,60 306.543 35.300 277.947 20.531 55.831

ΣΥΝΟΛΟ 12.191,37 2.354.968 259.026 1.358.452 100.343 359.368

260.000,00€ 100.000,00€360.000,00€

Page 46: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

46

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ Επεμβάσεις:

ΔεδομέναΚαταναλώσεις

Κέλυφος (Θερμομόνωση – σκίαση)

Τηλεθέρμανση

Τηλεψύξη

Κεντρικό πάρκο παραβολικών ηλιακών κατόπτρων για

παραγωγή ΖΝΧ και άλλες μελλοντικές χρήσεις

Εγκατάσταση Φ/Β

Φύτευση δωμάτων

SCADA

Page 47: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

47

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ Επεμβάσεις:

Προσθήκη εξωτερικής θερμομόνωσης διογκωμένης πολυστερίνης EPS

επιτυγχάνοντας

στις κάθετες επιφάνειες U~0,28W/m2k,

στα δώματα U~0,22W/m2K

Αντικατάσταση διάφανων ανοιγμάτων U ~ 1,85W/m2K

Πιστοποιημένα κουφώματα αλουμινίου με θερμοδιακοπή, Uf = 1

W/m2K

Διπλοί υαλοπίνακες χαμηλού e, Ug = 1,80 W/m2K

Απάλειψη των θερμογεφυρών στα όρια των παραθύρων

Στις μεγάλες επιφάνειες υαλοστασίων θα τοποθετηθούν σκίαστρα

αλουμινίου

Page 48: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

48

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ Επεμβάσεις:

Βήματα για την σχεδίαση του κεντρικού

συστήματος

Νέες απαιτήσεις του campus σε θέρμανση - ψύξη

Επιλογή γεωθερμικών αντλιών θερμότητας

Επιλογή χώρου τοποθέτησης

Διερεύνηση δυνατοτήτων υφιστάμενης γεώτρησης

Σχεδίαση δικτύου διανομής

Page 49: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

49

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ Επεμβάσεις:

Νέες απαιτήσεις για νέο κέλυφος

Εγκατεστημένη ισχύς

Θέρμανση 490kW (39W/m2) 2150 kW

ΖΝΧ 760kWΤοπικοί

ηλεκτρικοί θερμοσίφωνες

Ψύξη 450kW (36W/m2) 1550kW

Page 50: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

50

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ Επεμβάσεις:

Νέα απαιτήσεις για νέο κέλυφος

Εγκατεστημένη ισχύς

Θέρμανση 490kW (39W/m2) 2150 kW

ΖΝΧ 760kWΤοπικοί

ηλεκτρικοί θερμοσίφωνες

Ψύξη 450kW (36W/m2) 1550kW

Δύο γεωθερμικές αντλίες θερμότητας στην Θέρμανση

Στοιχεία μονάδος Εξατμιστής Συμπυκνωτής

Ισχύς (kW) 613  

Θερμοκρασία νερού εισόδου (0C)

10 40

Θερμοκρασία νερού εξόδου (0C)

5 45

  Θέρμανση

ESEER 6.45

C.O.P. (100% του φορτίου) 4.64

C.O.P. (50% του φορτίου) 6.00

Page 51: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

51

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ ΖΝΧ:

Πλεονεκτήματα κεντρικού συστήματος παραγωγής ΖΝΧ

Μεγάλη ζήτηση σε ΖΝΧ και μικροί χώροι στα δώματα οδηγούν σε κεντρικό σύστημα.

Εκμετάλλευση ετεροχρονισμού ζήτησης ΖΝΧ

Εκμετάλλευση πλεονάζουσας ισχύος στο σύστημα θέρμανσης τη χειμερινή περίοδο

Page 52: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

52

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ ΖΝΧ:

  ΕμβαδόΑπαιτήσεις ΖΝΧ

lt/ημέρα

Απαιτούμενη ηλιακή ενέργεια από

παραβολικά κάτοπτρα για ΖΝΧ Ποσοστό κάλυψ

ηςkWh/m2 κτηρίου

kWh

ΠΟΔΟΣΦΑΙΡΟ 660,6 19818,00 283 186949,8  

ΜΟΥΣΙΚΟ 2865 10027,50 28 80220  

ΤΕΝΙΣ 584,7 17541,00 291 170147,7  

Α1 ΚΑΛΛΙΤΕΧΝΕΣ 745,6 2610,00 26 19385,6  

Α ΚΑΛΛΙΤΕΧΝΕΣ 745,6 2610,00 26 19385,6  

Β2 ΚΑΛΛΙΤΕΧΝΕΣ 747,4 2610,00 26 19432,4  

Β ΚΑΛΛΙΤΕΧΝΕΣ 747,4 2610,00 26 19432,4  

ΤΕΦΑΑ Α 647,2 19416,00 193 124909,6  

ΤΕΦΑΑ Β 117,6 3528,00 313 36808,8  

ΤΕΦΑΑ Γ 60,27 1808,10 329 19828,83  

ΤΕΦΑΑ Δ 288,6 8658,00 282 81385,2  

ΤΕΦΑΑ Ε 206,4 6192,00 316 65222,4  

ΤΕΦΑΑ Ζ 206,4 6192,00 192 39628,8  

ΚΕΑΔ ΤΕΦΑΑ 3568,6 11259,50 28 99920,8  

ΣΥΝΟΛΑ 12.191,37 114.880,10 2.359,00 982.657,93 60%

60%980,00 MWh

Page 53: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

53

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ ΖΝΧ:Επιλέχθηκαν κάτοπτρα παραβολικών κυλίνδρων

υψηλής απόδοσης μήκους 18m και πλάτους 1,10m και ενεργού επιφάνειας 18,2m2. – θερμοκρασίες ρευστού της τάξεως των 180οC – μέση παραγωγή ενέργειας για θέρμανση

νερού είναι 750kWh/έτος/m2 ενεργού επιφάνειας κατόπτρου

Η συνολική επιφάνεια κατόπτρων, που απαιτείται για την κάλυψη των αναγκών των κτηρίων είναι 982.657,93/750 = 1310m2.

Επιλέγεται η τοποθέτηση 72 κατόπτρων Κάθε σειρά θα τοποθετηθεί επί κινούμενης βάσης μονού άξονα (tracker)

με μηχανισμό παρακολούθησης της τροχιάς του ήλιου.

Page 54: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

54

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ ΖΝΧ:

ÃÇÐ

ÅÄÁ

ÁÍÔÉ

ÓÖÁÉ

ÑÉÓÇ

Ó

ÔÏ

ÎÏ

ÂÏ

ËÉÁ

ÃÇÐ

ÅÄ

ÏÐ

ÏÄ

ÏÓ

ÖÁ

ÉÑÏ

ÕÊ

ÁÉ Ó

ÔÉÂ

ÏÓ

ÃÇÐ

ÅÄ

ÏÐ

ÏÄ

ÏÓ

ÖÁ

ÉÑÏ

Õ

ÃÇÐ

ÅÄÁ

ÐÏÄÏ

ÓÖÁÉ

ÑÏÕ

ÅÑÃÁÓÔÇÑÉÁ ÊÁÉÁÉÈÏ ÕÓÅÓ

ÄÉÄÁÓÊÁËÉÁÓÔÅÖÁÁ

ÊÁËÙÍ ÔÅ×Í ÙÍ

ÊÁËÙÍ ÔÅ×Í ÙÍ ÊÁËÙÍ ÔÅ×Í ÙÍ ÊÁËÙÍ ÔÅ×Í ÙÍ

Ì Ï ÕÓÉÊÙÍÓÐÏ ÕÄÙÍ

ÔÅÖÁÁÁÍ ÔÉÓÖÁÉÑÉÓÇ

ÔÅÖÁÁ

ÔÅÖÁÁ

ÔÅÖÁÁ

ÔÅÖÁÁ

ÔÅÖÁÁ

A'

Â'

Ã'

Å'

Ä'

A

Â

Ä

Å

Æ

È

É

Ê

Ë

ÌÍ

Î

Ï

Ð

Ñ

Ó

Ô

Õ

Ö

×

Ã

Ä

ÃÄ

ÔÅÖÁÁ

ÔÅÖÁÁÐÏ ÄÏ ÓÖÁÉÑÏ

Επιλεγμένος χώρος

Μεγάλη έκταση σε πλάτωμα

Χώρος απαλλαγμένος από σκιάσεις

Νότιος προσανατολισμός Σύνολο 72 κάτοπτρα

14 σειρές των 5 κατόπτρων

1 σειρά των 2 κατόπτρων

σε κάθε σειρά τοποθετείται tracker

Page 55: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

55

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ ΖΝΧ:

A

Áí ôëßáêßí çóçò ëáäéï ý

Åí áëëÜêôçòëáäéï ý í åñï ý

ÐÜñêï çëéáêþ í ðáñáâï ëéêþ í êáôüðôñù í åí åñãï ý åðéöÜí åéáò² ì å ì ç÷áí éóì ü ðáñáêï ëï ýèçóçò ôçò ôñï ÷éÜò ôï õ

Þëéï õ

Äåî áì åí Þ í åñï ý ³

Áí ôëßáêßí çóçò í åñï ý

Áí ôëßáêßí çóçò í åñï ý

Õðüãåéïäßêôï õ

ì åôáöï ñÜò

èåñì ï ýí åñï ý

Boiler

ì áí üì åôñï

Èåñì üì åôñï

ÇëåêôñéêÞáí ôßóôáóç

³êôéñßï õ ðï äï óöáßñï õ

Boiler

ì áí üì åôñï

Èåñì üì åôñï

ÇëåêôñéêÞáí ôßóôáóç

Boiler

ì áí üì åôñï

Èåñì üì åôñï

ÇëåêôñéêÞáí ôßóôáóç

³ÊÅÁÄ ÔÅÖÖÁ

Boiler

ì áí üì åôñï

Èåñì üì åôñï

ÇëåêôñéêÞáí ôßóôáóç

³êôéñßï õ áí ôéóöáßñçóçò

Boiler

ì áí üì åôñï

Èåñì üì åôñï

ÇëåêôñéêÞáí ôßóôáóç

Boiler

ì áí üì åôñï

Èåñì üì åôñï

ÇëåêôñéêÞáí ôßóôáóç

³Óõãêñï ôÞì áôï ò êôéñßùí

êáëëéôå÷í þí

Boiler

ì áí üì åôñï

Èåñì üì åôñï

ÇëåêôñéêÞáí ôßóôáóç

Boiler

ì áí üì åôñï

Èåñì üì åôñï

ÇëåêôñéêÞáí ôßóôáóç

³Óõãêñï ôÞì áôï ò êôéñßùí

Ýùò Æ ôùí ÔÅÖÖÁ

Boiler

ì áí üì åôñï

ÇëåêôñéêÞáí ôßóôáóç

Boiler

ì áí üì åôñï

Èåñì üì åôñï

ÇëåêôñéêÞáí ôßóôáóç

Boiler

ì áí üì åôñï

ÇëåêôñéêÞáí ôßóôáóç

³êôéñßï õ ì ï õóéêþí

óðï õäþí

Äï ÷åßï äéáí ï ì ÞòôçëåèÝñì áí óçò

ì áí üì åôñïÈåñì üì åôñï

Åí áëëÜêôçò í åñï ý

Εναλλάκτης

λαδιού-νερού

Boiler στα κτήρια Σύνδεση στο δίκτυο τηλεθέρμανσης

Page 56: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

56

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ Ενεργειακή μελέτη:

 

Μετά τις επεμβάσεις Πρίν Διαφορά

Κατανάλωση ηλεκτρισμού (kWh/(έτος*

m2))

Πρωτογενής ενέργεια

(kWh/ (έτος*m2)

)

Πρωτογενής ενέργεια

(kWh/έτος)

Πρωτογενής ενέργεια

(kWh/έτος)

Ποσοστό μείωση

ς

Ποδοσφαίρου 77,9 225,91 149236 1157299 87,10%

Μουσικών σπουδών 24,4 70,76 202727 1092797 81,45%

Αντισφαίρισης 76,8 222,72 130224 1022167 87,26%

Εικαστικών τεχνών Α 26,5 76,85 57299 215121 73,36%

Εικαστικών τεχνών Β 29 84,1 62705 269393 76,72%

Εικαστικών τεχνών Γ 27,4 79,46 59388 268317 77,87%

Εικαστικών τεχνών Δ 28,6 82,94 61989 266366 76,73%

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Α 110,9 321,61 208146 1174280 82,27%

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Β 97,9 283,91 33388 218489 84,72%

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Γ 108,8 315,52 19016 110944 82,86%

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Δ 82,4 238,96 68964 523301 86,82%

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Ε 118,1 342,49 70690 379281 81,36%

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Ζ 98,6 285,94 59018 376767 84,34%

Γυάλινο 34,2 99,18 353934 1194732 70,38%

ΣΥΝΟΛΟ     1.536.724,00 8.269.254,00 81,42%

1.500,00 MWh/έτος8.300,00 MWh/έτος 82%

Page 57: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

57

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ ΚΤΗΡΙΟ

ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ ΕΠΙΘΕΩΡΗΣΗΣ

ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ ΜΕΛΕΤΗΣ *

Ποδοσφαίρου Ε Α+

Μουσικών σπουδών Δ Α+

Αντισφαίρισης Ε Α+

Εικαστικών τεχνών Α Δ Α+

Εικαστικών τεχνών Β Δ Α+

Εικαστικών τεχνών Γ Δ Α+

Εικαστικών τεχνών Δ Δ Α+

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Α Ε Α

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Β Ε Α

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Γ Ε Α

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Δ Ε Α

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Ε Ε Α

Ξενώνας ΤΕΦΑΑ Ζ Ε Α

Γυάλινο Δ Α+

Page 58: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

58

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΟΣ ΑΠΘ ΣΤΗ ΘΕΡΜΗ Κόστος

το σύνολο του κόστους των προτεινόμενων επεμβάσεων συμπεριλαμβανομένων των απρόβλεπτων, του εργολαβικού όφελους, των ενεργειακών επιθεωρήσεων, των μελετών,της τεχνικής υποστήριξης, των δράσεων δημοσιότητας και διάχυσης, και του Φ.Π.Α

Ανέρχεται σε 5.960.000,00

Page 59: Συνολική Αντιμετώπιση Ενεργειακού Σχεδιασμού Κτιρίων

59

ΣΑΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΩΣΑΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ

ΓΙΑ ΤΗΝ ΥΠΟΜΟΝΗ ΣΑΣ!ΓΙΑ ΤΗΝ ΥΠΟΜΟΝΗ ΣΑΣ!

ΗΜΕΡΙΔΑ: ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗΣΚΑΙ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΣΥΛΛΟΓΟΣ ΣΥΛΛΟΓΟΣ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΔΙΠΛ. ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΒΟΡΕΙΟΥ ΕΛΛΑΔΟΣ