Måling af bruttoenergiforbrug i nybyggeri svarende til BR2005 energikrav: Byggesystem lette ydervægselementer i stålskelet

Henrik M. Tommerup

Research output: Book/ReportReportpeer-review

64 Downloads (Pure)

Abstract

Denne rapport omhandler målinger af bruttoenergiforbrug i fyringssæsonen 2003/2004 i et typisk 145 m2 enfamiliehus, der er opført af ydervægselementer i stålskelet. Bruttoenergimålingerne har omfattet energiforbrug til rumopvarmning, varmt brugsvand, til dækning af varmetabet fra varmeinstallationen samt elforbruget, herunder forbruget til hårde hvidevarer, pumper, ventilatorer, belysning mv.

Formålet har været at dokumentere og analysere de fremkomne måleresultater og sammenligne med kommende krav til bruttoenergiforbruget. Desuden har det især været formålet at indsamle driftserfaringer for det el-forbrugende udstyr med henblik på at belyse deres betydning for varmebehovet, herunder foretage vurderinger af hvor stor en del af elforbruget der kommer til nytte i opvarmningen af huset, og mere overordnet hvordan elforbruget påvirker varmeforbruget.

Der er rapporteret varmemålinger for en periode på 224 døgn, fra 24/9-2003 til 4/5-2004. I denne periode har det samlede varmeforbrug været 8549 kWh, hvoraf der er afsat 3633 kWh til rumopvarmning i opholdsrum og 1780 kWh til varmt brugsvand (svarende til et årligt forbrug på 2900 kWh). Energiforbruget til rumopvarmning i baderum/bryggers er ikke målt separat, men detaljerede beregninger baseret på målingerne viser at dette udgør 29 % af det samlede
varmeforbrug til rumopvarmning set over måleperioden, svarende til et samlet energiforbrug til rumopvarmning på 5117 kWh. Denne betydelige andel skyldes især høje rumtemperaturer i disse rum i forhold til de tilstødende rum og et meget begrænset varmetilskud internt og fra solindfald. Varmetabet fra varmeinstallationen er målt/beregnet til ca. 2,5 W/m2 svarende til 1949 kWh. Den gennemsnitlige inde- og udetemperaturen har i perioden været hhv. 22,1 °C og 4,4 °C. Ventilationsanlæggets brutto-temperaturvirkningsgrad har under normal drift og med balancerede luftmængder ligget på omkring 92 % ved et luftskifte på 0,5 h-1. Hertil skal tillægges en infiltration, der tidligere er bestemt til ca. 0,15 h-1.

El-forbruget er målt over en periode på 196 døgn, fra 18/10-2003 til 30/4-2004. Det samlede forbrug i perioden er målt til 2756 kWh, der kan opskaleres til et årsforbrug på 5133 kWh. Heraf udgør forbruget til hårde hvidevarer 36 %, som omtrent er som forventet ud fra energimærkningsdata mv. Procent-andelen af el-forbruget til apparatur med varmespild (hårde hvidevarer), der potentielt kan nyttiggøres til rumopvarmning, svarende til vask/opvask, tørretumbler (kondens) og komfur er vurderet til hhv. 40 %, 100 % og 50 %. Det interne varmetilskud fra personer er opgjort til 1,29 W/m2, mens varmetilskuddet fra apparatur og belysning er opgjort til 3,00 W/m2, hvilket samlet set resulterer i et gennemsnitligt internt varmetilskud på 4,29 W/m2

Der er foretaget sammenligninger mellem det målte energiforbrug til rumopvarmning og detaljerede beregninger med bygningssimuleringsprogrammet BSIM 2002. Det skal bemærkes at de elrelaterede interne varmetilskud er medtaget på detaljeret vis i beregningsmodellen baseret på målingerne (på rumniveau og på timebasis). Sammenligningen viser at der er særdeles god overensstemmelse mellem det målte og det beregnede (forventede) energiforbrug svarende til få procents afvigelse. Energiforbruget til rumopvarmning er større end forventet, hvilket primært skyldes en relativt høj indetemperatur. Beregninger viser at hvis der forudsættes en setpunktstemperatur på 20 °C, kan energiforbruget reduceres med 18 %, svarende til en reduktion på 12 % pr. grad nedsat indetemperatur.

I forbindelse med indførelse af nye energibestemmelser i bygningsreglementerne, lægges der op til indførelse af krav om overholdelse af en energiramme ved nybyggeri, der for boliger vil omfatte det samlede behov for tilført energi til dækning af varmetab, ventilation, eventuel køling og varmt brugsvand (svarende til bruttoenergiforbruget). Sammenligninger af husets faktiske bruttoenergiforbrug og den forslåede energiramme, viser at bruttoenergiforbruget svarer til 107 % af energirammen, selvom huset har et opvarmningsbehov på omtrent en tredjedel af et typisk hus opført efter gældende regler. Årsagen til dette skyldes primært en høj indetemperatur, stort forbrug af varmt brugsvand, et betydeligt varmetab fra varmeinstallationen samt et stort elforbrug til ventilation. Hvis der benyttes beregningsforudsætninger og krav, som foreskrevet ved eftervisning af at energirammen er overholdt, samt en god isolering af varmeinstallationen, kan beregnes et bruttoenergiforbrug, der svarer til 65 % af energirammen, og huset kan dermed klassificeres som et lavenergihus i klasse 2, da energiforbruget udgør under 75 pct. af energirammen. Hvis varmeinstallation isoleres lidt bedre endnu og der samtidig installeres et solvarmeanlæg til produktion af varmt brugvand, vil bruttoenergiforbruget kunne reduceres til 50 % af energirammen svarende til et lavenergihus i klasse 1.

Elforbrugets betydning for varmeforbruget er undersøgt ved beregninger på en grundmodel af huset baseret på målingerne og en el-spare-model, hvor der er antaget anvendt de mest energieffektive produkter på markedet. Det forøgede energiforbrug til rumopvarmning er sammenholdt med reduktionen i det potentielle varmetilskud. Da effekten på varmeforbruget afhænger af rumtemperatur, udeklima, ventilationsystem og solindfald, er der foretaget en række parametervariationer. Beregningerne har vist, at omkring 49 – 64 % af det el-relaterede varmetilskud kan nyttiggøres til rumopvarmning set over hele året. Den forholdsvis beskedne udnyttelse af varmetilskuddet skyldes bl.a. en væsentlig bedre isolering og ventilation med varmegenvinding, der indebærer en kortere fyringssæson, og derfor alt andet lige en mindre udnyttelse af ”el-varmen”.

Ser man på el-besparelser kontra øgede varmeudgifter, og forudsætter et typisk forhold mellem marginalprisen på el og varme på tre, kan beregnes en tilbageværende el-besparelse på mellem 86 og 90 %. Sagt med andre ord bliver kun omkring 10-14 % af el-besparelsen ”spist op” af forøgede varmeudgifter. Det skal bemærkes at den resulterende el-besparelse afhænger af i hvor høj grad man gennemfører el-besparelser på udstyr med varmespild.
Original languageDanish
Place of PublicationRoskilde
PublisherDTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
Number of pages49
ISBN (Print)87-7877-161-7
Publication statusPublished - 2004
SeriesByg Rapport
NumberR-096

Cite this