energoefektivitāte un solārāenerģija · 13 13 13 4 14 14 14 5 15 5 15 6 16 16 16 7 17 17 17 8...

Zinātniski-praktiskais seminārs“Ceļā uz gandrīz nulles enerģijas ēkām Latvijā”

2019.g. 11. aprīlis

ERAF projekts «Viedo risinājumu gandrīz nulles enerģijas ēkām izstrāde,

optimizācija un ilgtspējas izpēte reāla klimata apstākļos» Nr. (1.1.1.1/16/A/192)

LU eksperimentālā poligona jaunumi:

energoefektivitāte un solārā enerģija

Andris Jakovičs

Staņislavs Gendelis

Viktorija Leimane

ERAF projekts «Viedo risinājumu gandrīz nulles enerģijas ēkām izstrāde, optimizācija un

ilgtspējas izpēte reāla klimata apstākļos» Nr. (1.1.1.1/16/A/192)

Monitorings 2013 - 2019

CER – dobi keramikas bloki (440 mm) ar akmens vates siltinājumu ārpusēAER – gāzbetona bloki (375 mm) ar akmens vates siltinājumu ārpusēPLY – saplākšņa paneļi ar akm. vates pildījumu (200 mm) un fibrolītu (70 mm)EXP – keramiskie bloki (500 mm) ar polistirola granulu pildījumu dobumosLOG – frēzbaļķi (200 mm) ar akmens vates siltinājumu iekšpusē + 40 mm koks

U0,16 W/m2K



Temperatūras, mitruma, siltuma plūsmu monitorings

AIR.LOFT

CEILING

FLOOR

WALL.CONSTR

WALL.WOOL

AIR.UNDER

AIR.ROOM-1

AIR.ROOM-2

AIR.ROOM-3

AIR.ROOM-4

AIR.ROOM-5

AIR.ROOM-6

Temperatūras un mitruma mērsensori ārā, telpu iekšienē un kritiskās būvkonstrukciju vietās (kopš 2013).Papildus bezvadu sensoru tīkls (kopš 2018)



Dažādas sistēmas apkurei, dzesēšanai un ventilācijai

Termokapilāriestarojuma siltummaiņi

Gaiss-ūdens siltumsūkņi

Gaiss-gaiss siltumsūkņi(nodrošina arī ventilāciju)

Elektriskā apkure

Dzesēšanas sistēma (čilleris)



Stendu novietojums

Eksperimentālie stendi:- vienādi orientēti telpā, - - ar vienādiem

iekšējiem izmēriem- ar vienādiem logiem un

durvīm- ar vienādām grīdām un

griestiem

www.eem.lv



Mēneša vidējās temperatūras

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

VI 2

013

IX 2

013

XII 2

01

3

III 2

01

4

VI 2

014

IX 2

014

XII 2

01

4

III 2

01

5

VI 2

015

IX20

15

XIII2

01

5

III 2

01

6

VI 2

016

IX 2

016

XII 2

01

6

III 2

01

7

VI 2

017

IX 2

017

XII 2

01

7

III 2

01

8

VI 2

018

IX 2

018

XII 2

01

8

III 2

01

9

T, °C

AER CER EXP LOG PLY OUTDOOR

Tipisks āra

temperatūru

intervāls no

-5C līdz 20C

Iekštelpu

temperatūra no

21C līdz 23C

Karstās vasarās nepieciešama

dzesēšana



Mēneša vidējais relatīvais mitrums

20

30

40

50

60

70

80

90

100

VI 20

13

IX 2

013

XII 2

013

III

201

4

VI 20

14

IX 2

014

XII 2

014

III

201

5

VI 20

15

IX201

5

XIII2

015

III

201

6

VI 20

16

IX 2

016

XII 2

016

III

201

7

VI 20

17

IX 2

017

XII 2

017

III

201

8

VI 20

18

IX 2

018

XII 2

018

III

201

9

RH, % AER CER EXP LOG PLY OUTDOOR

Tā kā telpas nav apdzīvotas tad ziemā relatīvais mitrums samazinās līdz 20% un vasaru nepārsniedz 50%Izņēmums – CER, kur sienu masivitāte un siltuma caurlaidība lielāka

Vasaru vidējais mitrums ārā sasniedz 90%, ziemā samazinās līdz 60%



Mēneša vidējā solārā starojuma intensitāte

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

I 2014

II 201

4III 2

01

4IV

20

14

V 2

01

4V

I 20

14

VII 2

014

VIII 2

014

IX 2

014

X 2

01

4X

I 20

14

XII 2

014

I 2015

II 201

5III 2

01

5IV

20

15

V201

5V

I 20

15

VII 2

015

VIII2

015

IX201

5X

201

5X

I 20

15

XIII2

015

I 2016

II 201

6III 2

01

6IV

20

16

V201

6V

I 20

16

VII 2

016

VIII 2

016

IX 2

016

X 2

01

6X

I 20

16

XII 2

016

I 2017

II 201

7III 2

01

7IV

20

17

V201

7V

I 20

17

VII 2

017

VIII 2

017

IX 2

017

X 2

01

7X

I 20

17

XII 2

017

I 2018

II 201

8III 2

01

8IV

20

18

V201

8V

I 20

18

VII 2

018

VIII 2

018

IX 2

018

X 2

01

8X

I 20

18

XII 2

018

I 2019

II 201

9III 2

01

9

W/m2

AER-SOL-AIR.ROOM (W/m2) CER-SOL-AIR.ROOM (W/m2)

EXP-SOL-AIR.ROOM (W/m2) LOG-SOL-AIR.ROOM (W/m2)

PLY-SOL-AIR.ROOM (W/m2) MET-SOL-AIR.OUT (W/m2)

Uz horizontālu

virsmu

Aiz loga

stiklojuma

dienvidu pusē



Temperatūra dažādās ārsienu konstrukciju vietās

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

AER-T-WALL.CONSTR (degC) AER-T-WALL.WOOL (degC) CER-T-WALL.CONSTR (degC)

CER-T-WALL.WOOL (degC) EXP-T-WALL.CONSTR (degC) LOG-T-WALL.WOOL (degC)

PLY-T-WALL.WOOL (degC)

T, °C

Karstā vasara



Relatīvais mitrums dažādās ārsienu konstrukciju vietās

35

45

55

65

75

85

95

105

5 / 2013 11 / 2013 5 / 2014 10 / 2014 4 / 2015 10 / 2015 4 / 2016 10 / 2016 4 / 2017 10 / 2017 4 / 2018 10 / 2018 4 / 2019

AER-H-WALL.CONSTR (%) AER-H-WALL.WOOL (%)

CER-H-WALL.CONSTR (%) EXP-H-WALL.CONSTR (%)

LOG-H-WALL.WOOL (%) PLY-H-WALL.WOOL (%)

RH, %

Sākotnējā konstrukciju mitruma loma kļūst maznozīmīga, turpmāk vērojamas tikai sezonālās svārstības



Relatīvais mitrums konstrukcijā zem palodzes

20

30

40

50

60

70

80

90

100

AER-H-WINDOW (%)

CER-H-WINDOW (%)

EXP-H-WINDOW (%)

LOG-H-WINDOW (%)

PLY-H-WINDOW (%)

RH, %



Relatīvais mitrums griestu un grīdu konstrukcijās

50

60

70

80

90

100

AER-H-FLOOR (%)

EXP-H-FLOOR (%)

LOG-H-CEILING (%)

PLY-H-CEILING (%)

PLY-H-FLOOR (%)

LOG-H-FLOOR (%)

RH, %

Nomainīta griestu siltuma izolācija



Būvkonstrukciju stāvokļa kontrole (2018)Veca pelējuma pēdas uz ārējās apdares saplākšņa bēniņu daļā

Grīdas (saplākšņa) apakšpuse ar veca pelējuma pēdām

Pelējums un koka trupe pie apakšējā saplākšņa grīdas konstrukcijā –ilgstošas mitruma iedarbības rezultāts



Būvkonstrukciju stāvokļa kontrole (2018)

LOG

PLY

PLY

Nav pelējuma vai bojājumu uz frēzbaļķa (skats no telpas puses)

Nav pelējuma vai bojājumu minerālvates ārpusē (skats no ārpuses)

Izteikts pelējums uz saplākšņa no ventilējamā slāņa puses (skats no ārpuses)



Būvkonstrukciju faktiskā siltuma caurlaidības mērījumi

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

U, W/m2K

Projektētā vērtība

AER CER EXP LOG PLY Floor Ceiling

Ārsienas

Nomainīta izolācija

uz 40 cm



Apkures patēriņa dažādos stendos salīdzinājums

Normēts uz vienādu temperatūru starpību un attiecībā uz stendu ar mazāko patēriņu attiecīgajā gadā

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

160%

180%

AER CER EXP LOG PLY

El. sildītāji 2015/2016 Siltumsūkņi 2016/2017 El. sildītāji 2018R Siltumsūkņi 2018/2019



Solāro paneļu instalācija

Realizēts sadarbībā ar SIA “EG inženieri”

Divu veidu paneļi:- LG NeON R (Pmax = 350 W, ef.=20 – 21%)- JAP6 (Pmax=260 W, ef.=16 – 17%)

Piecas dažādas telpiskās orientācijas



Slēguma shēma un paneļu orientācija


Pētījuma mērķis:salīdzināt divu atšķirīgas efektivitātes solāro paneļu faktisko ražību Rīgas apstākļos atkarībā no to telpiskās orientācijas



Elektronika un akumulatori




Solārā starojuma intensitāte uz horizontālu virsmu

(janvāris – marts 2019)

340

500

810



Solārā starojuma intensitāte mēneša saulainākajā dienā (janvāris – marts 2019)

Pieaug gan dienas garums, gan arī maksimālā starojuma intensitāte

Starojuma intensitāti ļoti stipri ietekmē mākoņainība



Summārā solārā enerģija pa dienām (kWh/m2)



Summārā starojuma enerģija mēnesī (janvāris – marts)

Janvāris Februāris Marts

Max. starojuma intensitāte, W/m2

340 500 810

Kopējā enerģija, kWh/m2 12 25 62

Vidējā enerģija dienā, Wh/m2 392 898 1992

Ja solāro moduļu efektivitāte ( < 21%), tad var novērtēt elektroenerģijas daudzumu, ko maksimāli iespējams saražot :

Pel < Psol Laukums

Faktiski saražotais var būt mazāks par Pel, to nosaka telpiskā orientācija, optimāls darba punkts, akumulatori u.c. faktori.



Dažādi telpā orientēto paneļu martā saražotā enerģija

11,938

15,694

7,004

9,79

7,784

11,531

9,472

11,272

8,718

11,337

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

D40,JA D40,LG D13,JA D13,LG A13,JA A13,LG R13,JA R13,LG D90,JA D90,LG

kWh

/m2

Paneļu orientācija, leņķis un veids

Saražota elektroenerģija 11 – 25% no saules enerģijas plūsmas uz horizontālu virsmu



40 uz dienvidiem orientēto paneļu saražotā enerģija marta dienās

Ļoti stipri mainās atkarībā no mākoņainības

Kvalitatīvas meteoprognozesļauj plānot solārās enerģijas «ieguvi»



Tuvākie plāni

• 2 stendu siltināšana no iekšpuses (ar fenola putu un silikogēlapaneļiem)

• 2 stendu siltināšana no ārpuses (ventilācijas spraugu aizpildot ar putu polistirola granulām)

• starojuma kapilāro siltummaiņu kombinācijā ar fāžu maiņas materiālu paneļiem izmēģinājumi vasaras periodā



PPaldies par uzmanību!

www.eem.lv; www.heatmod.lv

http://www.eem.lv/

http://www.heatmod.lv/

energoefektivitāte un solārāenerģija · 13 13 13 4 14 14 14 5 15 5 15 6 16 16 16 7 17 17 17 8...

Documents