”Varmt brugsvand.Måling af forbrug og varmetab fra cirkulationsledninger”.

(1)

EFP 05, J.nr. 33031-0055:

”Energi-effektiv produktion og fordeling af varmt brugsvand i bygninger, set i lyset af EU’s bygningsdirektiv og kommende nationale krav til bygningers energiforbrug”.

”Varmt brugsvand.

Måling af forbrug og varmetab fra cirkulationsledninger”.

Benny Bøhm, MEK DTU og SBi, projektleder Flemming Schrøder, Alectia

Niels C. Bergsøe, SBi, AAU Alex Rytt, KAB-Bolig

Michael Schou, Starpipe Kim B. Wittchen, SBi

(2)

Følgegruppen

Bjarne R. Andersen, Odense Kommunes Ejendomsafdeling

John Christensen, Boligforeningen VIBO Birger Christiansen, Tekniq

Ejner Jerking, Erhvervs- og Byggestyrelsen Steen Kjølby, Golan Plastic

Arne Lund, Armatec A/S

Steffen Moe, Sønderborg Fjernvarme Arne Skov, Odder Varmeværk

Ejvind Løgberg, Alectia

(3)

(4)

FORMÅL

Det vurderes, at produktion og fordeling af varmt brugsvand i bygninger vil

udgøre en uhensigtsmæssig stor andel af både nuværende og navnlig kommende energirammer.

Projektets formål har derfor været på baggrund af en analyse af eksisterende forhold at foreslå mere energieffektive og miljørigtige løsninger til anlæg for varmt brugsvand.

Løsningsforslagene baserer sig blandt andet på nye typer cirkulationsledninger, der vil kunne reducere varmetabene med op til 40 procent.

Ud over betydningen af at reducere varmetabene inde i bygningen, vil opretholdelse af en lav returtemperatur fra varmtvandssystemet have stor betydning for fjernvarmenettets varmetab,

i de tilfælde hvor der er tale om fjernvarmeopvarmede bygninger.

Projektets resultater vil få betydning ikke alene for fremtidige bygninger, men også ved renovering af eksisterende bygninger.

(5)

Vandforbrug i M3 pr.år pr.

person

Varmt Varmt

Koldt Koldt

0 10 20 30 40 50 60 70 80

1987 2007

Danmarks årlige energiforbrug i husholdninger i PJ

Boligop- varmning

113PJ El 37PJ Varmt

vand 50PJ

Fordeling af energiforbrug til varmt vand PJ/år

Opvarm- ning 25PJ/år Ikke

nyttiggjort tab 20PJ/år

Nyttiggjort tab 5PJ/år

Årligt energiforbrug i boliger [kWh/m²]

17 15 11

75

45

25 25

25

0 20 40 60 80 100 120 140

Eksist. boligmasse (bedre halvdel)

Nyt hus Klasse 2 hus

Varmt vand Rumvarme El

Varmt vand som andel af varmeforbrug:

25 % 36 % 50 %

31%

10 %

50 % 40 %

(6)

Opretholdelse af temperaturen:

Cirkulationssystem

E ltracing (HWAT)

Decentrale elvandvarmere

Units i hver lejlighed

(7)

Nye muligheder

Koncentriske rør, rør i rør

Twinrør

(8)

Udvælgelse af repræsentative bygninger

•

Énfamiliehuse, etageboliger, kontorer

• Alder på installationerne

• Systemopbygning I alt 24 bygninger.

Målinger og analyser

- FA-9 GSM dataloggere, Datataker - tapning af energimålere

- manuelle aflæsninger

Nyttevirkning = Q opvarmning af vand / Q tilført

(9)

Skønnet længde af

cirkulationsledninger: 5,1 m / lejlighed Specifikt varmetab fra

cirkulationsledninger: 11 W/m Nyttevirkning: 0,77

(10)

Skønnet længde af cirkulationsledninger:

12,2 m/lejlighed

Specifikt varmetab fra

(11)

Skønnet længde af

cirkulationsledninger: 14,4 m/lejlighed Specifikt varmetab fra

cirkulationsledninger: 6,7 W/m Nyttevirkning: 0,67

(12)

Skønnet længde af

(13)

Skønnet længde af

(14)

Skønnet længde af

(15)

Skønnet længde af ledninger: 6,9 m/lejlighed

fordelingsledningerne: 7,9 W/m Nyttevirkning: 0,83 –

0,66 (elforbrug vægtet med faktor 2,5)

(16)

Skønnet længde af ledninger: 4,1 m/lejlighed

Specifikt varmetab fra eltracingen: 8,4 W/m Nyttevirkning: 0,82

– 0,65 (elforbrug vægtet med faktor 2,5)

(17)

Skønnet længde af cirkulationsledninger:

8,9 m/lejlighed

(18)

Skønnet længde af

Rør i rør.

NB: Uisolerede stigstrenge

(19)

Skønnet længde af

cirkulationsledninger: 132 m Specifikt varmetab fra

(20)

°C

0 10 20 30 40 50 60

2000 2001 2002

Temperaturerne er ikke konstante

(21)

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Måned: sept. 2006 - okt. 2007

0 50 100 150 200 250 m3

Varmtvandsforbrug 105 almene boliger

MWh %

75

50

25

0 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Måned: sept. 2006 - okt. 2007 0

10 20

Tæt/lavt byggeri

Varmetab

Netto varmtvandsforbrug Fjernvarme

Nyttevirkning

0 730 1460 2190 2920 3650 4380 5110 5840 6570 7300 8030 8760 0

10 20 30 40 50 60 70 80 90

timer fra 1. 11. 2006 kl. 0:30 til 31. 10. 2007 kl. 23:30

Et eksempel på målinger

Fjernvarmetemperaturer til VVB

Vand- og energiforbrug

(22)

0 730 1460 2190 2920 3650 4380 5110 5840 6570 7300 8030 8760 0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 730 1460 2190 2920 3650 4380 5110 5840 6570 7300 8030 8760 0

50 100 150 200 250 300

timer fra 1. 11. 2006 kl. 0:30 til 31. 10. 2007 kl. 23:30 0 730 1460 2190 2920 3650 4380 5110 5840 6570 7300 8030 8760

0 10 20 30 40 50 60

Temperaturer i

varmtvandskredsen

Effekter i kW til varmt vand og fjernvarme 5-minuts-værdi

Timeværdier

(23)

m3/md/lj

0 1 2 3 4

Varmtvandsforbrug 0

50 100 150 200

45K

Netto energiforbrug kWh/md/lj. 40K

Målte vand- og energiforbrug

(24)

0 5 10 15

Ledningslængde per lejlighed

0 5 10 15 20 W/m

Varmetab fra cirkulationsledningen

(25)

0 5 10 15 Ledningslængde per lejlighed

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8

Nyttevirkning

(26)

● VVB ♦ LADEKREDS K

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Bygningsnummer 0

10 20 30 40

Årlig middelafkøling af fjernvarmen

(27)

Be06: Udnyttelse af varmetabet ?

Fyrreparken køkkensskakt - eksist. forhold

Køkkenskakt 60x60cm, 16mm spånplade lukket til køkken. Varme rør BV 1" + BC3/4" begge 20mm isol.

Blå tekst er data på en konkret model

Rum Bredde (facade)Dybde Højde Bemærkninger

2,5 3,5 2,8 m kWh/år

Årlig rørtab 368

Specifikke varmetab Årlig ikke nyttiggjort 215 overskud

Tab Areal U Ht Ht Årlig nyttiggjort 153

Facader 4,6 1 4,6 BR1961 er U-krav 1,1 for mere en 2 etager

Volumen Luftskifte Ht Nyttevirkninggrad 0,42

Ventilation 24,5 0,5 4,165

Areal U Ht

Vinduer 2,4 3 7,2 Alm. Termorude 1,5 x 1,6 m

Ff 0,8 15,965 W/K

g 0,75

F_skygger 0,8

Orientering n 1,152 Areal * reduktion

Tilskud W/m² P

Personer 7,6 66,5 W (1,5 fra BE06) Spisekøkken 3h/døgn x 2 personer ~ snit 67W -> 67/8,75=7,6w/m2 Udstyr 11,4 99,75 W (3,5 fra BE06) køleskab, madlavning m.v. i snit 100W ~100/8,7511,4W/m2

Rør 42 W

- længde 5,6 m Etagehøjde=2,8, med 2 rør= 5,6m

- U 0,3 W/mK (0,2 Sbi) 20mm, 0,3W/mK

- T 25 °C (30°C) 50°C varmtvand - 25°C skakt = 25°C

Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec

timer 744 672 744 720 744 720 744 744 720 744 720 744

Varmebalance-rør-118,71 -95,41 -66,02 -0,78 77,68 139,39 146,53 131,85 68,17 7,84 -50,47 -99,89 kWh

Rørtab 31,25 28,22 31,25 30,24 31,25 30,24 31,25 31,25 30,24 31,25 30,24 31,25 kWh

Varmebalance -87,46 -67,19 -34,77 29,46 108,93 169,63 177,78 163,1 98,41 39,09 -20,23 -68,64 kWh

Rørgevinst 31,25 28,22 31,25 0,78 0 0 0 0 0 0 30,24 31,25 kWh

20mm isolering

beton

isolering 55 oC varmtvandsledning

jord 8,8 gr.

adiabat

4-42 % nyttiggjort

25-90 % nyttiggjort af varmetabet fra et rør i rumluft

(28)

KONKLUSION OG ANBEFALINGER

•

Større tekniske installationer bør forsynes med bimålere.

Energiforbruget til varmt brugsvand, rumopvarmning og ventilation kunne måles.

• Nybyggeri og renovering bør starte med en systemanalyse.

Placering og fordeling af tapsteder i forhold til VVB / veksler. Cirkulation eller eltracing?

•

Specielt for kontorbyggeri bør små lokale elvandvarmere overvejes.

• Etageboliger:

tendensen er, at forbruget i hver boligenhed skal kunne måles.

Fjernvarmeunit i hver lejlighed?

• Overveje nye løsninger:

Twinrør, rør i rør, præfabrikerede stigstrenge.

• Be06:

en nærmere analyse af udnyttelsen af ledningernes varmetab er

nødvendig.

(29)

Præsentationerne vil blive lagt her:

http://www.teknologisk.dk/25892

EFP-rapporten kan hentes her:

www.sbi.dk/xxx

(30)

KONTAKT:

Benny Bøhm,

Benny Bøhm Energiteknik,

Tlf. 4011 0549, benny.boehm@get2net.dk Flemming Schrøder,

Alectia A/S

Tlf. 6314 1809, fls@alectia.dk Niels C. Bergsøe,

Statens Byggeforskningsinstitut Tlf. 4586 5533, ncb@sbi.dk

Tak for opmærksomheden.