Enfamiliehuse med glasbeklædte uderum: En analyse af energiforbrug

General rights

Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.

 Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research.

 You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain

 You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal

If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.

Downloaded from orbit.dtu.dk on: Mar 24, 2022

Enfamiliehuse med glasbeklædte uderum En analyse af energiforbrug

Nielsen, Anker

Publication date:

1981

Document Version

Også kaldet Forlagets PDF Link back to DTU Orbit

Citation (APA):

Nielsen, A. (1981). Enfamiliehuse med glasbeklædte uderum: En analyse af energiforbrug . Technical University of Denmark, Department of Civil Engineering.

LABORATORIET FOR VARMEISOLERING DANMARKS TEKNISKE HDJSKOLE

E N F A N L I EHUSE MED GLRSBEI(MDTE UDERUM EN ANALYSE AF ENERGIFORBRUG

L I C , TECIIN, ANKER N % ELSEN

MARTS 1981

MEDGELELSE NR, 113

Retteisesblade bilag I

c,

E C E

a l a l r d

X (B

(B

5

^k

.d c al

c Q a l a l a l

n m c

APRIL 1982

V ) M . O P J @ @ Q3 P > @ Q

m . . I . .

. . .

J e 4 ~ Y o b l x C D b b ~ t n ~ 4 J P J P J P J v + d O O O d d d N ' - J d 4 d d d d d d d v 4 d 4

N C U M C O % l C O b m b Q b l - .

. . .

W - + 9 d S i i 3 c J - d d N 4 b @ E M O t 7 N O @ d @ O N M Q 4 m c u b Q m M r , r , V ) 4 b C O

O. CON I U @ - + d 4 b N

. . .

t- X d C O a a O - m d m C O b b b

. .

C J ~ d P l N d d d d d P J M b

NCOCO V) @ PJmac-4

b . . . . . e x 7

W C O M w d a o b o @ P J m m m b b 4 m M M N M M m S b

m @ c b d c D c J - N t 7 N @ . - 4

e . . .

. . .

a M r a - + b 4 d d N o - @ b M E ~ b U M P J N P J N F 4 M d m

...

H Æ L D N I N G = 7 5

...

R E T N I N G J A N F E B M A R A P R M A J J U N J U L AUG ~ E P OKT NOV DEC A R E T

0 S 22.1 44.3 50 81.3 88.6 96.9 87.8 91.3 72.7 50.7 31.5 30.1 747.3 3 0 18.9 39.2 45,s 80 92.2 99.1 91.3 91.9 63.1 46.3 27.9 26.2 726.6 40 12.4 29.2 38.4 75.4 94.1 102.4 93.7 87.2 58.2 36.5 1 9 4 16.3 663.1 90 V 4.9 18.6 30.8 65.1 87.8 97.8 88.5 75.3 45.6 25.7 11.1 7.3 560.6 120 4.6 11.1 23.3 51.5 74.2 84.6 76.3 59 33.3 16.9 6.7 3.8 446.3 150 4.5 9 1 9 4 38.3 57.2 46.5 60.4 43.7 24.3 13.4 6.2 3.6 348.5 180 N 4.5 9 18.7 32.4 46.1 56.1 50.8 36.9 24.6 13.2 6 - 2 3.6 301.9 210 4.5 9.1 19.7 38.5 52.6 68.2 58.4 43.4 26.2 13.4 6.2 3.6 343.8 240 4.7 1f,8 26.2 53 ó6.8 88.2 72.6 57.9 34.4 16.5 6.7 3.7 442.4 270 0 7.7 19.6 35.8 67.8 79.6 103 84.2 72.8 47 24.7 10.8 7.2 560.2 300 13.8 30 44.6 78.5 87.4 107.7 89.3 B4,l 60 35.4 18.8 16.2 666.2 330 19.9 40 49.9 82.5 88.8 102.3 89 89.8 69.6 45.5 27.6 26.1 731

H E L D N f f u G z 9 0 s v a r e r t i l l o d r e t 1

---LI-WY---UI----__---

RETNING J$sN "EP N A R A P R M A J J U N J U L &UG SEP Q K T N O V DEC A R E T 0 S ^{21.5 41.4} 43.8 45.8 1 71.7 66.8 72.6 62.7 44.4 30.2 29.7 620.5 30 18.1 36 39.4 66.3 73.4 74.2 71.8 75.1 58.8 41.9 26.5 25.6 609.2 60 11.4 26.2 33-4 64.2 78.7 84.1 77.5 73.1 50 32.5 17.7 15.3 564.2 90 V 6.1 16.3 26.7 56.1 74.9 82.7 74.8 153.5 37 22.4 9.7 C.6 578.9 120 3.9 9.7 20.6 44.3 63.4 71.9 44.5 a9.7 28.8 14.5 5.7 3.2 380.2 150 3.8 7.3 16.3 33.1 48.9 54.5 51.1 37 22.4 11.5 5.3 3 297.5 180 N 3.8 7.9 16.2 28,4 39.9 47.9 43.3 31.7 21 11.4 5.3 3 259.8 3 1 0 3.8 8 17.1 33.1 44.9 57.8 49.5 34.9 22.3 11.5 5.3 3 293.1 240 4 10.4 22.6 45.4 56.6 74.7 61.4 49.1 29.1 14 5.7 3.2 376.3 270 0 6.8 17.4 31.3 58.3 67.2 34.7 70.9 61.9 40.2 21.5 9.5 6.4 478.1 300 12.9 27.1 39.3 L7 72.5 88.4 74.1 70.6 51.7 31.4 17.1 15.3 567.3 330 19.2 36.9 44 68.5 70.6 78.9 69.9 73.1 60.3 41.1 26.1 35.5 614.2

Forord

Energiministeriets (tidligere IIandelsministeriets) projekt

vedrØrende udvikling af mindre varnielagre har til form51 genneni teoretiske og eksperimentelle studier at vurdere og udvikle varmelagre, der er egnede til danske forhold.

Projektet udf@res af Laboratoriet for Varmeisolering, Danmarks Tekniske IIØjskole, i samarbejde med interesserede institutter og erhvervsvirksomheder.

I projektet, der udfores i perioden 1978

-

1981, indgår f@lgende delprojekter:

Varmelagring i, a). Vand

b )

.

^S tenmayasiner c)

.

Smeltevarmelagre

d). Bygningskonctruktioner e). Kemiske reaktanter

f)

.

Vandbassiner ( sæsonlagring)

9 ) . Jord

Projektet t a ~ e r sigte på, at de opnåede result.ater allerede på kort sigt skal kunne anvendes i praksis.

Ved en række nyere projekter til energiØkonomiske en- familiehuse er disse blevet forsynet med et glasbeklædt uderum (drivhus) foran en del af sydfacaden. Dette

skulle medfØre en bedre udnyttelse af solindfaldet.

Der er i rapporten blevet regnet på et fritliggende en- familiehus, hvor drivhusets areal varieres. Beregninger- ne er blevet foretaget med den forenklede EFB 3 metode, der kan anvendes på bygninger med flere rum. Ved bereg- ningerne er anvendt vejrdata fra den nyeste version af referenceåret, REF-80. Rapporten indeholder som bilag beregnede solindfald gennem hældende vinduer i for- skellige retninger til brug for beregning af andre ud- formninger af hus og glasbeklædt uderum.

De gennemfØrte beregninger viser, at energibesparelsen ved at anvende et drivhus foran facaden er ret ringe

-

næsten svarende til at anbringe et ekstra lag glas i vinduerne. Ud over energiforbrug er månedsmiddeltempe- raturerne i drivhuset beregnet.

Det er muligt at forbedre udnyttelsen af drivhusets varme ved at blæse varm luft ind i huset, når huset er kØligere. Herved bliver energibesparelserne i huset stØrre, Men dette medfØrer samtidigt et mere kompliceret ventilationssystem.

Der er også foretaget beregninger af det forØgede energi- forbrug ved at sikre en vis minimumstemperatur i driv- huset,

INDHOLD

Forord side

Indledning

...e...

^I

Enfamiliehus

...e...

¹

driv hu^.,...^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 2

Beregningsmetode.

...O...

⁵

Vejrdata

...o...

⁷

Energiforbrug i hus med drivhus

...

⁸

Temperaturforhold i drivhuset

...

¹⁰

...

Ændring i husets glasareal 12 Skygge på driv hu^...^^^^^^.^^^^^^^ 15

Energiforbrug ved aktiv udnyttelse af drivhuset

...e...

¹⁵

Opvarmning af drivhuset

...

¹⁹

...

Konklusion 22 Litteratur

...O...

²⁴

Bilag I Beregninger

...e...

²⁵

P r o j e k t ~ r g a n i s a t i o n ~ 2 9 ~ . ~ ~ ~ . ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

...

Liste over udkomne rapporter 30 Summary

...e...

³¹

1 . Indlednins

En rzkke nyere enfamiliehuse er blevet udformet med et glasbeklædt uderum (drivhus) foran en del af sydfaca- den, Dette glasbeklædte uderum giver mulighed for at opsamle solvarme, s5 temperaturen bliver hØjere end udetemperaturen. Der er altså mulighed for energibe- sparelser ved en sadan konstruktion.

Samtidig forekommer en del omtale af udenlandske pro- jekter, men disse kan ikke overfØres til danske for- hold på grund af forskelle i klimaet. F.eks. findes de fleste huse i USA af denne type i områder, hvor der kan være lige så koldt om vinteren, men samtidigt er der nzsten dagligt solskin.

Der er i det fØl-gende foretaget en analyse af forhol- dene for danske klimaforhold, hvor solindfaldet ikke er stort om vinteren. Der er foretaget beregninger af enerqiforbruget i huset og temperaturerne i driv- huset for ét eksempel, men resultaterne vil kunne an- vendes på andre huse, der ikke afviger alt for meget, Ellers må der foretages supplerende beregninger, som ikke er særligt indviklede.

2. Enfamiliehus

Som udgangspunkt i de £Ølgende beregninger er valgt et 140 m fritliggende l-plans enfamiliehus, som er iso- 2 leret efter bygningsreglementet (BR77). Dette hus regnes forsynet med 21 m2 (15%) glasareal i 2-lags ru- der. Huset har en 14 m lang sydvendt facade. Foran denne facade kan anbringes et drivhus, men ved stan- dardtilfældet regnes uden drivhus. Der regnes med 21 o C

indetemperatur og tilskudsvarme fra el og personer

svarende til en normal familie. Husets nærmere data fremgår af skema l .

3. Drivhus

Foran den sydvendte facade anbringes drivhuset, som det fremgår af tegningen (fig. 1 . )

Fig. 1 . Grundplan og vestside af hus med drivhus.

Drivhusets areal er i det viste tilfælde 15 m 2

,

^{hvor en}

fjerdedel af facaden er dækket. Længden er 3.75 m, og bredden er 4 m. Bredden p; 4 m er valgt for at give

areal k k .A m w/m2c W/C Vinduer og dØre 21 .O 2.9 60.9

Ydervæg 88.4 0.3 26.5

Loft incl. 15% tillæg 144.9 0.2 29.0 Gulv mod jord

Ydre randfelt 41.6 0.3 12.5 Indre randfelt 8 4 - 4 0.3 25.3 Transmission til tU 128.9 W/C Transmission til tjord 2 5 - 3 W/C

Ventilation 68.0 W/C

Gennemskinneligt glasareal 80% af 21 m 2 Fordelt efter retning (2-lags rude):

Nord 3.2 mL

Syd 2 2

8.0 m ( 1 0 m incl. ramme) 8s t 2.8 m 2

Vest 2.8 m 2

Tilskudsvarme fra el og personer 13.7 kWh/dØgn.

Akkumuleringsfaktor 0.55 svarer til letbeton indvendigt.

Skema 1. Data for standardtilfælde uden drivhus

d r i v h u s e t e n stØrrelse, h v o r d e t k a n a n v e n d e s t i l op- h o l d a f b e b o e r n e i h u s e t . Hældningen på d r i v h u s t a g e t e r v a l g t til 15O, ud f r a Ø n s k e t om a t s i k r e e n t i l p a s hØjde i h e l e d r i v h u s e t uden a t g i v e f o r s t o r t volumen, Det e r m u l i g t , a t d e t a f a n d r e g r u n d e , f . e k s . s n e b e l a s t - n i n g , e r Ø n s k e l i g t med e n stØrre t a g h æ l d n i n g , men æn- d r i n g e r i d r i v h u s e t s u d f o r m n i n g v i l kun i m i n d r e ud- s t r æ k n i n g p å v i r k e r e s u l t a t e r n e a f d e f Ø l g e n d e b e r e g - n i n g e r ,

D e r r e g n e s på 4 stØrrelser d r i v h u s : 15 m' f o r a n 25% a f s y d f a c a d e n

30 m 2

-

_50%

-

45 m 2

7 5 %

- -

60 m ²

-

^100%

-

P l a c e r i n g e n a f d r i v h u s e t f o r a n f a c a d e n f å r o g s å i n d - f l y d e l s e p å p l a c e r i n g e n a f v i n d u e s - a r e a l e t på s y d f a c a - d e n , En d e l a f a r e a l e t v i l være p l a c e r e t ud ti1 d r i v - h u s e t og r e s t e n i den Ø v r i g e f a c a d e . Da d e r a l t i d s k a l være e n dØr t i l d r i v h u s e t , v i l a r e a l e t b l i v e

v i n d u e r og dØre i h u s e t s s y d f a c a d e

d r i v h u s

s t q j r r e l s e mod d r i v h u s mod o m g i v e l s e r

1 5 m ² 4 m ² 6 m 2

3 0 m ² 6 m 2 4 m'

45 m 2

8 m 2

2 m 2 6 0 m 2

10 m ² O m 2

Ved b e r e g n i n g e n a f v a r m e t a b o g s o l i n d f a l d i d r i v h u s e t e r d e r r e g n e t med 2 t i l f æ l d e , l - l a g g l a s og 2 - l a g g l a s . Brug a f 1 l a g - g l a s v i l nok være d e t m e s t a l m i n d e l i g e , i d e t o p b y g n i n g e n s å k a n f o r e t a g e s med d e t i l g a r t n e r i - e r a n v e n d t e m e t o d e r . D e t t e v i l i k k e g i v e e t t a t h u s

på grund af glassenes overlapning. De data, som er benyttet for drivhuset med l-lag glas, fremgår af skema 2. Beregningerne med 2-lag glas er foretaget for at undersØge effekten af en bedre isoleret kon- struktion.

4. Beregningsmetode --

Ved beregning af energiforbruget og temperaturerne i drivhuset er anvendt EFB 3 metoden, som findes nzrme- re beskrivet i [l]. Ved beregningen regnes huset som et opvarmet rum med konstant minimumstemperatur 21 C.

Drivhuset regnes som et uopvarmet rum, hvis temperatur bestemmes af varmebalancen.

1 beregningsmetoden opstilles for hvert rum en varme- balance, hvor der tages hensyn til tilskud fra solind-

fald, elektricitet og personerne samt va.rmetab på grund af ventilation og transmission. Energibalancen opstilles på grundlag af månedsmiddeltemperaturer og månedssummer for solindfald gennem vinduer. Ved be- regningen findes for hvert rum månedsvise energifor- brug til opvarmning og en varmemængde, som ikke kan ud- nyttes. Denne sidste varmemzngde kaldes overskudsvarme, Overskudsvarmen vil medfØre forØgede temperaturer i de enkelte rum, og en del af denne varmemzngde vil kunne komme tilstØdende rum tilgode.

Beregningerne med EFB 3 sker p: grundlag af data fra skema 1 og skema 2 med en HP-85 regnemaskine med

32K lager. Hver beregning tager på denne maskine ca.

2 min. Det anvendte BASIC-program og en brugervejled- ning [21 kan leveres.

Bygningsdel areal k k - A m w/m2c W/C

clas l-lag 36.75 6 220.5

jord 15 1 15.0

væg mod hus 5.4 0.3 1 .6

vindue og dØr mod hus 4 2.9 11-6 Transmission til tU 220.5 W/C

Transmission ti1 t

jord 15.0 W/C Ventilation 1 gang/time 11.5 W/C Transmission til hus 13.2 W/C Gennemskinneligt glasareal fordelt efter retning (til 2-lags rude) :

Syd 7.0 m ²

@st 6.3 m 2 Vest 6.3 m 2

Tag 14 . O m2 (sydvendt flade med 15O heldning) Akkumuleringsfaktor 0 - 5 5

Når drivhuset placeres ændres for huset:

Transmission til tU Glasareal mod syd

Skema 2. Data for 15 m2 drivhus dzkkende 25% af sydfacaden.

5. Vejrdata

Beregningerne i denne rapport er foretaget med den ny- este version af referenceåret, REF-80, Tallet 80 an- giver fremstillingsåret

-

ikke at tallene er fra aret 1980. Betegnelsen REF-80 er valgt for at undgå for- virring med eventuelle fremtidige versioner af refe- renceåret. REF-80 er udvalgt af vejrdata fra 15 år

(1959-73), så solindfald og udetemperaturer stemmer bedre med middelåret end det tidligere referenceår og dettes modificerede udgave.

S B L I N D F A L D

MDR TEMP SYD NORD 89'1 V E S T

JC\N -O,& 2 1 . 4 3 . 0 6.8 6. O

FEB - i . l 4 1 . 5 9,ea 17.3 i 6 . a

MBR 2.4 43.8 16.2 3 1 . 1 2 6 . 7

CIPW 6.6 &SeEF 2 8 . 5 38.5 3 6 . 6

M A J 1 0 . 6 6 8 . 1 39.8 6 9 . 1 7 4 . 9

JUN 13,7 9 1 . 7 0 7 . 9 96.4 8 2 . 7

JUL 16.4 66.8 4 3 . 3 7 0 . 9 7 4 . 8

AiJG 16.7 7 2 . 8 31 .Q Q 1 . B 63.5

SEP 13.7 62.7 21 - 6 4 0 . 1 543.9

OKT 9.2 46.8 11,4 21 .4 22.3

NQV 5 . 0 3 0 . 2 5 . 3 9.6% 9 . 7

DEC 1 . 6 2 9 . 3 3.0 & , 4 6.3

*++*+*+*+a*+***+**~*4(*aa*Jb++*B(reJb***4(*9~+**9****

AREP

O 8.8 426.8 259.5 B17L.3 478. i

+**n*+~**+~a++a*~++a*.Ic.Ic.g)+s***%*w***.cc***~*%~%**~

Fig. 2. ~eferenceir REF-80 M~nedsmiddeludetemperatur C. o

Solindfald gennem 2-lags vindue kwh/m2 mdr.

I beregningerne til denne rapport indgår solindfaldet gennem tagfladen, som vender mod syd og har 15O hzld- ning. Det har derfor været nØdvendigt at foretage be- regninger af det manedlige solindfald gennem et 2-lags vindue med denne retning og hældning. Da der til andre

b e r e g n i n g e r kan være b r u g f o r s o l i n d f a l d e t gennem a n d r e s k r å r e t n i n g e r , e r d e r som b i l a g I i d e n n e r a p p o r t an- g i v e t b e r e g n e d e s o l i n d f a l d på v i n d u e r med 15O, 30°, 45O.

60' o g 75O h z l d n i n g i f o r h o l d til v a n d r e t , F o r h v e r a f d i s s e h æ l d n i n g e r e r s o l i n d f a l d e t b e r e g n e t med 30°

s p r i n g k o m p a s s e t r u n d t .

6 . E n e r g i f o r b r u g i h u s med d r i v h u s

S t a n d a r d t i l f æ l d e t med 140 m 2 h u s uden d r i v h u s g i v e r e t e n e r g i f o r b r u g på 1 5 . 6 MWh/år, Denne v æ r d i e r på d e £ @ l - gende f i g u r e r m a r k e r e t med e n c i r k e l .

F i g . 3 v i s e r h u s e t s e n e r g i f o r b r u g , n å r d e t e r f o r s y n e t med e t d r i v h u s . D e t f r e m g å r , a t e n e r g i f o r b r u g e t e r

f a l d e n d e f o r e t s t i g e n d e d r i v h u s a r e a l , men o g s å a t be- s p a r e l s e r n e e r små. Ved l - l a g g l a s s p a r e s 3% på e n e r - g i f o r b r u g e t v e d 15 m2 d r i v h u s , o g y d e r l i g e r e 2 % f o r h v e r gang a r e a l e t Øges med 1 5 m 2

.

^{D e} a n f @ r t e a r e a l e r f o r u d s ~ t t e r , a t d r i v h u s e t b y g g e s l a n g s h u s e t s s y d f a - c a d e , som o m t a l t i a f s n i t 3 . Ved b r u g a f 2 - l a g g l a s b l i v e r b e s p a r e l s e r n e l i d t stØrre, men i k k e s å m e g e t , a t d e t kan dække den for6lgede u d g i f t t i l e t e k s t r a l a g g l a s .

D e b e r e g n e d e b e s p a r e l s e r f o r u d s æ t t e r , a t d r i v h u s e t ud- n y t t e s r e n t p a s s i v t , d . v . s . a t d e r f . e k s . i k k e med e n v e n t i l a t o r f l y t t e s varme f r a d r i v h u s e t ti1 h u s e t , n å r t e m p e r a t u r e n i d r i v h u s e t e r h ~ j e s t . En v u r d e r i n g

a f u d b y t t e t a f e t s å d a n t mere a k t i v t system v i l b l i v e o m t a l t i a f s n i t 1 0 . Når u d b y t t e t a f d r i v h u s e t i k k e b l i v e r s å s t o r t , s k y l d e s d e t , a t h u s e t i f o r v e j e n e r f o r s y n e t med e n d e l s y d v e n d t e v i n d u e r .

O

m2 D r i v h u s

Fig. 3. Energiforbrug i 140 m2 hus i afh~ngighed af drivhusets st@rrelse.

7. Temperaturforhold i drivhuset

Skal drivhuset kunne udnyttes til ophold, er det vig- tigt at kende temperaturforholdene. Beregningerne med EFB3 giver for hver måned en middeltemperatur i driv- huset, Fig. 4 viser drivhusets indetemperatur i sam- menligning med udetemperaturen, Da de viste tempera- turer er middelværdier,betyder det, at temperaturen på solrige dage kan blive væsentlig hØjere og i klare

nætter væsentlig koldere. Hvis der Ønskes nærmere kend- skab til disse temperatursvingninger over dØgnet og

gennem måneden, må der benyttes mere avancerede EDB-pro- grammer.

I sommerperioden er m2nedcmiddeltemperaturerne over 2 l 'C, hvilket medfØrer, at det vil være ubehageligt at være i drivhuset. Ved direkte sol vil temperaturen blive væ- sentlig hØjere end de 21'~. Disse meget hØje tempera- turer vil kunne modvirkes ved en forØget ventilation af drivhuset eller en form for solafskarmning. Som det fremgår af figuren, bliver problemerne forØget, hvis der anvendes 2-lag glas.

I vinterperioden er månedsmiddeltemperaturen i drivhu- set ca. 3 C over udetemperaturen, nar der anvendes O

l-lag glas. Ved brug af 2-lag glas bliver forskellen ca. ~ O C . Disse forskelle viser, at drivhuset i denne periode ikke vil kunne bruges til ophold.

I overgangsperioden mellem sommer og vinter vil tempe- raturerne i solrige perioder kunne blive så hØje, at drivhuset vil kunne benyttes til ophold.

Et drivhus med l-lag glas vil kunne benyttes til ophold i perioden maj til september samt i varme perioder i

Udetemperatur

---

Indetemperatur af drivhus med 'I l a g glas

-.w.-

^{i I} d? lag glas

Fig, 4. Månedsmiddeltemperaturer i drivhus i sammen- ligning med udetemperaturer.

manederne lige fØr og efter perioden. Ved brug af 2-lag glas bliver udnyttelsesmulighederne forbedret, idet perioden kan forlænges fra april til september, Dette betyder selvfØlgelig ikke, at drivhuset ikke kan benyttes i de Øvrige måneder, men i så tilfælde må p%- klædningen tilpasses temperaturerne og det arbejde, der skal udfares.

8. Ændrina i husets slasareal

Alle de tidligere beregninger er foretaget med et syd- vendt vinduesareal i huset på l0 m L

.

For et drivhus, som dækker hele facaden, er beregnet energiforbruget, hvis vinduesarealet varieres (fig. 5). Energiforbru- get falder med stigende sydvendt vinduesareal, men for- skellen er meget ringe. Det må samtidigt huskes, at det forØgede sydvendte vinduesareal i huset medfØrer en stØrre mængde overskudsvarme i huset og dermed læn- gere perioder med for hØje temperaturer.

Drivhuset med l-lag glas virker, som om vinduerne i huset var forsynet med et ekstra lag glas. Beregnin- ger for et tilsvarende hus med 3-lag glas findes nærme- re beskrevet i [ 3 ] . Fig. 6 viser en sammenligning mel- lem de 2 tilfælde. Det fremgår, at der er næsten in- gen forskel på, om huset forsynes med et drivhus for- an facaden, eller der anvendes et ekstra lag glas i vinduerne. At drivhusets energiforbrug ligger lidt hØjere betyder, at besparelsen som ffllge af bajere tem- peratur i drivhuset end i omgivelserne sættes til igen på grund af mindre solindstråling gennem vinduerne.

Formindskelsen skyldes bl,a. sprosser i drivhuset,

Den forØgede mængde overskudsvarme i huset, når der an- vendes store sydvendte vinduer, kan reduceres ved brug af de metoder, som er omtalt i [ 3 1 .

B Q m 2 d r i v h u s med 1 lag glas

8 uden drivhus

Q

10 1 5 25

m2 S y d v e n d t v i n d u e

Fig. 5, Husets energiforbrug i afhængighed af husets sydvendte vinduesareal.

6 0 m2 d r i v h u s

c3 _ D r i v h u s m e d 9 lag g l a s

14

12 2 lag glas 3 l a g glas i hus

6

18 1 5 2 0 2 5

m2 S y d v e n d t v i n d u e

Fig, 6. Husets energiforbrug i afhængighed af husets sydvendte vinduesareal ved et hus uden driv- hus med 3-lag glas og et hus med drivhus med

l-lag glas.

9. Skygge p5 drivhus -

I all? beregninger er der forudsat fri beliggenhed uden hoxisontafsk~rmning. En beregning af energiforbruget i huset, hvis en del af drivhuset skygges, uden at sol- indfaldet i huset reduceres, findes i figur 7. Recul- tatet viser, at energiforbruget kun forØges lidt som f@lge af skygge. Men medf@rer skyggen ogsa en reduk- tion af solindstrålingen i huset, vil energiforbruget i huset stige væsentligt mere. Det kan enklest bereg- nes ved at benytte EPBI [4] på et hus med 3-lag glas i vinduerne.

10. Energiforbrug ved aktiv udnyttelse af drivhuset

Den oysamlede varme fra drivhuset vil kunne benyttes som tilskudsvarme til huset, hvis temperaturen er h@- jere i drivhuset end i huset. Dette vil f.eks. kunne være tilfældet i sommerperioden samt i varme perioder i andre dele af aret.

Fig. 8 viser husets månedlige energiforbrug med den periode

-

maj til september

-

som Let vil kunne dækkes ved varme fra drivhuset. Det skulle kunne ske, uden andre foranstaltninger end åbningen af d@ren til driv- huset. Men det skal understreges, at hvis denne ener- gimængde Ønskes dækket, kan det medfØre lidt længere perioder med for h@je indetemperaturer. Besparelsen er på. ca. 1200 kWh/;r eller ca. 8% af årsforbruget.

Denne besparelse kunne også være opnset i et hus uden drivhus, hvis beboerne i perioden maj til september

var villige til i perioder at acceptere indetemperaturer under 21°c.

D r i v h u s med 'I l a g glas

8

rn2 D r i v h u s

Fig. 7. Energiforbruget i huset, hvis en del af drivhuset skygges, uden at solindfaldet i huset reduceres.

45 m2 d r i v h u s m e d 1 l a g glas

Fig. 8. Husets månedlige energiforbrug. Det skra- verede areal kan let dækkes ved varme fra drivhuset.

Udover den i figur 8 viste periode er der mulighed for besparelser i solrige perioder, hvis temperaturen i drivhuset bliver h@jere end husets. For at kunne ud- nytte sådanne perioder effektivt, vil det være n@dven- digt med et ventilationssystem, som kan sende den var- me luft fra drivhuset ind i huset. Der må foretages en god indregulering af dette system, da unodvendige driftstider for ventilatorerne er spild af energi. I

@vrigt må det forventes, at energiforbruget til venti- latorerne udgØr 25-30% af det udbytte, der kan opnås.

Et sk@n over det mulige udbytte giver ca. 600 kWh/år.

Et mere nØjagtigt tal krzver en ikke-stationær tem- peraturberegning for det aktuelle drivhus og ventila- tionssystem.

Når udbyttet ikke @ges så meget ved brug af ventila- tionssystem, skyldes det også, at samtidig med at tem- peraturen i drivhuset stiger, når solen skinner, så

stiger temperaturen i huset også p5 grund af de syd- vendte vinduer. D.V.S. brug af drivhus og sydvendte vinduer vil modvirke hinanden, da udbyttet kommer sam- tidigt. Dette bØr ikke medfore fjernelse af sydvendte vinduer, idet vinduet stadigt er en af de mest effekti- ve solfangere, der findes. En mulighed for en bedre udnyttelse af varmen fra drivhuset ville være en op-

lagring i et stenmagasin, indtil der var et energifor- brug i huset. Dette kræver et væsentligt mere kompli-, ceret system, som formentligt ikke er fordelagtigt. En nærmere undersogelse kræver opbygning af en EDB-model

for det aktuelle tilfælde.

1 1 . Opvarmning af drivhuset

Hvis drivhuset i stØrre udstrækning udnyttes f.eks.

til dyrkning af planter, kunne det blive ngdvendigt at varme op, så temperaturer under f .eks. 1 ^OOC undgAs

.

Dette medfØrer et forØget energiforbrug, som kan be- regnes. I figur 9 er vist energiforbruget ved forskel- lige minimumstemperaturer i drivhuset med l-lag glas.

Som det også forventes, medfØrer en hØjere temperatur et foroget energiforbrug, Tabellen viser, at det bli- ver dyrere, jo mere temperaturen hæves.

min. temp. J!TWh/år

5O 1

.o

1

oO

4.5

15O 1 O. O

20° 17.0

Bemærk, at energiforbruget i drivhuset meget hurtigt bliver af væsentlig betydning i forhold til husets energiforbrug. Allerede ved en minimumstemperatur på

1 0 " ~ bliver drivhusets energiforbrug 30% af husets.

Hvis drivhuset varmes op, vil det være fordelagtigt at forsyne drivhuset med 2-lag glas og evt. forbedre iso- leringen med indvendige gardiner eller udvendige isole- rende skodder.

Fig. 10 viser, hvordan drivhusets energiforbrug er fordelt på de enkelte måneder året igennem. Jo hØjere temperatur jo længere tid af året må. der varmes op.

Det er muligt at benytte afkastluft fra huset til at medvirke til opvarmningen af drivhuset og derved spa- re energi, men det vil medf@re andre problemer. Da

ENERGI FORBRUG I D R I V H U S

M i n . t e m p e r a t u r i d r i v h u s

Fig. 9. Drivhusets energiforbrug ved forskellige indetemperaturer i drivhuset med l-lag glas.

ENERGIFORBRUG I D R I V H U S

Fig. 10. Drivhusets energiforbrug for de enkelte måneder med forskellige indetemperaturer i drivhuset med l-lag glas.

husets indeluft er varmere og fugtigere end udeluften, vil den varme afkastluft kondencere p5 de koldeste flader i drivhuset

-

1.5 glasset. For at undg.2 lugt- gener i huset vil afkastluften normalt blive suget ud fra k@kken og bad.evzrelser. Dette betyder, at benyt- tes denne afkastluft til opvarmning af drivhuset, vil det i perioder kunne medfØre lugtgener i drivhuset.

12. Konklusion

De gennemfØrte beregninger viser, at et drivhus foran sydfacaden af et enfamiliehus vil medfØre energibespa- relser. De opnåede besparelser svarer næsten til, at husets vinduer blev forsynet med et ekstra lag glas, når drivhuset opbygges med l-lag glas.

De beregnede temperaturer i drivhuset om vinteren lig- ger lidt over udetemperaturen, men drivhuset vil ikke kunne udnyttes som opholdszone. I sommerperioden vil der kunne blive ulideligt varmt i drivhuset, hvis der ikke gØres noget for at afskærme solen eller ventilere kraftigt. I overgangsperioderne mellem sommer og vin- ter vil drivhuset i perioder være meget anvendeligt.

En forogelse af husets glasareal.. vil nzsten ikke på- virke energiforbruget, men vil give stØrre mængder overskudsvarme.

Det er muligt at forbedre udnyttelsen af drivhusets varme ved at flytte varm luft fra drivhuset til huset, når temperaturerne er hØjest i drivhuset. Men det vil medfore et noget mere kompliceret ventilationssystem.

Det skal nævnes, at beregninger med en mere aktiv ud- nyttelse af drivhuset ved brug af ventilationssystem

og f-eks. stenlager nok vil kunnl\ forbedre forholdene i overgangsperioden mellem sommer og vinter.

Den foretagne beregning af det forØgede energiforbrug ved at varme drivhuset op viser, at det kan blive en meget dyr forn0jelse.

De gennemfØrte beregninger synes at vise, at drivhuset

-

som rent passiv foranstaltning

-

kun vil medfØre mindre energibesparelser for det bagved liggende hus.

Men drivhuset vil kunne medfØre, at huset får et ekstra areal, som kan udnyttes til forskellige aktiviteter.

Hvis dette areal er tilstrækkeligt bil-ligt at bygge, vil det kunne være fordelagtigt. Drivhuset bØr nok

ikke bygges udelukkende som en energibesparende foran- staltning men også som et udnytteligt ekstra rum.

De opnåede besparelser vil kunne forØges, hvis huset udnyttes mere aktivt, d.v.s. varme flyttes fra driv- hus til hus, De mulige besparelser ved denne udnyttel- se kan ikke beregnes med den her anvendte metode, men kræver et mere kompliceret dynamisk EDB-program.

Litteratur:

[ l ] Nielsen, Anker: Beregning af ruminddelte byg- ningers energiforbrug. De for- enklede metoder EFB-2 og EFB-3.

L.F.V. medd. nr. 103

e 2 1 Nielsen, Anker: Brugervejledning for EFB-3 p;

I-IP-8 5

.

Intern rapport 81-3

C31 Nielsen, Anker: Vinduets betydning for enfami- liehuse~ energiforbrug.

Lef.V. medd. nr. 105

[ 4 1 Nielsen, Anker: Beregning af energiforbrug i bygninger EFB-1. En metode til brug for bordregnemaskiner.

Lef.V. medd. nr. 92

Bilag I

!- a:

'd _c!

t

4 a:

a a a C

'd a G a

a I-i G W

5

C a, C

tr 'a I-i

w rd

a C -ri rl o rn

I

ord

C, E

a, a,

a C, I-i F i

rd a,

w X

a C C a, .ri ri a,

o a

tn k k o

a> w

k <u a, E

-4 \

a c:

k

s

-ri a,

a, k

C a, ord

3

a

.ri 3 a,

b k r i C Q a , l a r i &

a , A k a,

C A O

k O W

a, a

-!J

2 C E

a , a , ( d

X ^U)

U)

g

^k

-4 C a,

C a

a, a, a>

C l t r C

I I I

I 0 1 I

I II I I

I [ t ) l I

I Z I I

1 - 1 1

I Z I i

I n I I

I J I I

I & I I

1 E l l

I I I I I f n C ' J @ P . Q * @ . - i h I 1 ^{I ~ S B * O B B * , ( ) g w U B P B I} I I X m S g C T e P , ~ a ..O@rn l I I O M M N N d @ a @ d P J C d M I

I I I

I I I

I I O @ N b M W O M N e ) m Q s 1

1 ) h a _ s e . B . . o . . I . B /

I I M b O M N d d W N N @ Q + l

I 1 ~ 9 9 m Q M N ~ N N d ~ 9 1

I I I

l b M N I U C = 4 - # b d 9 N - + d l

+ . . . m I B B I * * )

Y W e d M d 6 0 0 M P A M M I a Q Q M N d d d ~ d P d M d l

I I O M O Q W B M @ d e m m l

& . . l w . . . . . . * . I

W @ Q d d a d @ O @ N m K i i m 9 9 m 6 C 4 N d I U P 4 Q D 9 I

I I - # M W @ = d M P ' l O @ M - 4 - = d I

~ s e r s r s i m a e < i = I

3 K i 9 ~ C O N 9 @ 9 0 d C D Q I a m m m 9 m M N M m 9 b m I

II N b d 9 # D 9 @ - - + d O W I

J . B . B B s a . . B B . )

3 9 i - 3 9 O b - 4 - 4 0 + - Q 4 N 4 I

% a @ a a 4 @ d Q 9 b @ a l

i O i a I

I Z I 2 i

I w l w c 0 > z ^@;[I I

l Z 1 2 I

1 1 9 1 b - < 3 0 " C S 0 C ) Q l d 7 1

I .J I W 0 0 6 C ' 4 I f 7 ~ ~ ~ ~ 0 ~ ~ 1 I &! I E O M S @ ~ d ~ N C 4 C ' d i 9 i 9 I

I I I I

ENERGIMINISTERIETS MINDRE VARMELAGRE, Projekt under Solvarmeprogrammet

Projektorganisation

Styregruppe

Energiministeriet har fra september 1981 udpeget fØlgende styre- gruppe for solvarmeprogrammet:

V. Korsgaard, professor, Lab. for Varmeisolering, DTH, (formand)- P. Ahrenst, kontorchef, Boligselskabernes Landsforening.

P. Alling, direktØr, Dansk Solvarme K/S

E. Christoffersen, afdeleder, Statens Byggeforskningsinstitut.

P. Dirks, afdelingsingeniØr, Dansk Kedelforening.

J. Fischer, direktØr.

K. Hallgreen, ingenigr, Danfoss A/S.

J. Houmann, civilingeniØr, Energiministeriet.

E. Jerking, Byggestyrelsen, energikontoret.

N.I. Meyer, Professor, Fys.Lab. III, DTH.

J . S . R . Nielsen, civilingeniØr, Rirch og Krogboe V . S . Pejtersen, civilingeni~r, RisØ.

E, Petersen, lektor, Kem.Lab. I, H.C.0rsteds Instituttet.

P. Steensen, civilingenidr, Teknologisk Institut.

P. J. Snare, civilingeniØr, Energistyrelsen,

Projektmedarbejdere fra

-

Laboratoriet for Varmeisolering, DTH:

P. Christensen, civilingeniØr, lic.techn.

S. Furbo, civilingeniØr, stud. lic.techn.

K.K. Hansen, akademiingeniØr, stud.lic.techn.

P.N. Hansen, lektor, lic.techn. (projektleder) J.E. Larsen, akademiingeniØr

N. Plejlhede Jensen, civilingeniØr, lic.techn.

A. Nielsen, civilingeniØr, lic.techn.

Liste over udkomne ra~worter

Nr. 1 LitteraturundersØgelse og vurdering af

kemiske varmelagre, af Peter L. Christensen, august 1979.

Nr. 2 Sæsonlagring af varme i store vandbassiner.

UdfØrt af Dipco Engineering ApS, november 1 979,

Nr. 3 Beregning af energiforbrug i bygninger (EFB-1).

En metode til brug for bordregnemaskiner, af lic.techn. Anker Nielsen, februar 1980.

Nr. 4 Beregning af energiforbrug i bygninger (EFB-1).

Brugervejledning for TI-59. Lic.techn. Anker Nielsen, februar 1980.

Nr. 5 PrØvning af varmelagerunits til solvarmeanlæg.

Simon Furbo, april 1980.

Nr. 6 Beregning af ruminddelte bygningers energiforbrug.

Anker Nielsen, oktober 1980.

Nr. 7 Vinduets betydning for enfamiliehuses energiforbrug.

Anker Nielsen, november 1980.

Nr. 8 Heat Storage with an incongruently melting salt hydrate as storage medium based on the extra water principle. Simon Furbo, december 1980.

Surnmary

Some new projects dealing with energy economic one-

family houses have recently been made. These houses have been supplied with a glass-covered porch (glass house) in front of part o£ the south facade, in this way it should be possible to make better use of the insolation.

Calculations have been made on a single-family house with varying glass house areas by means of the simple EFB 3 method which can be used on buildings with more rooms. When making the calculations weather data from the most recent version of the reference year, REF-80, have been used. As an annex to the report there are also sone calculations made on the insolation through windows inclining in different directions; these calculations are meant to be used when constructing other types of housec with glass houses.

The calculations prove that you will hardly have any energy savins by making a glass house of this sort;

the economy will be about the same if you were to put an extra glass in the windows. Apart from calculations

of the energy consumption also calculations of the monthly average temperature in the glass house have been made.

It is, however, possible to make better use of the heat from the glass house by injection of warm air into the house when the house is cool, and in this way to make a better economy in the house but then you will have to have a more complicated ventilation system.

Calculations have also been made of the increased energy consumption when ensuring a certain minimum temperature in the glass house.