ENERGY CONSUMPTION IN BELGRADE RESIDENTIAL STOCK P t...
Transcript of ENERGY CONSUMPTION IN BELGRADE RESIDENTIAL STOCK P t...
ENERGY CONSUMPTION IN BELGRADE RESIDENTIAL STOCKENERGY CONSUMPTION IN BELGRADE RESIDENTIAL STOCKP t 1 M d li d i l ti f b ildi d h fP t 1 M d li d i l ti f b ildi d h fPart 1: Modeling and simulation of buildings and houses from Part 1: Modeling and simulation of buildings and houses from
representative samplerepresentative sample
O. Ećim-Đurić***, M. Kavgić**, V. Turanjanin*, B. Vučićević*, Ž. Stevanović* and M. Jovanović*
ENERGY CONSUMPTION IN BELGRADE HOUSEHOLDS SECTORENERGY CONSUMPTION IN BELGRADE HOUSEHOLDS SECTORPart 2: Possibilty of energy efficiency increasingPart 2: Possibilty of energy efficiency increasing
V Turanjanin* M Kavgić** O Ećim Đurić*** B Vučićević*V. Turanjanin*, M. Kavgić**, O. Ećim-Đurić***, B. Vučićević*, M. Jovanović* i V. Spasojević*
Institute of Nuclear Sciences VINČA, Laboratory for Thermal Engineering and Energy, PO Box 522, 11001 Belgrade*gy g
„Partner Inženjering“, Belgrade, Ilije Garašanina 26 – 28, 11000 Belgrade**University of Belgrade, Faculty of Agriculture, Nemanjina 6, 11080 Belgrade ***
Radovi su rezultati projekta TR18004A:Radovi su rezultati projekta TR18004A: "Modelovanje i numerička simulacija energetskih karakteristika objekata reprezentativnog uzorka stambenog fonda p g gBeograda " , finansiranog od strane Ministarstva za nauku i tehnologijuMinistarstva za nauku i tehnologiju Republike Srbije
Globalno zagrevanjeGlobalno zagrevanjeGlobalno zagrevanjeGlobalno zagrevanjeIPCC IPCC -- Intergovernmental Panel Global warming Intergovernmental Panel Global warming
Climate ChangeClimate ChangeNi k bi d š ji Ni k bi d š ji Nivo okeana bi po sadašnjim procenama mogao Nivo okeana bi po sadašnjim procenama mogao
porasti i za nekoliko metara do porasti i za nekoliko metara do 21021000
Topli talas u Evropi 2003. godineTopli talas u Evropi 2003. godine
Rekordne temperature u avgustu 2003. godine u Evropi Rekordne temperature u avgustu 2003. godine u Evropi odnele su skoro odnele su skoro 35.000 35.000 ljudiljudi. .
Samo u Francuskoj, Samo u Francuskoj, 14.802 14.802 umrlo je od visokih umrlo je od visokih umrlo je od visokih umrlo je od visokih temperatura, što jetemperatura, što je 19 19 puta puta više života od epidemijeviše života od epidemiješe ota od ep de ješe ota od ep de jeSARSSARS--a. Temperatura je a. Temperatura je prelazila preko prelazila preko 40 40 °°C, C, a topli a topli
ččtalas trajao je neuobičajeno talas trajao je neuobičajeno dugo, preko dve nedeljedugo, preko dve nedelje. .
PotrebnoPotrebnoEnergetska efikasnost, čista energija i tehnologije koje Energetska efikasnost, čista energija i tehnologije koje smanj j emito anje agađi ača i p e ađ j otpadsmanj j emito anje agađi ača i p e ađ j otpadsmanjuju emitovanje zagađivača i prerađuju otpad.smanjuju emitovanje zagađivača i prerađuju otpad.
NasuprotNasuprotTrenutnog iscrpljivanja postojećih prirodnih resursa, fosilnih Trenutnog iscrpljivanja postojećih prirodnih resursa, fosilnih goriva i “neharmoničnog” tehničkogoriva i “neharmoničnog” tehničko--tehnološkog razvojatehnološkog razvoja..
**neke tehnologije su razvojene isključivo za svrhu neke tehnologije su razvojene isključivo za svrhu dobiti,bez obrzira na uticaj na životnu sredinu i efekte koje dobiti,bez obrzira na uticaj na životnu sredinu i efekte koje j jj jmogu imati na ljudsko zdravljemogu imati na ljudsko zdravlje
LJUDI
Kompleksni sistemi pzahtevaju uzimanje u obzir dinamičkih
iljGRADNJA OPREMA
veza u cilju kompleksnog ponašanja zgrade
DINAMICKAINTERAKCIJA
ponašanja zgrade.
Optimizacija zgrade kao sistema u celini
ij i t št iKGH SISTEMI OKOLINA
nije isto što i optimizacija podsistema ilipodsistema ili komponenata.
Struktura stambenog fonda Beograda:Struktura stambenog fonda Beograda:g gg g
• centar grada – kuće i zgrade izgrađene pre II svetskog rata
• noviji delovi grada – blokovi zgrada igrađeni od betonskih blokovaigrađeni od betonskih blokova
Stambeni fond Beograda prema godini izgradnjeStambeni fond Beograda prema godini izgradnje
2Godina izgradnje
Površina [m2]
Zgrade Kuće
do 1945. 37732191946. – 1970. 5066702 54267181971. – 1980. 4972901 38132151981 – 1990 4083710 33694431981. 1990. 4083710 33694431990. – 2006. 3567598 3567598
Σ 37641104Σ 37641104
Tipovi grejanja:p g j j
• daljinsko grejanje – pokriva najviše zgrade u novijim delovima grada
grejanje na gas karakteristično za kuće• grejanje na gas - karakteristično za kuće
• grejanje na električnu energiju – pristuno i ugrejanje na električnu energiju pristuno i u kućama i u zgradama
• grejanje na čvrsti ogrev – karakteristično za starije kućestarije kuće
Karakteristike simuliranih modela
Godina Ti bj kt Ti j j Ti d / b j t TiPovršina
bj ktizgradnje Tip objekta Tip grejanja Tip zgrade/ broj spratova Tip prozora objekta(m²)
1962 Zgrada Daljinsko grejanje 6 Dupli drveni(2,7 W/m2K) 1210( )
1980 Zgrada Daljinsko grejanje 20 Dupli drveni(2,7 W/m2K) 4998
1981 Zgrada Daljinsko grejanje 18 Dupli drveni 45801981 Zgrada Daljinsko grejanje 18 (2,7 W/m2K) 4580
2006 Zgrada Podno grejanje,prirodni gas 4 PVC
(2,83 W/m2K) 1180
D li d i1960 Kuća Električna energija prizemlje Dupli drveni(2,7 W/m2K) 102
1975 Kuća Podno grejanje, električna energija 2 Dupli drveni
(2,7 W/m2K) 124g j ( , )
1989 Kuća Daljinsko grejanje 2 Dupli drveni(2,7 W/m2K) 245
2000 Kuća Daljinsko grejanje 2 Dupli drveni 4502000 Kuća Daljinsko grejanje 2 (1,72 W/m2K) 450
Parametri uzeti u analizi:Parametri uzeti u analizi:
• omotač zgrade
• tipovi prozora i vrata
• struktura krova
Modeli:Modeli:Model 0Model 0 – osnovni model, objekat u trenutnom stanju, prozori sa lošim koeficijentom prolaza toplote (1.72 – 2.83 W/m2K)
Model 1Model 1 – poboljšanje zamenom prozora sa malim koeficijentom prolaza toplote (1.5 W/m2K)
Model 2Model 2 – poboljšanje postavljanjem izolacije URSA SF35 debljine 5cm na spoljašnjim zidovima i krovu
Model 3Model 3 – poboljšanje postavljanjem izolacije URSA SF debljine 10cm na spoljašnjim zidovima i krovu
Model 4Model 4 - poboljšanje postavljanjem izolacije URSA SF debljine 10cm na spoljašnjim zidovima i krovu i zamenom j p j jprozora sa malim koeficijentom prolaza toplote (1.5 W/m2K)
Koeficijent prelaza toplote na spoljašnjim
smvvv 2250 >
j p p p j jpovršinama
smvvsmvvv
l
l
250225.0
<=>=
Strana izložena vetrusmvvl 25.0 <
vv 5030 += Strana u zavetrinivvl 5.03.0 += Strana u zavetrini
lv6.55.3 +=α lsp v6.55.3 +α
Koeficijent prelaza toplote na unutrašnjim j p p jpovršinama
[ ]m
mmpT
1
⎥⎤
⎢⎡ ⎤⎡ ⎞⎛ Δ ( )[ ]mqTb
dTa
⎥⎥
⎦⎢⎢
⎣Δ+
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ Δ=α
⎦⎣ ⎥⎦⎢⎣ ⎠⎝
Površina a b p Q m
Vetikalna 1.5 1.23 1/4 1/3 6
Horizontalna 1.4 3.63 1/4 1/3 6
22
20
] calculated
16
18
erat
ure
[ºC
]
measured
12
14
Tem
pe
10
700 720 740 760 780 800 820 840 860
Hour [h]
Merene i računate temperature u dnevnoj sobi zgrade za nekoliko dana zimi
22
23
24
calculated
measured
20
21
22
ratu
re [º
C] measured
18
19
Tem
per
16
17
700 720 740 760 780 800 820 840 860
Hour [h]
Merene i računate temperature u spavaćoj sobi zgrade za nekoliko dana zimi
24.0
20 0
22.0
ure
[ºC
]
18 0
20.0
Tem
pera
tu
calculated
measured
16.0
18.0
16.0
700 720 740 760 780 800 820 840 860
Hour [h]
Merene i računate temperature u dnevnoj sobi kuće za nekoliko dana zimi
20 020.0
18.0
erat
ure
[ºC
]
16.0
Tem
pe
calculated
measured
14.0
700 720 740 760 780 800 820 840 860
Hout [h]
Merene i računate temperature u spavaćoj sobi kuće za nekoliko dana zimi
Potrošnja energije po m2 u simuliranim objektima za različite modele
Heating consumption per square meter (kWh/m2)Heating consumption per square meter (kWh/m2)Potrošnja energije (kWh/m2)
različite modele
Current state Model
Multi apartment 0 1 2 3 4
Current state Model
Multi apartment 0 1 2 3 4
Potrošnja energije (kWh/m )Trenutno Model
Zgrade 0 1 2 3 4pbuildings 0 1 2 3 4
1962 149 86 107 98 35
1980 122 110 49 38 24
pbuildings 0 1 2 3 4
1962 149 86 107 98 35
1980 122 110 49 38 24
Zgrade 0 1 2 3 41962 149 86 107 98 351980 122 110 49 38 241981 147 92 108 103 65
2006 67 / 56 54 43
Single family houses
1981 147 92 108 103 65
2006 67 / 56 54 43
Single family houses
1980 122 110 49 38 241981 147 92 108 103 652006 67 / 56 54 43
1960 204 127 144 133 120
1975 169 121 121 109 59
1989 141 94 111 102 54
1960 204 127 144 133 120
1975 169 121 121 109 59
1989 141 94 111 102 54
2006 67 / 56 54 43Kuće
1989 141 94 111 102 54
2000 110 87 / 83 82
1989 141 94 111 102 54
2000 110 87 / 83 821960 204 127 144 133 1201975 169 121 121 109 591989 141 94 111 102 542000 110 87 / 83 82
200Year of built
160h/
m2 )
Year of built 1962 19801981
120
ion
(kW
h 1981 2006
80
onsu
mpt
i
40
eatin
g co
0 1 2 3 40
He
Model
Potrošnja energije po m2 u zgradama za različite modelePotrošnja energije po m2 u zgradama za različite modele
240 Year of built
200
Wh/
m2 ) 1960 1975 1989
120
160pt
ion
(kW 2000
80
g co
nsum
0
40
Hea
ting
0 1 2 3 40
Model
Potrošnja energije po m2 u kućama za različite modelePotrošnja energije po m2 u kućama za različite modele
Smanjenje potrošnje energije u simuliranim objektima za različite modele
Ušteda (%)
za različite modele
ModelZgrade 1 2 3 41962 42.2 28 34.1 76.61980 10 59.6 68.5 80.61981 37.6 26.4 29.6 55.92006 / 15.2 19.6 35.4Kuće 1 2 3 41960 37.8 29.6 35 40.91960 37.8 29.6 35 40.91975 28.7 28.9 35.8 65.11989 33 4 21 3 28 61 41989 33.4 21.3 28 61.42000 21 / 24.3 25.2
100Year of built
80 1962 19801981
60
s (%
)
1981 2006
40
Savi
ngs
20
1 2 3 40
Model
Smanjenje potrošnje energije u zgradama za različite modele
80
Year of built
60
Year of built 1960 19751989
40gs (%
)1989 2000
20
Savi
ng
20
1 2 3 40
Model
Smanjenje potrošnje energije u kućama za različiteSmanjenje potrošnje energije u kućama za različite modele