Måleprogram EU-støttet solvarme-lavenergi renoveringsprojekt på Østerbro. 1. INDLEDNING 2 2. KONKLUSION FJERNVARMEFORBRUG 6 4.

Transkript

1 Måleprogram EU-støttet solvarme-lavenergi renoveringsprojekt på Østerbro. 1. INDLEDNING 2 2. KONKLUSION FJERNVARMEFORBRUG 6 4. VARMT BRUGSVAND 7 5. ENERGISIGNATUR 9 6. SOLVARME VENTILATION MED VARMEGENVINDING SOLVÆG LUFTSKIFTE: TOTALØKONOMI REFERENCER 26 1

2 1. Indledning Der blev i 1990 opnået støtte fra EU's energidemonstrationsprogram - Thermie og fra Energistyrelsen, til gennmførelse af et energidemonstrationsprojekt i en ældre bolig karré på Østerbro i København. Ejendommen karré F, som er bygget i 1920, administreres af boligselskabet AAB afd. 23 og består af 76 lejligheder med ialt 9896 m². Figure 1.1.: Gadebillede fra Østerbrogade af ejendommen. Det er projektets formål, som led i en facade- og energirenovering, at reducere fjernvarmeforbruget og reducere kravet til fjernvarmenettes fremløbstemperatur, dvs. etablere lavtemperaturfjernvarme. For byområder, med gamle etagebebyggelser, vil det normalt være nødvendigt at øge radiatorernes størrelse betragteligt, hvis der skal opnås lavtemperaturfjernvarme. Det er også en udbredt holdning, at en begrænsning af energiforbruget ved hjælp af facadeisolering er meget vanskelig at foreslå af arkitektoniske hensyn, selvom der kun er ringe eller slet ingen isolering er i facaden. Det er ud fra denne problemstilling at EU-støtten er givet. Et af de vigtigste punkter er derfor, at designe en arkitektonisk attraktiv facadeløsning, som kan tilføre bygningen et selvstændigt udtryk, der kan accepteres, som et energibesparende alternativ til den murstensløsning der findes i dag. Projektet er gennemført i årene med en efterfølgende måleperiode hvor ejendommens CTS-anlæg er benyttet til indsamling af data. Denne rapporten omhandler en evaluering af projektet med hensyn til ejendommens fjernvarmeforbrug før og efter renoveringen. De opnåede besparelser sammenholdes i den forbindelse med beregningsforsætningerne. Der er gennemført detaljerede målinger af ventilationsanlægget med varmegenvinding. Ventilationen i den renoverede ejendom er sammenlignet med en tilsvarende ejendom, som ikke er renoveret. Lufttæthedsmålinger er foretaget i udvalgte lejligheder. Solvarmeanlæggets og solvæggens ydelse er målt og analyseret. Solvæggens egenskaber som energibesparende element er vurderet herunder forvarmning af udeluften i kombination med ventilation med varmegenvinding. 2

3 Rapporten her beskriver således de opnåede besparelser ved gennemførelsen af forskellige forbedringer. Hvis der ønskes yderligere information om de anvendte tekniske løsninger henvises til tidligere udarbejdede rapporter samt brochurer og videofilm, se referencelisten. Rapporten er udarbejdet af Teknikumingeniør: Jens H. Andersen Civilingeniør: Peder Vejsig Pedersen Civilingeniør: Ole Balslev-Olesen Cenergia Energy Consultants Sct. Jacobs Vej Ballerup Tlf.: December

4 2. Konklusion. Besparelsesmålsætningen for det EU-Thermie støttede solvarme lavenergi renoveringsprojekt på Østerbro (AAB afd. 23 karré F på hjørnet af Østerbrogade og Hjortøgade/Tåsingegade) var at opnå en reduktion af fjernvarmeforbruget på 50-60% i forhold til før renoveringen, således at det i praksis kunne påvises, at det var muligt at opnå en halvering af energiforbruget til varme og varmt vand i ældre etageejendomme, svarende til målsætningen i de officielle energispareplaner. Resultatet er blevet, at der er opnået en samlet besparelse på 51% af fjernvarmeforbruget til de 76 lejligheder der indgik i energispareprojektet. Dette er opnået ved en reduktion af opvarmningsforbruget med 54% og en nedsættelse af energiforbruget til varmt vand på 37,5% ved hjælp af tilskud fra et installeret solvarmeanlæg. Ialt er det årlige fjernvarmeforbrug til opvarmning og varmt vand til de 76 lejligheder ændret fra 1241 MWh til 607 MWh, svarende til et fjernvarmeforbrug på 61 kwh/m². Dette er et ekstremt lavt fjernvarmeforbrug, når der sammenlignes med erfaringstal fra VKO vedrørende fjernvarmeforbrug for denne type bygninger. Her har de 50% bedste et årsforbrug på 140 kwh/m² og de 25% bedste et årsforbrug på 102 kwh/m². I bygningen indgår også en række butikker og et opvarmet kælderområde, som det ikke lykkedes at foretage forbedringer for. Når disse medtages er besparelsen på fjernvarmeforbruget for den samlede boligblok på 41%, idet dette er ændret fra 1564 MWh til 930 MWh. Tidligt udførte beregninger inden projektet var færdiggjort viste, at man burde kunne spare helt op til 70% af fjernvarmeforbruget. Denne besparelsesmålsætning kunne dog ikke fastholdes, da man i realiseringsforløbet af hensyn til økonomien var nødt til at lave en række forringelser i forhold til det oprindelige oplæg. Solvarmeanlægget er mindre end først antaget. Der var forventet en årlig ydelse på 160 MWh, og der er opnået en ydelse på 88 MWh. Det skyldes alene et mindre solfangerareal end først antaget. Der er ikke foretaget forbedringer i butikker og kældre som først antaget. Luftskiftet er noget større end først antaget, dvs. en større infiltration som ikke udnytter genvindingsanlægget. Forbruget af varmt vand er noget større end forventet. Der er et stort vandspild på grund af lang ventetid på det varme vand, og vandbesparende foranstaltninger er kun indført i mindre omfang. Arealet af den transparente isolering er reduceret. Den transparente isolering skulle, udover den sydlige gavl, også have været på den øst og venstvendte gavl indvendig i gården. Vinduernes U-værdi er 1,24 W/m²K hvor det oprindelige mål var 0,9-1,0 W/m²K. Øget loftisolering og gulvisolering er ikke gennemført. I forbindelse med realiseringen af projektet lykkedes det at få etableret langt de fleste af de indgående energisparetiltag på tilfredsstillende vis. Men med hensyn til det renoverede varme- og varmtvandsanlæg har projektet fungeret mindre godt. Dette skyldes primært fejl i forbindelse med udførelsen fra VVS-firmaets side, og at det efterfølgende gik konkurs, inden fejlene nåede at blive rettet. 4

5 Projektering og tilsyn vedrørende denne del af projektet lå hos ingeniørfirmaet, som var ansvarlig for konstruktionerne og projektstyringen. Det havde nu, set i bakspejlet, nok været en fordel hvis dette istedet havde ligget hos Cenergia, som var samlet rådgiver for energiprojektet. Heldigvis lykkedes det dog Cenergia i 1996 af få en mindre bevilling fra Energistyrelsens midler vedrørende byøkologiske projekter (som vist desværre ikke findes mere) til opfølgning vedørende projektet, hvilket er grundlaget for nærværende rapport, som udgør slutrapport for dette projekt. Ud af disse midler er det blevet prioriteret at hjælpe boligforeningen AAB med at sikre en fornyet indregulering og forbedring af varmesystemet. Et arbejde som i praksis udføres af AAB i løbet af vinteren 1998, således at en forbedret lavtemperaturdrift af radiatoranlægget kan ske fremover. Som det påvises i rapporten burde også varmtvandssystemet forbedres, for at få sænket distributionstabene og vandforbruget, men det har der endnu ikke været midler til at sikre. 5

6 3. Fjernvarmeforbrug Det årlige aflæste fjernvarmeforbrug 1, dvs. opvarmning og basisforbrug incl. varmt vand, er gengivet i figur 3.1. Forbruget er baseret på aflæsninger og er korrigeret for normalåret. Renoveringen fandt sted i 1994, hvilket også fremgår af figuren, hvor der fra 1993 til 1995 kan konstateres et markant fald i forbruget. I årene før renoveringen var fjernvarmeforbruget 158 kwh/m² (gennemsnit for årene ) og efter renoveringen 94 kwh/m² (gennemsnit for årene ). Det giver en samlet årlig besparelse på 41%. Korrigeret fjernvarmeforbrug kwh/m² gen 25% 75% Figur 3.1. Årlige aflæste fjernvarmeforbrug 1 i årene 1990 til De sidste 3 søjler viser gennemsnitsforbrug for tilsvarende ejendomme jf. VKO-rapport - Info-nr-39. Sammenlignes forbruget i ejendommen med tilsvarende VKO-registreringer ses, at forbruget er mindre end gennemsnitet for de 25% mindst forbrugende ejendomme (102 kwh/m²). Det skal her bemærkes, at det opvarmede boligareal er 9896 m² svarende til en gennemsnitslejlig på 130 m², dvs. det er relativt store lejligheder. Dette areal er brugt i ovenstående opgørelse til at finde forbruget pr. kvm opvarmet boligareal. Da en del af kælderen er opvarmet, er det samlede opvarmede areal noget større, dvs m². Hvis forbruget ses i forhold til dette areal fås et forbrug på 84,2 kwh/m². Der er således opnået en tydelig reduktion i fjernvarmeforbruget gennem de forbedringer der er gennemført og forbruget ligger i dag under hvad der kan forventes i nye ejendomme som opføres efter den gældende standard. 1 omfatter hele ejendommen med 76 lejligheder, butikker samt delvist opvarmet kælder. 6

7 Den samlede årlige besparelse er 633 MWh. Den variable fjernvarmeudgift er pr. 1 oktober 1998: 394,76 kr/mwh inkl. moms, og det giver en besparelse i fjernvarmeforbruget for ejendommen på kr om året. 4. Varmt brugsvand Aflæst månedsforbrug af varmt vand er vist i figur 4.1. Det gennemsnitlige forbrug af varmt vand er målt til 0.28 m³/m². Nøgletal for vandforbrug (koldt incl. varmt vand) i etageboliger er 1,1 m³/m² jf. VKO-rapport info nr. 39. Det samlede vandforbrug i ejendommen er ikke målt i denne undersøgelse, men antages et standardforbrug 1,1 m³/m², udgør det varme vand således 25% af det samlede vandforbrug. Med 76 lejligheder giver det et dagligt forbrug af vamt vand på ca. 8m³, som om sommeren falder til omkring 6 m³, se figur 4.1. Forbrug af varmt vand m³/dag apr-95 maj-95 jun-95 jul-95 aug-95 sep-95 okt-95 nov-95 dec-95 jan-96 feb-96 mar-96 Figur 4.1.: Aflæst varmtvandsforbrug - CTS-aflæsninger. Det registrerede forbrug på 0.28 m³/m³ svarer til et dagligt forbrug på 100 liter pr. bolig. Der blev oprindeligt antaget et forbrug af varmt på 80 liter pr. bolig før renoveringen med en forventning om en besparelse 25%, dvs. til et forbrug på 60 liter pr. lejlighed. Der blev dog aldrig foretaget nogen registrering af vandforbruget før renoveringen. I forhold til før renoveringen er der blevet installeret nye vandbesparende armaturer i alle lejligheder, hvilket burde nedsætte det samlede vandforbrug. Det tyder dog ikke på, at forbruget af varmt vand er blevet reduceret i praksis, og dette skyldes uden tvivl at cirkulationssystemet for varmt vand ikke fungerer tilfredsstillende. Problemet er her, at der er lang ventetid. Det betyder, at der tappes en del halvvarmt varmt inden temperaturen er tilstrækkelig varm, og det giver et stort vandspild. Cirkulationsledningen 7

8 sikrer således ikke varmt vand ved lejlighederne, og det skyldes blandt andet forkert indstilling af cirkonventiler. Det registrerede varmeforbruget i sommerperioden fra d. 6 juli 95 til 24 juli 95 er vist i figur 4.2. I denne periode er der lukket for varmen til rumopvarmning, så varmen går alene til opvarmning af det varme brugsvand og til tabet i cirkulationsledningen. I figuren er varmeforbruget vist som fjernvarmeforbruget og suppleringsvarmen fra solvarmeanlægget. Det gennemsnitlige forbrug for perioden er 568 kwh/dag. Antages et forbrug af varmt vand på 6 m³/dag (sommerforbruget i figur 4.1) kan nettoforbruget beregnes: Q = / 3600 = 280kWh / dag Forskellen mellem det samlede varmeforbrug (568kWh/dag) og nettoforbruget (280kWh/dag), beregnet efter ovenstående, giver tabet i beholder og cirkulationsledning. Der kan således konstateres et tab på 288 kwh/dag svarende til 50% af det samlede forbrug. Tabet svarer også til et årligt tab på 10,6 kwh/m². I energistyringshåndbogen oplyses, at tabet fra et brugsvandsanlæg med central produktion udgør 17 kwh/m², hvis isoleringstilstanden er god, dvs. det målte tab er mindre end hvad der kunne forventes. En del af forklaringen til det lave tab er, som nævnt ovenfor, at cirkulationen ikke har fungeret. Temperaturen i cirkulationsledningen er ikke tilstrækkelig høj med det resultat at ventetiden er lang og varmetabet lille. 800 Sommerforbrug Sol FjV 700 Gennemsnit: 568 kwh/dag kwh/dag jul jul jul jul jul jul jul jul jul jul jul jul jul jul jul jul jul jul jul-95 Figur 4.2.: Samlet varmeforbrug til det varme brugsvand, dvs. fjernvarme og solvarme, i en sommerperiode uden rumopvarmning. Det årlige varmeforbrug til varmtvandsforbruget kan nu beregnes ved at antage et konstant tab over året på 288 kwh/dag og et nettoforbrug beregnet efter ovenstående ligning og med det aktuelle forbrug i figur 4.1. Det giver et samlet årligt forbrug på 235 MWh til det varme brugsvand og tab fra installationen. Der var antaget et varmeforbrug til det varme brugsvand på 203 MWh med en forventning om et reduceret forbrug på 137 MWh. Den manglende besparelse kan sikres ved en optimering af cirkulationsledningen. 8

9 5. Energisignatur I CTS-anlægget er der opsamlet dagsværdier for fjernvarmeforbruget og udelufttemperaturen. Sammenhængen mellem fjernvarmeforbruget og udelufttemperaturen er vist som energisignatur i figur 5.1 og 5.2 for henholdsvis 1995 og Hældning på linien viser den del af bygningens varmetab som afhænger af udetemperaturen, dvs. transmissionstabet og ventilationstabet uden transmissionstab til jord. Det dimensionerende varmetab er beregnet til 301 kw, hvoraf 26 kw går til kælderen. Det aflæste varmetab fra energisignaturen er 351 kw og det tilsvarende dimensionerende varmetab er 275 kw. Det tyder på, at det dimensionerende varmetab er for lille hvilket svarer godt til, at der efter renoveringen har været vanskeligt at forsyne lejlighederne med tilstrækkelig varme i kolde perioder. Det har således været nødvendigt at hæve fremløbstemperaturen for at få tilstrækkeligt med varme ud til boligerne. Energisignaturen for 1995 og 1996 viser stort set samme forbrug. Der kan konstateres en relativ stor spredning, som skyldes solvarmeanlægget, vindens betydning for varmeforbruget og styringen af varmeforsyningen. Spredningen er mindre i 1996 i forhold til 1995, og det kan forklares ved, at der er gjort en ekstra indsats for at indregulere varmeanlægget, dvs. en forbedret styring der netop sikrer et fjernvarmeforbrug som svarer til det øjeblikkelige behov i lejlighederne Energisignatur kwh/dag y = x R 2 = Udetemperatur Figur 5.1. Energisignatur for 1995 optegnet med målte dagsværdier. Der er kun medtaget værdier fra varmesæsonen. Hældning, energisignatur kwh/dag/ C Varmetab, målt 11 kw/ C Varmetab (dt=32 C), målt 351 kw Dimensionerende varmetab, beregnet heraf kælder kw kw Specifikke varmetab, beregnet 30,4 W/m² 9

10 8000 Energisignatur kwh/dag y = x R 2 = Udetemperatur Figur.5.2: Energisignatur for 1996 optegnet med målte dagsværdier. Der er kun medtaget værdier fra varmesæsonen. Hældning, energisignatur kwh/dag/ C Varmetab, målt 11.2 kw/ C Varmetab (dt=32 C), målt 357 kw Dimensionerende varmetab, beregnet heraf kælder kw kw Specifikke varmetab, beregnet 30,4 W/m² I tabel 5.1 er de aflæste forbrug fra CTS-anlægget vist måned for måned for I visse perioder mangler der data bl.a. på grund af svigt i teletransporten af data fra bebyggelsen til Cenergia. I tabellen er vist korrigeret data for fjernvarmeforbruget. De korrigerede data er fremkommet ved at benytte referenceåret for vejrdata og den målte sammenhæng mellem udetemperatur og fjernvarmeforbrug som er vist ved energisignaturen figur 5.1 og 5.2. Solvarmeanlæggets ydelse er ikke korrigeret. Det korrigerede fjernvarmeforbrug for 1995 og 1996 er henholdsvis 1116 MWh og 1143 MWh. I tabellen er også angivet den korrigerede ydelse for solvarmeanlæggene jf. metode beskrevet i afnit 6. Solvarme. 10

11 Table 6.1. CTS-aflæsninger FjV FjV,kor SOL SOL,kor I Temp MWh KWh kwh KWh/m² C jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec FjV FjV,kor SOL SOL,kor I Temp KWh KWh kwh KWh/m² C jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec FjV FjV,kor SOL SOL,kor I Temp FjV FjV,kor SOL MWh MWh KWh jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec Aflæst fjernvarmeforbrug CTS-anlæg Korrigeret fjernvarmeforbrug Aflæst solvarme til lager Korrigeret solvarme efter normalåret Målt solindfald på vandret Målt udetemperatur 11

12 Varme til rumopvarmning i lejlighederne er målt med særskilt måler. Målingerne er vist i figur 5.3. som energisignatur Energisignatur kwh/dag y = x Udetemperatur Figur 5.3: Aflæst energisignatur for rumvarmeforbruget i lejlighederne i Hældning, energisignatur kwh/dag/ C Varmetab, målt 7.8 kw/ C Varmetab (dt=32 C), målt kw Dimensionerende varmetab, beregnet 236 kw Det temperaturafhængige varmeforbrug aflæses som hældningen på linien. Der kan således udledes et varmetab på 249,6 kw hvor det tilsvarende dimensionerende varmetab er 236 kw. I tabel 5.2 er vist det aflæste fjernvarmeforbrug sammen med rumvarmeforbruget i lejlighederne både de aktuelle aflæsninger og de tilsvarende korrigerede forbrug for normalåret. Lejlighederne har således et årligt forbrug på 646,4 MWh ud af et samlet fjernvarmeforbrug på 1116,3 MWh eller ca. 58%. Det resterende forbrug på 470 MWh går derfor til det varme brugsvand og til opvarmning af kælder og butikker samt varmetab i distributionen. Varmeforbruget til opvarmning af det varme brugsvand inkl. tab i cirkulation er fundet til 235 MWh ( se afsnit 4.Varmt brugsvand), hvor det kan forventes, at solvarmen dækker 88 MWh. For 1995 kan der opstilles følgende balance: Rumvarme lejligheder 646 MWh Varmt brugsvand (235MWh-88MWh) 147 MWh Kælder og butikker 323 MWh Sum, svarende til fjernvarmeforbrug (tabel 5.2) 1116 MWh Solvarme (tabel 5.2) 88 MWh 12

13 Table 5.2. Aflæst og korrigeret varmeforbrug i 1995, registreret i CTS-anlægget FjV FjV,kor Lejl Lejl,kor SOL SOL,kor I Temp MWh MWh MWh MWh KWh kwh KWh/m² C jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec FjV FjV,kor Lejl. Lejl,kor SOL SOL,kor I Temp. Aflæst fjernvarmeforbrug Korrigeret fjernvarmeforbrug Målt varmeforbrug til lejlighederne Korrigeret varmeforbrug til lejlighederne, normalåret Målt solvarme tilført lager Korrigeret solvarme tilført lager, normalåret Målt solindfald Målt udelufttemperatur. Fordelingen af varmeforbruget er vist grafisk i figur 5.4. For 1995 svarer fordelingen til tabel 5.2. I er der antaget et forbrug på 94 kwh/m² svarende til figur 3.1 og solvarme, brugsvand og butikker + kælder er uændret fra I er der taget udgangspunkt i et forbrug på 158 kwh/m² ( figur 3.1) og en fordeling af brugsvand og butikker + kælder svarende Det ses af figur 5.4 at det årlige varmeforbrug i lejlighederne er reduceret fra 1006 MWh og til 460 MWh (46 kwh/m², år). Samtidigt påregnes fjernvarmeforbruget til varmt vand nedsat fra 235 MWh og til 147 MWh (15 kwh/m², år) på grund af bidrag fra solvarmeanlægget, svarende til en reduktion på 37,5%. Ialt er det årlige fjernvarmeforbrug til opvarmning og varmt vand ændret fra 1241 MWh ( ) og til 607 MWh ( ), svarende til 61 kwh/m², år i fjernvarmeforbrug til lejlighederne. Dette er ekstremt lavt i forhold til erfaringstal fra VKO vedrørende fjernvarmeforbrug for denne type bygninger. 50% har et gennemsnitligt årsforbrug på 140 kwh/m² og de 25% bedste har et gennemsnitligt årsforbrug på 102 kwh/m². Den samlede reduktion i fjernvarmeforbruget til lejlighederne fra 1241 MWh og til 607 MWh svarer til en 51% reduktion i fjernvarmeforbruget. Altså et pænt resultat set i forhold til målet om en reduktion i fjernvarmeforbruget på 50-60% i forhold til normalt. 13

14 solvarme brugsvand butikker+kælder lejl MWh Figur 5.4. Fordelingen af fjernvarmeforbruget i ejendommen før og efter renoveringen baseret på målinger (tallene i figuren er i MWh/år). De gennemførte forbedringer har primært haft betydning for varmeforbruget i boligerne. Af figur 5.4 fremgår det, at varmeforbruget i lejlighederne er faldet 54% fra årene til årene Det er en markant forbedring som skyldes: Udvendig facadeisolering i gården. Udskiftning af vinduer til super lavenergi vinduer. Ventilation med varmegenvinding i alle lejligheder. Transparent solvæg. 14

15 6. Solvarme Der er installeret solvarme som supplerende varmekilde til det varme brugsvand. Der er monteret 240 m² solfanger på taget, hvilket giver 3.2 m² pr. lejlighed og en solvarmelagertank på 7 m³ i kælderen. Solfangeren er tagintegreret (se figur 6.1) hvor tagsten er fjernet og der er lagt et fast undertag med tagpap. Herpå er der lagt isolering absorber og yderst et glasdæklag. Figur 6.1.: Foto af tagintegreret solfanger under opbygningen, fabrikat Batec s/s. Solvarmeanlæggets ydelse er målt, som den energi som tilføres lagertanken fra solfangeren. Målingerne af solfangerens ydelse er vist i figur 6.1 hvor månedlige ydelser er vist som funktion af månedlig solindfald. Der er fundet følgende sammenhæng mellem ydelse og solindfald: Qsol = * I kwh/m²/måned hvor Qsol = måned ydelse fra solindfald, kwh/m²/måned. I = solindfald på vandret, kwh/m²/måned. 15

16 Solvarmeanlæggets virkningsgrad kwh/m2/måned y = x MWh/m²/måned Figur 6.1: Månedlig sammenhæng mellem solindfald og solvarmeanlæggets ydelse. Figur 6.1 giver forholdet mellem solfangerens ydelse og solindfaldet. Benyttes dette forhold sammen med refernceårets vejrdata kan ydelsen beregnes svarende til normalåret. Det giver en årlig ydelse på 88 MWh og med et solfangerareal på 240 m² svarer det til 366 kwh/m². Solfangeren er placeret i gården på tre tagflader med hver sin orientering, øst, vest og syd. Det har tilsyneladende ikke haft indflydelse på ydelsen, hvor en ydelse på 366 kwh/m² må siges at være tilfredsstillende, og anlægget tilhører klassen af bedre solvarmeanlæg. Der var oprindeligt påregnet en årlig ydelse på 160 MWh, men det var også med et tilsvarende større solfangerareal. 16

17 7. Ventilation med varmegenvinding Der er etableret ventilation med varmegenvinding i alle lejligheder (se figur 7.1).. Figur 7.1.: Ventilationsanlæg med modstrøms varmegenvinding er installeret i gang over nedhængt loft, fab. TemoVex. Et enkelt anlæg er målt ved temperaturen før og efter aggregatet. Der er gennemført 2 serier af målinger, hvor den første viste en meget lav virkningsgrad, som skyldes et tilstoppet udsugningsfilter. Filtrene blev så skiftet, og målingen gentaget, og disse målinger er gengivet i figur 7.2 med et væsentligt bedre resultat. 17

18 30 25 Afkøling T2: udsugning 20 T4:Tilført luft Temp. 15 T3:afkast 10 5 Opvarmning T1:udeluft feb96-4.mar96 Figur 7.2.: Temperaturen før og efter genvindingsaggregat. Ventilationsaggregatets temperaturvirkningsgrad kan findes af følgende formel. Med målingerne fra figur 7.2 fås en gennemsnitlig virkningsgrad på 82%. C η = ( T T ) friskluft 4 1 = 82% C ( T T ) min 2 1 Der kan således konstateres en høj virkningsgrad svarende til fabriksoplysninger. Energibesparelsen ved at anvende varmegenvind svarer derfor til forventningerne. Det gælder dog kun hvis filtrene er rene, og det samlede luftskifte ikke er større end nødvendigt. 18

19 8. Solvæg I gården er der på den sydlige facade monteret en solvæg. Solvæggen dækker kun en del af facaden svarende til den del som er mest solbeskinnet. På fotoet herunder kan skyggen svagt ses til venstre, hvor den følger fint grænsen mellem solvæggen og den almindelige mur. Solvæggen består yderst af et glasdæklag og herefter et lag med transparent isolering og en luftspalte mellem den transparente isolering og muren. Muren er en massiv mustensmur med varierende tykkelse fra 600 øverst til 350mm nederst. Det samlede areal af solvæggen er 178m². Figur 8.1.: Foto af solvæg og med solfanger på tag. Solvæggen absorberer solindstrålingen og opvarmer den bagvedliggende mur og nedsætter dermed transmissionstabet. Derudover forvarmes ventilationsluften ved at friskluften suges ind gennem solvæggen forneden og passerer mellem den transparente isolering og muren op til et friskluftindtag til en bolig. Herfra går luften videre til et genvindingsaggregat i boligen. Ialt 12 lejligheder får forvarmet friskluften i solvæggen, således at der er ca. 15 m² solvæg for hver af disse lejligheder. Om sommeren, på solrige dage, er der risiko for overophedning. Derfor er der monteret et spjæld, som kan regulere indblæsningstemperaturen til boligen ved at blande luft fra solvæggen med uopvarmet friskluft, se figur

20 Figur 8.2.: Principdiagram af genvindingsanlæg med forvarmning af friskluften i solvæggen. Målepunkterne er vist ved punkterne 1-4. Foruden disse temperaturer er udeluften, solindfaldet på vandret og indblæsningsluften målt via CTS anlægget. I tabel 8.1 er dagsmiddelværdier af temperaturer før og efter genvindingsaggregat, udetemperaturen og solindfaldet samt en beregnet energi svarende til forvarmningen af udeluften inden genvindingsaggregatet. Energitilskud fra solvæggen er fundet ved: dq = V * Cp* ρ*( T1 Ta)* 24 / 3600 dq = *( T1 Ta) * 24 [kwh/dag] (1) Hvor V = friskluftskifte, 126 m³ pr. time T1= temperaturen af udeluft før genvinder Ta= udetemperaturen 20

21 Tabel 1.: Dagsværdier af målinger. Ta: omgivelsernes temperatur ( C), I: globalstråling på vandret (Wh/m²), dq: forvarmning af udeluft (kwh/dag). T1 T2 T3 T4 Ta I dq Ved hjælp af lineær regression er det muligt at finde sammenhængen mellem opvarmningen af udeluft som funktion af udetemperaturen og solindfaldet. Der er fundet følgende sammenhæng: hvor dq = * Ta * I Ta: gennemsnitlige udelufttemperatur pr. dag I: solindfald på vandret pr. dag, W/m²/dag Korrelationen mellem målte og beregnede værdier er vist i nedenstående figur

22 Beregnet Målt Figur 8.3. korrelation mellem målte og beregnede værdier for forvarmningen af udeluften i solvæggen. Forvarmningen skyldes dels tilskuddet fra solen og dels en genindvinding af væggens transmissionstab. Det temperaturafhængige led i ovenstående ligning svarer til den del af varmetabet gennem muren, som genanvendes ved opvarmning af udeluften. Med stigende udetemperatur falder opvarmningen af udeluften. Det sidste led i ligningen giver bidraget fra solen som stiger ved øget solindfald. Beregnes den samlede årlige forvarmning af udeluften ved at bruge ovenstående formel og referenceåret for vejrdat fås en årlig ydelse på 2500 kwh/lejlighed. Det er ikke hele denne varmemængde som kan udnyttes. Fratrækkes 3 sommermåneder fås en forvarmning af udeluften på 1900 kwh pr. lejlighed. Det samlede solvægsareal er 178 m² som deles af 12 lejligheder. Det giver en ydelse pr. kvm. solvæg på 128 kwh/m² hvoraf det direkte bidrag fra solen er en tredjedel eller ca. 42 kwh/m². Udeluftens forvarmning sker ved hjælp af solvarme og ved at genvinde vametabet gennem muren. Figur 8.4 viser bidraget fra hver sin del. Solens bidrag optræder primært om foråret og om sommeren og genvundne varmetab især om vinteren. Det aktuelle anlæg har foruden forvarmningen også varmegenvinding, dvs. der er 3 forhold som medvirker til forvarmning af udeluften. Ud fra målingerne er der udledt følgende størrelser for de 3 forskellige bidrag (der er ikke medtaget 3 sommermåneder): Ventilation med varmegenvinding 14.6 kwh/m² Genvinding af varmetab 9.8 kwh/m² Solvarme 4.8 kwh/m² Bidraget fra solvæggen og fra ventilationsanlægget med varmegenvinding er altså her af samme størrelsesorden - 14,6 kwh/m² eller 1900 kwh/lejlighed om året. 22