Forskning inden for området på DTU Byg - Indvendig efterisolering - Renovering af parcelhuse - Fossilfri varmeforsyning

Transkript

1 Forskning inden for området på DTU Byg - Indvendig efterisolering - Renovering af parcelhuse - Fossilfri varmeforsyning Svend Svendsen Danmarks Tekniske Universitet ss@byg.dtu.dk 5 Marts

2 Indvendig efterisolering Problemer og risici med traditionelle løsninger Resultater fra Maria Harrestrups projekt

3 Energirenovering Stort fokus på at nedbringe eksisterende energiforbrug i ældre bygninger samt opnår øget komfort. Bevaringsværdige bygninger er en udfordring bygningens arkitektoniske udtryk skal bevares Udvendig isolering er ikke en mulighed Hvordan opsætter vi indvendig isolering uden fugtproblemer?

4 Produkter på markedet i dag 2 typer af indvendig isolering: Med dampspærre (på indersiden af isoleringen) Uden dampspærre (kapillaraktive materialer)

5 Kriterier Skimmelsvamp: Murværk: Relativ fugtighed < 80-85% Træ: Relativ fugtighed < 70-75% Råd: Træ: Fugtindhold < 20 vol. % Relativ fugtighed < 85%

6 Løsninger som hidtil er lavet Fuldt isoleret 20cm uisoleret væg over gulvet 20cm uisoleret væg over gulvet/under loftet

7

8 Opsætning af måleudstyr

9 Case studier Med dampspærre

10 Case studie 2 bag isoleringen 24mm isolering λ= W/mK Nordvendt

11 Case studie 2 bjælkeender 24mm isolering λ= W/mK Nordvendt

12 Case studie 3 bag isoleringen 60mm isolering λ= W/mK Syd-vest vendt

13 Case studie 3 bjælkeender 60mm isolering λ= W/mK Syd-vest vendt

14 Case studier Uden dampspærre

15 Case studie 4 bag isoleringen 30mm isolering λ= W/mK øst vendt

16 Case studie 5 bag isoleringen 80mm isolering λ= W/mK vest vendt

17 Case studie 5 bjælkeender 80mm isolering λ= W/mK vest vendt

18 Konklusion Vi kan endnu ikke med sikkerhed sige at det er sikkert at sætte indvendig isolering op. I nogle tilfælde går det fint, mens det i andre er tvivlsomt risiko for at der opstår fugtproblemer

19 Ny type indvendig isolering Indvendig isolering med luftspalte med tør luft Udviklet af ISOVER: RETRO WALL Kontakt: Jessen, Erling - Isover Scandinavia <Erling.Jessen@saint-gobain.com> Undersøgt i laboratoriet af DTU Byg

20 Undersøgelse af indvendig isolering med luftspalte med tør luft Funktioner: Bedre termisk komfort Isoleringen hæver murens overfladetemperatur Mindre varmeforbrug Isoleringen sænker murens U-værdi Sikker mht. fugt og skimmelsvamp

21 Fugtsikker løsning med luftspalte med tør luft mellem isolering og oprindelig ydermur: Holde den relative luftfugtighed lav (75%) ved: indvendige overflader af muren og gulvbjælker, murremme, vinduesplanker

22 Undersøgelse af fugtsikker løsning: Luftspalte med tør luft Analyse og laboratorie test af elementer: 1. Behov for fjernelse af fugt fra væg 2. Luftstrøm 3. Affugter Laboratorietest af samlet system

23 1. Behov for fjernelse af fugt fra væg indvendigt Delphin beregninger af temperaturer og fugt: slagregn, udtørring udvendigt og indvendigt

24 1. Behov for fjernelse af fugt fra luftspalte i isoleret væg Vinter Mur indvendig: 5 C, 50% RF, Mur ved vandfront (20cm): 4.2 C, 100% RF Sommer Mur indvendig: 20 C, 50% RF Mur ved vandfront: 20 C, 100%RF Udtørring = 0.09 g/m 2 h Udtørring = ca 0.6 g/m 2 h

25 2. Luftstrøm 1. Minimal opfugtning af luftstrøm 1.2 m 3 /m 2 h luftstrøm ved 20 C tilført 0.6 g/m 2 h: 50% RF stiger til ca 55% RF Luften er tør nok til at sikre at overfladen er under 75% RF - også ved udløbet

26 2.Luftstrøm 2. Jævn luftstrøm over hele vægfladen ved minimalt tryktab: Kanaler 5 x 10 cm med 7 mm huller pr 50 mm

27

28 2. Luftstrøm Flowmåling med røg i rør

29 2. Luftstrøm Resultater: Jævn luftstrøm ud af kanal med 7mm huller: Kanal fungerer som trykkammer Tryktab over indblæsningshul ca. 1Pa

30 Type: adsorptions affugter Funktion: Luften fra luftspalten blæses gennem roterende skive af porøst materiale med silica gel og affugtes Fugten i skiven udtørres af opvarmet luftstrøm af rumluften Geometri: dybde =10cm Kan indbygges i isoleringen 3. Affugter

31 Affugter test resultater Kapacitet: Luftstrøm: 16m 3 /h svarende til max væg 5m x 2.7m Affugtning ved 5 C : 0.3 g/kg > behov 0.06g/kg Affugtning ved 20 C : 0.6 g/kg > behov 0.4g/kg

32 Test af samlet system

33 Test af samlet system Gasbetonvæg anvendt i stedet for muret væg Placeret i klimakasse udetemperatur : 2 C Luftspalte: 1.2 m 3 /m 2 h, 8 C, 56%RF Rumluft:21 C

34 Relative humidity % 12:00 00:00 12:00 Test af samlet system 00:00 12:00 00:00 12:00 00:00 12:00 Temperature ( o C) 80 Surface temperature and relative humidity RH, A1 RH, A2 RH, B1 RH, B2 T, A1 T, A2 T, B1 T, B2

35 Konklusion Den indvendige isolering med luftspalten med tør luft giver en fugtsikker løsning i laboratoriet Behov for test i typiske prøvelejligheder og derefter i hele bygninger.

36 Energirenovering af parcelhus 5 Marts

37 Energirenovering af parcelhus ENERGY USE OF HOUSE A Measured on house Total energy use 1 kwh/m 2 a year Model in Be10 Energy used for heating kwh/m 2 a year Energy consumption before renovation 173, ,5 Mindre forbrug end beregnet Energy consumption after the renovation 131, ,0 Energy saving due to renovation 42,1 91,5 % % Energy saving due to renovation 24,28 42,3 1 Tag, vinduer, hulmursisolering, vent.vgv Pris: ca 850 tkr 5 Marts

38 Fossilfri opvarmning af bygninger: Fjernvarme baseret på fossilfri spildvarme og VE Varmepumper baseret på el fra vind og sol Behov for: Lavtemperaturvarme i eksisterende bygninger

39 Lavtemperaturfjernvarme Varmeforsyning ved lavest mulige temperaturer (55/25 og højere ved behov) Muligt ved korrekt styring af varmeanlæg Optimal kombination af frem- og returtemperatur: Lav retur: ved varme fra røggaskondens fra træflis Lav frem: ved varme fra varmepumpe og spildvarme

40 Metode Bygningers rumvarmebehov varighedskurve Simuleringsberegning Varmemålererens timeværdier Radiatorernes design varmeeffekt Radiatorernes varmeeffekt som funktion af logaritmisk middeltemperaturdifferens Logaritmisk middeltemperaturdifferens varighedskurve Optimering Kombinationer af mulige frem- og returtemperaturer Mindske nettab og øge effektivitet i varmeproduktion

41 1. Varmebehov varighedskurve for enkelte rum (areal fordelt) Part Load: Varmebehov/ dimensionerende varmebehov

42 2. Radiatorers varmeeffekt Registreret størrelse + radiatorformel Part Load: Radiatoren Varmeeffekt/ Nominel varmeeffekt

43 3. Middeltemperatur differensens varighedskurve (kombi 1,2)

44 4. Optimal frem- og returtemperatur

45 Fossilfrie bygninger i 2035 Nulenergihuse: Lavenergihuse med VE-forsyning Lavenergihuses energiforbrug : Nye bygninger: 20 kwh/m 2 år BR2020-krav Energirenovering: skøn Gennemsnit i dag: VE-varmeforsyning til bygninger: I byer: VE-baseret lavtemperatur fjernvarme Udenfor byer: VE-baseret varmepumpe 5 Marts

46 Konklusion Fossilfrie bygninger kan realiseres i 2035 ved: Nye lavenergibygninger Energirenoverede bygninger Restvarmebehovet kan leveres fra centrale VEbaserede forsyningsløsninger Løsninger til en samlet optimal kombination af energibesparelser og VE-forsyning er en oplagt forretningsmulighed for Danmark 5 Marts