BEREAL BEREGNET VS. FAKTISK ENERGIFORBRUG NYT VÆRKTØJ TIL UNDERSØGELSE AF BYGNINGSPERFORMANCE - FORECAST OG ANALYSE STEFFEN PETERSEN ASSOCIATE PROFESSOR STP@ENG.AU.DK DANVAK DAGEN 5. april 2017 UNI VERSITET
FORVENTET (BEREGNET) VS FAKTISK Fra det virkelige liv Forventet (beregnet) Primær energi [kwh/m 2 pr år] Opvarm: 27.6 El: 23.3 Total: 50.7 Faktisk (målt) Primær energi [kwh/m 2 pr år] Opvarm: 42.4 El: 109.5 Total: 151.9 Forskel Primær energi [%] Opvarm: +54 El: +370 Total: +200 Du lovede mig et lavt energiforbrug! 2
Primary energy use [kwh/m 2 per year] KORRIGERET BEREGNING VS FAKTISK FORBRUG 90 80 70 Petersen S. and Hviid C.A. The European Energy Performance of Buildings Directive: Comparison of calculated and actual energy use in a Danish office building. 1st IBPSA-England Conference. Loughborough, England. 2012 71,2 66 60 50 50,7 40 30 33 29 20 10 0 19 16 14 11 9 10 12 12 8 9 2 2 0,5 0,5 0,5 Space heating* Hot tap water* Ventilation Cooling Other services Lighting Total Actual energy use Calculated energy use Corrected calculated energy use Middelværdi: 7% afvigelse mellem målt og korrigeret beregning Worst case afvigelse er 20 % Konklusion: mere realistiske input til std beregning vil lukke noget af hullet
BEREAL LUK HULLET MELLEM BEREGNET OG FAKTISK FORBRUG Det endelige produkt af en serie af ELFORSK-støttede projekter: Del 1: Energisyndere i byggeriets faser http://www.elforsk.dk/elforsk/projekter/projectsearch/projektinfo.aspx?proji=344-035 Del 2: Energisyndere i lavenergibyggeri http://www.elforsk.dk/elforsk/projekter/projectsearch/projektinfo.aspx?proji=345-002 Del 3: BeREAL - luk hullet mellem beregnet energiforbrug (Be10) og det reelle energiforbrug forprojekt http://www.elforsk.dk/elforsk/projekter/projectsearch/projektinfo.aspx?proji=347-032 Del 4: BeREAL - udvikling, test og implementering af add on til Be10 http://www.elforsk.dk/elforsk/projekter/projectsearch/projektinfo.aspx?proji=348-024 4
BEREAL DESIGN/PROJEKTERING Web-baseret værktøj INPUT s Be15 std beregning BeREAL korrektioner (med forslag) Estimeret usikkerhed af input parametre (med forslag) Beregning BeREAL Usikkerhedsberegning (tre-punktestimat) Output s Mere realistisk estimat af bygningens faktiske energiforbrug. En liste over parametre som forbruget er mest sensitive over for.
FORECAST - PRINCIPPET Usikkerhedsanalyse Bygger på tre-punktsestimatet kendt fra successiv kalculation. For hver parameter gives der tre estimater A: Den mest optimistiske værdi (1% fraktil) B: Den mest pessimistiske værdi (99% fraktil) C: Den mest sandsynlige værdi (skal IKKE forveksle med 50% fraktilen) Interval Sandsynlighed 68% 84% 95% 97,5% 99% 99.5%
BE15 STD INPUT VS BEREAL VS FAKTISK Faktisk Be15 std Energibehov 7
BE15 STD INPUT VS BEREAL VS FAKTISK Be15 std BeREAL (korrektion) Faktisk Energibehov 8
KORREKTIONER BEREAL VÆRDIER Beregningskerne (simplificeret fysik) Varmekapacitet Vinduer Infiltration Standardinput (fx at kontor ligestilles med børnehave) Sætpunkter Varmt brugsvand Dette kaldes BeREAL værdier Forfines i takt med faktisk data over tid.
USIKKERHEDER I BE15 Designværdier vs. faktiske værdier (U-værdier, arealer, etc) Design vs. faktisk brugeradfærd (sætpunkter, brugstid, etc) Klimadata (design vs faktisk vejr) 10
DESIGNVÆRDIER VS. FAKTISKE VÆRDIER Et par eksempler på trepunkts-estimater: Ventilationsmængde +/- 10% Tilsmudsning af ventilationsfilter + 100 j/m 3 U-værdi, ydervæg +/- 5% Varmt brugsvand: + 100 / -50 l/m 2 år Der foretages en one-at-the-time Be15 beregning for hver variation, og M, S og V udregnes.
DESIGN VS. FAKTISK BRUGERADFÆRD Et par eksempler på trepunkts-estimater: Normal brugstid/uge +/- 5 timer Diverse brugsfaktorer +/- 0,1 Opvarmningssætpunkt +/- 2 C Der foretages en one-at-the-time Be15 beregning for hver variation, og M, S og V udregnes.
KLIMADATA Beregninger med Be15 vejrdatafiler for en hvilken som helst lokation fra 1970 til lige nu. Fremskrivning af vejr også muligt. Timedata også muligt (meget billigt).
ONLINE VÆRKTØJ BEREAL FORECAST: INPUT
ONLINE VÆRKTØJ BEREAL FORECAST: OUTPUT
BEREAL ANALYSE INPUT s Be15 as built and used beregning BeREAL korrektioner Estimeret usikkerhed af input parametre Faktisk forbrugsdata Faktisk vejrdata Beregning s BeREAL Output s Sammenligning mellem beregnet/forventet og faktisk energiforbrug Forslag til hvorfor de evt. afviger.
BEREAL ANALYSE Be15 as built and used fil korriger. Det er ikke rimeligt at beregningen (eller beregneren) straffes for anderledes brug end forudsat. Ret derfor umiddelbare ændringer i fx brug af varmt brugsvand og anderledes drifttid på ventilation. Faktisk vejrdata det har vi! Faktisk data Opdelt i varme hhv. elektricitet; rumvarme+vbv hhv. elektricitet; rumvarme+vbv hhv. el til lys+el til ventilation+andet? Opløsning: Årsforbrug, månedsforbrug, timeforbrug? Graden af opdeling og opløsning betyder noget for usikkerheden i analysen Detektivarbejde tit nødvendigt. BeREAL vil indeholde fif og triks.
ONLINE VÆRKTØJ BEREAL ANALYSE
BEREAL TILGÆNGELIGT (SNART) Online program: www. app.be15real.dk Dertil kommer en vejrdataservice: Be15 vejrfiler for specifik lokation 30 år tilbage i tiden Vejrdata timeværdier (sol og temp) for specifikke lokationer Vejrudsigter (timeværdier) for specifikke lokationer
STEFFEN PETERSEN ASSOCIATE PROFESSOR STP@ENG.AU.DK UNI VERSITET