Jahresenergieverbrauch von Warmwasser-Anlagen Energiepraxis-Seminare 2005 vom AWEL
Auftraggeber Teilnehmer Nutzer Rechenmethode Anstoss durch das BfE: Anteil Energieverbauch für WW nimmt zu! Pendant zu sia 380/1 gesucht! Bedarf berechnen und Anlagen optimieren! sia380/1 sia380/4 sia380/? bzw. 385 thermische Energie für Gebäudehülle Lüftung Warmwasser als Standard elektrische Energie für Klima Lüftungsanlagen Beleuchtung Geräta Warmwasseranlagen keine Berechnungsmethode vorhanden Auftrag zur Entwicklung einer Rechenmethode Typische Anwender sind Energieberater und HLK-Planer 2
Stellenwert Rechenmethode Beispiel zum Stellenwert des Energiebedarfs für WW: Neubau Mehrfamilienhaus in MINERGIE-Standard mit Gasfeuerung: MINERGIE-Grenzwert = 42kWh/m 2 a Nutzungsgrad kond. Gaskessel = 0.95 Wärme zum Verteilen = 40kWh/m 2 a Anteil WW, sia 380/1-Standard = 21kWh/m 2 a Anteil zur Verfügung Heizung = 19kWh/m 2 a Der Nutzungsgrad von WW-Anlagen schwankt stark Wohnen Verwaltung Qv= 20...200% Qww=100% Verluste Nutzenergie Qv=20...1000% von Qww Qww=100% 3
Stellenwert Resultate aus einer Messkampagne in Deutschland Rechenmethode Q ww =3.8 Q ww =0.8 4
Zapfprofile WOHNEN Durchflussmenge [l/min] 10 8 6 4 2 -Fr / Zapfprofil der Durchschnittswohnung, Küche 0 00:10 03:10 06:10 09:10 12:10 15:10 18:10 21:10 Durchflussmenge [l/min] 10 8 6 4 2 0 00:10 -Fr / Zapfprofil der Durchschnittswohnung, Bad/Dusche 03:10 06:10 09:10 12:10 15:10 18:10 21:10 Durchflussmenge [l/min] 10 8 6 4 2 0 00:10 -Fr / Zapfprofil der Durchschnittswohnung, Lavabo 03:10 06:10 09:10 12:10 15:10 18:10 21:10 5
Mengenbilanz Durchschnittswohnung Das Projekt: Zapfprofile WOHNEN Liter WW pro Tag 140 120 100 80 60 40 20 0 Wochentag Sa So Bad/Dusche Küche Lavabo Unterscheidung nach Wohnungstyp 350 Liter WW pro Tag 300 250 200 150 100 50 0 kleine Wohnung Durchschnittswohnung grosse Wohnung Wochentag Sa So 6
Berechnung Q WW + Nutzenergie aus Zapfstellen Wohnungstyp Anzahl Whg. Spararmaturen Q WW Q WW + + Verluste Anschlussleitungen Länge Zapfungstyp Leitungstyp Verluste Verteiler Anz. Abgänge isoliert/nicht isoliert warm gehalten / auskühlend Z Q WW Q WW + Verluste warmgehaltene Verteilung Anz. Abgänge isoliert/nicht isoliert warm gehalten / auskühlend Verluste Speicher Anzahl Volumen Dämmschicht Qualität der Anschlüsse ext./int. W.-Tauscher Wärmebedarf an Speicher pro Woche [kwh/w] 7
Berechnung Jan. Feb. März April Nov. Dez. Jahr Anz. Tage 31 28 31 30 30 31 365 Ferientage 0 7 0 0 0 0 x Einheitswochen 4.4 3.0 4.4 4.3 4.3 4.4 Q WW 678 459 678 656 656 678 7525 Q V.vert.k 353 239 353 342 342 353 3920 Q V.AB 1179 798 1179 1141 1141 1179 13078 Q V.vert.w 40 36 40 39 39 40 469 Q V.Sp 95410 86177 95410 92332 92332 95410 1123372 E input.sp 97659 87710 97659 94509 94509 97659 1148365 Nutzungsgrade Endenergie fdghijswräoiknmk vckymdfoijjd cvbn Arbeitszahlen 0.90 0.85 0.75 fdghijswräoiknmk vckymdfoijjd cvbn 2.5 3.5 4.5 Q erneuerbar mn +mv 8
Grundrisse MFH Zurlinden, UG Das Projekt: Pläne Wärmeerzeugung und Verteilung lange Verteilleitungen Zirkulation 9
Pläne Grundrisse MFH Zurlinden, EG grosszügige Wohnung für ein oder zwei Personen Verbrauchstyp "kleine Wohnung" 2 WW-Zapfstelle in Küche 2 WW-Zapfstellen 2 Lavabo Bad und Dusche separat 10
Grundrisse MFH Zurlinden, 1.OG Das Projekt: Pläne grosszügige Wohnung für ein oder zwei Personen Verbrauchstyp "kleine Wohnung" 2 WW-Zapfstelle in Küche 2 WW-Zapfstellen 2 Lavabo Bad und Dusche separat 11
Grundrisse MFH Zurlinden, 2.OG Das Projekt: Pläne 2-geschossige 5-Zi-Wohnung Verbrauchstyp "grosse Wohnung" WW-Zapfstelle in Küche, vom 3.OG erschlossen WW-Zapfstellen Lavabo im WC, vom 3.OG erschlossen 12
Grundrisse MFH Zurlinden, 3.OG Das Projekt: Pläne 2-geschossige 5-Zi-Wohnung Verbrauchstyp "grosse Wohnung" WW-Zapfstelle Bad 2 WW-Zapfstellen Lavabo in Bad und Dusche WW-Zapfstelle Dusche 13
Pläne Grundrisse MFH Zurlinden, 4.OG 2-geschossige 5-Zi-Wohnung Verbrauchstyp "grosse Wohnung" WW-Zapfstelle Bad 2 WW-Zapfstellen Lavabo in Bad und Dusche WW-Zapfstelle Dusche 14
Grundrisse MFH Zurlinden, DG Das Projekt: Pläne 2-geschossige 5-Zi-Wohnung Verbrauchstyp "grosse Wohnung" WW-Zapfstelle in Küche 15
Eingabe der Anlage in EXCEL-TOOL Auswertung 16
Jahresbilanz MFH Zurlinden Das Projekt: Auswertung [kwh] 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Jan. Feb. Wärmebedarf an Speicher März April Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez. QWW QV.vert.k QV.Verteiler QV.vert.w QV.Sp Jahresnutzungsgrad η = 0.6 = Q E WW input 17
spez. Wärmebedarf für Warmwasser 120 Vergleich mit sia 380/1 [MJ/m2a] 100 80 60 40 20 37 65 36 44 0 75 0 1 2 3 Nutzwärme Verluste 1. MFH Zurlinden: 2 x "kleine Wohnung", 2 x "grosse Wohnung" 2. MFH Zurlinden: 2 x "kleine Wohnung", 2 x "durchschnittliche W." 3. sia 380/1 Standardwert für MFH 18
Bericht fertigstellen: Beschreibung der Rechenmethode für Wohnnutzung Nutzung Schule und Sportanlagne Verwaltung Programmierung eines Benutzer-Tools Testmarkt Weiterentwicklung Dimensionierung Speichergrösse und Heizleistung Überarbeitung sia 385 Harmonisierung / Anwendung EN-Normen 19
Dimensionierungsmodul Speichergrösse und Heizleistung Liter kummuliert 400 350 300 250 200 150 100 20 15 10 5 Energie [kwh] 50 0 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 grosse Whg. Samstag Energieinhalt Speicher Beispiel: Speichergrösse 150 Liter Heizleistung 5kW WW-Reserve 40% 20