Ladda ner presentationen
2
Värmeenergi och energifönster
Lite teori och mer verklighet
3
Innehållsförteckning
Vad är energi - lite teori Begrepp - definitioner Värmeförluster o. U-värde - hus o. fönster Beteckningar - energi, effekt, U-värde m.m. Värmekalkyler - energibesparing Fönster resp. glas - olika U-värden Förbättring av värmeisolering - glas och gas
4
Begrepp U-värde kWh Watt olja lågemission gradtimmar solenergi
kärnkraft U-värde olja solenergi kWh g-faktor lågemission
5
Kilowatttimme 1 kWh 300 m (70 öre) Volvo 1200 kg
6
Förbrukning En normal dator i 8 timmar = 1 kWh
7
Kilowattimmar glödlampan effekt (Watt) 60 x x tid (timmar, h) 24 = =
= = energi (kilowattimmar, kWh)
8
Energijämförelser 1 m3 eldningsolja = 10 000 (1 l = 10 kWh)
1 ton stenkol = 1 m3 eldningsolja = (1 l = 10 kWh) 1 kg kärnbränsle = 1 m3 naturgas = 1 m3 brännved = 1 ton frästorv = Wh = 1 kWh Wh = 1 MWh (megawattimme) Wh = 1 GWh (Gigawattimme) Wh = 1 TWh (Terrawattimme)
9
Energiförbrukning Medelförbrukning i en villa , 4 personer / år
(totalt – kWh)
10
Termodynamikens grundsatser
Energi kan inte skapas eller förintas …… men dock omvandlas till andra former. t ex E = m x c2 (Einstein) 2. Tryck och temperatur söker alltid sitt lägsta jämviktsläge …… d.v.s ”värme går till kyla”
11
Värmeförluster i hus Fönster 35 % Ventilation 15 % Tak 15 %
Ytterväggar 20 % Fönster 35 % Golv o. källare 15 %
12
Värmeförluster genom fönster 1
Vägg Ledning Strålning Kalla sidan - Varma sidan + Strömning (konvektion)
13
Värmeförluster genom fönster 2
vanl. 2-glas ”energi” 2-glas Strålning 2/3 1/5 Ledning + Konvektion 1/3 4/5
14
U-värde (k-värde) W/m2 oC
”Värmemängd (effekt) som passerar 1 m2 per timme vid temperaturskillnad 1grad” (värmegenomgångskoefficient) 1 m2 + 20grader + 19 grader W/m2 oC
15
Celsius - Kelvin W/m2 oC (C = Celsius) eller W/m2 K (K = Kelvin)
( 0oC = 273 K eller oC = 0 K)
16
Glaskonstruktioner Glaskonstruktioner Enkelglas 4 D4-12 4 + 4
D T4-12 Dubbelruta Kopplat ”1 + 1” Kopplat ”2 + 1” Trippelruta
17
U-värde för fönster, exempel
Fönstertyp o. glasning U-värde, W/m2 oC 1-glas ,8 2 – glas 2,8 Dubbel isolerruta, D ,7 Treglas, kopplat 1,8 Trippel isolerruta, T ,9 Trippel isolerruta´SuperEnergi 1,3
18
Beräkning - mätning A. Datorsimuleringsprogram: FRAME resp. VISION
Beräkning enligt europanormer (-standard) EN karm/båge: FRAME, THERM, COBRU, HEAT EN glasdelen: VISION, WINDOW Krav: Auktoriserad beräknare (godk. av Sveriges Provningsinst) B. Provning i laboratorium - ”Hot Box metoden” Mätning enligt ISO-standard EN ISO Krav: Certifierat laboratorium (certifierad av Swedac)
19
Isothermbild i FRAME Elitfönster AB Window EFH Bottom sill
ISOTHERMS PLOT Temperatures Inside : +20 degrees Outside : +/- 0 degrees Steps: 1 degree +/- 0 degrees + 20 degrees 17 degrees 0 degrees
20
Hot-Box metoden Varm sida + Kall sida - Provfönster Baffel Fläkt
Area: 3,17 m2 Djup: 0,45 m Baffel Fläkt Cellplastvägg, 15 cm Datalogger m.m.
21
Värmeförlust 1 Exempel: Inomhustemperatur: + 20 grader
Utomhustemperatur: grader Temperaturskillnad (Δ T ): grader Fönsterstorlek : x 12 M Fönstrets yta (A): ,44 m2 Fönstrets (2-glas) U-värde (U): ,7 W/m2 oC Värmeförlusten i Watt = Δ T x A x U
22
Värmeförlust 2 Förlusten för 2-glasfönstret:
35 x 1,44 x 2,7 = 136 Watt Förlust för SuperEnergifönster: 35 x 1,44 x 1,3 = 65 Watt
23
Gradtimmar 1 Temperaturskillnaden x uppvärmningstiden (timmar)för varje ort Exempel: Innetemp = grader Medeltemp ute = grader Uppvärmn. tid = 7 månader Gradtimmar: (20 + 4) x 7 x 30 x 24 =
24
Gradtimmar 2 Karesuando 178 000 Piteå 144 600 Mora 130 800
Stockholm Göteborg Växjö Ystad
25
Fönsterbyte 1,9 TWh = ½ Barsebäcksreaktorn 1,9 milj småhus
eluppvärmda byte från 2-glas till SuperEnergifönster 1,9 TWh = ½ Barsebäcksreaktorn
26
Beräkning 1 Förutsättningar: Småhus i Sverige 1,9 miljoner
40 % eluppvärmda hus Total fönsteryta/hus m2 Genomsnittl. antal gradtimmar i Sverige Bef. fönster U-värde 2,8–2,0 W/m2K 2,3 W/m2K U-värde Superenergifönster 1,3 W/m2K U-värdessänkning 1,0 W/m2K
27
Beräkning 2 Eluppvärmda småhus 760 000 x 23 x 100 000 x 1,0 =
= Wh d. v. s. 1,75 TWh (Barsebäcks ena reaktor = 4 TWh)
28
Beräkning 3 Alla småhus + alla lägenheter
( x x 9) x x 1,0 = Wh d. v. s. 6,3 TWh (Barsebäcks ena reaktor = 4 TWh)
29
Energiförlust !! Summan av värmeläckaget genom alla fönster i bostäder i Sverige motsvarar den totala producerade energin i två kärnkraftverk !!
30
Värmeförlust 3 Förutsättning: Norrköping: 100 000 gradtimmar
Standard 2-glasfönster: U = 2,7 SuperEnergifönster: U = 1,3 Värmeförlusten genom; standardfönstret SuperEnergifönstret 2,7 x 1,44 x ,3 x 1 44 x = 389 kWh = 187 kWh
31
Värmebesparing 1 Standardfönstret 389 kWh SuperEnergifönstret 187 kWh
Skillnad kWh Elpris: öre/kWh :-/år Normalvilla med 15 st fönster m2 fönsteryta besparing ca 2450:- / år
32
Värmebesparing 2 25 m2 fönster i en villa i mellansverige
förluster genom fönster, el i kWh
33
Värmebesparing 3 25 m2 fönster i en villa i mellansverige
förluster genom fönster, el i kronor ( -:70/kWh)
34
Värmebesparing 4 25 m2 fönster i en villa i mellansverige
förluster genom fönster, olja i m3
35
Värmebesparing 5 Olja, l/m2 kWh/m2 Norra Skandinavien 2,0 14
Årlig besparing per m2 fönster för sänkning av U-värdet med 0,1 W/m2K Olja, l/m2 kWh/m2 Norra Skandinavien 2,0 14 Mellersta Skandinavien 1,4 11 Södra Skandinavien 1,0 7
36
Energiräknaren www.elitfonster.se
Vinst vid byte till Elit SuperEnergi fönster med U = 1,3 W/m2K Uppgifter: A. Gamla fönsterts U-värde (lista) B. Ortens gradtimmar (lista) C. Total fönsteryta i huset D. Energipriset för el eller olja (lista) Formel: U-värde – 1,3 x gradtimmar x fönsteryta x energipriset
37
Synpunkt Ingen tror på beräkningar, utom de som har gjort dem.
Alla tror på mätningar , utom de som genomfört dem.
38
Kopplat fönster Vägg Karm Ytterbåge Innerbåge Enkelglas Isolerruta
Kalla sidan - Varma sidan +
39
Värmeläckage
40
LE-glas LE - glas Selektiva glas
lågemisson (emission, ε = utstrålning) eller Selektiva glas väljer ut långvågig (infra-) strålning
41
LE - beläggningar Hårdbelagda glas - direkt i floatprocessen
- metalloxider - hårdare än glas - lågt emissionstal, ε ~0,15 Mjukbelagt glas separat process (sputtering) - metaller - repkänsligt - extra lågt emissionstal, ε ~0,04
42
Belagt glas (LE-glas) Ucg = U-värde för glas (cg = glasmitt)
43
Belagt glas (LE-glas) Samma Ucg -värde, men mindre solenergitransmission (g-faktor)
44
Belagt glas (LE-glas) Värmesprickor !!!
45
Solenergi och ljus Solenergitransmission (total): g – faktor
(värmetillförsel) Ljustransmission: LT, % (ljusinsläpp)
46
Egenskaper hos LE-glas
U-värde Solenergi, Ljus, U (k) g-faktor LT Hårdbelagt glas B. Mjukbelagt glas C. Vanligt glas
47
Tysk glasreklam ”wer k sagt muss auch g sagen”
48
Positioner för glasytor
Kalla sidan - Varma sidan +
49
”Energigaser” S.k. inerta gaser (tunga) som minskar konvektionen.
Finns i luft till < 1%. Alltså helt miljövänliga. Ej radioaktiva ! Glasavstånd för maximal effektivitet med 1 st LE-glas Dubbelruta Trippelruta Argon Krypton Xenon
50
Glasavstånd/U-värde i isolerrutor
51
U-värde glas Ucg = U-värde för glas (cg = glasmitt)
Ucg för T = 1,90 Ucg för T4-12 med Argon = 1,82 Ucg för T4-12 med LE = 1,26 Ucg för T4-12 med LE + Argon = 1,03
52
Glaskonstruktioner U-värde, W/m2 K Enkelglas 5,7 2,7 2,8 Dubbelruta
1,8 1,9 Dubbelruta Kopplat ”1 + 1” Kopplat ”2 + 1” Trippelruta
53
Fönstrets delar Karm Glasrand Båge Glasmitt
54
Fönstrets del - U-värden
55
Fönstrets ytandelar Karm + båge ca 31 % Glasrand ca 18 %
Glasmitt, ca 51 % 12 x 12 M
56
Fönstrets totala U - värde
Sammanvägt resultat: 31 % av 1,6 = 0,50 51 % av 1,0 = 0,51 18 % av 1,5 = 0,27 __________________ Summa: ,28 W/m2K, Vilket alltså är hela fönstrets U - värde
57
Fönstrets verkliga U - värde
Alltså !! * U – värde avser storlek 12 x 12 M * U – värdet för HELA fönstret, ej för glaset ( ny fönsterstorlek ”på gång”)
58
U-värde olika fönsterstorlekar
Höjd Bredd 480 1,67 1,62 1,59 1,58 1,56 1,55 680 1,63 1,54 1,49 1,46 1,44 1,43 880 1,61 1,50 1,44 1,40 1,38 1,36 1080 1,59 1,47 1,41 1,37 1,34 1,32 1280 1,58 1,45 1,38 1,34 1,31 1,29 1480 1,58 1,44 1,37 1,32 1,29 1,26
59
Komforttemperatur +15,1 ± 0 º C +20 º C +17,3 Standardruta T4-12
Super Energiruta T4-12 +17,3
60
Komforttemperatur +10,8 - 20 º C +20 º C +14,7 Standardruta T4-12
Super Energiruta T4-12 +14,7
61
Energimyndigheten Statens Energimyndighet, STEM, Eskilstuna
”Välj rätt fönster” = lista på fönster med låga U-värden och bra solljustransmission (g-faktor) och bra ljustransmission (LT) NYTT !! EU-projekt = ”rating – system” ~ energisnåla kylskåp
62
EWERS European Window Energy Rating System Nytt EU-projekt
Gradering av energiegenskaperna för fönster ex. vis med grönt rött eller A G grading = a x U-värde + b x g-värde + c x luftläckage
63
Solvärme Maximal solvärme !! Total solenergitransmission = g-faktor
g > 0,52 ( 52 % ) enl STEM
64
Ljus Maximalt ljus !! Total solljustransmission = LT
LT > 0,63 ( 63 %) enl STEM
65
Fönstermontage Bottningslist Luftspalt Fogmassa Min.ulldrev
Kalla sidan - Varma sidan +
66
Boverket BBR 2002 Ujust = Ukorr - 3
Ujust = U-värde fönster (justerat) Ukorr = U-värde fönster med korrigering för köldbryggor o. springor 3 = avdrag med hänsyn till solinstrålning Fönsterorientering 3 ___________________________________ SO - SV 1,2 SO - NO, 0,7 SV - NV 0,7 NO - NV 0,4 Okänd 0,7 Exempel: Ujust = 1, ,7 = 0,6 W/m2K
67
Tätningar Påverkar energibalansen Huvudtätning Ljudtätning Dammfilter
68
Glasavstånd Ger ”lite extra” förbättring Ökat glasavstånd
69
Trä/alum.fönster Sämre värmeisolering Alum.bekl. Alum.ytterbåge
70
Isolerrutan Metallprofil Värmeläckage Förseglings-massa ”Köldbrygga”
Stora problembarnet
71
Utvändig kondens Glasyta Ytterglaskondens (ibland isbildning)
FÖRUTSÄTTNINGAR Lågt glasU-värde Luftfuktighet ute Fri exponering ute
72
Kondens 3. Fritt mot himlen (iskyld rymd med – 100/200 grader)
1. Lågt glasU-värde 2. Hög luftfuktighet Vanligast på västkusten o. i sydsverige
73
Kondens 1. Lågt glasU-värde 2. Hög luftfuktighet
74
Kondens 1. Lågt glasU-värde 2. Hög luftfuktighet
75
Kondens 1. Lågt glasU-värde 2. Hög luftfuktighet
76
Argumentation Bra energibesparing Oskadligt för fönstret
Sällan förekommande, sensommar-höst Syns bara på efternatten o. morgonen Byte till standardfönster garanterar ej kondensfrihet
77
Slutkläm 2 Theory is when you know everything, but nothing works.
Practice is when everything works, but no-one knows why. Here we combine theory and practice. Nothing works and no-one knows why
Liknande presentationer
© 2024 SlidePlayer.se Inc.
All rights reserved.