Jak precyzyjnie obliczyć zapotrzebowanie energetyczne budynku?

Jak precyzyjnie obliczyć zapotrzebowanie energetyczne budynku?

Precyzyjne obliczenie zapotrzebowania energetycznego budynku to kluczowy element planowania efektywnego systemu grzewczego oraz oszacowania przyszłych kosztów eksploatacji. W artykule przedstawimy kompleksowe metody obliczeniowe oraz najważniejsze czynniki wpływające na bilans energetyczny obiektu.

Czym jest zapotrzebowanie energetyczne budynku?

Zapotrzebowanie energetyczne to całkowita ilość energii niezbędnej do prawidłowego funkcjonowania budynku [2]. Obejmuje ono energię potrzebną do ogrzewania, chłodzenia, przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz oświetlenia. To kluczowy parametr wpływający na koszty eksploatacji i komfort użytkowania obiektu [3].

Metody obliczania zapotrzebowania energetycznego

Istnieją dwie podstawowe metody obliczania zapotrzebowania na energię w budynku:

Metoda uproszczona

Ta metoda opiera się na wykorzystaniu ogólnego wskaźnika zapotrzebowania na ciepło [1]. Jest on uzależniony od:
– rodzaju budynku
– jakości izolacji
– roku budowy

Wskaźniki różnią się znacząco w zależności od standardu energetycznego budynku. Dla nowoczesnych, energooszczędnych obiektów przyjmuje się wartości 40-50 W/m², natomiast starsze budynki mogą wykazywać wskaźniki nawet 100-120 W/m² [1].

Metoda szczegółowa

Jest to bardziej zaawansowane podejście, uwzględniające:
– straty ciepła przez przegrody zewnętrzne
– straty związane z wentylacją
– współczynniki przenikania ciepła poszczególnych elementów

W metodzie szczegółowej stosuje się wzór: Q = U × A × ΔT, gdzie [1]:
– Q oznacza straty ciepła
– U to współczynnik przenikania ciepła
– A to powierzchnia przegrody
– ΔT to różnica temperatur

Kluczowe parametry w obliczeniach

Współczynnik przenikania ciepła (U)

Współczynnik przenikania ciepła to fundamentalny parametr określający szybkość przenikania ciepła przez przegrodę budowlaną [1]. Dla przykładu, współczynnik U dla nowoczesnej ściany zewnętrznej wynosi około 0,2 W/m²K [1].

Bilans energetyczny

Bilans energetyczny budynku stanowi sumę wszystkich strat i zysków energii [4]. Uwzględnia on:
– straty przez przegrody zewnętrzne
– straty związane z wentylacją
– zyski od nasłonecznienia
– zyski od urządzeń wewnętrznych

Systemy techniczne i ich wpływ

Wbudowane systemy techniczne mają znaczący wpływ na całkowite zapotrzebowanie energetyczne budynku [2]. Obejmują one:
– system ogrzewania
– system chłodzenia
– instalację ciepłej wody użytkowej
– system oświetlenia

Roczne zapotrzebowanie na energię pomocniczą dla systemów technicznych wynosi średnio około 14 kWh/rok [2].

Praktyczne wskazówki dotyczące obliczeń

Przy obliczaniu zapotrzebowania energetycznego należy uwzględnić:
– różnicę temperatur między wnętrzem a otoczeniem (standardowo przyjmuje się 20°C) [1]
– powierzchnię użytkową budynku
– jakość izolacji termicznej
– sprawność systemów technicznych

Dla przykładu, dom o powierzchni 150 m² przy wskaźniku 70 W/m² będzie potrzebował około 10 500 kWh energii rocznie [1].

Źródła:
[1] https://www.viessmann.pl/pl/blog/miesieczny-koszt-klimatyzacji-ile-wynosi-i-jak-mozna-go-obnizyc.html
[2] https://www.prawo.pl/akty/dz-u-2014-888,18107130.html
[3] https://www.technika-grzewcza-sklep.pl/blog/jak-obliczyc-zapotrzebowanie-cieplne-mieszkania-domu.html
[4] https://science.materialybudowlane.info.pl/wp-content/uploads/2022/03/14-18.pdf