Image
Image

Računske simulacije

Ponujamo storitev analize toplotnih obremenitev stavb ("energetsko modeliranje") s programsko opremo TRNSYS in ESP-r, kakor tudi simuliranje obnašanja različnih časovno odvisnih in stacionarnih sistemov, tudi v povezavi s CFD simulacijami.

Programska oprema ESP-r je raziskovalni simulacijski program, ki omogoča točno analizo toplotnih obremenitev (toplotnih izgub in toplotnih dobitkov) stavb. V podatkovni bazi ima širok nabor gradbenih materialov z vsemi termo-tehničnimi lastnostmi, ki omogočajo zelo natančen opis različnih konstrukcij. V naboru ima vključene tudi vse standardne materiale, ki so predpisani s slovenskimi uredbami. Poleg tega ima v podatkovni bazi širok nabor stekel z realnimi podatki. Za analizo toplotnih obremenitev se uporabljajo realni urni podatki vremena ali standardno meteorološko leto.


Simulacijsko okolje TCAE vključuje pakete oziroma module za numerično dinamiko tekočin TCFD, za strukturne simulacije trdnin TFEA, za kompleksnejšo optimizacijo in avtomatizacijo simulacijskih procesov TOPT, za simuliranje akustike TCAA in za pripravo numerične mreže TMESH.

  • Programska oprema TRNSYS je izredno fleksibilno, grafično zasnovano programsko orodje, ki se ga uporablja za simuliranje obnašanja različnih prehodnih (nestacionarnih oziroma časovno odvisnih) in stacionarnih sistemov. Je validirano okolje za vrednotenje termičnega odziva stavb. Za analizo toplotnih obremenitev se uporabljajo realni urni podatki vremena ali standardno meteorološko leto (SML), ki vsebuje urne podatke večletnega povprečja vremena za izbrano lokacijo za vsako uro v letu.

Sistem, ki ga obravnava TRNSYS, je sestavljen iz niza komponent, ki so med seboj povezane. Na primer: tipičen sistem s sprejemnikom sončne energije je sestavljen iz sprejemnika sončne energije (SSE), hranilnika energije, dogrelnika, črpalke in temperaturnih zaznaval. Ker je sistem sestavljen iz posameznih komponent, ga je smiselno simulirati v taki obliki, z upoštevanjem vseh lokalnih karakteristik posameznih komponent.

Modularna zasnova paketa zmanjša kompleksnost preučevanja celotnega sistema na preučevanje več manjših sklopov sistema v želeni smeri. Tako preučevan sistem rešuje diferencialne enačbe, ki opisujejo posamezno komponento v odvisnosti od robnih pogojev, ti pa so lahko rešitev diferencialnih enačb prejšnje komponente.

Ko so komponente sistema izbrane in zanje obstaja matematični model, moramo konstruirati diagram poteka informacij. Diagram poteka informacij je shema informacij, ki tečejo v in iz posamezne komponente.

V simuliranih sistemih lahko uporabimo tudi povratne informacije. To pomeni, da bi lahko denimo uporabili izhodno temperaturo iz SSE in spreminjali masni pretok skozi SSE v odvisnosti od razlike temperatur pred in za SSE.

Konvergenca posameznih modelov je vedno kontrolirana s preverjanjem zaporednih približkov odvisne spremenljivke.

Za dobro simulacijo s programskim paketom TRNSYS je potrebno natančno poznati fizikalne lastnosti modeliranega sistema in posamezne parametre elementov ter natančno poznati program in posamezne komponente. Za modeliranje posameznih elementov, ki jim lahko detajlno določimo lastnosti, in preko povezav celega sistema poskrbi program sam, vendar je potrebno natančno poznati okolje, njegove zakonitosti in omejitve.

S programskim paketom TRNSYS lahko analiziramo tudi toplotne obremenitve (toplotnih izgub in toplotnih dobitkov) stavb, pri čemer jih lahko povežemo tudi s sistemi v stavbi. Za analizo toplotnih obremenitev se uporabljajo realni urni podatki vremena ali standardno meteorološko leto (SML), ki vsebuje urne podatke večletnega povprečja vremena za izbrano lokacijo za vsako uro v letu.


Termografija

Termografija je nekontaktna metoda merjenja temperature. Pri stavbah tako lahko merimo temperaturo zunanjih ali notranjih površin stavbe. 

Termografski pregledi

Termografske preglede izvajamo tako v sklopu razširjenega energetskega pregleda stavbe ali samostojno z namenom točnega merjenja površin stene, odkrivanja anomalij (toplotnih mostov) ali kontrole kakovosti izvajalcev gradbenih del.

Za izvajanje termografije praviloma uporabljamo vrhunsko termografsko kamero FLIR E95.
Kamera vsebuje tudi digitalno kamero in ima temperaturno območje od -20 °C do +1500 °C. Kamera ima IR resolucijo kar 464 x 348 pikslov in ima toplotno ločljivost 0,04 °C pri 30 °C. Merilna točnost je ± 2°C ali ± 2% merjene vrednosti.


Za zahtevnejše dele objekta izvedemo termografijo tudi z dronom DJI Mavic 3T. Dron ima integrirano tudi 48 MP digitalno kamero in ima temperaturno območje od -20 °C do +500 °C. Kamera ima IR resolucijo 640 x 512 pikslov in ima toplotno ločljivost 0,05 °C pri 30 °C. Merilna točnost je ± 2°C ali ± 2% merjene vrednosti.

Image
Image

Termografija je nekontaktna metoda merjenja temperature. Tako jo lahko pri stavbah apliciramo na zunanji ali notranji površini stavbe. Z interpretiranjem in analizo prikaza toplotne oziroma termokamere lahko hitro opazimo anomalije na površini sten (toplotni mostovi, poškodovana ali slaba izolacija, nezadostna zrakotesnost, pojav vlage, odkrivanje poškodb v sistemih s toplo vodo) in na podlagi dobljenih termografov ocenimo stanje objekta in načrtujemo morebitne sanacije in ukrepe.


Termografija zunanjosti se izvaja ob ustreznih vremenu v hladnem obdobju leta, ko je stavba ogrevana in je temperaturna razlika med notranjim ogrevanim prostorom in zunanjostjo ustrezna. Notranjo termografijo je možno opraviti praktično kadarkoli in je skoraj neodvisna od zunanjih vplivov.

Termografske preglede izvajamo v sklopu razširjenega energetskega pregleda stavbe ali samostojno z namenom odkrivanja anomalij ali kontrole kakovosti izvajalcev gradbenih del.

Pojem termografija zavzema infrardečo termografijo, termalne slike in termalne video posnetke. Termografske kamere zaznajo infrardeče elektromagnetno sevanje (okoli 9000 – 14000 nanometrov). To sevanje nato pretvorijo v slike, ki jih imenujemo termogrami oziroma termografi. Glede na teorijo sevanja črnega telesa, vsi objekti s temperaturo nad absolutno ničlo, sevajo infrardečo svetlobo in prav zaradi tega jih lahko s pomočjo termografske kamere vidimo tudi brez vidne svetlobe. Količina infrardečega sevanja, ki jo seva posamezen objekt, se povečuje s temperaturo, kar se na termografskih posnetkih vidi kot variacija temperature. Na podlagi temperaturne variacije se lepo vidijo razlike med toplimi telesi in hladno okolico, ki se nato uporabijo za uspešno termografsko analizo.

Termovizija je sistem, ki prikazuje sliko sevanja objekta. Ta sistem je bil najprej razvit v vojaške namene, ki se je kasneje pričel uporabljati v civilne namene. Danes se termovizija najpogosteje uporablja kot sinonim za vizualizacijo temperatur, termografija pa za natančno merjenje površinskih temperatur. Pri tem je potrebno poudariti, da za kakovostno termografijo ni dovolj le dobra oprema, ampak je kakovostna izvedba možna le ob hkratni določitvi veliko vplivnih parametrov (emisivnost merjenih površin, sevanje neba in drugih vremenskih pogojev).


Energetski pregledi

Namen energetskega pregleda je ocena stanja rabe energije v stavbi, pregled sistemov, naprav ter ostalih porabnikov, priprava možnih ukrepov za zmanjšanje rabe energije, ocenitev možnosti za izvedbo, oceniti prihranke energije in ovrednotiti ukrepe z vidika stroškovne učinkovitosti. Glede na namen in obseg del lahko energetske preglede razvrstimo v tri skupine: 


Preliminarni pregled 

Predstavlja najbolje enostavno obliko energetskega pregleda. Preliminarni pregled zajema enodnevni obisk podjetja oziroma stavbe in pridobitev osnovnih podatkov o rabi energije, zbranih s pomočjo vprašalnika. Na podlagi tega se izdela analiza primernih ukrepov.

Poenostavljeni energetski pregled 
Se priporoča za preproste in lahko razumljive primere. 

Razširjeni energetski pregled 
Pri tem pregledu se opravi natančna analiza podjetja oziroma stavbe. Zavzema natančno zbiranje podatkov o rabi energije (vsaj za obdobje treh let). Na podlagi podatkov in izračunov se nato ponudi analizo izbranih ukrepov za učinkovito rabo energije. Za posamezne ukrepe se določijo prihranki energije in stroški ter vračilni rok investicije. Oceni se tudi pozitivne vplive ukrepov na okolje in izdela prednostni seznam predlaganih ukrepov. 

Z razširjenim pregledom dobi lastnik stavbe natančen pregled nad možnimi organizacijskimi in tehničnimi ukrepi ter prioritetno listo izvajanja le-teh. Tehnični ukrepi so osnova za pripravo potrebne investicijske in tehnične dokumentacije. S primernim načrtovanjem izbranih investicij lahko zagotovimo kvalitetno posodobitev in vzdrževanje zgradbe s tehničnega vidika ob hkratnem zmanjšanju rabe energije v stavbi.


Energetsko upravljanje

Osnovni cilji energetskega upravljanja oziroma energetskega managementa so učinkovito zmanjševanje rabe energije oziroma zmanjševanje stroškov za energijo, izboljšanje kakovosti okolja ter posledično tudi zdravja prebivalstva. Vpeljava energetskega managementa v občini predstavlja zadolžitev »energetskega managerja« za izvajanje dejavnosti tako na področju občinskega energetskega načrtovanja kot tudi na področju učinkovite rabe energije v stavbah, ki so v lasti ali upravljanju občine ter s tem dosledne implementacije lokalnega energetskega koncepta občine. Energetski manager je zadolžen za vzpostavitev učinkovitih organizacijskih in tehničnih ukrepov, ki pripomorejo k zmanjševanju vseh stroškov za energijo. Prvi ukrep, v sklopu organizacijskih ukrepov energetskega managementa, je vzpostavitev energetskega knjigovodstva, ki je za vse javne objekte s površino večjo od 500 m2 od leta 2010 tudi zakonsko obligatorno. Energetsko knjigovodstvo predstavlja vzpostavitev pregleda nad stanjem rabe in stroškov za energijo v objektu, posledično pa je na voljo tudi podlaga za spremljanje in nadzorovanje stroškov za energijo ter za odkrivanje tehničnih in organizacijskih pomanjkljivosti, ki vplivajo na pretirano rabo energije. 

Prva posledica spremljanja rabe energije in stroškov je racionalnejše obnašanje uporabnikov stavbe (prepogosto odpiranje oken, vrat, nepravilna regulacija ogrevalnega sistema, ne ugašanje luči …), možnost določanja ekonomsko in energetsko učinkovitih investicijskih ukrepov, nenazadnje pa lahko stavbe primerjamo z drugimi stavbami podobne dejavnosti in se sistematično lotimo odkrivanja organizacijskih in tehničnih vzrokov za morebitno preveliko rabo energije. 

Energetsko knjigovodstvo ob pravilni uporabi lahko zmanjša rabo energije do 15 % in doseže zelo hitro vračilno dobo uvedbe


Energetsko svetovanje občanom

V občinah lahko vzpostavimo energetsko svetovalnico, kjer nudimo strokovna, brezplačna in neodvisna svetovanja občanom na področju učinkovite rabe energije v gospodinjstvih.

Pomembno je da se najprej izvede vse možne ukrepe za znižanje rabe energije preden se lotimo velikih investicij. Tako so lahko že ukrepi, kot so optimizacija ogrevanja, pravilno prezračevanje in ugašanje luči, pripomorejo k zmanjšanju rabe energije tudi do 10 %.

Če pa ste že v fazi planiranja večjih investicij, vam lahko svetujemo o toplotni zaščiti stavb, izbiri ustreznih oken in zasteklitve ali pa o izbiri, regulaciji in zamenjavi ogrevalnega sistema in naprav. Pomagamo pri vrednotenju izračunov za izbiro ustreznega energenta za ogrevanje ter drugo.