Energetické hodnotenie okien
Energetické hodnotenie okien je nástrojom pre selekciu okien a dverí predovšetkým pre užívateľov budov, výrobcov okien a čiastočne projektantov. Výpočtová metóda založená na európskom hodnotiacom systéme EWERS (European Windows Energy Rating System)1 umožňuje hodnotenie okna ako výrobku na základe údajov z preukazovania zhody. Pre spotrebiteľa spočívajú prínosy energetického štítkovania okien v jednoduchom, zrozumiteľnom a kvalifikovanom odhade napríklad pri návrhu alebo dodatočnom zlepšovaní domu alebo bytu. Výrobca zasa nájde prínos v podpore energeticky efektívnych výrobkov. Absencia jednotnej metódy a kontroly výsledkov bez rozlíšenia vhodných a menej vhodných výrobkov totiž spôsobuje na trhu chaos.
Transparentná konštrukcia pri tepelnej ochrane budovy spôsobuje kvantitatívne najväčšie hustoty tepelných tokov v zimnom období a v letnom období sa môže stať hlavným zdrojom neželaných a nadmerných tepelných ziskov. Dnešné pokrokové technológie nových transparentných konštrukcií a prvkov zmenili stavebno-fyzikálne vlastnosti výrazným spôsobom. Pokrokové technológie a inovácie umožnili umiestniť na trh výrobky, ktoré majú zvyčajne:
– nízkoemisné a selektívne zasklenia
– dvoj a viacnásobné izolačné zasklenia
– plynové výplne inertnými plynmi
– rozličné dištančné dištančné profily zasklení (hliník, oceľ a s „teplým okrajom“)
– tepelno-technicky inovované rámové konštrukcie
– zasklenia s rozličnou priepustnosťou slnečného žiarenia
– inovované materiály na tesnenie škár
– vetranie pomocou samoregulačných klapiek, vetracích štrbín
Existujúce hodnotiace systémy
– garančné štítky (ekologické štítky) udávajú záruku, že výrobok vyhovuje dopredu stanoveným kritériám2,
– porovnávacie štítky uvádzajú energetické vlastnosti výrobkov ponúkaných na trhu3, pričom obsahujú podrobnejšie informácie ako ekologické štítky,
– informačné štítky uvádzajú technické charakteristiky výrobku.
Tepelná bilancia okna
– UW súčiniteľ prechodu tepla okna,
– gW celková priepustnosť slnečnej energie oknom,
– LW referenčná prievzdušnosť okna.
Bilančná rovnica má tvar:
(1)
kde
qW je tepelná bilancia v kWh/m2,
ηg – faktor využitia tepelných ziskov [-],
Gsol – celková dopadajúcej energia slnečného žiarenia na zvislú plochu okna vo vykurovacom období v kWh/m2,
θi – je priemerná vnútorná teplota miestnosti (v mieste osadenia okna) v °C,
θe – je priemerná vonkajšia teplota počas vykurovacej sezóny v °C,
t – dĺžka vykurovacej sezóny v hod.
Rovnica (1) sa po určení parametrov použije v tvare:
(2)
kde A a B sú klimatologické koeficienty odvodené z klimatických údajov lokality a z tepelno-technických vlastností referenčnej budovy. Celkovú priepustnosť slnečnej energie oknom gW so zohľadnením netransparentných častí okna možno definovať nasledovne:
(3)
kde
gg – je celková priepustnosť slnečnej energie zasklenia podľa STN EN 410,
Ag – plocha zasklenia v m2,
AW – celková plocha okna v m2.
Pre okná a dvere sa vzduchová prievzdušnosť určuje postupom podľa STN EN 1026. Zvyčajne sa udáva objemovým tokom Q v m3/(m2.h) alebo m3/(m2.s) pri definovanom tlakovom rozdiele napríklad 100 Pa. Tento objemový tok vzduchu sa prepočíta na tepelný tok spôsobený daným tlakovým rozdielom. Musí sa vyjadriť v rovnakých jednotkách ako je hodnota súčiniteľa prechodu tepla. Ak je vzduchová prievzdušnosť Q uvedená v m3/(m2.s), potom referenčná prievzdušnosť LW do rovnice (1) sa vyjadrí:
(4)
kde PF je faktor, ktorým sa prepočítava prievzdušnosť definovaného tlakového rozdielu na priemerný tlak.
Pri príprave hodnotenia tepelnej bilancie okien treba urobiť nasledovné kroky:
1. výber reprezentatívnych klimatických údajov územia. Na účely tejto normy sa použijú klimatické údaje z národnej prílohy STN EN ISO 13 790. Uvažujú sa:
– priemerné mesačné teploty a
– dopadajúca energia slnečného žiarenia na zvislú plochu.
2. Výpočet potreby tepla na vykurovanie referenčnej budovy na odvodenie parametrov súvisiacich s tepelno-technickými vlastnosťami budovy v ktorej je hodnotené okno. Referenčná budova musí splniť požiadavky na tepelno-technické vlastnosti konštrukcií stien, strechy a podláh podľa STN 73 0540.
Združenie ENEROkno
– v prvom roku členstva min. 20 % objemu vyrábaných alebo predávaných okien a vonkajších dverí označených energetickou značkou združenia
– v druhom roku členstva min. 50 % objemu vyrábaných alebo predávaných okien a vonkajších dverí označených energetickou značkou združenia
Vzor energetického štítku je uvedený na obrázku.
Poďakovanie: Tento príspevok vznikol s podporou grantovej výskumnej úlohy VEGA 1/3324/06
Literatúra:
1 Save Contract 4.1031/Z/00-030 Interin project report, 2002
2 LOWE, R., ORESZCYN, T., OLIVIER, D.: Window Energy Performance Rating. BFR Council, 2002
3 Ecolabelling of windows. Criteria document 2001 – 2005, Nordic Ecolabelling
4 ISO/CD 18292 Energy performance of fenestration systems – Calculation procedure,
5 Šallai, E.: Energetický hodnotiaci systém otvorových konštrukcií v klimatických podmienkach SR. Doktorandská diz. práca. SvF STU Bratislava, 2006
Prof. Ing. Ivan Chmúrny, CSc.
Autor pôsobí na Stavebnej fakulte STU v Bratislave
