Jak dosáhnout na vyšší třídu v PENBu - část 1.

V tomto článku si názorně ukážeme, jak lze pomocí hodinových klimadat pro konkrétní lokalitu u výpočtu PENBu snížit měrnou potřebu tepla na vytápění pro dosažení 20 kWh/m2 podmínky NZÚ, zvýšit výpočtovou úsporu primární energie nebo dosáhnout vyšší třídy energetické hospodárnosti. Povíme si také o výhodách a nevýhodách těchto lokálních klimadat, i o tom, ve kterých lokalitách má smysl je využít.

Úloha klimatických dat v energetickém hodnocení

V našich geografických podmínkách budovy spotřebují energii primárně na vytápění. K spotřebě přispívají čím dál tím větší mírou i systémy chlazení a úpravy vlhkosti – jejich účelem je nás aktivně chránit před venkovními podmínkami vytvářením teplotně a vlhkostně stabilního vnitřního prostředí. V budovách přibývají i systémy pro výrobu elektrické energie z energie venkovního prostředí, jakými jsou například fotovoltaiky.

Klimatická data představují záznam podmínek venkovního prostředí, a proto hrají klíčovou roli ve výpočtu energetické náročnosti budovy. Klimadaty pro výpočet PENBu (průkazu energetické náročnosti budovy) se rozumí: digitální soubor hodinových hodnot meteorologických parametrů popisujících dlouhodobé klima. Jde o tzv. referenční klimatický rok (RKR) / dlouhodobý průměr, který musí obsahovat minimálně tyto meteorologické parametry:

• Teplota vzduchu – data venkovních teplot umožňují vyhodnotit spotřebu energie na vytápění a chlazení z důvodu tepelných ztrát a zisků přes obálku budovy, i spotřebu energie na vytápění a chlazení venkovního vzduchu přiváděného do budovy větracím systémem.
• Sluneční záření – data slunečního záření umožňují určit množství solárních zisků, které v otopné sezóně snižují spotřebu energie na vytápění, a v létě zvyšují spotřebu energie na chlazení. Umožňují určit i množství elektrické energie vyprodukované fotovoltaikou.
• Relativní vlhkost vzduchu – data vlhkosti vzduchu umožňují stanovit spotřebu energie na vlhkostní úpravu vzduchu přiváděného do budovy větracím systémem.
• Rychlost větru – data rychlosti větru pomáhají vyhodnotit spotřebu energie na vytápění a chlazení z důvodu tepelných ztrát a zisků způsobených infiltrací přes obálku budovy.

Pro výpočet PENBu jsou důležitá i data o užívaní budovy a její technických parametrech. V tomto článku se jimi nebudeme zabývat.

Zdroje klimatických dat pro výpočet PENBu

Vyhláška o energetické náročnosti budov č. 264/2020 Sb. paragraf 4 odstavec 1 stanoví: „V budovách nebo zónách s chlazením, úpravou vlhkosti nebo s výrobou elektrické energie se výpočet provede s intervalem nejvýše jedné hodiny.“ Pro naplnění této povinnosti nechal stát vytvořit jednotný soubor hodinových klimadat, avšak zatím neukládá za povinnost jej použít, ale umožňuje využít i klimadata z jiných zdrojů.

Pro výpočet PENBu jsou tak k dispozici dva zdroje hodinových klimadat:

• Stát – poskytuje jednotná klimatická data pro celou republiku zdarma. Jde o data dlouhodobého průměru z meteorologické stanice Dukovany pro období 2004–2018 (Dukovany RKR 2004-2018).

• Komerční subjekty – poskytují klimatická data dlouhodobého průměru pro lokalitu posuzované budovy za poplatek. Takovými subjekty jsou:
  • Online služba MeteoInsight – umožňuje objednat klimadata pro adresu posuzované budovy přes online formulář nebo emailem. Cena dat se pohybuje v stovkách Kč. Při objednávce přes formulář je dodáni dat v řádu několika minut, při objednávce emailem do několika hodin.
  • Národní meteorologické ústavy – umožňují objednat klimadata z nejbližší meteostanice výměnou emailů. Cena dat se pohybuje v tisících Kč. Dodáni dat je v řádu týdnů.

Jednotná hodinová klimadata pro celou republiku – výhody a nevýhody

Výhody:

• Klimatická data jsou zdarma
• Jejich použitím nic nezkazíte – neboť se jedná o státem vytvořený soubor dat.

Nevýhody:
Jednotná klimatická data v mnoha okresech:

• Nadhodnocují potřebu energie na topení – tím, že podhodnocují solární zisky a venkovní teplotu vzduchu v otopné sezóně
• Celoročně podhodnocují množství elektrické energie vyrobené fotovoltaikou – tím, že podhodnocují množství slunečního záření.

Jednotná hodinová klimadata pro celou republiku – výhody a nevýhody

Výhody:

• Klimadata pro lokalitu budovy umožňují v mnoha okresech vypočítat:
  • Nižší a zároveň reálnější potřebu energie na topení
  • Vyšší a zároveň reálnější množství elektrické energie vyrobené fotovoltaikou.
• Data pocházejí ze zdrojů vysoké kvality:
  • Online služba MeteoInsight – poskytuje meteorologická data založená na měření družic Evropské kosmické Agentury a americké NASA
  • Národní meteorologické ústavy – poskytují data z profesionálních meteorologických stanic.
• Data lze jednoduše získat a nahrát do výpočetního programu:
  • Online služba MeteoInsight – umožňuje objednat klimadata pro adresu posuzované budovy vyplněním online formuláře, na základě kterého jsou data do několika minut automaticky připravena a zaslaná na email uživatele ve formátu do výpočetního programu. Video ukázku objednaní dat naleznete zde, a jejich nahrání do programu Energetika zde.

Nevýhody:
Lokální klimadata jsou zpoplatněna. Ceny se pohybují v rozsahu stovek až tisíců korun:

• Online služba MeteoInsight – hodinová data RKR / dlouhodobého průměru stojí 900 Kč.
• Národní meteorologické ústavy – neuvádějí na svých stránkách konkrétní cenu dat. Sdělili, že cena se odvíjí od časové náročnosti zpracovaní dat a může se pohybovat v rozmezí 2500 – 4500 Kč.

Výpočet PENBu s klimadaty pro konkrétní lokalitu vs. s jednotnými klimadaty

Na příkladu rodinného domu si ukážeme rozdíly ve výsledcích výpočtu PENBu při využití klimatických dat pro konkrétní lokalitu a jednotných klimadat pro celou republiku. Data konkrétní lokality jsme získali pro lokalitu Nemocnice Břeclav. Tuto lokalitu jsme zvolili kvůli její blízkosti k Dukovanům, odkud pocházejí jednotná data.

Ve výpočtu jsme neměnili technické parametry ani uživatelské profily budovy, pouze klimatická data.

Výsledek:

• Snížení měrné potřeby tepla na vytápění pod 20 kWh/m² – podmínka NZÚ
  Měrná potřeba tepla na vytápění v rodinném domě je:
  • 14,2 kWh/m² – výpočet s klimadaty pro konkrétní lokalitu (Nemocnice Břeclav)
  • 23,0 kWh/m² – výpočet s jednotnými klimadaty pro celou republiku.

• Vyšší úspora primární energie díky vyšší produkci fotovoltaiky a vyšším solárním ziskům
  Primární energie z neobnovitelných zdrojů v rodinném domě je:
  • 28,5 kWh/(m²*rok) – výpočtem s klimadaty pro konkrétní lokalitu (Nemocnice Břeclav) byla dosažena výroba FVE: 2010 kWh/rok a solární zisky v otopné sezóně: 5380 kWh/rok
  • 43,5 kWh/(m²*rok) – výpočtem s jednotnými klimadaty pro celou republiku byla dosažena výroba FVE: 1666 kWh/rok a solární zisky v otopné sezóně: 3994 kWh/rok.

• Zlepšení energetické třidy na přikladu rodinného domu bez rekuperace
  Klasifikační energetická třida v rodinném domě je:
  • A: 42,4 kWh/(m²*rok) – výpočet s klimadaty pro konkrétní lokalitu (Nemocnice Břeclav)
  • B: 60,8 kWh/(m2*rok) – výpočet s jednotnými klimadaty pro celou republiku.

Ve kterých lokalitách má smysl využít lokální klimadata?

Porovnali jsme klimadata od MeteoInsight pro okresní města s jednotlivými klimatickými daty pro celou republiku. Výsledkem je mapa okresů, ve kterých lokální klimadata umožňují vypočítat nižší spotřebu energie na topení a vyšší produkci solárních systémů v otopné sezóně. Jde o tyto okresy:

Ujistěte se, že budou lokální klimadata přínosem pro Vaše energetické hodnocení ještě před jejich koupou. Vyžádejte si zdarma porovnání hodinových klimadat pro adresu posuzovaného objektu s jednotnými klimatickými daty na: info@meteoinsight.com.

Shrnutí

Na výpočtu PENBu jsme si ukázali, že použití klimatických dat pro konkrétní lokalitu posuzované budovy umožňuje snížit měrnou potřebu tepla na vytápění, zvýšit úsporu primární energie a dosáhnout vyšší třídy energetické hospodárnosti, tím, že v uvedených okresech s nimi lze vypočítat nižší spotřebu energie na topení a vyšší produkci elektrické energie z fotovoltaiky.

Lokální klimatická data pocházejí z kvalitních zdrojů, jakými jsou družicová měření a profesionální meteorologické stanice, a zároveň pomáhají mnohém lépe stanovit skutečnou spotřebu energie budovy. Lze je jednoduše získat výměnou emailů nebo vyplněním online formuláře, na jehož základě jsou data do několika minut automaticky připravena a zaslána na email uživatele.

Jejich nevýhodou oproti jednotným datům pro celou republiku je, že jsou poskytována za poplatek. Nicméně v MeteoInsight eliminujeme riziko koupi lokálních klimadat pro účely PENBu tím, že Vám je zdarma porovnáme s jednotnými daty před zakoupením. Porovnání si můžete vyžádat na: info@meteoinsight.com.

Pokud by ste si chtěli vyzkoušet lokální hodinová klimatická data, můžete si je zdarma stáhnout přes online službu MeteoInsight.