Περίληψη
Η χρήση της ενέργειας βρίσκεται σήμερα στο επίκεντρο των περισσότερων ανθρώπινων δραστηριοτήτων, ενώ πολλά από τα περιβαλλοντικά προβλήματα των σύγχρονων κοινωνιών έχουν ως σημείο αναφοράς τις τεχνολογίες παραγωγής και χρήσης ενέργειας. Ο κτιριακός τομέας καταναλώνει το 40% της συνολικά καταναλισκόμενης ενέργειας σε Ευρωπαϊκό επίπεδο (Οδηγία 2010/31/ΕΕ). Στην προσπάθεια ανάσχεσης αυτής της κατάστασης, η εξοικονόμηση ενέργειας τόσο στον κτιριακό τομέα όσο και σε άλλους τομείς δραστηριότητας αποτελεί στόχο πρωτίστης σημασίας και απαραίτητο συστατικό κάθε σύγχρονης ενεργειακής πολιτικής.
Η ιδέα για τα κτίρια μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης προέκυψε από την ανάγκη για μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης και των παραγόμενων εκπομπών CO2 στον κτιριακό τομέα, καθώς και από την αντίληψη ότι τα κτίρια μπορούν να καλύψουν τις ενεργειακές τους ανάγκες από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι να διερευνηθεί η μετατροπή υφιστάμενης μονοκατοικίας σε κτίριο σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας, εξετάζοντας παραμετρικά διάφορα σενάρια εξοικονόμησης ενέργειας και εφαρμογής Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας.
Η διπλωματική εργασία απαρτίζεται από τρία μέρη. Στο πρώτο μέρος γίνεται βιβλιογραφική επισκόπηση στην ενεργειακή κατάσταση που επικρατεί στην Ελλάδα, εστιάζοντας στον κτιριακό τομέα και ιδιαίτερα στις κατοικίες, καθώς και στη νομοθεσία που ισχύει. Επίσης γίνεται εκτενής αναφορά στα κτίρια σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας και συγκεκριμένα στα βήματα που ακολουθούνται για το σχεδιασμό τους, στις σχεδιαστικές παραμέτρους που λαμβάνονται υπόψη, στα δομικά στοιχεία, στα τεχνικά συστήματα για θέρμανση, ψύξη, αερισμό, ζεστό νερό χρήσης, εναλλακτικά συστήματα παραγωγής ενέργειας υψηλής απόδοσης και στο φωτισμό.
Στο δεύτερο μέρος πραγματοποιείται η ενεργειακή, παραμετρική ανάλυση υφιστάμενης κατοικίας στην πόλη του Αγρινίου. Πρόκειται για μια υφιστάμενη μονοκατοικία, θερμικά απροστάτευτη, με έτος κατασκευής το 1979, πριν τον Κανονισμό Θερμομόνωσης Κτιρίων. Στη συνέχεια ερευνάται η βέλτιστη ενεργειακή αναβάθμιση της κατοικίας και προτείνονται παρεμβάσεις που θα συμβάλλουν στην εξοικονόμηση ενέργειας και στη βελτίωση των συνθηκών θερμικής - οπτικής άνεσης, λαμβάνοντας υπόψη και οικονομικές παραμέτρους.
Από τα αποτελέσματα της ενεργειακής ανάλυσης της κατοικίας και της εφαρμογής των σεναρίων για την ενεργειακή της αναβάθμιση και τη μετατροπή της σε κτίριο σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας, εξάγονται συμπεράσματα (μέρος Γ΄) τόσο ως προς την εξοικονόμηση ενέργειας, όσο κι ως προς το αρχικό κόστος επένδυσης, το λειτουργικό κόστος καθώς και την περίοδο αποπληρωμής. Αναδεικνύονται οι βέλτιστες λύσεις, που μπορούν να εφαρμοσθούν και σε άλλες μονοκατοικίες. Η χρήση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) και συστημάτων εξοικονόμησης ενέργειας (ΕΞΕ) έχουν μια σχετικά μικρή περίοδο αποπληρωμής για τα αμόνωτα κτίρια και συμβάλλουν στην εξοικονόμηση πρωτογενούς ενέργειας και στη μείωση εκπομπών CO2 σε μεγάλο βαθμό σε υφιστάμενες μονοκατοικίες.
Abstract
Energy use is currently at the heart of most human activities, and many of the environmental problems of modern societies have as their point of reference energy production and use technologies. The building sector consumes 40% of the total energy consumed at European level (Directive 2010/31/EU). In an effort to curb this situation, energy savings in both the building sector and other areas of activity is an objective of primary importance and a necessary component of any modern energy policy.
The idea for zero energy buildings has emerged from the need to reduce energy consumption and CO2 emissions in the building sector, as well as from the notion that buildings can cover their energy needs from renewable energy sources.
The aim of this dissertation is to investigate the conversion of an existing house into a nearly-zero energy consumption one, looking at parametric scenarios of energy savings and implementation of Renewable Energy Applications.
The dissertation consists of three parts. In the first part, there is a literature review of the energy situation in Greece, focused on the building sector and especially on dwellings, as well as on existing legislation. There is also an extensive reference to almost zero-energy buildings and the required steps to design them, the design parameters taken into account, the building components, the technical systems for heating, cooling, ventilation, hot water, alternative high efficiency power generation systems and lighting.
In the second part, an energy parametric analysis of an existing residence in the city of Agrinio takes place. It is an existing detached house, thermally unprotected, constructed in the year of 1979, before the Building Thermal Insulation Regulation. The optimal energy upgrade of the dwelling is investigated and scenarios are looked into that will help to save energy and improve the thermal and visual comfort conditions, taking also into consideration financial parameters.
From the results of the energy analysis of the house and the application of the scenarios for its energy upgrading and its conversion into a nearly zero-energy building (nzeb), conclusions are drawn (third part) regarding energy savings as well as the initial investment cost, the operating cost and the payback period. The optimum solutions are put forward, which can be applied to other detached houses. The use of Renewable Energy Sources (RES) and Energy Saving techniques with a relatively small payback period for uninsulated buildings contribute to saving primary energy and reducing CO2 emissions to a large extent in existing detached houses.
Περιέχει 72 πίνακες και 2 σχήματα.
