Energie 2016.3: Detailní výpočet produkce elektřiny FV systémem a ověření její využitelnosti v budově

Kategorie » téma: Energie » Obecně

13.09.2016 20.31 | Zbyněk Svoboda | Komentáře: 0 komentářů | Přečteno: 14664x

Třetí letošní aktualizace programu Energie 2016.3 bude již brzy umístěna k volnému stažení na www.kcad.cz.

Jak již nadpis příspěvku napovídá, program byl rozšířen hlavně o možnost detailního výpočtového hodnocení využitelnosti elektřiny vyprodukované fotovoltaickými systémy v budově. Modul potřebný pro tento výpočet bude sice zpoplatněn, ale všechny ostatní nové funkce budou registrovaným uživatelům verze 2016 poskytnuty jako tradičně zcela zdarma... a to včetně detailního výpočtu produkce elektřiny fotovoltaickými systémy s hodinovým krokem.

Výpočet produkce a využitelnosti elektřiny z FV systému s hodinovým krokem
Výpočet produkce a využitelnosti elektřiny z FV systému s hodinovým krokem

Našim uživatelům poskytneme navíc na základě oficiální a námi uhrazené licence ČHMÚ možnost používat bez dalšího omezení ve výpočtech sadu referenčních klimatických dat pro krajská města České republiky.

Detailní přehled všech novinek včetně aktualizace na změnu slovenské normy STN 730540-2/Z1 najdete dále...


Detailní výpočet produkce elektřiny FV systémem

Program Energie umožňuje nově stanovit produkci elektřiny fotovoltaickými systémy detailním výpočtem s hodinovým krokem.

Při výpočtu se zohledňuje nejen orientace a sklon FV panelu, ale i aktuální teplota FV článku a změny jeho účinnosti v závislosti na aktuální intenzitě slunečního záření. Vliv teploty a intenzity slunečního záření na účinnost FV panelu lze přitom hodnotit dvěma různými způsoby podle toho, jaké údaje jsou pro FV panel k dispozici. Ve výpočtu lze zjednodušeně zohlednit i způsob instalace panelu (otevřená poloha, v kontaktu s jinou konstrukcí, v řadách na ploché střeše) a jeho stínění. Zohledňuje se i účinnost střídače (měniče) a ztráty při konverzi a v rozvodech.

Zadájní vstupních údajů pro výpočet produkce elektřiny FV systémem
Zadání vstupních údajů pro výpočet produkce elektřiny FV systémem

Pro výpočet lze buď vybrat některá z klimatických hodinových dat obsažených v katalogu klimatických dat a nebo lze importovat data popisující klimatické poměry v libovolné konkrétní lokalitě, pokud byla tato data ve formátu RKR (referenční klimatický rok) od ČHMÚ zakoupena.

Protokol o výpočtu produkce elektřiny
Protokol o výpočtu produkce elektřiny (ukázka)

Výsledkem výpočtu je protokol obsahující nejen přehled zadaných údajů a výsledné měsíční a roční produkce elektřiny, ale i grafy ukazující roční průběhy jednotlivých veličin (klimatické údaje, záření dopadající na panel, hodinová a denní produkce elektřiny). Vypočtené měsíční produkce elektřiny jsou následně použity pro výpočet standardní energetické bilance budovy (např. při zpracování energetického průkazu).

Detailní hodinové výsledky výpočtu produkce elektřiny (ukázka)
Detailní hodinové výsledky výpočtu produkce elektřiny (ukázka)

Pro zájemce o detailní hodinové výsledky je k dispozici soubor s příponou CSV, který lze snadno načíst do MS Excelu a který obsahuje pro každý zadaný typ panelu podrobný výpis všech vstupních údajů (klimatické údaje), dílčích výsledků (záření dopadající na panel, teplota článku, účinnost panelu) a finálních výsledků (DC a AC produkce panelu).

Postup vyvolání formuláře pro zadání vstupních údajů
Postup vyvolání formuláře pro zadání vstupních údajů

Údaje potřebné pro detailní výpočet s hodinovým krokem lze zadat do nového formuláře, který se vyvolává tlačítkem Hodinová klimatická data a parametry FV panelů na záložce Solární systémy - Fotovoltaické panely na formuláři pro popis zóny. Aby se toto tlačítko objevilo, je třeba předtím zvolit jako způsob výpočtu produkce elektřiny FV systémem detailní hodinový výpočetní model.


Výpočet využitelnosti elektřiny z FV systému v budově

Je-li produkce elektřiny fotovoltaickými systémy vypočtena s hodinovým krokem, lze v programu Energie nově ověřit i míru její využitelnosti v budově. Tento výpočet umožňuje ověřit splnění podmínek dotačního programu Nová zelená úsporám v oblastech C.3.3 až C.3.6.

Hodnotí se vždy budova jako celek - stanovuje se tedy využitelnost celkové produkce všech FV systémů ve všech zónách na pokrytí spotřeby elektřiny ve všech zónách dohromady. Pro každou ze zón lze nicméně samostatně nadefinovat hodinové profily odběru elektrické energie nebo teplé vody v průběhu roku - v závislosti na tom, zda se elektřina z FV systému používá jen na pokrytí dodávky tepla na přípravu teplé vody či na pokrytí veškeré spotřeby elektřiny (včetně případného ohřevu vody).

Volba jednoho z typových diagramů dodávek elektřiny
Volba jednoho z typových diagramů dodávek elektřiny

Pro snadnější definování hodinových odběrů elektřiny lze použít oficiální typové diagramy dodávek elektřiny (TDD) podle OTE a.s. (viz www.ote-cr.cz). V programu jsou k dispozici údaje pro rok 2015 a 2016 pro 7 základních tříd (podnikatel/domácnost, odběr bez tepelného využití elektřiny, odběr s akumulačním spotřebičem, odběr s hybridním vytápěním, odběr s přímotopným vytápěním, odběr s tepelným čerpadlem). V případě potřeby lze nicméně nadefinovat i zcela individuální křivku odběru s pomocí 24 relativních odběrů ve všední den a 24 relativních odběrů o víkendu. Program umožňuje zohlednit i typické roční zakřivení odběrové křivky (nižší odběr v létě).

Individuální zadání relativních odběrů elektřiny
Individuální zadání relativních odběrů elektřiny

Definici odběrových křivek teplé vody usnadňují předdefinované relativní odběry podle EN 15316-3, ČSN 060320 a podle reálně změřených odběrů v bytových domech.

Výběr způsobu zadání roční spotřeby elektřiny
Výběr způsobu zadání roční spotřeby elektřiny

Roční spotřeba elektrické energie - coby základní údaj pro odvození hodinových odběrů - může být buď přímo zadána , nebo vypočtena programem Energie v rámci standardního výpočtu energetické bilance. Pro obytné budovy lze roční spotřebu elektřiny i odhadnout na základě typického vybavení domácnosti.

Ve výpočtu lze zohlednit i ukládání vyrobené elektřiny v akumulátorech a zohlednit přitom nejen jejich kapacitu a přípustnou hloubku vybíjení, ale i ztráty při nabíjení a vybíjení akumulátorů.

Postup vyvolání formuláře pro zadání vstupních údajů
Postup vyvolání formuláře pro zadání vstupních údajů

Data potřebná pro výpočet využitelnosti elektřiny z FV systémů v budově se zadávají do nového formuláře, který lze vyvolat tlačítkem Hodinová spotřeba elektřiny a teplé vody v zóně na záložce Solární systémy - Fotovoltaické panely na formuláři pro popis zóny. Aby se toto tlačítko objevilo, je třeba předtím zvolit jako způsob výpočtu produkce elektřiny FV systémem detailní hodinový výpočetní model.

Protokol o výpočtu využitelnosti vyrobené elektřiny v budově (ukázka)
Protokol o výpočtu využitelnosti vyrobené elektřiny v budově (ukázka)

Výsledky výpočtu využitelnosti vyrobené elektřiny se tisknou do stejného protokolu jako výsledky výpočtu produkce FV systémů s hodinovým krokem. Kromě číselných hodnot (měsíční a roční využitelná elektrická energie, míra využitelnosti vyrobené elektřiny v budově apod.) se tisknou i přehledné grafické výstupy: týdenní průběhy relativních odběrů elektřiny a teplé vody, roční průběhy spotřeby elektřiny v zónách i v celé budově a roční průběhy využitelné produkce elektřiny, odběru elektřiny ze sítě a exportované elektřiny do sítě. Pokud jsou v budově použity akumulátory, tiskne se i graf ukazující změny v množství energie uložené v akumulátorech během roku.

Detailní hodinové výsledky (ukázka)
Detailní hodinové výsledky (ukázka)

Detailní hodinové výsledky výpočtu je možné najít v souboru ve formátu CSV, který lze jednoduše importovat do MS Excelu a který obsahuje pro každou hodinu v roce elektrickou energii: spotřebovanou v budově, vyrobenou FV systémy, odebranou ze sítě, exportovanou do sítě a uloženou v akumulátorech.

Výpočet využitelnosti elektřiny z FV systému v budově je samostatným výpočtem, který nijak neovlivňuje výsledky standardní energetické bilance zpracovávané kvůli energetickému průkazu či certifikátu.

Formulář pro zadání potřebných dat pro výpočet využitelnosti vyrobené elektřiny v budově je samostatným modulem, který je nutné v případě zájmu zakoupit a možnost jeho použití zakódovat do HW klíče.


Katalog hodinových klimatických dat

Program obsahuje nový katalog, který zobrazuje hodinová klimatická data ve formátu RKR (referenční klimatický rok) definovaném Českým hydrometeorologickým ústavem (ČHMÚ). Pro každou lokalitu obsaženou v katalogu se zobrazuje roční průběh teploty venkovního vzduchu, intenzity globálního slunečního záření na vodorovnou rovinu, intenzity přímého slunečního záření na vodorovnou rovinu, intenzity difúzního slunečního záření na vodorovnou rovinu, rychlosti větru a relativní vlhkosti venkovního vzduchu.

Katalog hodinových klimatických dat
Katalog hodinových klimatických dat

V okamžiku nainstalování programu obsahuje katalog oficiálně zakoupená a pro naše uživatele dále volně použitelná klimatická data pro všechna krajská města v ČR. Každý uživatel si může katalog dále snadno doplňovat o další klimatická data po jejich případném zakoupení od ČHMÚ.


Aktualizace na STN 730540-2/Z1 (2016)

Program byl zaktualizován na Změnu 1 slovenské normy STN 730540-2, která je platná od srpna 2016. Změny se týkají především požadavků na měrnou potřebu tepla na vytápění, kde se pro nebytové budovy s vyšší konstrukční výškou zavádí možnost alternativního hodnocení měrné potřeby tepla vyjádřené v kWh/(m3.a). Další změny jsou spíše terminologického rázu (změna označení „odporúčaná hodnota“ za „normalizovaná hodnota od 1.1.2016“, doplnění časového rozmezí platnosti jednotlivých požadovaných hodnot apod.). Popsané změny se projeví především v modulu pro zobrazení normových požadavků, v modulu pro vyhodnocení výsledků a v energetickém certifikátu.


Otevírání všech dostupných protokolů

Interní prohlížeč a editor protokolů o výpočtu ve formátu RTF (soubory s příponou OUT) automaticky otevírá všechny dostupné protokoly o výpočtu. Zobrazují se tedy nejen dva základní protokoly o výpočtu hodnocené budovy a o výpočtu příslušné referenční budovy (jako dosud), ale i protokol s přehledem dodaných energií z energetických soustav (tj. energií, jejichž dodávku je nutné uhradit) a protokol s výsledky detailního výpočtu produkce elektřiny fotovoltaickým systémem - pokud tedy existují. Jednotlivé protokoly se zobrazují na záložkách a lze mezi nimi libovolně přepínat.

Editor protokolů o výpočtu
Editor protokolů o výpočtu

Další změny, úpravy a opravy

Odstraněna byla automatická úprava zadaných podílů dvou či tří zdrojů tepla na přípravu teplé vody, ke které docházelo po změně typu zdroje tepla na vytápění. Zadané podíly se nově už nemění po změně typu zdroje tepla na vytápění na implicitní poměry 80:20, resp. 60:30:10, ale zůstávají beze změny podle původního zadání.

Při výpočtu celkové plochy obálky budovy se nově nijak neuplatní ty konstrukce, pro které byl zadán nulový činitel teplotní redukce. Tyto konstrukce se nadále nepovažují za teplosměnné a nejsou tudíž ani tištěny do protokolu o výpočtu a dalších dokumentů.

Opravena byla chyba tisku konstrukcí v závěrečných tabulkách v protokolu o výpočtu a v energetickém průkazu, která nastávala v případě, když byl suterén zařazený do stejné kategorie jako nějaká další obalová konstrukce (např. do kategorie "podlaha", v níž už byla zařazena jiná podlahová konstrukce). Při takto zvoleném zařazení suterénu byl v tiskových přehledech vytištěn pouze suterén a chyběly tam ostatní konstrukce zařazené v dané kategorii.

Program automaticky zohledňuje redukci neobnovitelné primární energie u referenční budovy v souladu s vyhláškou 78/2013 Sb. u všech nově zakládaných úloh a neumožňuje dále tuto volbu měnit vzhledem k tomu, že tato redukce musí být povinně aplikovaná už od ledna 2015.

Program automaticky nastavuje u nově vytvářených zón typ zóny a typ hodnocení podle první zóny tak, aby bylo toto nastavení u všech zón implicitně shodné. Pokud uživatel změní u jakékoli zóny její typ či typ jejího hodnocení, program na to upozorní a nabídne provedení shodné změny i u všech ostatních zón.

Do úvodu protokolu k průkazu energetické náročnosti budovy bylo přidáno zaškrtávací políčko budova s téměř nulovou spotřebou energie, aby bylo z protokolu snadno a jednoznačně patrné, zda byl PENB zpracován pro novou budovu či pro budovu s téměř nulovou spotřebou energie.


Nový instalační program

Program Energie 2016.3 používá zcela nový instalační program, který odstraňuje dosavadní problémy s registrací systémových knihoven na počítačích s více uživateli.

Zbyněk Svoboda

Komentáře:

Tento článek zatím neobsahuje žádné komentáře.

Přidat komentář

 *
 *
 
 *
 * Opište text z obrázku. Není potřeba rozlišovat velká a malá písmena.

*) Povinné položky jsou označeny hvězdičkou.