Lapszámok

The present study is the first in a series of three papers presenting the status of research conducted at the Széchenyi István University on the energetic optimization of buildings. The resulting algorithms can be efficiently exploited in practical applications, aiming at the optimization of building refurbishments. The state-ofthe-art technologies developed in the framework of the research facilitate the optimal decrease of the energy use, operating costs and theCO2 emission of buildings. In paper I. we provide the problem formulation and themathematic foundation of the optimization methodology.

A Nemzeti Energiastratégia [1] adatai alapján 2010-ben hazánk teljes primerenergia-felhasználása 1 085 PJ volt. Ennek az energiamennyiségnek közel 40%-a (434 PJ) az épületek üzemeltetése során került felhasználásra. Az épületek fűtése és hűtése az üzemeltetésre szánt energia mintegy kétharmadát emésztette fel (289 PJ). A Nemzeti Energiastratégiában megfogalmazott cél, hogy 2030-ig Magyarországon ez az érték 30%-kal csökkenjen4, amely éves szinten 86 PJ energia megtakarításának feleltethető meg. A nagyságrend érzékeltetése végett, a Paksi Atomerőmű éves energiatermelése 57 PJ, míg Magyarország éves villamosenergia-importja 2010-ben 19 PJ volt [2].

A gazdasági válságot követő években az eleve magas követelményszintet kielégítő, új építésű épületek száma éves viszonylatban 1921 óta nem volt ilyen alacsony (kb. 10 000 lakás/év). Mivel a hazai 4,3 milliós lakásállomány mintegy 70%-a energetikai rekonstrukcióra szorul [1], a fentiek alapján az Energiastratégiában megfogalmazott cél teljesítése szükségszerűvé teszi a már meglévő épületállomány energetikai hatékonyságnövelését, amely az épületek által nyújtott komfortszint változatlan biztosításához szükséges energiamennyiség csökkentéseként értelmezhető. Az energiahatékonyság növelése a gyakorlatban olyan felújítások során realizálható, amely az épületburok hővédelmét, illetve az épületgépészeti rendszer korszerűsítését célozza.

Az épületburok hővédelmének javítása alapvetően a tömör külső szerkezetek hőszigetelésével, valamint a nyílászárók cseréjével valósítható meg. Az épületgépészeti rendszer korszerűsítése tipikusan az alábbi tevékenységek valamely kombinációjának az alkalmazásán alapul:

• a rendszert felépítő komponensek hatásfokának növelése (pl. a szabályozás javítása, a régi, alacsony hatásfokú kazán cseréje modern, magas hatásfokú kazánra);
• a fűtési rendszer részleges, vagy teljes átalakítása (pl. fatüzelésű kandalló helyett gázkazánon alapuló központi fűtés kiépítése);
• megújuló energiaforrások (pl. napkollektor, geotermális, biomassza alapú energiaforrás) alkalmazása.