Przykład obliczeń metodą sezonową
OBLICZENIE ROCZNEGO ZUŻYCIA ENERGII
na potrzeby ogrzewania i wentylacji budynku
Uwaga: jako wstęp do obliczenia, należy obliczyć pola powierzchni poszczególnych przegród zewnętrznych (wg wymiarów zewnętrznych), ich współczynniki przenikania U oraz długości i wartości liniowych mostków cieplnych.
1. Dane ogólne i klimatyczne budynku |
|||||||||||||||||
Przeznaczenie i typ budynku
Rodzaj konstrukcji Klasa dla określenia pojemności cieplnej Rodzaj wentylacji Okna- jako element wentylacji Miesiące sezonu grzewczego Ustalony sezon grzewczy
Najbliższa stacja meteorologiczna Stopień zacienienia budynku Ogrzewanie
|
|
||||||||||||||||
2. Zestawienie powierzchni i temperatur wewnętrznych |
|||||||||||||||||
Rodzaj pomieszczenia |
Powierzchnia ogólna Af (ogrzew.) m2 |
Nastawa temperatury oC |
|||||||||||||||
Mieszkania |
|
|
|||||||||||||||
Łazienki |
|
|
|||||||||||||||
Klatki schodowe |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||
Ogółem |
|
|
|||||||||||||||
|
Średnia ważona temperatura oC |
|
|||||||||||||||
3. Średnia temperatura zewnętrzna i promieniowanie słoneczne w sezonie |
|||||||||||||||||
Miesiąc |
Liczba dni |
Średnia temp. oC |
Energia prom. Słonecznego w miesiącu Wh/(m2*mc) na kierunek |
||||||||||||||
|
|
|
NE |
SE |
SW |
NW |
|||||||||||
Styczeń Luty Marzec Kwiecień Maj Wrzesień Październik Listopad Grudzień |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Ogółem Wh/(m2*mc) Śred. waż. temp. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Śred. Prom W/m2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
4. Przenoszenie ciepła przez przenikanie |
|||||||||||||||||
Rodzaj przegrody |
Ai m2 |
Ui + ∆Ui W/(m2*K) |
btr,i |
btr,i*Ai* Ui W/K |
|||||||||||||
Ściany zewnętrzne (z wyłączeniem okien i drzwi) |
podłużne |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
szczytowe |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Okna i drzwi |
okna |
|
|
|
|
||||||||||||
|
drzwi |
|
|
|
|
||||||||||||
Stropodach |
|
|
|
|
|||||||||||||
Podłoga na gruncie |
|
|
|
|
|||||||||||||
Strop nad piwnicami |
|
|
|
|
|||||||||||||
Współczynnik przenoszenia ciepła przez przenikanie przez przegrody ∑ (btr,i*Ai* Ui) W/K |
|
||||||||||||||||
Współczynnik przenoszenia ciepła przez przenikanie przez mostki ∑ (btr,i*li *Ψi) W/K |
|
||||||||||||||||
Całkowity współczynnik przenoszenia ciepła przez przenikanie Htr = ∑ (btr,i*Ai* Ui) + ∑ (btr,i*li *Ψi) W/K |
|
||||||||||||||||
Całkowite przenoszenie ciepła przez przenikanie dla t= Ms oraz dla int,set,H - e = oC Qtr= Htr * (int,set,H - e)*t MJ |
|
||||||||||||||||
5. Strumień powietrza wentylacyjnego |
|||||||||||||||||
Pomieszczenia |
Strumień na jedno pomieszczenie |
Całkowity strumień |
|||||||||||||||
Rodzaj |
Liczba lub m3 |
|
|
||||||||||||||
Kuchnie |
|
|
|
||||||||||||||
Łazienki |
|
|
|
||||||||||||||
Oddzielne WC |
|
|
|
||||||||||||||
Klatki schodowe |
|
|
|
||||||||||||||
Pokoje |
|
|
|
||||||||||||||
Ogółem |
|
|
|
||||||||||||||
Strumień ogółem q ve,k,mn |
|
||||||||||||||||
6. Przenoszenie ciepła przez wentylację W/K |
|||||||||||||||||
Współczynnik przenoszenia ciepła przez wentylację Hve = ρa ca * ∑k (bve,k * q ve,k,mn) Hve = 1200 J/(m3*K)*∑k (bve,k * q ve,k,mn) W/K |
|
||||||||||||||||
Współczynnik korekcyjny k (wg rozporz. w sprawie audytów) |
|
||||||||||||||||
Całkowite przenoszenie ciepła przez wentylację dla t= 23,5872 Ms oraz dla int,set,H - e = oC Qve = Hve * (int,setH - e ) * t * k MJ |
|
||||||||||||||||
Sumaryczny współczynnik przenoszenia ciepła |
|||||||||||||||||
Htr + Hve W/K |
|
||||||||||||||||
7. Całkowite przenoszenie ciepła |
|
||||||||||||||||
QH,ht = Qtr + Qve = MJ |
|
||||||||||||||||
|
8. Zyski ciepła od promieniowania słonecznego |
|||||||||||||||||
Orientacja |
Pole pow. okien i drzwi Aw,p m2 |
Udział pola pow. szklonej 1 - FF |
Strumień prom. słon. w sez. grzew. Isol,k W/m2 |
Współcz. przepuszcz prom. słon. ggl |
Czynnik redukcji uwzgl. zacienienie F sh,ob.,k |
Φsol= Aw,p*(1-FF)* Isol,k*ggl* Fsh,ob.,k W |
|||||||||||
NE |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
SE |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
SW |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
NW |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Razem strumień promieniowania słonecznego w sezonie Φsol W |
|
||||||||||||||||
Zyski ciepła od promieniowania słonecznego dla t= Msek Qsol=Φsol*t MJ |
|
||||||||||||||||
9. Wewnętrzne zyski ciepła w sezonie grzewczym |
|||||||||||||||||
Średnia wartość strumienia ciepła od wewn. źródeł (Φint/Af) W/m2 |
|
||||||||||||||||
Wewnętrzne zyski w sezonie Qint = Φint *Af*t MJ |
|
||||||||||||||||
10. Całkowite zyski ciepła |
|||||||||||||||||
QH,gn = Qsol + Qint MJ |
|
||||||||||||||||
11. Czynnik wykorzystania zysków ciepła do ogrzewania |
|||||||||||||||||
Stosunek zysków do przenoszenia ciepła γH = QH,gn / QH,ht |
|
||||||||||||||||
Wewnętrzna pojemność ciepła Cm J/K |
|
||||||||||||||||
Stała czasowa budynku τ = (Cm/3600) / (Htr +Hve) h |
|
||||||||||||||||
Parametr aH = 0,8 + τ/30 |
|
||||||||||||||||
Czynnik wykorzystania zysków ηH,gn = (1-γH aH ) / (1-γH aH+1) |
|
||||||||||||||||
12. Roczne zapotrzebowanie ciepła do ogrzewania i wentylacji |
|||||||||||||||||
|
|
Wartość MJ |
Mnożnik |
MJ |
|||||||||||||
Całkowite przenoszenie ciepła |
QH,ht |
|
|
|
|||||||||||||
Całkowite zyski ciepła |
QH,gn |
|
|
|
|||||||||||||
Ogółem roczne zużycie ciepła |
QH,nd = QH,ht - ηH,gn* QH,qn |
|
|||||||||||||||
13. Roczne zużycie energii pomocniczej |
|||||||||||||||||
Rodzaj urządzenia pomocniczego |
Moc odniesienia do powierzchni q/Af W/m2 |
Średni czas pracy t h/a |
Zużycie energii w sezonie Qpom=q/Af*Af*t*3,6*10-3 MJ |
||||||||||||||
Pompa obiegowa c.o. |
|
|
|
||||||||||||||
Regulacja węzła co |
|
|
|
||||||||||||||
Ogółem |
|
|
|
||||||||||||||
14. Roczne zużycie energii do ogrzewania i wentylacji |
|||||||||||||||||
Całkowita sprawność systemu ogrzewania ηH,sys |
|
||||||||||||||||
Roczne zużycie energii Q H,sys = Q H,nd / ηH,sys + Qpom MJ |
|
||||||||||||||||
15. Wskaźnik zużycia ciepła na jednostkę powierzchni i objętości |
|||||||||||||||||
(QH,sys /Af) / 3,6 kWh/m2 |
|
||||||||||||||||
(QH,sys /Ve) / 3,6 kWh/m3 |
|
||||||||||||||||
Współczynnik kształtu A/Ve m-1 |
|
||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||
16. Sprawdzenie wymagań |
|||||||||||||||||
Współczynnik kształtu A/Ve m-1 |
Graniczny wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania Eo kWh/m3·rok
|
||||||||||||||||
A/Ve ≤0,20 0,20 < A/Ve < 0,9 A/Ve ≥0,9 |
E0=29 E0=26,6+12A/Ve =… E0=37,4 |
||||||||||||||||
Wskaźnik E = |
… ≤ … |
= Eo |
Jeżeli wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania E jest mniejszy od granicznego wskaźnika sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania Eo to wymagania są spełnione i projekt jest do zaakceptowania.