1. Dane ogólne

Budynek mieszkalny, wielorodzinny, galeriowy, średniowysoki, usytuowany w Zielonej Górze.
Liczba osób zamieszkująca budynek: 84

1.1 Wymiary

Długość budynku	35,6	M
Szerokość budynku	35,6	m
Wysokość kondygnacji	14,5	m
Powierzchnia ogrzewana	1890,0	m^2
Powierzchnia A	3204,0	m^2
Kubatura ogrzewana	25137,0	m^3
Temp. wewnętrzna	20	°C

1.2 Zestawienie współczynników przenikania ciepła Ui, pola całkowitego wszystkich przegród zewnętrznych budynku długości liniowych mostków cieplnych Li

PRZEGRODA	Ui, W/m^2K	A całkowite m^2	Li [m]
Ściana zewnętrzna N Ściana zewnętrzna S Ściana zewnętrzna E Ściana zewnętrzna W	0,16 0,16 0,16 0,16	546,0 539,0 539,0 546,0	174,6 137,6 137,6 174,6
Stolarka okienna N Stolarka okienna S Stolarka okienna E Stolarka okienna W	0,9 0,9 0,9 0,9	107,0 400,0 328,6 318,8	235,2 262,3 154,42 471,1
Stolarka drzwiowa N Stolarka drzwiowa S Stolarka drzwiowa E Stolarka drzwiowa W	-0,9 -0,9 -0,9 -0,9	6,48 3,15 4,2 4,2	14,8 7,2 12,0 12,0
Podłoga na gruncie	0,11	827,0	144,4
Stropodach	0,106	560,0	148,0

1. Straty ciepła przez przegrody H_tr [kwh/m-c]
   2.1 Współczynnik strat ciepła przez przenikanie, H_tr [W/K]

H_tr= Σ_i[b_tr,i(A_i* U_i+ Σ_il_i* Ψ_i)]

PRZEGRODA	Powierzchnia otworów	Powierzchnia przegrody (całkowita)		Powierzchnia bez otworów
	Aoi	Acałk,i	btr,i	Ai	Ui
	m^2	m^2		m^2	W/m^2K
Ściana N Ściana S Ściana E Ściana W	113,48 403,15 332,8 323,0	546,0 539,0 539,0 546,0	1 1 1 1	432,52 135,85 206,2 223,0	0,16 0,16 0,16 0,16
Podłoga na gruncie	0	827,0	0,6	827,0	0,11Ueuqiv
Stropodach	0	560,0	1	560,0	0,106
Σ= 363,228
Mostki Liniowe	btr,i	Li	Ψi	Htr,i
	-	m	W/mK	W/K
Ściana zew.-stropodach	1	148,0	-0,05	-3,54
Ściana zew.-ściana zew.	1	93,1	-0,05	-4,22
Ściana zew.-podłoga na gruncie	0,6	144,4	0,45	54,2
Obwody okien i drzwi	1	1793,6	0,10	2,1
Σ= 48,54

Współczynnik start ciepła przez przenikanie H_tr= 363,228+48,54= 411,768 W/K

2.2 Straty ciepła przez przegrody Q_tr [kWh/m-c]

MIESIĄC	Htr	ϴint,H	ϴe	tM	Qtr
	W/K	°C	°C	h	W/K
Styczeń	411,768	20	-12	744	9803,37
Luty	411,768	20	-10	672	8301,24
Marzec	411,768	20	5	744	4595,33
Kwiecień	411,768	20	10	720	2964,73
Maj	411,768	20	15	744	1531,77
Wrzesień	411,768	20	13	720	2075,31
Październik	411,768	20	10	744	3063,55
Listopad	411,768	20	4	720	4743,56
Grudzień	411,768	20	-8	744	8577,95
Σ=45656,81

Q_tr= H_tr*( ϴ_int,H- ϴ_e)*t_M*10^-3
Straty ciepła przez przegrody Q_tr =45656,81W/K

1. Straty ciepła na wentylację, Q_ve [kWh/m-c]

3.1 Współczynnik strat ciepła na wentylację

Rodzaj pomieszczenia	Strumień Vo [m^3/h]
Kuchnia z oknem zewnętrznym wyposażona w kuchenkę gazową x21	70x21=1470
Łazienka (z WC lub bez) x21	50x21=1050
WC oddzielny x21	30x21=630
Klatki schodowe 529,2 m^3	529,2
Σ Vsu=3679,2

Kubatura ogrzewana wentylowana= 24607,8 m³

V_su=3679,2/3600=1,022 m³/s
V_inf=0,2*24607,8=4921,56 m³/s
V_inf=4921,56/3600=1,3671

H ve = 0,33 [ V f ( 1 – η oc ) + Vx ] W/K

H ve = 0,33 [3679,2 ( 1 – 0,99 ) + 0] = 12,14 W/K

Q ve = H ve ( θ int - θ e ) tm /1000 kWh/miesiąc

MIESIĄC	Hve	ϴint,H	ϴe	tM	Qve
	W/K	°C	°C	h	kWh/rok
Styczeń	12,14	20	-12	744	289,02
Luty	12,14	20	-10	672	244,72
Marzec	12,14	20	5	744	135,48
Kwiecień	12,14	20	10	720	87,4
Maj	12,14	20	15	744	45,16
Wrzesień	12,14	20	13	720	61,185
Październik	12,14	20	10	744	90,32
Listopad	12,14	20	4	720	139,85
Grudzień	12,14	20	-8	744	252,9
Σ=1345,035

Straty ciepła na wentylację Q_ve=1345,035 kWh/rok

1. Zyski ciepła od promieniowania słonecznego, Q_sol [kWh/m-c]

Q_sol= Q_s1+Q_s2
Q_s1,s2= Σ_iC_iA_iI_i*g*k_α*Z

C _i –udział pola pow. Płaszczyzny szklanej do całkowitego pola powierzchni okna, jest zależny od wielkości konstrukcji okna, średnio 0,7

A _i – pole powierzchni okna lub drzwi balkonowych w świetle otworu w przegrodzie, m²

I _i - wartość energii promieniowania słonecznego w rozpatrywanym miesiącu na płaszczyznę planową KWh/m² m-c

Polska norma PN-B-02025 załącznik C

g - współczynnik przepuszczalności promieniowania słonecznego (okno potrójne g=0,7)

k α - współczynnik korekcyjny wartości I _i ze względu na nachylenie płaszczyzny połaci dachowej kα=1

Z - współrzędna zacienienia budynku dla budynków na otwartą przestrzeń. Z=1

Zyski ciepła od promieniowania słonecznego na płaszczyznę pionową [kWh/m-c]

MIESIĄC	N	NE	E	SE	S	SW	W	NW	kWh/ m-c
Powierzchnia przeszklenia m^2
	107,0	-	328,6	-	400,0	-	318,8	-
Styczeń	941,38	-	3104,4	-	6076,0	-	2968,02	-	13089,8
Luty	1143,13	-	4304,7	-	8232,0	-	3905,3	-	17636,13
Marzec	2446,22	-	8855,77	-	13524,0	-	7966,8	-	32792,87
Kwiecień	3775,38	-	14008,2	-	18620,0	-	13121,8	-	49525,38
Maj	4599,68	-	17067,4	-	20580,0	-	15777,4	-	58024,48
Wrzesień	2988,14	-	10465,9	-	14896,0	-	10153,7	-	38503,74
Październik	1814,49	-	6440,56	-	11172,0	-	6092,26	-	25519,31
Listopad	1023,01	-	3220,28	-	6076,0	-	3280,45	-	13599,74
Grudzień	910,7	-	2737,2	-	4704,0	-	2655,6	-	11007,5
Σ Qsol= 259698,95

1. Zyski wewnętrzne Q_int [kWh/m-c]

Q_int= q_int*Af*t_M*10^-3

Af=1890,0
q_int – obciążenia cieplne pomieszczenia zyskami wewnętrznymi W/m² (2,5 – 3,5)

Przyjęto: q_int=3,5

MIESIĄC	tM	Qint
Styczeń	744	4921,56
Luty	672	4445,28
Marzec	744	4921,56
Kwiecień	720	4762,8
Maj	744	4921,56
Wrzesień	720	4762,8
Październik	744	4921,56
Listopad	720	4762,8
Grudzień	744	4921,56
Σ Qint= 43341,48

1. Roczne zapotrzebowanie na energię użytkową do ogrzewania i
   wentylacji Q_H,Nd [kWh/m-c]

Współczynnik η_H,gn dla γ_H≠1 η_H,gn=(1- γ_H^aH)/ (1- γ_H^aH+1)

γH styczen= 18010/10092=1,78	ηH,gn=(1- 1,78^14)/ (1- 1,78^15)=0,56
γH luty= 22084/8545=2,58	ηH,gn=(1- 2,58^14)/ (1- 2,58^15)=0,39
γH marzec=37713/4730=7,97	ηH,gn=(1- 7,97^14)/ (1- 7,97^15)=0,125
γH kwiecien=54287/3051=17,79	ηH,gn=(1- 17,79^14)/ (1- 17,79^15)=0,056
γH maj=62945/1576=39,93	ηH,gn=(1- 39,93^14)/ (1- 39,93^15)=0,025
γH wrzesień=42948/2136=20,1	ηH,gn=(1- 20,1^14)/ (1- 20,1^15)=0,049
γH pazdziernik=30440/3153=9,65	ηH,gn=(1- 9,65^14)/ (1- 9,65^15)=0,1
γH listopad=18044/4882=3,69	ηH,gn=(1- 3,69^14)/ (1- 3,69^15)=0,27
γH grudzien=15928/8829=1,73	ηH,gn=(1- 1,73^14)/ (1- 1,73^15)=0,577

a_H= a_H,o+(τ/τ_H,o)
a_H,o=1
τ_H,o=15[h]
C_m165000*1890,0= 311850000,0 H_tr=411,768 W/K
H_ve=12,14 W/K
τ=(C_m/3600) H_tr,add+ H_ve.ad=(311850000,0/3600)/(411,768+12,14)=204
a_H= a_H,o+(τ/τ_H,o)= 1+(204/15)=14 Q_H,Nd,m= Q_H,ηt- η_H,gn* Q_H,gn

MIESIĄC	QH,ηt	QH,gn	γH	ηH,gn	QH,Nd,m
	[kWh/m-c]	[kWh/m-c]		[kWh/m-c]
Styczeń	10092,0	18010,0	1,78	0,56	6,4
Luty	8545,0	22084,0	2,58	0,39	-67,76
Marzec	4730,0	37713,0	7,97	0,125	15,875
Kwiecień	3051,0	54287,0	17,79	0,056	10,928
Maj	1576,0	62945,0	39,93	0,025	2,375
Wrzesień	2136,0	42948,0	20,1	0,049	31,548
Październik	3153,0	30440,0	9,65	0,1	109,0
Listopad	4882,0	18044,0	3,69	0,27	10,12
Grudzień	8829,0	15928,0	1,73	0,577	-361,456
Σ=-242,97

Roczne zapotrzebowanie na energię użytkową do ogrzewania i wentylacji Q_H,Nd = -242,97[kWh/m-c]

7. Roczne zapotrzebowanie na energię użytkową dla przygotowania c.w.u.
Q_w,Nd [kWh/m-c]

Q_w,Nd=V_cw,i*L_i*C_wg_w*(ϴ_cw-ϴ_o)*k_t*t_uz/(1000*3600)
V_cw=48 [dm3/(1 osoba) doba
L_i=84
t_uz= 329
k_t=1
C_w=4,19 kJ/kgK
g_w=1000kg/m³
ϴ_cw=55°C
ϴ_o=10°C

Q_w,Nd=48*84*4,19*1000*(55-10)*1*329/(1000*3600)= 69476,904[kWh/m-c]

8. Rocznie zapotrzebowanie na energię końcową do ogrzewania i
wentylacji Q_k,H [kWh/m-c]

Q_k,H=Q_H,Nd/η_H,tot kWh/rok
η_H,tot =η_H,g*η_H,s*η_H,d*η_H,e kWh/rok

Rodzaj sprawności	Wartość współczynnika sprawności	Uzasadnienie przyjętej wartości współczynnika sprawności
średnia sezonowa sprawność regulacji i wykorzystania ciepła w budynku (w obrębie osłony bilansowej) ηH,e	0,98	Ogrzewanie podłogowe lub ścienne w przypadku regulacji centralnej i miejscowej
średnia sezonowa sprawność transportu (dystrybucji) nośnika ciepła w obrębie budynku (osłony bilansowej lub poza nią), ηH,d	0,98	Ogrzewanie centralne wodne z lokalnego źródła ciepła1) usytuowanego w ogrzewanym budynku, z zaizolowanymi przewodami, armaturą i urządzeniami, które są zainstalowane w pomieszczeniach ogrzewanych
ηH,d	0,95	Ogrzewanie powietrzne gruntowy wymiennik ciepła
średnia sezonowa sprawność akumulacji ciepła w elementach pojemnościowych systemu grzewczego budynku (w obrębie osłony bilansowej lub poza nią), ηH,s	0,98	Bufor w systemie grzewczym o parametrach 55/45°C wewnątrz osłony termicznej budynku.
Sprawność wytrzymania nośnika ciepła średnia sezonowa sprawność wytworzenia nośnika ciepła z energii dostarczanej do granicy bilansowej budynku (energii końcowej), ηH,g	3,8	Pompa ciepła typu woda-woda
Sprawność całkowita	3,397	ηH,tot =ηH,g*ηH,s*ηH,d*ηH,e

Q_k,H=-242,97/3,397=-71,52 [kWh/m-c]

9. Roczne zapotrzebowanie na energię końcową do przygotowania c.w.u.

Q_k,w [kWh/m-c]
Q_k,w= Q_w,Nd/ η_H,tot
Q_k,w=69476,904:3,397=20452,42 [kWh/m-c]

10. Roczne zapotrzebowanie na energię pomocniczą E_el,POM [kWh/m-c]

Zapotrzebowanie mocy elektrycznej do urządzenia i jego napędu: instalacja solarna w budynku o Au powyżej 500m2 q_el,H=0,3; Napęd pomocniczy pompy ciepła woda-woda q_el,w=1,0; wentylatory w centrali nawiewno- wywiewnej, wymiana powietrza powyżej 0,6h q_el,v=0,6

t_el- czas działania urządzenia pomocniczego w ciągu roku t_elH= 1500; t_elW= 400; t_elV= 6000 E_el,POM,v= Σ_iq_el,v,i*Af*t_el*10^-3
E_el,POM,H= Σ_iq_el,H,i*Af*t_el*10^-3= 0,3*1890,0*1500*10^-3=850,5 [kWh/m-c]
E_el,POM,W= Σ_iq_el,H,i*Af*t_el*10^-3=1,0*1890,0*400*10^-3= 756,0 [kWh/m-c]
E_el,POM,V= Σ_iq_el,H,i*Af*t_el*10^-3=0,6*1890,0*6000*10^-3= 6804 [kWh/m-c]

11. Roczne zapotrzebowanie na energię pierwotną Q_p [kWh/rok]

11.1 Wyznaczanie Q _p

Q_p=Q_p,H+Q_p,w
Q_p,H=W_H*Q_k,H+W_el* E_el,POM,H
Q_p,w= W_w*Q_k,w+W_el* E_el,POM,w

Przyjęto:
W_H=0,0 kolektor słoneczny

W_el=0,7 system PV
W_w=0,7 system PV

Q_p,H=0,00*(-71,52)+0,7*850,5= 595,35 [kWh/rok]
Q_p,w=0,7*20452,42 +0,7*756,0= 14845,894 [kWh/rok]
Q_p=595,35 +14845,894= 15441,244 [kWh/rok]

11.2 Wyznaczenie wskaźników EK i EP [kWh/m²*rok]

EK=(Q_k,H+ Q_k,w)/Af
EP= Q_p/Af

EK=-71,52 +20452,42 /1890,0=10,78 [kWh/m²*rok]

EP=15441,244 /1890,0= 8,17 [kWh/m²*rok]