Расчетная база и предельные условия для энергетической оценки жилых зданий

Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V.

Расчетная база и предельные условия для энергетической оценки жилых зданий

Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 2

Содержание

• Нормы

• Понятия, Параметры

• Метод расчетов

• Строительно-технические аспекты

• Оценка систем оборудования


Нормы

DIN EN 832 Теплотехнические Характеристики Зданий –

Расчет потребления энергии на отопление; Жилые здания; Немецкая редакция EN 832:1998

В комбинации с

DIN V 4108-6 Тепловая защита и Экономия энергии в зданиях –

Расчет годичного потребления тепла и энергии на отопление

DIN V 4701-Энергетическая оценка отопительных и вентиляционных приборов –

Часть 10: Отопление, Нагрев питьевой воды, Вентиляция

Часть 12: Теплогенератор и нагрев воды


Понятия, Параметры


Потребление тепла на отопление QH

HT

Qs

Qi

HV

Qh


Потребление тепла на нагрев воды Qw


Потребление конечной энергии QE

HT

Qw

Qs

Qi

HV

Qh


Составляющие баланса потребления первичной энергии

Endenergie Primärenergie

Nutzung Transport Umwandlung Gewinnung

ST

RO

MF

OS

SIL

HT

Qw

Qs

Qi

HV

Qh

= Heizenergie


Методы расчета


Первичное потребление энергии

Расчеты по DIN V 4108-6 и DIN V 4701-10

QP = (Qh + Qw) * eP

QP Первичное потребление энергии

Qh Потребление тепла на отопление

Qw Потребление тепла на нагрев воды

eP Значение затраты оборудования


Годичное потребление тепла на отопление

Расчеты по DIN V 4108-6 и DIN V 4701-10

Qh = Ql - * Qg

Qh Потребление тепла на отопление

Ql Теплопотери (передача и вентиляция)

Qg Выигрыши тепла (солнечные и внутренние)

Коэффициент использования выигрышей тепла


Значения затрат оборудования eP

Значение затрат оборудования по DIN V 4701-10 описывает зависимость между использованием и затратами :

Использование: - Более теплое помещение

Затраты: - Добыча энергоносителя, при необходимости очистка - Транспортировка к зданию (мазут или газовый

баллон) - Переработка энергоносителя в тепло

(отопительный котел в подвале) - Распределение и передача в помещение (Система труб и радиаторы)


Строительно-технические аспекты

• Теплопотери при передаче

• Тепловые мосты

• Герметичность/ Воздухообмен


Потери тепла при передаче


HT = Σ(Fx,i * Ui * Ai) + DUWB * Ages

Fx Корректировочный коэффициент температуры

U Коэффициент теплопередачи (U-Wert)

A Площадь строительного элемента

DUWB Корректировочный коэффициент тепловых мостов

Ages Общая теплопередающая Поверхность(Площадь термического конверта зданияe)


Тепловые потери при передаче

Коэффициент корректировки тепловых мостов

UWB = 0,10 W/(m²K) Без подтверждения

UWB = 0,05 W/(m²K) С подтверждением по DIN 4108 Bbl. 2

UWB = 0,15 W/(m²K) при >50% внутренней изоляции внешней стены с

прилегающим монолитным бетонным перекрытием

UWB = Детальное подтверждение


Специфические потери тепла при передаче

HT´ специфические потери тепла зависимые от поверхности

теплообмена

HT Специфические потери тепла при передаче

Ages Общие теплопередающие внешние поверхности

Требования к энергетическому качеству конверта здания для

строящихся зданий


ges

TT A

HH '


Герметичность

Воздухообмен

• С ростом герметичности снижается неконтролируемый воздухообмен

• При измерительно-технической проверке герметичности (тесте на герметичность) снижается установленная скорость воздухообмена

- n50-Wert < 3,0 при природной вентиляции

- n50-Wert < 1,5 при механической вентиляции


Измерение герметичности

Принцип функционирования Измерения „Дверным компрессором“


Скорость воздухообмена

В соответствии с DIN V 4108-6 и DIN V 4701-10

• n = 0,7 h-1 Стандартное значение

• n = 0,6 h-1 При проверке герметичности

• n = 1,0 h-1 В существующих зданиях с очевидной негерметичностью

• n = 0,55 h-1 В устройствах отводящих воздух при проверке герметичности


Оценка систем оборудования


Коэффициенты первичной энергии fp

Энергоноситель Коэффициент первичной энергии (возобновляемый)

Горючие материалы Мазут (жидкое топливо) EL 1,1

Природный газ H 1,1

Сжиженный газ 1,1

Каменный уголь 1,1

Бурый уголь 1,2

Древесина 0,2

Централизованное отопление с ТЭЦ

Ископаемые материалы 0,7

Возобновляемые материалы 0

Централизованное отопление с котельной

Ископаемые материалы 1,3

Возобновляемые материалы 0,1

Электричество Электро-кобинированный 2,6


Затраты оборудования eP

Übergabe Verte ilung Speicherung Erzeugung

W ärm eW ärm eW ärm e

Hilfsenerg ie

W ärm e W ärm e-energie

Strom

Prim är-energie

Prim ärenerg ie-um w andlung

Wä rm e e rze ug e rPuffe rsp e ic he rVe rte ille itung

G as, Ö lStrom , HolzNah-/Fernw ärm e

Bedarfsentwicklung


Потребление первичной энергии в соответствии с DIN V 4108-6 и DIN V 4701-10

• Составление баланса для оборудования (DIN V 4701 Часть 10)

- Метод диаграмм

- Метод таблиц

- Детальный метод

• Существующие устройства:

- в соответствии с DIN V 4701-12 и PAS 1027


Затраты оборудования

Метод диаграмм согласно DIN V 4701-10



1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2

2,1

2,2

2,3

beheizte Nutzfläche in m²

Anl

agen

aufw

ands

zahl

100 200 300 400 600 1.000 2.000 3.000 4.000 6.000800 10.000

qh = 40 kWh/(m²a)qh = 50 kWh/(m²a)qh = 60 kWh/(m²a)qh = 70 kWh/(m²a)qh = 80 kWh/(m²a)qh = 90 kWh/(m²a)

90

40

Anwendungsbeispiel:AN= 200 m2

qh= 60 kWh/(m2a) eP =1,57 qP =(60+12,5) x 1,57

=113,8 kWh/(m2a)

Пример для метода диаграмм в соответствии с DIN V 4701-10



Метод таблиц по DIN V 4701-10



DIN V 4701-10 Таблица-приложение



DIN V 4701-10 Приложение (для новых зданий)

Входные параметры диаграммы

• Годичное потребление тепла на отопление

• Отапливаемая полезная площадь

Выходные данные

• Годичное потребление первичной энергии

Определяемые значения

• Потребление конечной энергии

• Затраты оборудования


Старые здания согласно DIN V 4701-12 / PAS 1027


Оценка согласно DIN V 18599

С вступления в силу EnEV 2009 альтернативно возможен

Составление баланса шаг за шагом

Более сложный, более точный, для старых и для новых зданий

Метод диаграмм, Метод таблиц и затраты оборудования не рассматриваются


Климатические данные


Стандартные климатические данные для баланса отопительного периода

Энергетический стандарт здания

Теплопотери, зависимые от температуры и полезной площади*

h = HT + HV =

AN

<1 1…2 >2 W/m²K

Стандартный климат для Германии

Предельная отопительная температура θHG = 10 12 15 °C

Длительность отопительного периода tHP = 185 220 275 d/a

Количество градусо-дней по DIN 4108-6 (für θi = 19 °C) Gt = 2900 3300 3600 Kd/a

Соответствует индексу градусо-дней FGt = 69,6 79,2 86,4 kKh/a

При учете ночного снижения (Округленно) ƒNA · FGT = 0,95 · FGT = 66 75 82 kKh/a

Суммарное излучение в отопительный период

Горизонтально Gs, HP (H) = 225 455 745 kWh/(m²a)

Юг Gs, HP (S) = 270 410 584 kWh/(m²a)

Юго-восток / Юго-запад Gs, HP (SO/SW) = 225 375 565 kWh/(m²a)

Восток/ Запад Gs, HP (O/W) = 155 300 480 kWh/(m²a)

Северо-восток/ Северо-запад Gs, HP (NO/NW) = 100 215 400 kWh/(m²a)

Север Gs, HP (N) = 100 185 295 kWh/(m²a)

Пояснение:Промежуточные значения могут быть интерполированы. В качестве отправной точки для линейной интерполяции тремя столбцами могут использоваться значения h = 0,7 / 1,5 / 3,0 W/(m²K) Если здание имеет h < 0,7 или h > 3,0 W/(m²K), то для климатических данным следует применять h < 0,7 bzw. h > 3,0 W/(m²K) *) для θi = 19 °C; qi = 5 W/m² и средняя солнечная нагрузка.

Education

Расчетная база и предельные условия для энергетической оценки жилых зданий