PRZYKŁAD dla studentów przedmiotu POLITYKA ENERGETYCZNA rok akad. 2014/15
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię dla budynku jednorodzinnego
1. Dane ogólne, geometryczne i konstrukcyjne budynku
Budynek mieszkalny jednorodzinny, poddany termomodernizacji. W budynku znajduje się wentylacja grawitacyjna.													dane budynku
Źródłem ciepła jest kocioł na wybrane paliwo. Indywidualne rozliczenie zużycia c.w.u.													dane z norm
Powierzchnia użytkowa budynku o regulowanej temp. Af									m2	100			obliczenia
Wysokość kondygnacji h									m	2,7		Ś.w.	Rozporządzenie z 3.06.2014 o świadectwach
Kubatura ogrzewana V = h*Af									m3	270		p.	punkt z aktualnego arkusza
Strefa klimatyczna									-	III
Stacja meteorologiczna									-	Warszawa
Temp. wewnętrzna									°C	20
Pojemność cieplna budynku									J/m2K	6480
2. Całkowity współczynnik przenoszenia ciepła przez przenikanie Htr,s = SHtr,ie + Htr,iue + Htr,ij + Htr,ig
(obliczony zgodnie z PN-EN 12831) Htr = Ai * Ui * btr,i
							A	U	btr,i	Ai*Ui btr,i
	Przegrody						m2	W/m2K	-	W/K
Ściany zewnętrzne podłużne (bez okien i drzwi)							120	0,25	1	30
Dach							100	0,2	1	20
Podłoga na gruncie							100	0,25	0,6	15
Okna zewnętrzne							16	1,3	1	20,8
Drzwi zewnętrzne							4	1,7	1	6,8
								Y	l	Y*l
	Mostki cieplne							W/mK	m	W/k
Ściana-dach								0,05	40	2
Ściana-ściana								0,15	12	1,8
Ościeże-podokiennik								0,1	42	4,2
Razem współczynnik przenoszenia ciepła przez przenikanie										96,4
3. Współczynnik przenoszenia ciepła przez wentylację Hve,s = Sra * ca *bve,k * Vve,kn
Vve,1n = Vve,1,s * Afs			Vve,2,s = Vinf = n*V/3600
							Ś. tab.23
Opis strefy wentylowanej				k	ra * ca	bve,k	Vve,1,s	Asf	ra*ca*bve,1*V0			gęstość powietrza ra [kg/m3]				1,2
				-	J/m3K	-	m3/(m2 s)	m2	W/K			ciepło właściwe powietrza ca [J/(kg K)]				1000
Pomieszczenia mieszkalne				1	1200	1	0,00031	100		37,2
							n	Vinf	ra*ca*bve,2*n*Vinf
				2	1200	1	0,3	0,075		27
Razem współczynnik przenoszenia ciepła przez wentylację										64,2
4. Wewnętrzne zyski ciepła Qint,H = Sqinst * Af
				Ś.tab.26
Opis strefy				qinst	Af	qinst * Af
				W/m2	m2	W
Pomieszczenia mieszkalne				6,8	100	680
Razem wewnętrzne zyski ciepła Qint,H						680
5. Zyski od słońca Qsol,H = SCi * Ai * Fsh,gl * Fsh * ggl * li
Orientacja	udział pola pow. oszklenia	pole pow. okien i drzwi	czynnik redukcyjny zacienienia od ruch. urządzeń	czynnik redukcyjny zacienienia od przegród zewn.	całkowita przepuszcz. Energii promien.	pow. oszklenia po uwzgl. wsk.
	Ci	Ai	Fsh,gl	Fsh	ggl	Ci * Ai * Fsh,gl * Fsh * ggl
	-	-	m2	-	-	-
N	0,7	4	1	0,95	0,75		1,995
E	0,7	4	1	0,95	0,75		1,995
S	0,7	4	1	0,95	0,75		1,995
W	0,7	8	1	0,95	0,75		3,99
Dane klimatyczne		orientacja	Wartość promieniowania słonecznego w miesiącu w Wh na 1m2, li
Warszawa			I	II	III	IV	V	IX	X	XI	XII
		N	21215	25556	49314	69001	94223	61523	36646	18022	15549
		E	23781	30316	60328	83772	119230	69620	40044	19296	16029
		S	42377	43845	75781	91948	116562	82852	55856	27615	23280
		W	22654	29072	55256	80623	111366	71775	42118	20055	16016
Powierzchnia		orientacja
oszklenia po uwzgl.				Wartość promieniowania słonecznego w miesiącu w Wh
wskaźników
	1,995	N	42323,925	50984,22	98381,43	137656,995	187974,885	122738,385	73108,77	35953,89	31020,255
	1,995	E	47443,095	60480,42	120354,36	167125,14	237863,85	138891,9	79887,78	38495,52	31977,855
	1,995	S	84542,115	87470,775	151183,095	183436,26	232541,19	165289,74	111432,72	55091,925	46443,6
	3,99	W	90389,46	115997,28	220471,44	321685,77	444350,34	286382,25	168050,82	80019,45	63903,84
Suma zysków od				Wartość promieniowania słonecznego w miesiącu w kWh
promieniowania Qsol,H		N+E+S+W	265	315	590	810	1103	713	432	210	173
6. Energia na cele ogrzewania i wentylacji
Ogrzewanie i wentylacja								Dane dla miesięcy
					jedn.	I	II	III	IV	V	IX	X	XI	XII
Średnia temp. miesiąca Qe,n					°C	-1,2	-0,9	4,4	6,3	12,2	12,8	8,2	2,9	0,8
Temperatura wewnętrzna Qint,H,n					°C	20	20	20	20	20	20	20	20	20
Liczba godzin tM					h/m-c	744	672	744	720	744	720	744	720	744
Współczynnik przenoszenia ciepła Htr,s+Hve,s					W/K	160,6	160,6	160,6	160,6	160,6	160,6	160,6	160,6	160,6
Straty QH,ht=(Htr,s+Hve,s)*(Qint,H-Qe)*tM*10-3					kWh	2533,11168	2255,59488	1863,98784	1584,1584	931,99392	832,5504	1409,93952	1977,3072	2294,13888
Zyski od słońca Qsol,H (p.5)					kWh	264,70	314,93	590,39	809,90	1102,73	713,30	432,48	209,56	173,35
Wewnętrzne zyski ciepła qinst*Ac (p.4)					W	680	680	680	680	680	680	680	680	680
Wewnętrzne zyski ciepła Qi,H=qinst*Ac*tM/1000					kWh	505,92	456,96	505,92	489,6	505,92	489,6	505,92	489,6	505,92
Zyski całkowite QH,gn=Qsol,H+Qint,H					kWh	770,62	771,89	1096,31	1299,50	1608,65	1202,90	938,40	699,16	679,27
Stosunek zysków i strat g=QH,gn/QH,ht					-	0,304	0,342	0,588	0,820	1,726	1,445	0,666	0,354	0,296
Cm - wew.poj.cieplna budynku C*Af (p.1)					J/K	648000	648000	648000	648000	648000	648000	648000	648000	648000
Stała czasowa t=(Cm/3600)/(Htr+Hve)					h	1,12	1,12	1,12	1,12	1,12	1,12	1,12	1,12	1,12
Parametr numeryczny aH=1+t/15					-	1,0747	1,0747	1,0747	1,0747	1,0747	1,0747	1,0747	1,0747	1,0747
Efektywność wykorzystania zysków N1379					-	0,7884	0,7670	0,6512	0,5690	0,3794	0,4234	0,6214	0,7609	0,7931
hH,gh=(1-gaH)/(1-gaH+1)
QH,n=QH,ht-hH,gn*QH,gn					kWh	1925,5	1663,5	1150,0	844,7	321,7	323,2	826,8	1445,3	1755,4
Roczne zapotrzebowanie na energię użytkową					kWh/a	10256,3
do ogrzewania i wentylacji QH,nd
7. Energia na cele przygotowania ciepłej wody użytkowej
Ciepła woda użytkowa					jednostka		wartości
Jednostkowe dobowe zużycie ciepłej wody Vwi					dm3/(m2 dzień)		1,4	Ś.tab.27
Powierzchnia pomieszczeń o regulowanej temperaturze					m2		100
powietrza (powierzchnia ogrzewana) Af
Ciepło właściwe wody cw					kJ/(kg K)		4,19
Gęstość wody r					kg/dm3		1
Temperatura wody ciepłej w podgrzewaczu qcw					°C		55
Temperatura wody zimnej q0					°C		10
Współczynnik korekcyjny temperatury kR					-		0,9	Ś.tab.27
Czas użytkowania tR					doba		365
Roczne zap. na przygotowanie ciepłej wody użytkowej Qw,nd					kWh/a		2409	Ś.w.61