Charakterystyka energetyczna budynku

Wydział Górnictwa i Geoinżynierii

Inżynieria Środowiska

Ogrzewnictwo i ciepłownictwo

Charakterystyka energetyczna lokalu mieszkalnego

Inżynieria Środowiska

Wentylacja i Klimatyzacja Przemysłowa

rok 1 mgr

grupa 1

2012/2013

Wstęp teoretyczny

Świadectwo charakterystyki energetycznej budynku (pot. certyfikat energetyczny) – termin oraz zawód certyfikator energetyczny wprowadzone zostały w polskim ustawodawstwie z dniem 1 stycznia 2009 r.  jako wdrożenie Dyrektywy  Parlamentu Europejskiego i Rady Europy z dnia 16 grudnia 2002 r. dotyczącej jakości energetycznej budynków. Celem Dyrektywy jest wypromowanie poprawy efektywności energetycznej budynku we Wspólnocie Europejskiej, biorąc pod uwagę zewnętrzne i wewnętrzne warunki budynku i opłacalność przedsięwzięć. Metodologię obliczania świadectw wprowadza Rozporządzenie z dnia 6 listopada 2008 r. Świadectwo charakterystyki energetycznej budynku jest ważne 10 lat.

Nie należy mylić sprawdzenia charakterystyki energetycznej budynku z audytem energetycznym, który wynika z odmiennych aktów prawnych i jest używany dla potrzeb termomodernizacji.

Świadectwo określa wartość rocznego zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną EP i energię końcową EK. Wyliczenia podane są w kWh/(m²·rok). Energia pierwotna uwzględnia straty powstające na etapie jej produkcji i przesyłaniu. Może być większa od końcowej, gdy nośnikiem ciepła jest np. gaz, prąd lub mniejsza, gdy nośnikiem jest biomasa.

Świadectwo charakterystyki energetycznej budynku może sporządzać osoba, która jednocześnie spełnia 4 warunki:

  1. posiada pełną zdolność do czynności prawnych;

2. ukończyła co najmniej:

albo

3. nie była karana za przestępstwo przeciwko mieniu, wiarygodności dokumentów, obrotowi gospodarczemu, obrotowi pieniędzmi i papierami wartościowymi lub za przestępstwo skarbowe;

4. posiada uprawnienia budowlane w specjalności architektonicznej, konstrukcyjno-budowlanej lub instalacyjnej albo odbyła szkolenie i złożyła z wynikiem pozytywnym egzamin przed ministrem właściwym do spraw budownictwa, gospodarki przestrzennej i mieszkaniowej (obecnie Ministrem Infrastruktury).

Osoby, które mogą sporządzać świadectwa charakterystyki energetycznej budynków są ujęte w rejestrach:

Część uprawnionych osób wystawia świadectwa na podstawie fałszywych danych, bez dokumentacji budynku i bez pomiarów. Według Narodowej Agencji Poszanowania Energii obecne przepisy nakładają sposób obliczania efektywności prowadzący do absurdów.

Budynki, które muszą mieć świadectwo:

Budynki zwolnione z posiadania świadectwa

Najważniejsze definicje wg Rozporządzenia  z dnia 6 listopada 2008 r.

Zapotrzebowanie na energie

Zapotrzebowanie na energie w świadectwie charakterystyki energetycznej jest wyrażane poprzez roczne zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną i poprzez zapotrzebowanie na energie końcową. Wartości te są wyznaczone obliczeniowo na podstawie jednolitej metodologii. Dane do obliczeń określa się na podstawie dokumentacji budowlanej lub obmiaru budynku istniejącego i przyjmuje się standardowe warunki brzegowe (np. standardowe warunki klimatyczne, zdefiniowany sposób eksploatacji, standardowa temperaturę wewnętrzną i wewnętrzne zyski ciepła itp.). Z uwagi na standardowe warunki brzegowe, uzyskane wartości zużycia energii nie pozwalają wnioskować o rzeczywistym zużyciu energii budynku.

Zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną

Zapotrzebowanie na nieodnawialna energie pierwotna określa efektywność całkowitą budynku. Uwzględnia ona obok energii końcowej, dodatkowe nakłady nieodnawialnej energii pierwotnej na dostarczenie do granicy budynku każdego wykorzystanego nośnika energii (np. oleju opałowego, gazu, energii elektrycznej, energii odnawialnych itp.). Uzyskane małe wartości wskazują na nieznaczne zapotrzebowanie i tym samym wysoka efektywność i użytkowanie energii chroniące zasoby i środowisko. Jednocześnie ze zużyciem energii można podawać odpowiadającą emisję CO2 budynku.

Zapotrzebowanie na energię końcową

Zapotrzebowanie na energię końcową określa roczną ilość energii dla ogrzewania (ewentualnie chłodzenia), wentylacji i przygotowania ciepłej wody użytkowej. Jest ona obliczana dla standardowych warunków klimatycznych i standardowych warunków użytkowania i jest miarą efektywności energetycznej budynku i jego techniki instalacyjnej. Zapotrzebowanie na energie końcową jest to ilość energii bilansowana na granicy budynku, która powinna być dostarczana do budynku przy standardowych warunkach z uwzględnieniem wszystkich strat, aby zapewnić utrzymanie obliczeniowej temperatury wewnętrznej, niezbędnej wentylacji i dostarczenie ciepłej wody użytkowej. Małe wartości sygnalizują niskie zapotrzebowanie i tym samym wysoka efektywność.

  Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r. w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-użytkową oraz sposobu sporządzania i wzorów świadectw ich charakterystyki energetycznej określa cztery rodzaje wzorów świadectw charakterystyki energetycznej:

Podstawa opracowania

Opracowanie zostało oparte na następujących normach i rozporządzeniach:

Przedmiot opracowania

Przedmiotem opracowania jest charakterystyka energetyczna mieszkania znajdującego w Krakowie na ul. Głowackiego w dzielnicy Krowodrza. Mieszkanie usytuowane jest na pierwszym piętrze czteropiętrowego bloku. Osiedle składa z sześciu bloków mieszkaniowych. Ich wzajemne usytuowanie rozplanowano w ten sposób, aby wygospodarować jak najwięcej przestrzeni wspólnej na terenie osiedla.

Dane i założenia projektowe

Dane i założenia projektowe
Miasto
Adres
Strefa klimatyczna
Powierzchnia użytkowa lokalu mieszkalnego
Liczba mieszkańców
Wysokość pomieszczeń
Piętro
Ogrzewanie
Wentylacja
Chłodzenie

Poglądowy plan obiektu mieszkalnego

Tutaj trzeba wrzucic rzut naszego budynku. I mysle ze dorzucic jeszcze ten boczny rzut: ale jak chcesz ;) i oczywiście trzeba pozmieniac czcionke, obliczenia powinny być ok.

Obliczenie strat i zysków ciepła oraz wskaźników.

    1. Współczynnik strat ciepła przez przenikanie


$$H_{\text{tr}} = \sum_{i}^{}{\lbrack b_{tr,i} \bullet (A_{i} \bullet U_{i} + \sum_{i}^{}{\Psi_{i} \bullet l_{i})\rbrack}},\ W/K$$

gdzie:

Ai – pole powierzchni i-tej przegrody , m2,

Ui – wsp. przenikania ciepła , W/m2K,

Ψi -wsp. przenikania ciepła liniowego mostka cieplnego, W/mK,

li – długość liniowego mostka cieplnego , m,

btr,i – wsp. redukcyjny obliczeniowej temperatury zewnętrznej ( dla ścian zewnętrznych jest

równy 1, dla pozostałych odczytujemy z tabelki)


Ai = 7, 6 • 3, 2 − (1,2•2•1,5) + 10, 02 • 3, 2 − (1,2•1,5) − (1, 5 • 1, 5)+7, 62 • 3, 2 = 70, 48 m2


Ai = 6, 07 • 3, 2 − 0, 9 • 2, 00 = 17, 62 m2


Ai = 1, 2 • 1, 5 + 1, 2 • 1, 5 + 1, 5 • 1, 5 + 1, 5 • 1, 5 = 10, 35 m2


Ai = 0, 9 • 2, 00 = 1, 8 m2

Ściany zewnętrzne (wymiar zewnętrzny) Ściany wewnętrzne
 kierunek E S
długość ściany [m] 7,620 10,020
pole ściany [m2] 24,384 32,064
powierzchnia okna / drzwi [m2] 3,600 6,750
pole ścian bez otworów [m2] 20,784 25,314
SUMA 70,482 17,624
Grubości przegród
Lp.
1
2
4
5
6
Przegroda Ai Ui btr,i Ai∙Ui∙btr,i
m2 W/m2K - W/K
Ściany zewnętrzne 70,48 0,286 1 20,16
Okna 10,35 1,2 1 12,42
Ściany wewnętrzne 17,62 1,45 0,6 15,33
Drzwi na klatkę schodowa 1,8 2,5 0,6 2,7
Σ 50,61

Mostki cieplne

li= (7,62+10,02+7,62)·2=50,52 m

li=3,2+3,2=6,4 m

li=4·3,2 =12,8 m

li=3,2m

li=25,8 m

Mostki cieplne li Ψi btr,i li∙Ψi∙btr,i
m W/m2K - W/K
C5 3,2 -0,05 1 -0,16
C1 6,4 0,025 1 0,16
IW6 12,8 0 1 0
W7 25,8 0,45 1 11,61
IF1 50,52 0 1 0
Σ 11,61

Htr= 11,61+50,6= 62,06 W/K

Współczynnik strat ciepła przez wentylację

$H_{\text{ve}} = \rho_{a} \bullet c_{a} \bullet \sum_{k}^{}{(b_{ve,k} \bullet V_{ve,k,mn}}),\ W/K$

gdzie:

bve,k- wsp. korekcyjny dla strumienia, -,

Vve,k,mn – uśredniony w czasie strumień powietrza, m3/s,

W budynku z naturalna wentylacją:

bve,1 =1,

Vve,1,mn = V0

bve,2=1,

Vve,2,mn=Vinf

gdzie:

V0 – strumień powietrza wentylacji naturalnej kanałowej, m3/s,

V0 - kuchnia: 70 m3/h

V0 - łazienka: 50 m3/h

V0 = 120 m3/h = 0,0333 m3/s = Vve,1,Mn

Vinf – strumień powietrza infiltracyjnego, m3/s.

Vinf dla budynku bez próby szczelności :


$$V_{\inf} = 0,2 \bullet \frac{\text{kubatura\ wentylowana}}{3600}\ ,m^{3}/s$$


$$V_{\inf} = 0,2 \bullet \frac{\left( 37,72 + \ 4,65 + 3 \right) \bullet 2,8}{3600} = 0,0071\ m^{3}/s$$

Hve= 1200∙(1∙0,0333+1∙0,0071) =48,43 W/K

Miesięczne straty ciepła przez przenikanie


Qtr = Htr • (Fint, H−Fe) • tM • 10−3,  kWh/miesiac

gdzie:

Ѳint,H – temperatura wewnętrzna dla okresu ogrzewania, °C,

Ѳe – średnia temperatura powietrza zewnętrznego w analizowanym okresie miesięcznym, °C,

Ѳe – MDBT

tM – liczba godzin w miesiącu, h.


$$\frac{\sum_{}^{}{A_{f} \bullet \theta_{int,s,H,set}}}{\sum_{}^{}A_{f,s}}$$

Af,s – powierzchnia użytkowa pojedynczej strefy

Qint,s,H,set – temperatura zadana (obliczeniowa) strefy s dla trybu ogrzewania


$$\frac{\sum_{}^{}{A_{f} \bullet \theta_{int,s,C,set}}}{\sum_{}^{}A_{f,s}}$$

Qint,s,C,set – temperatura zadana (obliczeniowa) strefy s dla trybu chłodzenia


$$F_{int,H} = \frac{20 \bullet 48,5 + 24 \bullet 7,64}{56,15} = 20,54\ C$$

Styczeń:

Htr = 62,06 W/K

Ѳint,H = 20,54°C

Ѳe= -1,3°C

tM = 31 dni∙24 h = 744 h

Qtr = 62,06∙(20,54+1,) ∙ 744 ∙10-3= 1008,623 kWh/miesiąc

Do obliczeń długości trwania sezonu grzewczego obliczamy współczynnik straty ciepła przez przenikanie dla czerwca i sierpnia :

Czerwiec:

Qtr = 62,06∙(20,54-18,2) ∙ 720 ∙10-3=104,6 kWh/miesiąc

Sierpień:

Qtr = 62,06∙(20,54-17,5) ∙ 744 ∙10-3=140,4 kWh/miesiąc

Miesiąc Htr Ѳint,H Ѳe tM Qtr
W/K °C °C h kWh/miesiąc
styczeń 62,061 20,544 -1,3 744 1008,623
luty 62,061 20,544 -2,6 672 965,231
marzec 62,061 20,544 3,2 744 800,844
kwiecień 62,061 20,544 8,3 720 547,123
maj 62,061 20,544 13,4 744 329,877
wrzesień 62,061 20,544 13,8 720 301,363
październik 62,061 20,544 9,8 744 496,101
listopad 62,061 20,544 1,9 720 833,099
grudzień 62,061 20,544 -0,8 744 985,536

Miesięczne straty ciepła przez wentylację


Qve = Hve • (Fint, H − Fe)•tM • 10−3

gdzie:

Ѳint,H – temperatura wewnętrzna dla okresu ogrzewania, °C,

Ѳe – średnia temperatura powietrza zewnętrznego w analizowanym okresie miesięcznym, °C,

Ѳe – MDBT

tM – liczba godzin w miesiącu ,h.

Styczeń:

Hve = 48,43 W/K

Ѳint,H = 20,54°C

Ѳe= -1,3 °C

tM = 31 dni∙24 h = 744 h

Qve = 48,43∙(20,54+ 1,3) ∙ 744 ∙10-3= 787,05 kWh/miesiąc

Miesiąc Hve Ѳint,H Ѳe tM Qve
W/K °C °C h kWh/miesiąc
styczeń 48,427 20,544 -1,3 744 787,048
luty 48,427 20,544 -2,6 672 753,188
marzec 48,427 20,544 3,2 744 624,913
kwiecień 48,427 20,544 8,3 720 426,930
maj 48,427 20,544 13,4 744 257,409
wrzesień 48,427 20,544 13,8 720 235,159
październik 48,427 20,544 9,8 744 387,117
listopad 48,427 20,544 1,9 720 650,083
grudzień 48,427 20,544 -0,8 744 769,033

Do obliczeń długości trwania sezonu grzewczego:

Czerwiec: Qve = 81,06 kWh/miesiąc

Sierpień: Qve = 109,5 kWh/miesiąc

Miesięczne straty ciepła przez przenikanie i wentylację

QH,ht = Qtr + Qve , kWh/miesiąc

Do obliczeń długości trwania sezonu grzewczego:

Czerwiec: QH,ht =185,66 kWh/miesiąc

Sierpień: QH,ht =249,9 kWh/miesiąc

Miesiąc Qtr Qve QH,ht
kWh/miesiąc kWh/miesiąc kWh/miesiąc
styczeń 1008,623 787,048 1795,671
luty 965,231 753,188 1718,418
marzec 800,844 624,913 1425,757
kwiecień 547,123 426,930 974,053
maj 329,877 257,409 587,287
wrzesień 301,363 235,159 536,521
październik 496,101 387,117 883,217
listopad 833,099 650,083 1483,182
grudzień 985,536 769,033 1754,569

    1. Miesięczne zyski ciepła od promieniowania słonecznego

Qsol = Qs1 +Qs2, kWh/miesiąc

gdzie:

Qs1 – zyski ciepła od promieniowania słonecznego przez okna w przegrodach pionowych,

Qs2 – zyski ciepła od promieniowania słonecznego przez okna zamontowane w połaciach dachowych


$$Q_{s1,s2} = \sum_{i}^{}{C_{i} \bullet A_{i} \bullet l_{i} \bullet g \bullet k_{\alpha} \bullet Z}$$

gdzie:

Ci – udział powierzchni oszklonej do całkowitej powierzchni okna,

Ai – pole powierzchni okna w świetle otworu w przegrodzie, m2,

li – wartość energii promieniowania słonecznego na płaszczyznę pionową, kWh/miesiąc∙m2,

g – współczynnik przepuszczalności promieniowania słonecznego,

kα – współczynnik korekcyjny na nachylenie płaszczyzny w połaci dachowej do poziomu,

Z – współczynnik zacienienia.

Styczeń

Ci = 0,7

g = 0,75 →oszklenie podwójne szybą (odczytane z tabeli)

kα = 1→ wszystkie ściany są pionowe

Z = 1→ lokal mieszkalny, w których co najmniej połowa okien zacieniona jest przez elementy logi lub balkonu sąsiedniego mieszkania,

li → dane meteorologiczne ze stacji meteorologicznej: Kraków Balice

Powierzchnia okien zachodnich

Ai=3,6 m2

Powierzchnia okien południowych:

Ai= 6,75 m2

Miesięczne zyski ciepła od promieniowania słonecznego dla stycznia przez okna wschodnie:


Qs1, s2 W = 3, 6 • 23, 429 • 0, 7 • 0, 75 • 1 • 1 = 44, 28

Miesięczne zyski ciepła od promieniowania słonecznego dla stycznia przez okna południowe:


Qs1, s2 S = 6, 75 • 38, 496 • 0, 7 • 0, 75 • 1 • 0, 96 = 136, 42

Miesięczne zyski ciepła od promieniowania słonecznego
miesiąc
Styczeń
Luty
Marzec
Kwiecień
Maj
Wrzesień
październik
Listopad
Grudzień
Miesięczne zyski ciepła od promieniowania słonecznego
Miesiąc
Styczeń
Luty
Marzec
Kwiecień
Maj
Wrzesień
październik
Listopad
Grudzień
miesiąc Qs1,s2W Qs1,s2S Σ
kWh/m-c kWh/m-c
styczeń 44,28 136,420 180,70
luty 53,18 171,982 225,16
marzec 106,75 255,586 362,34
kwiecień 160,77 346,203 506,97
maj 225,22 421,192 646,41
wrzesień 147,24 308,831 456,07
październik 90,98 226,485 317,46
listopad 49,53 155,163 204,70
grudzień 39,64 147,420 187,06

Do obliczeń długości trwania sezonu grzewczego:

Czerwiec:

Qsol = 865,299 kWh/miesiąc

Sierpień:

Qsol = 797,968 kWh/miesiąc

Miesięczne wewnętrzne zyski ciepła

Qint = qint∙ Af ∙ tM ∙ 10-3 , kWh/miesiąc

gdzie:

qint – obciążenie cieplne pomieszczenia zyskami wewnętrznymi, W/m2,

Af – powierzchnia lokalu mieszkalnego, m2,

qint = 4,5 W/m2 (odczytane z tabeli dla lokalu mieszkalnego)

Af = 56,15 m2

Styczeń:

tM=744 h

Qint=4,5∙56,15∙744∙10-3=204,23 kWh/miesiąc

Miesięczne wewnętrzne zyski ciepła
miesiąc
styczeń
luty
marzec
kwiecień
maj
wrzesień
październik
listopad
grudzień

Czerwiec: Qint = 181,915 kWh/miesiąc

Sierpień: Qint = 187,979 kWh/miesiąc

Miesięczne zyski ciepła wewnętrzne i od słońca

QH,gn=Qint+Qsol , kWh/miesiąc

gdzie:

Qint- miesięczne wewnętrzne zyski ciepła, kWh/miesiąc,

Qsol- miesięczne zyski ciepła od promieniowania słonecznego, kWh/miesiąc.

Styczeń:

QH,gn= 187,979+182,341 =370,320 kWh/miesiąc

Miesięczne zyski ciepła wewnętrzne i od słońca
miesiąc
styczeń
luty
marzec
kwiecień
maj
wrzesień
październik
listopad
grudzień

Czerwiec:

QH,gn =1047,2 kWh/miesiąc

Sierpień:

QH,gn = 985,9 kWh/miesiąc

Miesięczne zapotrzebowanie ciepła do ogrzewania i wentylacji

QH,nd,n = QH,ht - ɳH,gn ∙ QH,gn, kWh/miesiąc

gdzie:

ɳH,gn – współczynnik efektywności wykorzystania zysków w trybie ogrzewania, zależy od stosunku zysków do strat ciepła γH


$$\gamma_{H} = \frac{Q_{H,gn}}{Q_{H,ht}}$$

dla γH ≠ 1 → $n_{H,gn} = \frac{1 - \gamma_{H}^{a_{H}}}{1 - \gamma_{H}^{a_{H} + 1}}$

dla γH = 1→ $n_{H,gn} = \frac{a_{H}}{a_{H} + 1}$

gdzie:

aH – bezwymiarowy parametr numeryczny,


$$a_{H} = a_{H,0} + \frac{\tau}{\tau_{H,0}}$$

gdzie:

aH,0 – bezwymiarowy współczynnik referencyjny

τ – stała czasowa, h,

τH,0 – stała czasowa referencyjna, h.

aH,0=1

τH,0=15 h

Stała czasowa jest obliczana ze wzoru:


$$\tau = \frac{\frac{C_{m}}{3600}}{H_{\text{tr}} + H_{\text{ve}}}h$$

gdzie:

Cm – wewnętrzna pojemność cieplna, J/K


$$c_{m} = \sum_{j}^{}{\sum_{i}^{}{(c_{\text{ij}} \bullet \rho_{\text{ij}} \bullet d_{\text{ij}} \bullet A_{j})}}$$

gdzie:

cij – ciepło właściwe materiału i-tej warstwy w j-tym elemencie , J/kgK,

ρij – gęstość materiału i-tej warstwy w j-tym elemencie, kg/m3,

dij – grubość i-tej warstwy w j-tym elemencie, m,

Aj – powierzchnia j-tego elementu, m2.

Wewnętrzna pojemność cieplna
Przegroda

Ściana wew.

25 cm

Ściana wew.

12 cm

Ściana zew.

40 cm

Podłoga

(parkiet)

Podłoga

(terakota)
Strop
Σ=

Miesięczne zapotrzebowanie ciepła do ogrzewania i wentylacji:

Stała czasowa:


$$\tau = \frac{\frac{C_{m}}{3600}}{H_{\text{tr}} + H_{\text{ve}}} = \frac{\frac{43283174}{3600}}{62,06 + 48,43} = 108,82\ h$$

Bezwymiarowy parametr numeryczny:


$$a_{H} = a_{H,0} \bullet \frac{\tau}{\tau_{H,0}} = 1 + \frac{108,82}{15} = 8,25$$

Styczeń:

γH=0,206


$$n_{H,gn} = \frac{1 - \gamma_{H}^{a_{H}}}{1 - \gamma_{H}^{a_{H} + 1}} = \frac{1 - {0,206}^{8,255}}{1 - {0,206}^{8,255 + 1}} = 1$$

QH,nd,n = QH,ht - ɳH,gn∙QH,gn, kWh/miesiąc

QH,nd,n =6801,82 kWh/rok

Miesiąc QH,ht QH,gn
γH
 ɳH,gn QH,nd,n
kWh/miesiąc kWh/miesiąc - - kWh/miesiąc
styczeń 370,320 1795,671 0,206 1,000 1425,351
luty 403,011 1718,418 0,235 1,000 1315,410
marzec 559,921 1425,757 0,393 1,000 865,988
kwiecień 692,365 974,053 0,711 0,982 294,181
maj 851,076 587,287 1,449 0,680 8,799
wrzesień 629,283 536,521 1,173 0,809 27,486
październik 500,368 883,217 0,567 0,996 384,852
listopad 384,748 1483,182 0,259 1,000 1098,438
grudzień 373,256 1754,569 0,213 1,000 1381,314
Σ= 6801,82

Wartość γH do długości trwania sezonu grzewczego dla:

γH=5,64

γH=3,95

Długość trwania sezonu grzewczego

Długość trwania sezonu grzewczego obliczamy ze wzoru:

gdzie:

fH,m– część miesiąca która jest składową sezonu ogrzewczego dla budynku.

Udział graniczny potrzeb cieplnych:

Wartość γH na początku miesiąca:

gdzie:

γH,m – wartość γH miesiąca m-tego,

γH,m-1 – wartość γH miesiąca poprzedzającego.

Wartość γH na końcu miesiąca:

gdzie:

γH,m+1 – wartość γH miesiąca następnego.

Wyznaczenie względnej długości czasu ogrzewania w danym miesiącu

fH,m = 1;

fH,m = 0;

jeżeli →

jeżeli →

Styczeń:


$$\gamma_{H,m,p} = \frac{\gamma_{H,m - 1} + \gamma_{H,m}}{2}$$


$$\text{\ γ}_{H,m,k} = \frac{\gamma_{H,m + 1} + \gamma_{H,m}}{2}\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }$$

γH,1=min(0,209;0,220)=0,209

γH,2=max(0,209;0,220)=0,220

Miesiące γH γH,m,p γH,m,k
styczeń 0,206 0,209 0,220
luty 0,235 0,220 0,314
marzec 0,393 0,314 0,552
kwiecień 0,711 0,552 1,080
maj 1,449 1,080 3,545
wrzesień 1,173 2,559 0,870
październik 0,567 0,870 0,413
listopad 0,259 0,413 0,236
grudzień 0,213 0,236 0,209

W maju więc korzystamy ze wzoru:


$$f_{H} = 0,5 \bullet \frac{\left( 1,121 - 1,080 \right)}{1,449 - 1,080} = 0,056$$

LH= 31∙0,056=1,7

We wrześniu więc:


$$f_{H} = 0,5 + 0,5\frac{1,121 - 1,173}{2,559 - 1,173} = 0,481$$

LH= 30∙0,481=14,4

Miesiąc fH,m Dni sezonu grzewczego
Styczeń 1 31
Luty 1 28
Marzec 1 31
Kwiecień 1 30
Maj 0,06 1,7
Wrzesień 0,48 14,4
Październik 1 31
Listopad 1 30
Grudzień 1 31
Suma 7,54 228,2

Średnia sezonowa sprawność całkowita systemu grzewczego mieszkania

Średnią sezonową sprawność całkowitą systemu grzewczego mieszkania obliczany ze wzoru:


ηH, tot = ηH, g • ηH, s • ηH, d • ηH, e

gdzie:

ηH,g – średnia sezonowa sprawność wytworzenia nośnika ciepła z energii dostarczanej do granicy bilansowej budynku (energii końcowej),

ηH,s – średnia sezonowa sprawność akumulacji ciepła w elementach pojemnościowych systemu grzewczego budynku (w obrębie osłony bilansowej lub poza nią),

ηH,d – średnia sezonowa sprawność transportu (dystrybucji) nośnika ciepła w obrębie budynku (osłony bilansowej lub poza nią),

ηH,e – średnia sezonowa sprawność regulacji i wykorzystania ciepła w budynku (w obrębie osłony bilansowej).

Kotły niskotemperaturowe na paliwo gazowe lub płynne z zamkniętą komorą spalania i palnikiem modulowanym do 50 kW ηH,g = 0,89
Ogrzewanie mieszkaniowe (kocioł gazowy) ηH,d = 1,00
Brak zasobnika buforowego ηH,s = 1,00
Ogrzewanie wodne z grzejnikami członowymi lub płytowymi w przypadku regulacji centralnej adaptacyjnej i miejscowej ηH,e = 0,97


ηH, tot = ηH, g • ηH, s • ηH, d • ηH, e = 0, 89 • 1 • 1 • 0, 97 = 0, 86

Roczne zapotrzebowanie na energię końcową dla potrzeb ogrzewania i wentylacji


$$Q_{K,H} = \frac{Q_{H,nd}}{\eta_{H,tot}}\frac{\text{kWh}}{\text{rok}}$$

Roczne zapotrzebowanie ciepła użytkowego na przygotowanie ciepłej wody


$$Q_{W,nd} = \frac{V_{\text{CWi}} \bullet L_{i} \bullet c_{w} \bullet \rho_{w} \bullet \left( \theta_{\text{CW}} - \theta_{O} \right) \bullet k_{t} \bullet t_{\text{UZ}}}{1000 \bullet 3600}\text{\ \ \ }\frac{\text{kWh}}{\text{rok}}\text{\ \ \ \ \ }$$

gdzie:

VCWi – jednostkowe dobowe zużycie ciepłej wody,

Li – liczba osób,

tuz – czas użytkowania,

kt – mnożnik korekcyjny dla temperatury ciepłej wody innej niż 55˚C,

cw – ciepło właściwe wody,

ρw – gęstość wody,

θCW – temperatura ciepłej wody w zaworze czerpalnym,

θO – temperatura wody zimnej.

Stałe:


Vcwi=35 dm3/os

Li- 2 osoby

kt= 1,28

tuz= 365-10%·365=328,5 dnia


$$Q_{W,nd} = \frac{35 \bullet 2 \bullet 4,19 \bullet 1000 \bullet \left( 45 - 10 \right) \bullet 1,12 \bullet 328,5}{1000 \bullet 3600} = 1199,010\ \frac{\text{kWh}}{\text{rok}}\ $$

Średnia sezonowa sprawność całkowita systemu przygotowania ciepłej wody

Średnią sezonową sprawność całkowitą systemu przygotowania ciepłej wody obliczamy ze wzoru:


ηW, tot = ηW, g • ηW, d • ηW, s • ηW, e

gdzie:

ηW,g- średnia sezonowa sprawność wytworzenia nośnika ciepła,

ηW,d- średnia sezonowa sprawność transportu (dystrybucji) ciepłej wody w obrębie budynku,

ηW,s -średnia sezonowa sprawność akumulacji ciepła w systemie ciepłej wody,

ηW,e- średnia sezonowa sprawność wykorzystania.

średnia sezonowa sprawność wytworzenia nośnika ciepła ηW,g=0,72
średnia sezonowa sprawność transportu ciepłej wody użytkowej w obrębie budynku ηW,d=1,00
średnia sezonowa sprawność akumulacji ciepła w systemie ciepłej wody ηW,s= 1,00
średnia sezonowa sprawność wykorzystania ηW,e=1,00


ηW, tot = 0, 72 • 1, 0 • 1, 00 • 1, 00 = 0, 72

Roczne zapotrzebowanie na energię końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody użytkowej

Roczne zapotrzebowanie na Ek na potrzeby przygotowania ciepłej wody użytkowej obliczamy ze wzoru:


$$Q_{k,w} = \frac{Q_{w,nd}}{\eta_{w,tot}}$$


$$Q_{k,w} = \frac{1199,010}{0,71} = \ 1665,292\ \frac{\text{kWh}}{\text{rok}}$$

Roczne zapotrzebowanie na energię pomocniczą

Zapotrzebowanie na energie pomocniczą wyznaczamy za pomocą wzorów :


$$E_{el,pom,H} = \ \sum_{}^{}q_{el,H,i} \bullet A_{f} \bullet t_{el,i} \bullet 10^{- 3},\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \frac{\text{\ kWh}}{\text{rok}}\ $$


$$E_{el,pom,V} = \ \sum_{}^{}q_{el,V,i} \bullet A_{f} \bullet t_{el,i} \bullet 10^{- 3},\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \frac{\text{kWh}}{\text{rok}}\ $$


$$E_{el,pom,W} = \sum_{}^{}{q_{el,W,i} \bullet A_{f} \bullet t_{el,i} \bullet 10^{- 3},\ \ \frac{\text{kWh}}{\text{rok}}\text{\ \ }}$$

gdzie:

qel, H, i – zapotrzebowanie mocy elektrycznej do napędu i-tego urządzenia pomocniczego w systemie ogrzewania, odniesione do powierzchni użytkowej (ogrzewanej)

qel, V, i – zapotrzebowanie mocy elektrycznej do napędu i-tego urządzenia pomocniczego w systemie wentylacji, odniesione do powierzchni użytkowej (ogrzewanej)

qel,W,i - zapotrzebowanie mocy elektrycznej do napędu urządzenia pomocniczego w systemie przygotowania ciepłej wody.

tel, i - czas działania urządzenia pomocniczego w ciągu roku, zależny od programu eksploatacji budynku

Af- powierzchnia ogrzewana (o regulowanej temperaturze) budynku lub lokalu mieszkalnego, m2

Pompa obiegowa ogrzewania w budynku, z grzejnikami członowymi lub płytowymi, budynek do 250 m2, granica ogrzewania 12˚C

qel,H,i = 0,50 W/ m2

tel,i = 5500 h/rok

Napęd pomocniczy i regulacja kotła

qel,H,i = 0,50 W/ m2

tel,i = 2200 h/rok


$$E_{el,pom,H} = \left( 0,50 \bullet 5500 + 0,6 \bullet 2200 \right) \bullet 56,15 \bullet 10^{- 3} = 216,16\ \frac{\text{kWh}}{\text{rok}}\ $$


$$E_{el,pom,V} = 0\ \ \frac{\text{kWh}}{\text{rok}}\ \rightarrow wentylacja\ naturalna\ w\ mieszkaniu$$

System przygotowania ciepłej wody użytkowej:

Qel,w,i = 1,00 W/m2

trl,i = 250 h/rok


$$E_{el,pom,W} = 1,00 \bullet 250 \bullet 56,15 \bullet 10^{- 3} = 14,04\ \ \frac{\text{kWh}}{\text{rok}}$$

Roczne zapotrzebowanie na energię pierwotną przez system grzewczy i wentylacyjny do ogrzewania i wentylacji

Zapotrzebowanie na energię pierwotną przez system grzewczy i wentylacyjny do ogrzewania i wentylacji obliczamy ze wzoru:


$$Q_{P,H} = W_{H}\ \bullet Q_{K,H} + w_{\text{el}} \bullet E_{el,pom,H}\ \frac{\text{kWh}}{\text{rok}}$$

gdzie:

WH – ciepło do ogrzewania, gaz ziemny,

Wel – energia elektryczna.


QP, H = 1, 17878, 859 • +3, 0 • 216, 164 = 9315, 239

Roczne zapotrzebowanie na energię pierwotną przez system do podgrzania wody


QP, W = Ww • QK, W + Wel • Eel, pom, W

gdzie:

WW – ciepło do ogrzewania, gaz ziemny, Wel – energia elektryczna,

Wel = 3,0

Ww = 1,1


QP, W = 1, 1 • 1665, 29  + 3 • 14, 05 = 1873, 91 kWh/rok

Roczne zapotrzebowanie na energię pierwotną


QP = QP, H + QP, W  kWh/rok


QP = 9315, 24 + 1873, 93 = 11189, 17 kWk/rok

Wskaźnik rocznego zapotrzebowania na energię pierwotną


$$EP = \frac{Q_{p}}{A_{f}}\ kWh/m^{2}\text{rok}$$


$$EP = \frac{11189,17}{56,15} = 199,28\ kWh/m^{2}\text{rok\ }$$

Wskaźnik rocznego zapotrzebowania na energię końcową


$$EK = \ \frac{Q_{K,H} + Q_{K,W}}{A_{f}}$$


$$EK = \frac{\begin{matrix} \\ 7878,85 + 1665,29 \\ \end{matrix}}{56,15} = 169,98\ kWh/m^{2}\text{rok\ }$$

Wskaźnik rocznego zapotrzebowania na energię pierwotną dla budynku referencyjnego

  1. Budynki mieszkalne do ogrzewania, wentylacji i przygotowania c.w.u


$$\frac{A}{V_{e}} \leq 0,2 \rightarrow \text{EP}_{H + W} = 73 + EP\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ $$


$$0,2 \leq \frac{A}{V_{e}} \leq 1,05 \rightarrow \text{EP}_{H + W} = 55 + 90\left( \frac{A}{V_{e}} \right) + EP\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ $$


$$\frac{A}{V_{e}} \geq 1,05 \rightarrow \text{EP}_{H + W} = 149,5 + EP\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ $$

EP = EPw - dodatek na jednostkowe zap. na nieodnawialną energię pierwotną do przygotowania c.w.u. w ciągu roku [kWh/m2∙kg]


$$EP = {EP}_{w} = \frac{7800}{300 + 0,1 \bullet A_{f}}\ ,\ \ \frac{\text{kWh}}{m^{2}\text{rok}}$$

  1. Budynki mieszkalne do ogrzewania, wentylacji i chłodzenia oraz przygotowania c.w.u.

$\text{EP}_{HC + W} = \text{EP}_{H + W} + \left( 5 + 15 \bullet \frac{A_{w,e}}{A_{f}} \right) \bullet (1 - 0,2 \bullet \frac{A}{V_{e}}) \bullet \frac{A_{f,c}}{A_{f}}$

gdzie:

Aw,e – powierzchnia ścian zewnętrznych budynku,

Af,c – powierzchnia użytkowa chłodzenia budynku.

  1. Budynki zamieszkania zbiorowego, użyteczności publicznej do ogrzewania, wentylacji, chłodzenia oraz przygotowania c.w.u i oświetlenia wbudowanego


EPHC + W + L

Powierzchnia ścian:

Ściana zewnętrzna:

A=(7,62+10,02+7,62)*3,2= 80,83 m2

Ściana wewnętrzna od klatki schodowej:

A= 6,06*3,2=19,42 m2

Kubatura zewnętrzna:

Ve= 220,39 m3


$$\text{EP}_{H + W} = 55 + 90\left( \frac{A}{V_{e}} \right) + \text{EP\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }$$

Dla budynku przebudowywanego:

Świadectwo charakterystyki energetycznej

Ogrzewanie i wentylacja:

Ciepła woda użytkowa:

Energia elektryczna:

Literatura


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Metoda określania charakterystyki energetycznej budynków 2006
Uprawnienia do sporządzania świadectw charakterystyki energetycznej budynków
Projektowana charakterystyka energetyczna budynku
Metodyka sporządzania świadectw energetycznych budynków i mieszkań, świadectwa energetyczne - charak
DYREKTYWA 2002 91 WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 16 grudnia 2002 r w sprawie charakteryst
Charakterystyka energetyczna budynku krok po kroku opis jak zrozumieć metodologię
120 USTAWA o charakterystyce energetycznej budynków [29 08
Charakterystyka energetyczna budynku krok po kroku opis jak zrozumieć metodologię
OBLICZENIE ZAPOTRZEBOWANIA CIEPŁA W BUDYNKU. CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU, Studia zaoczne PW
Metoda określania charakterystyki energetycznej budynków 2006
DYREKTYWA 2002 91 WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 16 grudnia 2002 r w sprawie charakteryst
ŚWIADECTWA CHARAKTERYSTYKI ENERGETYCZNEJ BUDYNKÓW I LOKALI
Charakterystyka akustyczna budynku

więcej podobnych podstron