Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
Prowadzący
wykład
•dr inż. Robert Pastuszko
•315 bud. C, tel. 041 3424320
•Konsultacje:
Czwartek, godz. 15.30 – 16.30, s.315C lub 310 C
Źródła:
• ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY
w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej
budynku i lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej
samodzielna całość techniczno-użytkową oraz sposobu
sporządzania i wzorów świadectw ich charakterystyki
energetycznej.
• PN-EN ISO 13790 Cieplne właściwości użytkowe budynków.
Obliczanie zużycia energii do ogrzewania.
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
Wskaźniki EP i EK
EP = Q
p
/A
f
,
kWh/(m
2
)
(1.1)
EK = (Q
K,H
+
Q
K,W
)/A
f
,
,
kWh/(m
2
rok)
(1.1.1)
Q
P
- roczne zapotrzebowanie na energię pierwotną dla
ogrzewania i wentylacji, przygotowania ciepłej wody oraz
napędu urządzeń pomocniczych, kWh/rok
A
f
- powierzchnia ogrzewana (o regulowanej temperaturze)
budynku lub lokalu mieszkalnego,
m
2
Q
K,H
- roczne zapotrzebowanie na energię końcową przez
system grzewczy i wentylacyjny do ogrzewania i
wentylacji, kWh/rok
Q
K,W
- roczne zapotrzebowanie na energię końcową przez
system do podgrzania ciepłej wody, kWh/rok
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
Wyznaczenie rocznego zapotrzebowania na energię
pierwotną
Q
P
= Q
P,H
+
Q
P,W
,
kWh/rok
(1.2)
Q
P,H
= w
H
· Q
K,H
+ w
el
· E
el,pom,H
,
kWh/rok
(1.3)
Q
P,W
= w
w
·
Q
K,W
+ w
el
· E
el,pom,W
,
kWh/rok
(1.4)
gdzie:
Q
P,H
roczne zapotrzebowanie na energię pierwotną przez
system grzewczy i wentylacyjny do ogrzewania i
wentylacji, kWh/rok
Q
P,W
roczne zapotrzebowanie na energię pierwotną przez
system do podgrzania ciepłej wody, kWh/rok
E
el,pom,H
roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną końcową
do napędu urządzeń pomocniczych systemu ogrzewania i
wentylacji, kWh/rok
E
el,pom,W
roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną końcową
do napędu urządzeń pomocniczych systemu ciepłej wody
kWh/rok
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
w
i
- współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej na
wytworzenie i dostarczenie nośnika energii (lub energii)
końcowej do ocenianego budynku (w
el
, w
H
, w
w
), który określa
dostawca energii lub nośnika energii; przy braku danych
można korzystać z tabeli 1 (w
el
- dotyczy energii elektrycznej,
w
H
- dotyczy ciepła dla ogrzewania, w
w
- dotyczy ciepła do
przygotowania ciepłej wody użytkowej)
Q
P
= Q
P,H
+
Q
P,W
,
kWh/rok
(1.2)
Q
P,H
= w
H
· Q
K,H
+ w
el
· E
el,pom,H
,
kWh/rok
(1.3)
Q
P,W
= w
w
·
Q
K,W
+ w
el
· E
el,pom,W
,
kWh/rok
(1.4)
Wyznaczenie rocznego zapotrzebowania na energię
pierwotną
Roczne zapotrzebowanie na energię końcową przez
system do podgrzania ciepłej wody
Q
K,W
= Q
W,nd
/η
W,tot
,
kWh/rok
(
1.27)
η
W,tot
=
η
W,g
·
η
W,d
·
η
W,s
· η
W,e
(
1.28)
Q
W,nd
- zapotrzebowanie ciepła użytkowego do podgrzania
ciepłej wody, kWh/rok
η
W,g
- średnia sezonowa sprawność wytworzenia nośnika
ciepła z energii dostarczanej do granicy bilansowej
budynku (energii końcowej)
η
W,d
- średnia sezonowa sprawność transportu (dystrybucji)
ciepłej wody w obrębie budynku (osłony bilansowej lub
poza nią)
η
W,s
- średnia sezonowa sprawność akumulacji ciepłej wody w
elementach pojemnościowych systemu ciepłej wody (w
obrębie osłony bilansowej lub poza nią),
η
W,e
- średnia sezonowa sprawność wykorzystania (przyjmuje
się 1,0)
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
Uwagi
1
.
Jeżeli istnieje kilka nośników energii lub kilka wydzielonych
instalacji, obliczenia przeprowadza się oddzielnie dla
każdego przypadku.
2. Zyski ciepła od instalacji transportu ciepłej wody i modułów
pojemnościowych, jeżeli są one zlokalizowane wewnątrz
osłony izolacyjnej budynku, to są wliczane do wewnętrznych
zysków ciepła.
3. Jeżeli instalacja transportu ciepłej wody jest zaizolowana i
położona w bruzdach, to nie uwzględnia się tej części
instalacji w obliczeniach strat ciepła.
4. Dla wszystkich lokali mieszkalnych, które są podłączone do
wspólnej instalacji centralnej ciepłej wody użytkowej,
sprawności cząstkowe są takie same jak dla ocenianego
budynku.
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
Wyznaczenie sprawności transportu i akumulacji
η
W,d
= Q
W,nd
/(Q
W,nd
+ ΔQ
W,d
)
(1.28.1)
η
W,s
= (Q
W,nd
+ ΔQ
W,d
/(Q
W,nd
+ ΔQ
W,d
+ ΔQ
W,s
)
(1.28.2)
gdzie:
ΔQ
W,d
- uśrednione roczne straty ciepła instalacji transportu
(dystrybucji) ciepłej wody użytkowej w budynku (w
osłonie bilansowej lub poza nią), kWh/rok
ΔQ
W,s
- uśrednione sezonowe straty ciepła w elementach
pojemnościowych systemu grzewczego budynku (w
obrębie osłony bilansowej lub poza nią), kWh/rok
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
Straty ciepła sieci transportu ciepłej wody użytkowej
oraz zasobnika ciepłej wody
ΔQ
W,d
= Σ (l
i
· q
li
· t
CW
), 10
-3
kWh/rok
(1.28.3)
ΔQ
W,s
= Σ (V
S
· q
s
· t
CW
), 10
-3
kWh/rok
(1.28.4)
l
i
-
długość i-tego odcinka sieci ciepłej wody użytkowej, m
q
li
-
jednostkowe straty ciepła przewodów ciepłej wody, wg
tabeli 11.1, W/m
t
CW
- czas działania układu ciepłej wody w ciągu roku, h
V
S
-
pojemność zasobnika ciepłej wody, dm
3
q
S
-
jednostkowe straty ciepła zasobnika ciepłej wody, wg
tabeli 11.2, W/dm
3
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
Jednostkowe straty ciepła
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
Jednostkowe straty ciepła
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
Przy braku danych, dla budynków istniejących
można korzystać odpowiednio z wartości
zryczałtowanych z tabel 12-13.2.
Jednostkowe straty ciepła
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
Tabela 12. Sprawności wytwarzania ciepła (dla przygotowania
ciepłej wody) w źródłach η
H,g
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
Uwaga:
1) przyjęta sprawność dla rozpatrywanego
przypadku powinna uwzględniać stan kotła i jego
średniosezonowe obciążenie cieplne,
2) całoroczny tryb pracy w układzie centralnego
ogrzewania i ciepłej wody użytkowej; w przypadku
trudności oceny stanu faktycznego należy
przyjmować wartość średnią z podanego zakresu
sprawności.
Jednostkowe straty ciepła
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
Tabela 13.1. Sprawność przesyłu wody ciepłej użytkowej
η
W,d
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
Tabela 13.1. Sprawność przesyłu wody ciepłej użytkowej
η
W,d
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
Tabela 13.2. Sprawności akumulacji ciepła w systemie ciepłej
wody
η
W,s
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
Wyznaczenie rocznego zapotrzebowania ciepła użytkowego
Q
W,nd
= V
CWi
· L
i
· C
W
· ρ
W
· (θ
CW
- θ
O
) · k
t
· t
UZ
/(1.000
·3.600)
kWh/rok
(1.29)
V
CW
- jednostkowe dobowe zużycie ciepłej wody użytkowej należy
przyjmować na podstawie dokumentacji projektowej,
pomiarów zużycia w obiekcie istniejącym lub w przypadku
braku danych na podstawie tabeli 15, dm
3
/(j.o.)·doba
L
i
- liczba jednostek odniesienia, osoby
t
UZ
- czas użytkowania (miesiąc, rok - przeważnie 365 dni), czas
użytkowania należy zmniejszyć o przerwy urlopowe i wyjazdy
i inne uzasadnione sytuacje, średnio w ciągu roku o 10 % - dla
budynków mieszkalnych, doby
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
k
t
-
mnożnik korekcyjny dla temperatury ciepłej wody innej niż
55°C, wg dokumentacji projektowej lub tabeli 14
C
w
-
ciepło właściwe wody, przyjmowane jako 4,19 kJ/(kgK), kJ/
(kgK)
ρ
w
-
gęstość wody, przyjmowana jako 1.000 kg/m
3
, kg/m
3
θ
CW
- temperatura ciepłej wody w zaworze czerpalnym, 55°C, °C
Θ
o
-
temperatura wody zimnej, przyjmowana jako 10°C, °C
Wyznaczenie rocznego zapotrzebowania ciepła użytkowego
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
Tabela 14. Współczynnik korekcyjny temperatury ciepłej wody
k
t
Obliczanie rocznego zapotrzebowania na energię
końcową na potrzeby przygotowania ciepłej wody
użytkowej
Tabela 15. Jednostkowe dobowe zużycie ciepłej wody dla
budynków mieszkalnych różnych typów V
CW
Document Outline