Energia cieplna IUT

Metodyka obliczeń sezonowego zapotrzebowania ciepła
PNPN-EN
EN--13790
W celu dokonania obliczeń sezonowego zapotrzebowania ciepła przeprowadza się
następująca procedurę:
-określa się granicę bilansową;
-definiuje się przestrzeń ogrzewana i nieogrzewaną;
-dzieli się budynek na strefy z uwagi na zróŜnicowanie temp. wewn oraz zysków i strat ciepła;
-określenie trybu pracy systemów technicznych (ciągły lub przerywany)
-określenie danych klimatycznych
-wyznaczenie współczynnika strat ciepła przez przenikanie i wentylację;
-określenie strat ciepła z budynku
-obliczenie zysków wewnętrznych i solarnych;
-obliczenie współczynnika wykorzystania zysków;
-wyznaczenie sezonowego zapotrzebowania ciepła (energii) uŜytecznego do ogrzewania.
Przestrzeń ogrzewaną stanowią pomieszczenia o regulowanej temperaturze. Granice
przestrzeni ogrzewanej przegrody oddzielające ją od środowiska zewnętrznego lub
przestrzeni nieogrzewanych.
Zgodnie z normą PN-EN 13790 za strefę cieplną rozumie się przestrzeń, w której róŜnica
temperatury wewnętrznej jest nie większa niŜ 4 K oraz iloraz zysków ciepła do strat róŜnią się
mniej niŜ 0,4 lub drzwi w rozpatrywanej przestrzeni mogą być często otwierane.
Sezonowe (roczne) QH,nd zapotrzebowanie energii uŜytkowej oblicza na potrzeby ogrzewania i
wentylacji oblicza się metodą bilansów miesięcznych:
Q H ,nd =
∑Q
H ,nd ,n
n
Q H ,nd ≡
kWh GJ
≡
rok rok
1kWh = 3,6 MJ
QH ,nd ,n = Q H ,ht − η H , gn ⋅ QH , gn
Q H ,ht −
Miesięczne straty ciepła przez przenikanie i wentylację, kWh/m-c
Q H , gn −
Miesięczne wewnętrzne i solarne zyski ciepła, kWh/m-c
η H , gn −
Współczynnik efektywności wykorzystania zysków w trybie ogrzewania,
η H , gn =
η H , gn
1 − γ HaH
1 − γ HaH +1
-dla γ H ≠ 1
aH
-dla
=
aH + 1
a H = a H ,0
a H ,0 −
τ−
τ0 −
τ
+
τ0
gdzie:
γH =
γH =1
Zgodnie z PN-EN 13790 naleŜy
przyjmować aH,0=1 oraz τ0=15 h.
Bezwymiarowy współczynnik referencyjny
Stała czasowa budynku, h
Referencyjna stała czasowa budynku, h
Q H , gn
Q H ,ht
Cm
τ=
3600 ⋅ (H tr − H ve )
Cm =
∑∑ (ρ ij ⋅ cij ⋅d ij ⋅ Aij )
j
Cm −
i
J 
Cm  
K 
Wewnętrzna pojemność budynku
H tr −
Współczynnik strat ciepła przez przenikanie, W/K
H ve −
Współczynnik strat ciepła na wentylację, W/K
QH ,ht = Qtr + Qve
Miesięczne straty ciepła przez przenikanie i
wentylację, kWh/m-c
Qtr = H tr ⋅ (Θ int, H − Θ e ) ⋅ t ⋅ 10 −3
kWh/m-c
Qve = H ve ⋅ (Θ int, H − Θ e ) ⋅ t ⋅ 10 −3
kWh/m-c
t−
Liczba godzin w miesiącu , h
H ve = ρ a ⋅ c a ⋅
∑b
ve,k
⋅ Vve,k ,mn
W/K
k
Vve,k ,mn −
bve,k −
bve,k = 1
ρ a ⋅ c a = 1200
Uśredniony w czasie strumień powietrza
wentylacyjnego, m3/s
Współczynnik korekcyjny dla strumieni
powietrza,
JeŜeli temp. powietrza dopływającego do
budynku jest równa temp.
Θe
J/m3K
Odzysk ciepła:η odz =
Powietrze wywiewane
Powietrze nawiewane
Θ su − Θ e
Θ int, H − Θ e
-sprawność temperaturowa
Θ int, H
Θe
Θ su
Powietrze zewnętrzne
Powietrze usuwane
bve,k = 1 − η odz ⋅ β
β−
udział czasu pracy wentylatorów (od 0 do 1).
Q H , gn = Qint + Qsol
Miesięczne wewnętrzne i solarne zyski ciepła, kWh/m-c
Wewnętrzne zyski ciepła:
Qint
-Zyski bytowe od uŜytkowników;
-Zyski od oświetlenia;
-Zyski od instalacji (np. c.o. cwu) ;
-Zyski od urządzeń znajdujących się w budynku
Qint = 10 −3 ⋅ t ⋅
Φ int,mn,k
Φ int,mn,u ,l
btr ,l
t−
∑k
Φ int,mn,k + 10 −3 ⋅ t ⋅
∑l (1 − btr l )⋅ Φ
,
int, mn ,u ,l kWh/m-c
-Średni miesięczny strumień ciepła wydzielony z k-tego
wewnętrznego źródła ciepła, W
-Średni miesięczny strumień ciepła wydzielony z l-tego
wewnętrznego źródła ciepła znajdującego się w przyległej
strefie o nieregulowanej temperaturze, W
Θ int − Θ u
=
Θ int − Θ e
Liczba godzin w miesiącu , h
Qsol = 10
−3

⋅ 

∑k


−
3
Φ sol ,mn,k  ⋅ t + 10 ⋅ 


∑l

(1 − btr ,l )⋅ Φ sol ,mn,u,l  ⋅ t

kWh/m-c
Φ sol ,mn,k
Φ sol ,mn,u ,l
btr ,l
t−
-Średni miesięczny strumień ciepła wydzielony z k-tego
solarnego źródła ciepła, W
-Średni miesięczny strumień ciepła wydzielony z l-tego
solarnego źródła ciepła znajdującego się w przyległej strefie o
nieregulowanej temperaturze, W
Θ int − Θ u
=
Θ int − Θ e
Liczba godzin w miesiącu , h
Φ sol ,k = Fsh,ob,k ⋅ Asol ,k ⋅ I sol ,k − Fr ,k ⋅ Φ r ,k
W
Fsh,ob,k −
Asol ,k −
I sol,
sol , k −
Fr ,k −
Φ r,k −
Współczynnik zacienienia k-tej powierzchni
nasłonecznionej związany z zewn. elementami
zacieniającymi
Efektywne pole powierzchni nasłonecznionej, m2
Średnia miesięczna wartość promieniowania
słonecznego, na powierzchnię k dla danej orientacji tej
przegrody oraz kąta jej nachylenia
Współczynnik kierunkowy k-tej powierzchni i nieba
Strumień ciepła tracony przez k-tą powierzchnię w
kierunku nieba przez promieniowanie, W
Efektywne pole powierzchni nasłonecznionej dla okien
Asol ,k = Fsh, gl ,k ⋅ g gl ,k ⋅ (1 − FF ,k ) ⋅ Aw, p ,k
1
424
3
m2
Ck
Fsh, gl ,k −
g gl ,k −
FF ,k −
Aw, p ,k −
Współczynnik zacienienia k-tej powierzchni
nasłonecznionej związany z ruchomymi elementami
zacieniającymi
Współczynnik przepuszczalności promieniowania
całkowitego
Iloraz powierzchni ramy do powierzchni okna
Pole powierzchni okna, m2
Efektywne pole powierzchni nasłonecznionej dla
powierzchni nieprzeźroczystej
Asol ,k = α S ,c,k ⋅ Rse,k ⋅ U c ,k ⋅ Ac,k
α S ,c , k −
Współczynnik pochłaniania promieniowania ściany
Rse,k −
Opór przejmowania ściany, m2K/W
obliczany wg. PN-EN ISO 6946
U c ,k −
Ac,k −
Współczynnik przenikania ciepła ściany z
uwzględnieniem poprawki na nieszczelności, W/m2K
Pole powierzchni przegrody, m2
Strumień ciepła tracony przez k-tą powierzchnię w
kierunku nieba przez promieniowanie, W
Φ r ,k = Rse,k ⋅ U c ,k ⋅ hr ⋅ Ac ,k ⋅ ∆Θ er ,k
Rse,k −
U c ,k −
Ac,k −
Opór przejmowania ściany, m2K/W
obliczany wg. PN-EN ISO 6946
Współczynnik przenikania ciepła ściany z
uwzględnieniem poprawki na nieszczelności, W/m2K
Pole powierzchni przegrody, m2
hr = 4 ⋅ ε ⋅ σ ⋅ (Θ ss )
3
∆Θ er,k −
Θ ss −
Średnia róŜnica temperatury powietrza zewn. i
nieboskłonu
Średnia arytmetyczna temperatura powierzchni zewn. i
nieboskłonu, K
Obliczanie długości sezonu grzewczego
LH =
12
∑f
H ,m
m =1
f H ,m −
Część miesiąca będąca składową sezonu grzewczego
W celu określenia f,H naleŜy wyznaczyć graniczny udział
potrzeb cieplnych budynku
γ H ,lim
aH + 1
=
aH
Następnie wyznacza się wartość
γ H ,m , p =
Następnie wyznacza się wartość
γ H ,m,k =
γ H ,m, p
na początku miesiąca
γ H ,m −1 + γ H ,m
2
γ H ,m,k
na końcu miesiąca
γ H ,m + γ H ,m +1
2
γ H ,1 = min(γ H ,,m, p ; γ H ,,m,k )
γ H , 2 = max(γ H ,,m, p ; γ H ,,m,k )
f H ,m = 1
f H ,m = 0
f H ,m
jeŜeli
γ H ,lim − γ H ,1
= 0,5 ⋅
γ H − γ H ,1
f H ,m
γ H , 2 < γ H ,lim
jeŜeli
γ H ,1 > γ H ,lim
jeŜeli
γ H ,lim − γ H
= 0,5 + 0,5 ⋅
γ H ,2 − γ H
γH =
Q H , gn
Q H ,ht
γ H > γ H ,lim
jeŜeli
γ H ≤ γ H ,lim
25
gamma H1
gamma H2
20
gamma H lim
15
10
γ H ,1 > γ H ,lim
5
0
1
2
3
4
Sezon grzewczy
γ H , 2 < γ H ,lim
5
6
7
8
9
10
11
12
Sezon grzewczy
γ H , 2 < γ H ,lim
Bilans energetyczny budynku
Metodyka obliczeń projektowego obciąŜenia
cieplnego budynku
PN-EN 12831:2006 Instalacje grzewcze w budynkach. Metoda
obliczania projektowego obciąŜenia cieplnego.
1. Wymagane dane wejściowe:
-projektowa temp. zewnętrzna Θe
-średnia roczna temperatura zewnętrzna Θm,e
-projektowa temp. wewnętrzna Θint (pomieszczenia ogrzewane)
2. Dane budynku
-objętość powietrza w kaŜdym pomieszczeniu Vi
-współczynnik przenikania ciepła U kaŜdego el. budynku
-liniowy współczynnik przenikania ciepła Ψ
Projektowe obciąŜenie cieplne przestrzeni ogrzewanej ΦHLi
Projektowa strata ciepła
przez przenikanie
Przestrzeń ogrzewana
Projektowe
obciąŜenie
cieplne
=
Całkowita
projektowa strata
ciepła
+
Φ HL ,i = Φ T ,i + Φ V ,i + Φ RH ,i
14243
Φi
Wentylacyjna
strata ciepła
NadwyŜka
mocy cieplnej
Φ HL ,i ≡ W
Całkowita strata ciepła przestrzeni ogrzewanej Φi
Φ i = Φ T ,i + Φ V ,i
Φi ≡ W
Φ T ,i − projektowa strata ciepła przestrzeni ogrzewanej (i) przez przenikanie
Φ V ,i − Projektowa wentylacyjna strata ciepła przestrzeni ogrzewanej (i)
Φ T ,i = (H T ,ie + H T ,iue + H T ,ig + H T ,ij ) ⋅ (Θ int,i − Θ e )
H T ,ie −
H T ,iue −
H T ,ig −
H T ,ij −
Współczynnik straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej (i) do
otoczenia przez obudowę (ściany, okna, drzwi, dach)
Współczynnik straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej (i) do
otoczenia przez przez przestrzeń nieogrzewaną
Współczynnik straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej (i) do
gruntu
Współczynnik straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej (i) do
sąsiedniej przyległej przestrzeni ogrzewanej
Straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej do otoczenia
H T ,ie =
N
∑A
k
k =1
Uk −
⋅U k +
M
∑Ψ ⋅l
l
l
l =1
współczynnik przenikania ciepła wg. PN-EN ISO 6946
Ak −
powierzchnia przegrody
Ψl −
liniowy współczynnik przenikania ciepła przez liniowy
mostek cieplny
ll −
długość liniowego mostka cieplnego
Straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej
przez przestrzeń nieogrzewaną
H T ,iue
bu =
M
N

= bu ⋅ ∑ Ak ⋅ U k + ∑ Ψl ⋅ ll 
l =1
 k =1

Θ int,i − Θ u
Θ int,i − Θ e
bu =
H ue
H iu + H ue
Współczynnik redukcji temperatury
Przestrzeń nieogrzewana
bu
Pomieszczenie tylko z jedną ścianą zewnętrzną
0,4
Pomieszczenie przynajmniej z dwoma ścianami zewnętrznymi bez drzwi zewn.
0,5
Pomieszczenie przynajmniej z dwom ścianami zewnętrznymi z drzwiami zewn.
0,6
Podziemie bez okien i drzwi
0,5
Podziemie z oknami i drzwiami
0,8
Poddasze silnie wentylowane
1
Dach nieizolowany
0,8
Przestrzeń podpodłogowa
0,8
H iu −
Współczynnik straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej (i) do
przestrzeni nieogrzewanej z uwzględnieniem wentylacyjnych strat ciepła
H V ,iu = ρ ⋅ c p ⋅ V&iu
H iu = H T ,iu + H V ,iu
ρ−
cp −
gęstość powietrza ( 1.2 kg/m3)
pojemność cieplna powietrza (1015 J/kg.K)
strumień pow. Wentylacyjnego wymienianego pomiędzy
V&iu − przestrzenią ogrzewaną a nieogrzewaną, m3/s
H ue −
Współczynnik straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni nieogrzewanej
do do otoczenia z uwzględnieniem wentylacyjnych strat ciepła
H ue = H T ,ue + H V ,ue
H V ,ue = ρ ⋅ c p ⋅ V&ue
Straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej do gruntu
H T ,ig −
Współczynnik straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej (i) do
gruntu obliczany wg PN-EN ISO 13370 lub wg procedury uproszczonej
Procedura uproszczona (wg PN EN 12831)
H T ,ig
f g2 =
f g1 −
N

= f g1 ⋅ f g 2 ⋅  Ak ⋅ U equiv,k  ⋅ G w
 k =1

∑
Θ int,i − Θ m ,e
Θ int,i − Θ e
Współczynnik redukcji temperatury
Współczynnik korekcyjny uwzględniający wpływ rocznych
temp. zewnętrznej f = 1.45
wahań
g1
Gw −
Współczynnik korekcyjny uwzględniający wpływ wody gruntowej.
JeŜeli odległość między płytą podłogową a poziomem wody jest
mniejsza niŜ 1, wpływ ten naleŜy uwzględnić.
G w = 1.15
JeŜeli odległość między płytą podłogową a poziomem wody jest
mniejsza niŜ 1.
G w = 1 JeŜeli odległość między płytą podłogową a poziomem wody jest
większa niŜ 1.
B' =
RT =
A
1
⋅P
2
1
= Rsi +
U
∑R
j
j
U equiv − Zastępczy współczynnik przenikania ciepła
Straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej do
przyległej przestrzeni ogrzewanej
H T ,ij = f i , j ⋅
N
∑A
k
⋅U k
k =1
fi, j =
Θ int,i − Θ int, j
Θ int,i − Θ e
Θ int, j −
Uk −
Ak −
Współczynnik redukcji temperatury
Temp. w przyległej przestrzeni ogrzewanej
współczynnik przenikania ciepła wg. PN-EN ISO 6946
powierzchnia przegrody
Ciepło przekazywane z przestrzeni ogrzewanej do:
Sąsiednie pomieszczenie w tej samej jednostce budynku
Sąsiednie pomieszczenie w innej jednostce tego budynku
(inne mieszkanie)
Sąsiednie pomieszczenie naleŜące do innego budynku
(ogrzewane lub nieogrzewane)
Θ int, j
Określona na podstawie
przeznaczenia
(Θ
int,i
+ Θ m ,e ) / 2
Θ m,e
Projektowa wentylacyjna strata ciepła z przestrzeni ogrzewanej
Φ V ,i = H V ,i ⋅ (Θ int,i − Θ e )
Φ V ,i ≡ W
H V ,i = ρ ⋅ c p ⋅ V&i
ρ−
cp −
V&i −
gęstość powietrza ( 1.2 kg/m3)
pojemność cieplna powietrza (1015 J/kg.K)
strumień pow. wentylacyjnego przestrzeni ogrzewanej, m3/s
H V ,i = 0.34 ⋅ V&i
JeŜeli strumień pow. went. przestrzeni ogrzewanej, m3/h
Procedura wyznaczania V&i
V&i = max imum(V&inf,i ,V&min,i )
V&inf,i −
V&min,i −
Strumień powietrza infiltrującego do przestrzeni ogrzewanej
Minimalny strumień powietrza wentylacyjnego wymagany ze
względów higienicznych
V&min,i = nmin ⋅ Vi
V&inf,i = 2 ⋅ Vi ⋅ n50 ⋅ ei ⋅ ε i
n = n50 ⋅ e n-Krotność wymiany powietrza
Współczynnik dla klasy osłonięcia
e
Więcej niŜ jedna
osłonięta fasada
Tylko jedna
osłonięta fasada
Brak osłonięcia: bud. na otwartej przestrzeni, wysokie
budynki w centrach miast
0,1
0,03
Średnie osłonięcie: budynki wśród drzew lub wśród innych
budynków, przedmieścia
0,07
0,02
Bardzo osłonięte: budynki średniej wysokości w centrach
miast, budynki w lasach
0,04
0,01
Szczelność budynku
n = n50 ⋅ e
Podczas sporządzania charakterystyki energetycznej budynku bardzo waŜna jest
znajomość wypadkowej szczelności pomieszczeń. Miernikiem szczelności jest
tzw. wskaźnik krotności wymiany powietrza n50 doniesiony do róŜnicy ciśnienia
równej 50 Pa.
Krotność wymiany powietrza przy 50 Pa, n50, 1/h
Budynki wielorodzinne
Budynki jednorodzinne
Poziom szczelności obudowy
Mniejsza niŜ 2
Mniejsza niŜ 4
Wysoki
od 2 do 5
od 4 do 10
Średni
PowyŜej 5
większa niŜ 10
Niski
Zaleca się, aby krotność wymiany powietrza dla wentylacji naturalnej była określana na
podstawie danych krajowych. W przypadku gdy nie są dostępne Ŝadne dane krotność
wymiany powietrza moŜna określić na podstawie danych przedstawionych poniŜej
Krotność wymiany powietrza w budynkach wielorodzinnych z wentyl. naturalną , 1/h
Więcej niŜ jedna osłonięta fasada
Tylko jedna osłonięta fasada
Szczelność budynku
Szczelność budynku
Klasa osłonięcia
Niski
Średni
Wysoki
Niski
Średni
Wysoki
Brak osłonięcia
1,2
0,7
0,5
1,0
0,6
0,5
Średnie osłonięcie
0,9
0,6
0,5
0,7
0,5
0,5
Bardzo osłonięte
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Krotność wymiany powietrza w budynkach jednorodzinnych z wentyl. naturalną , 1/h
Szczelność budynku
Klasa osłonięcia
Niski
Średni
Wysoki
Brak osłonięcia
1,5
0,8
0,5
Średnie osłonięcie
1,1
0,6
0,5
Bardzo osłonięte
0,7
0,5
0,5
n = n50 ⋅ e
e- współczynnik osłonięcia budynku od wiatru
Współczynnik dla klasy osłonięcia
e
Więcej niŜ jedna
osłonięta fasada
Tylko jedna
osłonięta fasada
Brak osłonięcia: bud. na otwartej przestrzeni, wysokie
budynki w centrach miast
0,1
0,03
Średnie osłonięcie: budynki wśród drzew lub wśród
innych budynków, przedmieścia
0,07
0,02
Bardzo osłonięte: budynki średniej wysokości w
centrach miast, budynki w lasach
0,04
0,01
Obliczanie kosztów zuŜywanej energii na cele ogrzewania
QK ,H ≡
Q H ,nd
η H , g ⋅ η H , s ⋅ η H , d ⋅ η H ,e
ηHe-sprawność regulacji i wykorzystania systemu grzewczego:
Q& uŜ
ηg =
m& pal ⋅ Wop
Wop = 34,43
Wop = 18
MJ / m3
MJ / kg
-gaz ziemny wysokometanowy GZ-50
-drewno
Wop = 25÷ 28 MJ / kg -węgiel kamienny
Wop = 42,7
MJ / kg
-olej opałowy
ηg-sprawność wytwarzania:
0,25-0,40 : piece kaflowe na paliwo stałe
0,50-0,65 : kotły wyprodukowane przed 1980r. na paliwo stałe (węgiel, koks)
0,65-0,75 : kotły wyprodukowane po 1980r. na paliwo stałe (węgiel, koks)
0,65-0,86 : kotły z palnikami atmosferycznymi i regulacją ON/OFF, na paliwo gazowe lub
płynne
0,75-0,88 : kotły z palnikami wentylatorowymi i ciągłą regulacją spalania na paliwo gaz. i
płynne
0,95-1,00 : kotły kondensacyjne
0,94
: kotły elektryczne przepływowe
1,00
: kotły elektrotermiczne
0,57-0,63 : kotły wrzutowe z obsługą ręczną do 100kW na słomę
0,65-0,72 : kotły wrzutowe z obsługą ręczną do 100kW na drewno, polana, brykiety
0,65-0,70 : kotły wrzutowe z obsługą ręczną > 100kW na słomę
0,77-0,83 : kotły wrzutowe z obsługą ręczną > 100kW na drewno, polana, brykiety
0,65-0,75 : kotły powyŜej 100kW do 600 kW na słomę
0,80-0,85 : kotły powyŜej 100kW do 600 kW na drewno, polana, brykiety
0,80-0,85 : kotły z paleniskiem retortowym na paliwo stałe-węgiel
0,85
: kotły automatyczne z mechan. podawaniem paliwa powyŜej 500 kW
Koszty zuŜytej energii przy dostawie ciepła z sieci cieplnej
K = Q ⋅ Oz + qmoc ⋅ 12 ⋅ Om + 12 ⋅ Ab
K≡
zł
rok
gdzie: Q- sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania budynku GJ/rok, Oz-stawka
opłat zmiennych zł/GJ, qmoc- zapotrzebowanie na moc cieplną na pokrycie strat ciepła na
przenikanie, Om- składnik miesięcznych opłat stałych zł/(MW miesiąc), Ab-opłata
abonamentowa zł/miesiąc.
Ozg =
Q ⋅ Oz + qmoc ⋅ 12 ⋅ Om + 12 ⋅ Ab
-całkowita cena ciepła Ozg, zł/GJ
Q
K = Q ⋅ Ozg
Koszty zuŜytej energii przy dostawie ciepła z źródła indywidualnego
(węgiel, koks)
K =Q⋅
C
+ Kob
Wop
gdzie: Q- sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania budynku GJ/rok,
C-cena paliwa zł/kg,
Wop -wartość opałowa paliwa GJ/kg,
Kob-koszty obsługi zł/rok.
Koszty obsługi kotłowni : [zł/rok]
-roczne wynagrodzenie palaczy
- roczne opłaty środowiskowe
-roczna stawka amortyzacyjna
-inne (np. koszt remontów)
Koszty zuŜytej energii przy dostawie ciepła z źródła indywidualnego
(gaz ziemny grupy taryfowe do WW-1 do WW-4)
K = B pal ⋅ (C + S zs ) + 12 ⋅ (S ss + S a )
Koszty zuŜytej energii przy dostawie ciepła z źródła indywidualnego
(gaz ziemny grupy taryfowe WW-5)
K = B pal ⋅ (C + S zs ) + S ss ⋅ M ⋅ T + S a ⋅ k B pal
gdzie: C-cena paliwa zł/m3,
Bpal –zuŜycie gazu w sezonie m3/rok,
Szs- stawka sieciowa opłaty zmiennej ,zł/m3,
Sss- stawka sieciowa opłaty stałej, zł/m-c,
Sa- stawka opłaty abonamentowej zł/m-c,
k-ilość miesięcy w okresie rozliczeniowym (k=12 ),
M-moc umowna, m3/h,
T – ilość godzin w okresie rozliczeniowym,
t=730 h/m-c
T = t⋅k
Q
=
Wop
Obliczanie zuŜytego paliwa
B pal
Wop = 34,43
Wop = 18
3
Q
kg
m
=
B pal ≡
,
Wop
rok rok
MJ / m3
MJ / kg
Wop = 25÷ 28 MJ / kg
Wop = 42,7
MJ / kg
-gaz ziemny wysokometanowy GZ-50
-drewno
-węgiel
-olej opałowy
Komercyjne programy do obliczania sezonowego
zapotrzebowania ciepła
Obliczanie energii na cele c.w.u.
Średnie dobowe zapotrzebowania na wodę:Vd , śr
= Vcwj ⋅ L j
dm3/doba
gdzie: Lj-liczba odbiorców, (j.o.)
Vcwj-jednostkowe dobowe zapotrzebow. na wodę dla jedną osobę, dm3/(doba j.o).
Średnie godzinowe zapotrzebowanie na wodę:
Vh ,śr =
Vd ,śr
τ
dm3/godz
gdzie:τ-czas eksploatacji instalacji
Godzinowy współczynnik nierównomierności
rozbioru c.w.u, wg. PN-92/B-01706:
N h = 9,32 ⋅ n −0 ,244
Maksymalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę:
Vh,max = N h ⋅Vh ,śr
Maksymalne zapotrzebowanie na moc cieplną do ogrzania c.w.u:
qmax =
Vh,max
3600 ⋅1000
⋅ ρ w ⋅ c w ⋅ ( Θ cwu − Θ o ) kW
gdzie: ρw-gęstość wody, kg/m3, cw-ciepło właściwe wody , kJ/kgK,
Θcwu-temp. wody w punkcie czerpalnym,
Θo-temp. wody zimnej
Średnie zapotrzebowanie na moc cieplną do ogrzania cwu:
qśr =
Vh ,śr
3600 ⋅1000
⋅ ρ w ⋅ c w ⋅ ( Θ cwu − Θ o ) kW
Roczne zapotrzebowanie energii uŜytkowej na potrzeby c.w.u.:
QW ,nd =
Vcwi ⋅ Li ⋅ ρ w ⋅ c w ⋅ (Θ cw − Θ o ) ⋅ k t ⋅ t uz
1000 ⋅ 3600
gdzie: ρw-gęstość wody, kg/m3, cw-ciepło właściwe wody , kJ/kgK,
Θcwu-temp. wody w punkcie czerpalnym,
Θo-temp. wody zimnej
kt-mnoŜnik korekcyjny,
tuz-czas uŜytkowania (zwykle 365 dni)
kWh/rok
Roczne zapotrzebowanie na energię końcową przez system c.w.u.:
QK ,W =
QW ,nd
η W , g ⋅ ηW , s ⋅ η W , d ⋅ η W ,e
gdzie:
ηW , g -średnia sezonowa sprawność wytworzenia nośnika ciepła z energii
dostarczonej do granicy bilansowej budynku,
ηW ,s
ηW ,d
η W ,e
-średnia sezonowa sprawność akumulacji ciepła w elementach
pojemnościowych systemu c.wu.,
-średnia sezonowa sprawność transportu c.w.u w obrębie budynku,
-średnia sezonowa sprawność wykorzystania,
Obliczanie kosztów zuŜywanej energii na cele cwu
Koszty zuŜytej energii przy dostawie ciepła z sieci cieplnej
K = Q K ,W ⋅ O z + qmax ⋅12 ⋅ Om + 12 ⋅ Ab
K≡
zł
rok
gdzie: Q K,W-roczne zapotrzebowanie na energię końcową przez system c.w.u., GJ/rok, Ozstawka opłat zmiennych zł/GJ, qmax- zapotrzebowanie na moc cieplną, Om- składnik
miesięcznych opłat stałych zł/(MW miesiąc), Ab-opłata abonamentowa zł/miesiąc.
Koszty zuŜytej energii przy dostawie ciepła z źródła indywidualnego
(węgiel, koks)
K = QK ,W ⋅
C
+ Kob
Wop
gdzie: Q K,W-roczne zapotrzebowanie na energię końcową przez system c.w.u.GJ/rok,
C-cena paliwa zł/kg,
Wop -wartość opałowa paliwa GJ/kg,
Kob-koszty obsługi zł/rok.
Koszty obsługi kotłowni : [zł/rok]
-roczne wynagrodzenie palaczy
QW ,nd
- roczne opłaty środowiskowe
Q
=
K ,W
-roczna stawka amortyzacyjna
η W , g ⋅ ηW , s ⋅ η W , d ⋅ η W ,e
-inne (np. koszt remontów)
Koszty zuŜytej energii przy dostawie ciepła z źródła indywidualnego
(gaz ziemny grupy taryfowe do WW-1 do WW-4)
K = B pal ⋅ (C + S zs ) + 12 ⋅ (S ss + S a )
gdzie: C-cena paliwa zł/m3, Bpal –zuŜycie gazu w sezonie m3/rok, Szs- stawka sieciowa opłaty
zmiennej,zł/m3, Sss- stawka sieciowa opłaty stałej,zł/m-c, Sa- stawka opłaty abonamentowej
zł/m-c, gdzie: Q K,W-roczne zapotrzebowanie na energię końcową przez system
c.w.u., GJ/rok,
Wop- wartość opałowa paliwa GJ/m3.
Obliczanie zuŜytego paliwa
B pal =
Wop = 34,43
Wop = 18
MJ / m3
MJ / kg
QK ,W
Wop
B pal
kg m3
≡
,
rok rok
-gaz ziemny wysokometanowy GZ-50
-drewno
Wop = 25÷ 28 MJ / kg -węgiel
Wop = 42,7
MJ / kg
-olej opałowy
QK ,W =
QW ,nd
η W , g ⋅ ηW , s ⋅ η W , d ⋅ η W ,e