Algorytm obliczania wskaźnika rocznego zapotrzebowania budynku

Algorytm obliczania wskaźnika rocznego zapotrzebowania budynku na energię
pierwotną wg ROZPORZĄDZENIA 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-uŜytkową oraz sposobu sporządzania i wzorów
świadectw ich charakterystyki energetycznej
W punkcie 3.2 projektu naleŜy policzyć roczne zapotrzebowanie budynku na energię uŜytkową do
ogrzewania i wentylacji QH,nd oraz energię uŜytkową do przygotowania ciepłej wody uŜytkowej QW,nd,
które na schemacie zaznaczono w czerwonym obramowaniu. PoniŜej przedstawiono przykładowy sposób
sporządzania tabel do obliczeń w Excelu.
© Materiały przygotowała: dr inŜ. Maja Staniec
[email protected]
1. Energia uŜytkowa do ogrzewania i wentylacji QH,nd
Zakładka 1: Dane ogólne
1. DANE OGÓLNE
Wymiary:
długość:
szerokość:
wys. kondygnacji:
Powierzchnia ogrzewana:
Kubatura ogrzewana:
Temperatura wewnętrzna:
10,00 m
10,00 m
2,70 m
3,00 m
88,36 m2
300,00 m3
238,57 m3
20,00 C
zewnętrzne (w przybliŜeniu)
zewnętrzne (w przybliŜeniu)
w świetle (powietrze)
po obrysie zewnętrznym
w świetle (powietrze)
po obrysie zewnętrznym
w świetle (powietrze)
1.1. Zestawienie współczynników przenikania ciepła U, pola całkowitego A wszystkich przegród
zewnętrznych budynku i długości mostków liniowych L
Stropodach
Ściana zewnętrzna N
Ściana zewnętrzna S
Ściana zewnętrzna E
Ściana zewnętrzna W
Podłoga na gruncie
Stolarka okienna i drzwiowa N
Stolarka okienna i drzwiowa S
Stolarka okienna i drzwiowa E
Stolarka okienna i drzwiowa W
U, W/m2K
0,16
0,20
0,20
0,20
0,20
0,14
1,80
1,80
1,80
1,80
Acałk., m2
100,00
30,00
30,00
30,00
30,00
100,00
0,00
2,00
1,80
0,00
© Materiały przygotowała: dr inŜ. Maja Staniec
[email protected]
Zakładka 2: Qtr - straty na przenikaniu
2. STRATY CIEPŁA PRZEZ PRZEGRODY, Qtr [kWh/m-c]
2.1. Współczynnik strat ciepła przez przegrody, Htr [W/K]
Htr=Σ[btr,i*(Ai*Ui + Σ(li*Ψi)]
Powierz.
otworów
Przegroda
Stropodach
Ściana zewnętrzna N
Ściana zewnętrzna S
Ściana zewnętrzna E
Ściana zewnętrzna W
Podłoga na gruncie
Stolarka okienna i drzwiowa N
Stolarka okienna i drzwiowa S
Stolarka okienna i drzwiowa E
Stolarka okienna i drzwiowa W
Powierz.
przegrody
(całkowita)
Powierzchnia
bez otworów
(wg.
wymiarów
zewnętrznych)
[ btr *
(A *
Ao
Acal
m2
m2
-
m2
0,00
0,00
2,00
1,80
0,00
100,00
30,00
30,00
30,00
30,00
100,00
0,00
2,00
1,80
0,00
1
1
1
1
1
0,6
1
1
1
1
100,0
30,0
28,0
28,2
30,0
100,0
0,0
2,0
1,8
0,0
0,16
0,20
0,20
0,20
0,20
0,14
1,80
1,80
1,80
1,80
16,1
6,0
5,6
5,7
6,0
8,1
0,0
3,6
3,2
0,0
[ btr *
( Li *
ψi ) ]
= Hti
wartości
-
m
W/mK W/K
mostków
1
1
1
1
40,00
12,00
11,40
40,00
-0,05
-0,05
0,10
0,65
liniowych
wg
PN-EN ISO
14683
Mostki liniowe
stropodach - ściany
naroŜniki zewnętrze budynku
obwody okien i drzwi
podłoga - ściany
U ) ] = Hti
W/m2K W/K
-2,00
-0,60
1,14
26,00
Współczynnik strat ciepła przez przenikanie:
Htr=
78,60
[W/K]
© Materiały przygotowała: dr inŜ. Maja Staniec
[email protected]
2.2. Straty ciepła przez przegrody, Qtr kWh/m-c]
Qtr=Htr*(Φi−Φe)∗tM / 1000
Φe [C]
styczeń
luty
marzec
kwiecień
maj
wrzesień
październik
listopad
grudzień
2,8
2,8
4,5
6,7
9,8
11,5
9
5
3,5
7108
[kWh/rok]
tM [h] Qtr [kWh/m-c]
744
672
744
720
744
720
744
720
744
Σ=
1006
908
906
753
596
481
643
849
965
7108
Straty ciepła przez przenikanie:
Qtr=
© Materiały przygotowała: dr inŜ. Maja Staniec
[email protected]
Zakładka 3: Qve - straty na wentylacji
3. STRATY CIEPŁA PRZEZ WENTYLACJĘ, Qve [kWh/m-c]
3.1. Współczynnik strat ciepła przez wentylację, Hve [W/K]
Hv=ρa*ca*Σk(bve,k*Vve,k,mn)
Strumień podstawowy (pomieszczenia wentylowane):
łazienka= 50 m3/h
wg PN-83/B-03430/Az3:2000
3
kuchnia= 30 m /h
wg PN-83/B-03430/Az3:2000
3
Σ= 80 m /h
Strumień podstawowy: 0,02 m3/s
bve,1=
Vve,1,mn=Vex=
1
0,02
[-]
[m3/s]
Strumień dodatkowy (infiltrujący):
kubatura powietrza w budynku: 238,57 m3
Strumień infiltrujący: 0,01 m3/s
bve,2=
Vve,1,mn=Vex=
1
0,01
[-]
[m3/s]
Współczynnik strat ciepła przez wentylację:
Hve= 42,57
[W/K]
Zestawienie wyników
= 0.2 * "powietrze" w budynku
Zestawienie wyników
3.2. Straty ciepła przez wentylację, Qve kWh/m-c]
Qve=Hve*(Φi−Φe)∗tM / 1000
styczeń
luty
marzec
kwiecień
maj
wrzesień
październik
listopad
grudzień
Φe [C]
2,8
2,8
4,5
6,7
9,8
11,5
9
5
3,5
tM [h]
744
672
744
720
744
720
744
720
744
Σ=
Qve [kWh/m-c]
545
492
491
408
323
261
348
460
523
3850
Straty ciepła przez wentylację:
Qve= 3850
[kWh/rok]
© Materiały przygotowała: dr inŜ. Maja Staniec
[email protected]
Zakładka 4: Qsol – zyski słoneczne
4. ZYSKI CIEPŁA OD PROMIENIOWANIA SŁONECZNEGO, Qsol [kWh/m-c]
Qsol=Qs1+Qs2=Σ[Ci*Ai*li*g*kα*Z]
C=
g=
Z=
kα=
0,7
0,75
1
1
m-c
Południe
I
II
III
IV
V
IX
X
XI
XII
S
35,878
50,925
81,34
96,173
116,17
85,518
57,056
38,29
35,511
m-c
I
II
III
IV
V
IX
X
XI
XII
[-]
[-]
[-]
[-]
powierzchnia czynna otworu
współczynik przepuszczalności promieniowania słonecznego
współczynnik zacienienia budynku
współczynik nachylenia okna
Promieniowanie całkowite na płaszczyznę PIONOWĄ [kW/m2]
Poł.Półn.Półn.Zachód
Północ
Wschód
Zach.
Zach.
Wsch.
S-W
W
N-W
N
N-E
E
30,879
21,198
19,825 19,825 19,825
21,618
42,758
29,502
24,833 24,82 24,924
30,386
70,276
57,392
50,825 50,049 51,352
61,921
91,933
84,694
75,092 69,956 76,326
88,839
116,94
112,91
103,31 96,306 106,64
118,2
80,027
70,592
62,519 60,482 62,288
70,54
53,497
44,701
39,38 39,073 39,163
42,413
33,439
23,468
20,527 20,527 20,527
22,971
30,743
19,939
18,346 18,346 18,346
19,572
Poł.Wsch.
S-E
31,473
43,916
76,154
96,561
121,1
80,185
50,478
32,736
30,224
Zyski ciepła od promieniowania słonecznego na płaszczyznę PIONOWĄ [kWh/m-c]
Poł.Półn.Półn.Poł.Południe
Zachód
Północ
Wschód
Zach.
Zach.
Wsch.
Wsch.
S
S-W
W
N-W
N
N-E
E
S-E
2
Powierzchnia przeszklona, [m ]
2,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
1,8
0,0
38
0
0
0
0
0
20
0
53
0
0
0
0
0
29
0
85
0
0
0
0
0
59
0
101
0
0
0
0
0
84
0
122
0
0
0
0
0
112
0
90
0
0
0
0
0
67
0
60
0
0
0
0
0
40
0
40
0
0
0
0
0
22
0
37
0
0
0
0
0
18
0
Σ=
58
82
144
185
234
156
100
62
56
1077
Zyski ciepła od promieniowania słonecznego:
Qsol=
1077
[kWh/rok]
© Materiały przygotowała: dr inŜ. Maja Staniec
[email protected]
Zakładka 5: Qint – zyski wewnętrzne
5. ZYSKI CIEPŁA WEWNĘTRZNE, Qint [kWh/m-c]
Qint=qint*Af*tM*10-3
qint=
3
[W/m2]
Af =
88,36
[m2]
tM [h]
Qi [kWh/m-c]
styczeń
luty
744
672
197
178
marzec
kwiecień
maj
wrzesień
październik
listopad
744
720
744
720
744
720
197
191
197
191
197
191
grudzień
744
197
Σ=
1737
średnia moc jednostk. wewn. zysków ciepła
powierzchnia ogrzewana
Zyski wewnętrzne:
Qint= 1737 [kWh/rok]
© Materiały przygotowała: dr inŜ. Maja Staniec
[email protected]
Zakładka 6: QH,nd – energia uŜytkowa na cele c.o.
6. ROCZNE ZAPOTRZEBOWANIE NA ENERGIĘ UśYTKOWĄ
DLA OGRZEWANIA I WENTYLACJI, QH,nd [kWh/rok]
QH,nd=QH,ht-ηH,gn*QH,gn
QH,ht
QH,gn
ηH,gn
QH,nd,n
styczeń
1551
255
0,70
1372
luty
1401
260
0,70
1218
marzec
1397
341
0,70
1159
kwiecień
1160
376
0,70
897
maj
920
431
0,70
618
wrzesień
742
347
0,70
498
październik
992
297
0,70
784
listopad
1309
253
0,70
1132
grudzień
1487
253
0,70
1310
Σ=
8988
Roczne zapotrzebowanie na energię uŜytkową do ogrzewania i wentylacji:
QH,nd=
8988
[kWh/rok]
© Materiały przygotowała: dr inŜ. Maja Staniec
[email protected]
Zakładka 7: QW,nd – energia uŜytkowa na cele c.w.u.
7. ROCZNE ZAPOTRZEBOWANIE NA ENERGIĘ UśYTKOWĄ
DLA PRZYGOTOWANIA CIEPŁEJ WODY UśYTKOWEJ, Qw,nd [kWh/rok]
QW,nd=VCWi * Li * cw * ρw *(θCW-θ0) * kt * tUZ / (1000 * 3600)
VCWi =
Li =
35
4
cw =
4,19
ρw =
1000
θCW =
55
θ0 =
10
kt =
1
tUZ =
329
Roczne zapotrzebowanie na energię uŜytkową do przygotowania ciepłej wody uŜytkowej:
QW,nd=
2409
[kWh/rok]
© Materiały przygotowała: dr inŜ. Maja Staniec
[email protected]