Energia cieplna IUT
Transkrypt
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