2-4_ PRORACUNI

Modul 2 1

PREDAVANJE: PRORAPRORAČČUN TOPLINSKE ENERGIJE ZA GRIJANJE, UN TOPLINSKE ENERGIJE ZA GRIJANJE,

HLAĐENJE I VENTILACIJUHLAĐENJE I VENTILACIJU

Predavač: Igor Balen

(Fakultet strojarstva i brodogradnje)

Modul 2 2

Teme predavanjaTeme predavanja

I.

OSNOVE METEOROLOGIJE, MIKROKLIMA I HIGIJENA PROSTORA (KRATKI PREGLED)

II.

PRORAČUN TOPLINSKIH OPTEREĆENJA (LJETO)

III.

PRORAČUN GODIŠNJE POTREBNE TOPLINSKE ENERGIJE ZA HLAĐENJE (KORISNA ENERGIJA)

IV.

PRORAČUN GODIŠNJIH TOPLINSKIH GUBITAKA TEHNIČKIH SUSTAVA

V.

PRORAČUN GODIŠNJE POTREBNE ENERGIJE ZA VENTILACIJU I KLIMATIZACIJU

VI.

PRORAČUN GODIŠNJE KONAČNE ENERGIJE

VII.

PRORAČUN GODIŠNJE ISPORUČENE ENERGIJE PO IZVORU ENERGIJE

VIII.

PRORAČUN GODIŠNJE PRIMARNE ENERGIJE

Modul 2 3

1. Osnove meteorologije1. Osnove meteorologije

KLIMATSKI PODACI

REFERENTNI KLIMATSKI PODACI –

skup odabranih klimatskih parametara koji su karakteristični za neko geografsko područje.

STVARNI KLIMATSKI PODACI –

skup klimatskih podataka dobivenih statističkom obradom prema meteorološkoj postaji najbližoj lokaciji zgrade.

REFERENTNI KLIMATSKI PODACIPravilnik o energetskim pregledima građevina i energetskom certificiranju zgrada (NN81/12)

Energetski razred iskazuje

za referentne klimatske podatke (na 1. stranici Energetskog certifikata

zgrade).

- određeni su posebno za kontinentalnu i za primorsku Hrvatsku prema kriteriju stvarnog

broja

stupanj dana (SD) grijanja.

Modul 2 4


REFERENTNI KLIMATSKI PODACI ZA

KONTINENTALNU

HRVATSKU SIJEČANJ –

PROSINAC (I. –

XII.) (DIO) I II III IV V VI VI VIII IV X XI XII God

TEMPERATURA ZRAKA (°C)

θmm -0,6 2,2 6,5 11,2 15,9 19,2 21,1 20,1 16,4 11,1 5,6 0,9 10,8θsdm 2,6 2,8 2,2 1,5 1,4 1,1 1,0 1,1 1,4 1,4 2,1 2,0 0,5θmin -3,7 -1,4 1,7 5,8 10,0 13,5 15,0 14,6 11,4 6,8 2,3 -1,9 6,2θp1 -12,9 -8,8 -5,2 3,3 6,9 11,2 13,2 12,9 9,1 2,7 -4,6 -9,0 -7,8θp5 -9,1 -4,8 -1,0 4,9 9,7 13,5 15,8 15,0 11,1 4,8 -0,9 -6,2 -2,8θp10 -6,9 -3,0 1,0 6,2 11,3 14,7 16,9 16,0 12,1 6,4 0,1 -4,2 -0,5θp90 5,2 8,1 12,1 15,9 20,3 23,4 24,8 24,4 20,4 16,0 11,8 6,4 21,5θp95 7,2 9,6 13,3 17,0 21,4 24,4 25,6 25,4 21,4 17,2 13,5 9,1 23,2θp99 10,4 12,1 15,1 18,8 22,9 26,0 27,2 26,6 22,8 18,6 17,0 13,7 25,5θmax 2,9 6,4 11,9 17,0 21,9 25,1 27,3 26,5 22,8 16,8 9,6 4,0 16,0

VLAŽNOST ZRAKA

pmm 5,5 6,2 7,6 9,7 13,4 16,7 18,4 18,2 15,4 11,4 8,2 6,1 11,4 p7h 5,0 5,7 7,0 9,3 12,9 16,2 17,7 16,9 13,6 10,3 7,6 5,7 10,7 p14h 5,9 6,7 7,9 9,9 13,5 16,7 18,1 18,3 16,0 12,2 8,8 6,6 11,7φmm 88 84 78 75 76 76 75 78 82 84 87 89 81φ7h 92 92 92 91 91 90 91 94 95 95 93 93 92φ14h 81 73 62 57 57 58 55 58 62 68 78 83 66

BRZINA VJETRA (m/s)

vmm 0,9 1,0 1,2 1,3 1,1 1,1 1,0 0,9 0,8 0,9 1,0 0,9 1,0

Modul 2 5



KONTINENTALNU


PROSINAC (I. –

XII.) (DIO)

GLOBALNO SUNČEVO ZRAČENJE (MJ/m2)

Hs,g,ic orijentacija orijentacija nagib

[°] mjesec S SE, SW E, W

NE, NW N mjesec S

SE, SW E, W

NE, NW N

0 115 115 115 115 115 175 175 175 175 175 15 141 133 115 97 85 207 198 175 151 137 30 160 144 114 84 76 230 212 173 130 104 45 171 151 110 71 71 241 217 167 114 98 60 175 150 105 65 65 241 213 158 92 90 75 170 142 96 58 58 230 200 145 81 81 90

I

157 128 85 51 51

II

208 177 128 72 72 0 340 340 340 340 340 461 461 461 461 461

15 381 369 339 304 286 485 478 457 430 417 30 404 384 333 266 220 487 480 445 389 353 45 407 384 320 234 169 468 464 424 346 276 60 393 367 301 203 154 428 432 395 308 205 75 359 337 273 153 141 372 386 356 258 181 90

III

310 294 241 126 126

IV

301 327 311 185 163 0 612 612 612 612 612 652 652 652 652 652

15 616 615 605 588 575 645 647 645 636 623 30 596 602 586 542 507 613 624 622 593 556 45 552 568 555 487 416 559 583 588 534 462 60 488 517 512 432 311 486 524 541 473 351 75 406 450 460 378 229 397 451 484 417 235 90

V

316 374 398 292 208

VI

301 370 418 333 214

Modul 2 6



PRIMORSKU


PROSINAC (I. –

XII.) (DIO) I II III IV V VI VI VIII IV X XI XII God

TEMPERATURA ZRAKA (°C)

θmm 6,6 7,5 9,9 13,4 18,0 21,6 24,5 24,0 20,5 16,2 11,6 7,9 15,1θsdm 1,8 1,9 1,8 1,2 1,3 0,9 1,0 1,2 1,3 1,3 1,4 1,2 0,4θmin 3,0 3,8 5,9 9,2 13,4 16,8 19,5 19,3 16,1 12,1 7,8 4,3 10,9θp1 -4,6 -1,2 -0,8 6,7 10,9 15,0 18,5 17,7 13,5 8,3 2,7 -1,3 -0,3θp5 -0,4 1,0 3,7 8,5 13,3 16,5 20,1 19,2 15,6 10,9 5,3 1,5 3,9θp10 1,3 2,3 5,8 9,5 14,3 17,9 20,9 20,3 16,9 12,3 6,8 3,2 6,1θp90 11,1 12,0 14,0 17,1 21,5 25,3 27,6 27,5 24,0 20,0 16,1 12,7 24,5θp95 12,0 13,0 14,8 18,3 22,4 26,0 28,4 28,4 24,7 20,9 17,1 13,6 26,1θp99 14,3 14,6 16,7 20,0 24,4 27,9 30,3 29,9 26,0 22,2 18,7 15,3 28,3θmax 10,2 11,4 14,1 17,7 22,5 26,2 29,4 29,1 25,5 20,9 15,6 11,4 19,5

VLAŽNOST ZRAKA

pmm 6,3 6,5 7,4 9,1 12,0 14,7 15,3 15,6 14,2 11,7 9,1 7,0 10,7 p7h 6,1 6,3 7,0 8,9 11,9 14,7 15,0 15,2 13,7 11,1 8,8 6,8 10,5 p14h 6,5 6,7 7,5 9,1 12,0 14,5 15,4 15,7 14,4 12,0 9,3 7,2 10,9 φ mm 60 58 58 58 58 57 50 52 58 61 63 61 58 φ 7h 64 63 63 64 63 62 54 58 65 67 68 65 63 φ 14h 53 50 49 49 49 47 41 43 47 51 55 55 49

BRZINA VJETRA (m/s)

vmm 4,4 4,4 3,9 3,4 2,6 2,1 2,5 2,3 2,4 3,1 3,8 4,2 3,2

Modul 2 7



PRIMORSKU


PROSINAC (I. –

XII.) (DIO)GLOBALNO SUNČEVO ZRAČENJE (MJ/m2)

Hs,g,ic orijentacija orijentacija nagib

[°] mjesec S SE, SW E, W

NE, NW N mjesec S

SE, SW E, W

NE, NW N

0 181 181 181 181 181 263 263 263 263 263 15 240 222 182 140 114 332 311 264 212 181 30 288 253 182 112 87 384 346 263 170 109 45 320 272 180 86 83 415 363 258 143 101 60 335 277 173 77 77 423 363 247 103 95 75 331 267 161 70 70 408 344 229 88 88 90

I

309 243 144 64 64

II

371 308 205 81 81 0 437 437 437 437 437 563 563 563 563 563

15 501 483 436 381 353 596 588 558 519 501 30 539 509 430 325 253 602 593 544 464 415 45 550 513 416 280 173 578 576 521 407 310 60 532 496 393 240 155 527 536 485 359 210 75 488 455 359 171 144 454 476 438 300 181 90

III

419 396 317 133 133

IV

361 403 383 204 167 0 694 694 694 694 694 745 745 745 745 745

15 699 699 686 666 652 734 738 735 727 712 30 674 682 665 613 569 696 711 711 676 630 45 622 643 629 547 461 629 661 671 605 515 60 543 583 581 482 334 538 591 618 534 380 75 446 506 522 422 225 431 505 553 468 237 90

V

337 417 452 324 208

VI

316 411 477 372 212

Modul 2 8


STVARNI KLIMATSKI PODACITehnički propis o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama (NN110/08)

U prilogu E

Tehničkog propisa nalazi se niz klimatskih podataka (mjesečne, godišnje vrijednosti) dobivenih statističkom obradom za oko 30 geografskih lokacija u Hrvatskoj.

-

slijedeći klimatski podaci vanjskog okoliša iskazani su pretežito u obliku mjesečnih vrijednosti:

• temperatura zraka• relativna vlažnost zraka• brzina vjetra•

ukupno sunčevo zračenje.

-

dostupni su i slijedeći podaci:• temperature početka i završetka sezone grijanja• broj dana grijanja u jednoj godini• broj stupanj dana grijanja.

Modul 2 9


STVARNI

KLIMATSKI PODACI

–

PRIMJER (DIO) ZA MP ZAGREB GRIČSIJEČANJ –

PROSINAC (I. –

XII.)

Modul 2 10


STVARNI

KLIMATSKI PODACI

–

PRIMJER (DIO) ZA MP ZAGREB GRIČSIJEČANJ –

LIPANJ

(I. –

VI.)

Modul 2 11

1. Mikroklima prostora1. Mikroklima prostora

FAKTORI TOPLINSKE UGODNOSTI

Faktori koji utječu na toplinsku ugodnost boravka osoba u prostoru:1. Temperatura zraka u prostoru

2. Temperatura ploha prostorije 3. Vlažnost zraka

4. Strujanje zraka (brzina, smjer) 5. Razina odjevenosti

6. Razina fizičke aktivnosti 7. Ostali -

kvaliteta zraka, buka, tlak, namjena prostora i dr.

VAŽNO!TOPLINSKA UGODNOST REZULTAT JE ZAJEDNIČKOG

DJELOVANJA

NAVEDENIH FAKTORA! Promjenom jedne veličine, istu ili sličnu razinu ugodnosti moguće je održati samo uz promjenu jedne ili više drugih veličina.

Promjene pojedinih veličina moguće je ostvariti u određenim međusobno zavisnim rasponima koji tvore područje toplinske ugodnosti.

Modul 2 12

KVALITETA ZRAKA Tehnički propis o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama

(NN110/08)

-

broj izmjena unutarnjeg zraka s vanjskim zrakom kod zgrade u kojoj borave ili rade ljudi treba iznositi najmanje n = 0,5 h-1.-

u vrijeme kada ljudi ne borave u dijelu zgrade koji je namijenjen za boravak ili

rad ljudi, potrebno je osigurati izmjenu od najmanje n = 0,2 h-1 unutarnjeg zraka.

-

najmanji broj izmjena zraka mora biti veći u pojedinim dijelovima zgrade ako je to potrebno:–

da se ne ugrozi higijena i zdravstveni uvjeti

– zbog uporabe uređaja za grijanje i/ili kuhanje s otvorenim plamenom.

1. Mikroklima prostora1. Mikroklima prostora

Modul 2 13

2. 2. Projektno toplinsko optereProjektno toplinsko optereććenje (ljeto)enje (ljeto)

OSNOVNI POJMOVI

PRIJENOS OSJETNE TOPLINE –

očituje se u promjeni temperature zraka.PRIJENOS LATENTNE TOPLINE –

očituje se u promjeni sadržaja vlage

(kgw/kgsz) zraka.

TOPLINSKI DOBICI –

dovedena toplina i izvori topline u prostoru.

TOPLINSKO OPTEREĆENJE -

toplinski tok kojeg u promatranom trenutku treba odvesti od hlađenog prostora kako bi se održala unutarnja temperatura i vlažnost zraka (u pojedinoj literaturi koristi se naziv rashladno opterećenje).

VRLO VAŽNO

je uočiti razliku između toplinskih dobitaka i toplinskog opterećenja!Zbroj toplinskih dobitaka NIJE JEDNAK toplinskom opterećenju prostora u promatranom trenutku, jer se dio dobitaka predaje hlađenom prostoru s vremenskim pomakom.

Modul 2 14


Pretvorba toplinskih dobitaka u toplinsko opterećenje

Efekt toplinskog spremnika

(akumulacije) je vrlo

bitan pri razlikovanju trenutačnih toplinskih dobitaka prostora od njegovog toplinskog opterećenja u tom trenutku.

TOPLIN.DOBICI

TOPLIN.OPTERE-

ĆENJE

ODSTUPANJE

ODVEDENITOPLIN.

TOKZRAČENJE

KONVEKCIJA (S VREMENSKIM POMAKOM)

KONVEKCIJA

NAMJEŠTAJ,GRAĐA ZGRADE,

RAZNI TOPLIN. SPREMNICI

Modul 2 15


OSNOVNI POJMOVI

VRŠNO

TOPLINSKO OPTEREĆENJE -

maksimalni toplinski tok kojeg u promatranom trenutku treba odvesti od

proračunske zone. Računa se kao

najveći zbroj svih komponenti toplinskog opterećenja za pojedinu zonu u promatranom vremenskom trenutku (opterećenje od sunca kroz prozore, prolaz topline kroz zidove i krov, unutarnje opterećenje od električne rasvjete i osoba i dr.)

PROJEKTNO

TOPLINSKO OPTEREĆENJE ZGRADE -

najveći zbroj komponenti toplinskog opterećenja za sve proračunske zone zgrade u istom vremenskom trenutku.

Projektno toplinsko opterećenje zgrade ne mora

biti jednako zbroju vršnih toplinskih opterećenja proračunskih zona.

Modul 2 16


OSNOVNI POJMOVI

Osnovna podjela toplinskog opterećenja:1) VANJSKO

opterećenje nastaje uslijed toplinskih dobitaka od vanjskih izvora

kroz vanjsko oplošje zgrade ili kroz vanjske i pregradne zidove, a to su:-

toplinski dobici kroz vanjske zidove i krov

-

toplinski dobici od Sunca kroz ostakljenja-

toplinski dobici provođenjem kroz ostakljenja

-

toplinski dobici kroz pregradne zidove-

infiltracija vanjskog zraka u hlađeni prostor.

2) UNUTARNJE

opterećenje nastaje uslijed dobitaka osjetne i latentne topline od toplinskih izvora unutar prostora, a to su:-

osobe

-

rasvjeta-

oprema i uređaji.

Modul 2 17


električna rasvjeta

osoberačunala i oprema

infiltracija

toplinski dobiciprovođenjem

sunčevozračenje

Izvori toplinskog opterećenja

topli zrak

Modul 2 18


OPĆENITI TIJEK PRORAČUNA

1) izračunati toplinsko opterećenje za nekoliko sati za redom u projektnom danu2) odrediti trenutak (sat) maksimalnog toplinskog opterećenja prostora3) odrediti vršno toplinsko opterećenje za svaki prostor/zonu koju treba hladiti 4) odrediti projektno toplinsko opterećenje zgrade.

Za izračunavanje toplinskog opterećenja: -

uzima se 1% (0.4%) projektna temperatura suhog termometra i pripadajuća

temperatura vlažnog termometra za dimenzioniranje klasične rashladne opreme -

hladnjaka zraka (1% ili 0.4% sati tijekom ljeta će biti toplije od projektne

temperature)ili-

uzima se 1% (0.4%) projektna temperatura vlažnog termometra za

dimenzioniranje posebne opreme (evaporativni

hladnjaci, rashladni tornjevi, evaporativni

kondenzatori).

Modul 2 19


PRORAČUNSKE METODE-

dva osnovna pristupa prema ASHRAE:

1. Energetska analiza -

izračunavanje potrošnje energije i uspoređivanje proračunskih opcija

METODA TOPLINSKE BILANCE -

HB

(Heat

Balance)

2. Proračun toplinskog opterećenja- proračun projektnog opterećenja za dimenzoniranje/izbor opreme1. METODA VREMENSKIH REDOVA ZRAČENJA -

RTS

(Radiant

Time Series)

2. METODA PRIJENOSNIH FUNKCIJA -

TFM

(Transfer Function

Method)3. METODA UKUPNE EKVIVALENTNE TEMPERATURNE RAZLIKE / VREMENSKO OSREDNJAVANJE -

TETD/TA

(Total Equivalent

Temperature

Differential

/ Time Averaging)4. METODA TEMPERATURNE RAZLIKE TOPLINSKOG OPTEREĆENJA / TOPLIN. OPTEREĆENJA OD SUNCA / FAKTORA TOPLIN. OPTEREĆENJA -

CLTD/SCL/CLF

(Cooling

Load

Temperature Differential

/ Solar

Cooling

Load

/ Cooling

Load

Factor)

Modul 2 20


CLTD/SCL/CLFCooling

Load

Temperature Differential

/ Solar

Cooling

Load

/ Cooling

Load

Factor

-razvijena je kao postupak ručnog proračuna u jednom prolazu temeljen na TFM metodi.

-

TFM metodom izračunati su toplinski dobici, koji se zatim pretvaraju u toplinsko opterećenje i prikazuju u nizu tablica za različite građevne dijelove u obliku CLTD, SCL i CLF faktora.

-

pogreške uvedene ovim postupkom ovise o razlikama između stvarnog građevnog dijela za koji se provodi proračun i onog korištenog za određivanje tabličnog CLTD faktora.

-

metoda se koristi u slučaju kad je potrebna procjena ili gruba provjera proračuna toplinskog opterećenja pomoću neke preciznije računarske metode.-

toplinsko opterećenje prostorije se dobiva kao zbroj opterećenja zasebnih

komponenti (zidova, krova, ostakljenja, osoba, rasvjete, opreme,

itd.)

-

za detalje pogledati ASHRAE Handbook

of

Fundamentals

1997;

Wang: Handbook

of

Air

Conditioning

and

Refrigeration

2001

Modul 2 21


CLTD/SCL/CLFCLTD [ºC] je temperaturna razlika koja kombinira utjecaj temperature

vanjskog

zraka i sunčeva zračenja, određena je za različite karakteristične građevne dijelove i dana u nizu tablica u literaturi.

Tablični CLTD faktori se mogu primjenjivati direktno pri slijedećim uvjetima: - sunčevo zračenje karakteristično za vedar dan, 21. dana

u mjesecu na 40°

SGŠ

-

tamna, ravna površina -

unutarnja temperatura zraka 25.5°C

-

projektna vanjska temperatura 35.2°C; srednja temperatura 29.4°C; dnevni raspon vanjske temperature (maksimum -

minimum) 11.6°C

-

vanjski koeficijent prijelaza topline 17 W/(m2K); unutarnji koeficijent prijelaza topline 8.3 W/(m2K)-

pri uvjetima različitim od navedenih, CLTD se mora korigirati prema:

LM –

faktor ispravka geografske širine i mjeseca [°C]

θr

–

unutarnja temperatura [°C] K –

faktor prilagodbe boje zida, -

θm

–

srednja vanjska temperatura [°C]

( ) (25.5 ) ( 29.4)CORR r mCLTD CLTD LM K θ θ= + + − + − [°C]

Modul 2 22


CLTD/SCL/CLF

-

u SR Njemačkoj VDI 2078

“Berechnung

der

Kühllast

klimatisierterRäume”

slična CLTD metodi.

Ulazni podaci:

1)

Meteorološki podaci vanjskog okoliša na lokaciji zgrade -

vanjska projektna temperatura za ljeto θe

, °C -

srednja vanjska temperatura za projektni dan θm

, °C-

dnevni raspon vanjske temperature za projektni dan Δθd,e

, °C-

relativna vlažnost vanjskog zraka,

φe

, %

2) Unutarnji projektni uvjeti-

unutarnje projektne temperature prostora u zgradi θr

, °C-

relativna vlažnost unutarnjeg zraka,

φr

, %-

temperature susjednih neklimatiziranih

prostora θi

, °C

Modul 2 23


CLTD/SCL/CLF

Ulazni podaci:

3) Podaci o zgradi-

površine i orijentacije svih građevnih dijelova zgrade, Ak

, m2

- koeficijenti prolaska topline svih građevnih dijelova zgrade Uk

, W/(m2K)-

geografska lokacija zgrade, °

SGŠ

-

boja vanjskih ploha zgrade-

infiltracijski protok zraka uslijed propuštanja ovojnice zgrade Vinf

, m3/s-

unutarnji toplinski izvor osobe –

broj, period korištenja

-

unutarnji toplinski izvor rasvjeta –

instalirana snaga, W, period korištenja-

unutarnji toplinski izvor oprema –

instalirana snaga, W, period korištenja

Modul 2 24


CLTD/SCL/CLF

VANJSKO TOPLINSKO OPTEREĆENJE

PROSTORIJE-

osjetno kroz pojedini vanjski građevni dio (vanj. zid, krov, provođenje kroz

staklo) u promatranom satu t:

, ( )c t tq UA CLTD= [W]U

–

koeficijent prolaska topline,

W/(m2K)

A

–

površina građevnog dijela kroz koju se izmjenjuje toplina, m2

CLTD

–

temperaturna razlika toplinskog opterećenja –

tablični faktor,

°C

-

osjetno

zračenjem kroz staklo prozora

od

Sunca

u promatranom satu t:

, ( )( )s t tq A SC SCL= [W]SCL –

solarno toplinsko opterećenje za suncem obasjane staklene površine

određene orijentacije –

tablični faktor, W/m2

SC –

koeficijent zasjenjenja, -

Modul 2 25


CLTD/SCL/CLF


PROSTORIJE-

osjetno

kroz pojedini pregradni građevni dio (unut. zid, strop, pod, vrata) u

promatranom satu t:

, ,( )a t i t rq UA θ θ= − [W]θi,t

–

temperatura susjednih (neklimatiziranih) prostora, °C

-

ukupno

vanjsko

osjetno

toplinsko

opterećenje

prostorije u promatranom satu

t:

, , , ,( )ex s t c t s t a tq q q q− = + +∑ [W]

Modul 2 26


CLTD/SCL/CLFVANJSKO TOPLINSKO OPTEREĆENJE

PROSTORIJE

Ventilacija i infiltracija zraka

-

strujanje vanjskog zraka u unutrašnjost zgrade kroz zazore i otvore na vanjskoj ovojnici zgrade uslijed razlike tlaka između vanjskog okoliša i unutarnjeg prostora.

-

razlika tlaka se može pojaviti uslijed:1. Vjetar2. Efekt uzgona zbog razlike vanjske i unutarnje temperature3. Mehanička ventilacija

(podtlak)

-

osjetno

od infiltracije u promatranom satu t:

inf , inf , ,( 1.86 )( )s t e p e t e t rq V c xρ θ θ− = + − [W]Vinf

–

infiltracijski protok zraka, m3/s x e

–

sadržaj vlage u vanjskom zraku, kgw

/kgszθe

–

vanjska temperatura, °Cθr

–

unutarnja temperatura, °C

Modul 2 27


CLTD/SCL/CLF


PROSTORIJE

-

latentno

od infiltracije u promatranom satu t:

inf , inf ,2501( )l t e e t rq V x xρ− = − [W]

x r

–

sadržaj vlage u unutarnjem zraku, kgw

/kgsz

Modul 2 28


CLTD/SCL/CLFUNUTARNJE TOPLINSKO OPTEREĆENJE

PROSTORIJE

-

osjetno

od osoba u promatranom satu t:

, ( )( )P s t P tq N SGP CLF− = [W]

-

latentno

od osoba

u promatranom satu

t:

, ( )P l tq N LGP− = [W]N –

broj osoba

SGP –

osjetni toplinski dobitak od jedne osobe, WLGP –

latentni toplinski dobitak od jedne osobe, W

CLFP

–

faktor toplinskog opterećenja od osoba –

tablični faktor, -

Napomena: CLF=1 za 24-satni boravak u prostoru; za prostore s gustom popunjenošću

(kazališta, kino dvorane, gledališta); ako se sustav klimatizacije isključuje

noću ili tijekom vikenda

Modul 2 29


CLTD/SCL/CLF-

osjetni i latentni toplinski dobitak od jedne osobe prema VDI 2078:

27095

175

250

270105165

240

270110160

230

270115155

225

270120150

215

270140130

185

270155115

165

Predaja topline-ukupno ΦUK [W]-osjetno ΦS [W]-latentno ΦL [W]Predaja vlage-mD g/h

-vrlo teški rad(stupanj aktivnosti IV

prema DIN 1946-2)

19085

105

150

19090

100

145

1909595

140

190100

90

135

190105

85

125

190115

75

110

190125

65

95


-srednje teški rad(stupanj aktivnosti III

prema DIN 1946-2)

1157045

65

1157540

60

1157540

60

1208535

50

1209030

40

1209525

35

125100

25

35


-mirovanje ili laki rad uz stajanje (stupanj aktivnosti I i II prema DIN 1946-2)

26252423222018Temperatura zraka [oC]Aktivnost

27095

175

250

270105165

240

270110160

230

270115155

225

270120150

215

270140130

185

270155115

165


-vrlo teški rad(stupanj aktivnosti IV

prema DIN 1946-2)

19085

105

150

19090

100

145

1909595

140

190100

90

135

190105

85

125

190115

75

110

190125

65

95


-srednje teški rad(stupanj aktivnosti III

prema DIN 1946-2)

1157045

65

1157540

60

1157540

60

1208535

50

1209030

40

1209525

35

125100

25

35


-mirovanje ili laki rad uz stajanje (stupanj aktivnosti I i II prema DIN 1946-2)

26252423222018Temperatura zraka [oC]Aktivnost

Modul 2 30


CLTD/SCL/CLF

UNUTARNJE TOPLINSKO OPTEREĆENJE

PROSTORIJE-

osjetno

od rasvjete u promatranom satu t:

, ( )L t L u s L tq P F F CLF= [W]PL

–

ukupna električna snaga sve instalirane rasvjete, [W] Fu

–

faktor korištenja –

omjer snage koja se trenutačno koristi prema ukupno instaliranoj snazi

Fs

–

faktor vrste rasvjete -

za rasvjetu koja odaje toplinu veću od nazivne snage – odnosi se prvenstveno na gubitke prigušenja; primjer -

Fs

= 1.2 za 40W fluores- centno

svijetlo

CLFL

–

faktor toplinskog opterećenja od rasvjete –

tablični faktor, -

Napomena: CLF=1 za 24-satno korištenje rasvjete; ako se sustav klimatizacije isključuje

noću

ili tijekom vikenda

Modul 2 31


CLTD/SCL/CLFUNUTARNJE TOPLINSKO OPTEREĆENJE

PROSTORIJE

-

osjetno

od opreme u promatranom satu t:

, ( )E s t input U R E tq q F F CLF− = [W]

qinput

– nazivni toplinski dobitak od uređaja [W] FU

–

faktor korištenja –


FR

–

faktor zračenja

–

primijenjen na

prosječni iznos potrošnje energije uređaja CLFE

–

faktor toplinskog opterećenja od opreme –

tablični faktor, -

Napomena: CLF=1 za 24-satno korištenje opreme; ako se sustav klimatizacije isključuje

noću

ili tijekom vikenda

-

latentno

od opreme

u promatranom satu

t:

, ( )E l tq LGE− = ∑ [W]

Modul 2 32


CLTD/SCL/CLF


PROSTORIJE-

osjetno

od elektromotora kada je elektromotor izvan, a oprema unutar

prostora, u promatranom satu t:

, ( )EM s t M UM LM M tq P F F CLF− = [W]PM

–

instalirana snaga elektromotora, [W] FUM

–

faktor korištenja elektromotora –


FLM

–

faktor opterećenja elektromotora –

dio nazivne snage

koja se koristi

u uvjetima promatranog sata toplinskog opterećenja

CLFM

–

faktor toplinskog opterećenja od elektromotora –

tablični faktor, -

Napomena:CLF=1 za 24-satno korištenje elektromotora; ako se sustav klimatizacije isključuje

noću ili tijekom vikenda

Modul 2 33


CLTD/SCL/CLF


PROSTORIJE-

osjetno

od elektromotora kada su elektromotor i oprema unutar prostora,

u

promatranom satu t:

, ( )MEM s t UM LM M t

M

Pq F F CLFη− = [W]

ηM

–

stupanj korisnosti elektromotora, -

-

ukupno

unutarnje

osjetno

toplinsko

opterećenje

u promatranom satu

t:

, , , ,( )in s t P s t L t E s tq q q q− − −= + +∑ [W]

-

ukupno

unutarnje

latentno

toplinsko

opterećenje

u promatranom satu

t:

, , ,( )in l t P l t E l tn

q q q− − −= +∑ [W]

Modul 2 34


CLTD/SCL/CLFUKUPNO

TOPLINSKO OPTEREĆENJE

PROSTORIJE

-

osjetno

vanjsko, unutarnje, od infiltracije u promatranom satu t:

, , , inf ,s t ex s t in s t s tq q q q− − −= + + [W]

-

latentno

unutarnje, od infiltracije u promatranom satu

t:

, , inf ,l t in l t l tq q q− −= + [W]

, , ,tot t s t l tq q q= + [W]

-

ukupno

toplinsko

opterećenje

u promatranom satu

t:

→ proračun se mora provesti za nekoliko sati za redom u projektnom danu kako bi se pronašao projektni sat s najvećim zbrojem svih komponenata toplinskog opterećenja → max.

toplinsko opterećenje

prostorije → proračun svih hlađenih

prostorija → sat u kojem je najveći zbroj topl. opterećenja svih prostorija daje projektno toplinsko opterećenje zgrade.

Modul 2 35


-

s izračunatim osjetnim i latentnim projektnim toplinskim opterećenjem zone/zgrade moguće je dimenzionirati sustav klimatizacije:

Projektni volumenski protok kondicioniranog

zraka:

, maxs tAC

p AC

qV

cρ θ−=Δ

[m3/s]

Sadržaj vlage stanja ubacivanja kondicioniranog

zraka:

, max

0

l tS r

AC

qx x

r Vρ−= − [kgw

/kgsz

]

qs,max

–

projektno osjetno toplinsko opterećenje prostora, W ql,max

–

projektno latentno toplinsko opterećenje prostora, Wr0

–

toplina isparavanja vode ≈

2501 kJ/kg ΔθAC

– temperaturna razlika između dobavnog zraka i zraka u prostoru za ljetno razdoblje –

odabrati u rasponu 3 -

8(10)ºC za sustav komforne klimatizacije

Modul 2 36


Odnos rezultata između TFM, CLTD/SCL/CLF i TETD/TA metoda kod izračunavanja osjetnog projektnog toplinskog opterećenja

Modul 2 37

3.3.

Toplinska energija za grijanje i hlađenjeToplinska energija za grijanje i hlađenje

[kWh/a]

OSNOVNI POJMOVIGODIŠNJA POTREBNA TOPLINSKA ENERGIJA ZA GRIJANJE ILI HLAĐENJE ZGRADE -

računski određena količina topline koju sustavom grijanja (hlađenja)

treba tijekom jedne godine dovesti (odvesti) u (iz) zgradu (zgrade) za održavanje unutarnje projektne temperature u zgradi tijekom razdoblja grijanja (hlađenja) zgrade (KORISNA

ENERGIJA)

-

prema PEPGECZ (NN 81/2012) proračun se provodi odvojeno za referentne klimatske podatke i za stvarne klimatske podatke.

- načelno, godišnja potrebna toplinska energija za grijanje je razlika toplinskih gubitaka i toplinskih dobitaka grijanog dijela zgrade:

H H,ht H,gnQ Q Q= − [kWh/a]

-

suprotno, godišnja potrebna toplinska energija za hlađenje je razlika toplinskih dobitaka i toplinskih gubitaka hlađenog dijela zgrade:

C C,gn C,htQ Q Q= −

Modul 2 38

Norma HRN EN ISO 13790:2008Energetska svojstva zgrada –

Proračun potrebne energije za grijanje i

hlađenje prostora- omogućuje izračunavanje potrebne količine topline za grijanje i hlađenje zgrade za odabrani vremenski period (satni proračun, mjesečni/sezonski proračun)

Norma sadrži:-

kriterije za podjelu zgrade na različite proračunske zone

-

metode proračuna prijenosa topline transmisijom i ventilacijom-

metode proračuna unutarnjih i sunčevih toplinskih dobitaka

-

djelovanje toplinske inercije zgrade na potrebnu energiju u vezi s prekidima u grijanju i hlađenju zgrade-

metodu proračuna godišnje potrebne energije za grijanje i hlađenje (korisna

energija, samo osjetna toplina)-

metodu proračuna godišnje potrebne energije za sustav grijanja i hlađenja

(konačna energija)-

godišnju potrebnu energiju za sustav ventilacije

3.3.


Modul 2 39

HRN EN ISO 13790Osnovni ulazni podaci:

1)

Meteorološki podaci vanjskog okoliša -

srednji toplinski tok od sunčeva zračenja za proračunski period Isol

, W/m2

-

srednja vanjska temperatura za proračunski period θe

, °C

2)

Podaci o mikroklimi u zgradi-

unutarnje projektne temperature svih proračunskih zona θint

, °C-

broj izmjena zraka svake proračunske zone u jednom satu n, h-1

3)

Podaci o zgradi-

površine svih građevnih dijelova zgrade, Ak

, m2

-

neto podna površina kondicioniranog

dijela zgrade, Af

, m2

-

koeficijenti prolaska topline svih dijelova zgrade Uk

, W/(m2K) -

koeficijenti prolaska topline svih točkastih toplinskih mostova χ, W/K

-

dužinski koeficijenti prolaska topline linijskih toplinskih mostova

Ψ, W/(mK)-

duljine linijskih toplinskih mostova l, m

3.3.


Modul 2 40

HRN EN ISO 13790

4) Podaci o sustavima u zgradi- značajke ugrađenih sustava grijanja, pripreme potrošne tople vode, hlađenja, ventilacije, drugih vrsta opreme i rasvjete- raspored ugrađenih sustava unutar zgrade, način korištenja- značajke sustava regulacije ugrađenih sustava- značajke unutarnjih izvora topline

-

preporučena min. infiltracija nmin

= 0.5 h-1

za prostore u kojima borave ljudi.

-

ako ne postoji preporučena vrijednost za unutarnje toplinske dobitke, proračun se provodi s qi

= 5 W/m2

za stambene zgrade, qi

= 6 W/m2

za poslovne zgrade i qi

= 5 W/m2

za ostale nestambene zgrade javne namjene.

- podjela na proračunske zone vrši se za zgrade čiji se dijelovi razlikuju:-

u pogledu namjene (10% i više u drugoj namjeni od osnovne)

- u pogledu ugrađenog termotehničkog

sustava i njegova režima uporabe -

u vrijednosti unutarnje projektne temperature za više do 4°C.

3.3.


Modul 2 41

HRN EN ISO 13790

PRIMJER -

ulazni podaci-

referentna kontinentalna klima

-

unutarnja proj. temperatura (srednja) 20°C-

min. infiltracija nmin

= 0,5 h-1

-

neto kondicionirana

površina A = 150 m2

-

visina grijanog dijela H = 3 m-

površina prozora AW1

= 7 m2

(sjeverni i južni zid)-

površina prozora AW2

= 4,5 m2

(istočni i zapadni zid)-

površina vanjskih vrata AD

= 2 m2

(južni zid)-

kosi krov nagiba 30°-

negrijano potkrovlje-

toplinski mostovi paušalno dodatak ΔU

= 0,1 W/(m2K)

-

oplošje grijanog/hlađenog

dijela zgrade Ag

= 450 m2

-

volumen grijanog/hlađenog

dijela zgrade Vg

= 450 m3

-

faktor oblika fo

= Ag/Vg

= 1 m-1

–

stalni pogon

3.3.


10 mS 15 m

30°30°

Modul 2 42

3.3.


10 mS 15 m

30°30°

HRN EN ISO 13790

PRIMJER -

ulazni podaci- koeficijenti prolaska topline građevnih dijelova:-

prozor

U = 1,8 W/(m2K)-

vrata

U = 2,8 W/(m2K)-

vanjski zid

U = (0,45 + 0,1) W/(m2K)-

pod prema tlu

U = (0,4 + 0,1) W/(m2K)-

strop negr. potkr. U = (0,5 + 0,1) W/(m2K)-

krov

U = (0,3 + 0,1) W/(m2K)

Odabrane su granične vrijednosti U –

koeficijenataprema Tehničkom propisu.

-

unutarnji toplinski dobici paušalno qi

= 5 W/m2

(stambene z.)

-

ventilacijski gubici prema min. infiltraciji nmin

= 0,5 h-1

Modul 2 43

HRN EN ISO 13790PRIMJER -

ulazni podaci (Excel)

Mjesec I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. UKUPNOBroj dana 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 365Broj sati 744 672 744 720 744 720 744 744 720 744 720 744 8760Broj sekundi 2678400 2419200 2678400 2592000 2678400 2592000 2678400 2678400 2592000 2678400 2592000 2678400

REFERENTNA KLIMA KONTINENTALNA RHMjesec I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. God.Temperatura srednja °C -0,6 2,2 6,5 11,2 15,9 19,2 21,1 20,1 16,4 11,1 5,6 0,9 10,8Ozračenost horizontalna kWh/m2 31,94 48,61 94,44 128,06 170,00 181,11 187,78 159,44 118,61 74,44 34,72 24,17 1253,33Ozračenost 90° J kWh/m2 43,61 57,78 86,11 83,61 87,78 83,61 90,28 94,17 99,72 88,06 45,56 32,22 892,50Ozračenost 90° I,Z kWh/m2 23,61 35,56 66,94 86,39 110,56 116,11 121,94 106,94 84,72 55,56 25,56 17,22 851,11Ozračenost 90° S kWh/m2 14,17 20,00 35,00 45,28 57,78 59,44 59,44 51,67 37,78 26,67 15,28 11,39 433,89Ozračenost 30° J kWh/m2 44,44 63,89 112,22 135,28 165,56 170,28 179,72 163,61 138,61 98,61 47,50 32,78 1352,50Ozračenost 30° S kWh/m2 21,11 28,89 61,11 98,06 140,83 154,44 156,94 124,44 76,67 39,44 22,50 16,94 941,39

3.3.


Modul 2 44

HRN EN ISO 13790

→

ODABRANO: MJESEČNI PRORAČUN, uz mogućnost toplinskog povezivanja više proračunskih zona

(ako je razlika u vrijednosti unutarnje projektne

temperature između susjednih zona 5°C ili veća).

-

potrebna toplinska energija za grijanje –

stalni pogon (izraz vrijedi i za mjesečni proračun):

H,nd H,ht H,gn H,gnQ Q Q= −η [kWh]

QH,ht

–

uk.

toplinski gubici zgrade

u periodu grijanja prema vanjskom okolišu,

kWh QH,gn

–

ukupni toplinski dobici zgrade u periodu grijanja,

kWhηH,gn

–

bezdimenzijski

faktor iskorištenja toplinskih dobitaka za grijanje, -

Napomena: U gornji izraz nije

uključena latentna

toplina, npr. za ovlaživanje.

3.3.


Modul 2 45

3.3.


HRN EN ISO 13790

- potrebna toplinska energija za hlađenje –

stalni pogon:

C,nd C,gn C,ls C,htQ Q Q= −η [kWh]

QC,ht

–

ukupni topl.

gubici zgrade

u periodu hlađenja prema vanjskom okolišu,

kWh QC,gn

–

ukupni toplinski dobici zgrade u periodu hlađenja,

kWhηC,ls

–

bezdimenzijski faktor iskorištenja toplinskih gubitaka za hlađenje, -

Napomena: U gornji izraz nije

uključena latentna

toplina, npr. za odvlaživanje.

Moguće je u pojedinim proračunskim periodima dobiti negativnu vrijednost QC,ht

, a u tom slučaju ηC,ls

=1 i negativni gubici pribrajaju se kao dobici.

Modul 2 46

HRN EN ISO 13790

-

bezdimenzijski faktor iskorištenja toplinskih dobitaka za grijanje (računa se za svaki mjesec i za svaku proračunsku zonu):

, 1

11

H

H

aH

H gn aH

+

−=

−γηγ

, 1H

H gnH

aa

η =+

ako je

γH > 0 i

γH ≠

1

ako je

γH = 1-

gdje je

γH omjer toplinskih

dobitaka i gubitaka:

ako je

γH < 0H,gn

HH,ht

QQ

γ =

-

bezdimenz. numerički parametar aH

je funkcija vremenske konstante zgrade

τ:

00

Ha a τ= +

τ

,1

H gnH

ηγ

=

300.8Sezonski proracun

151Mjesecni proracun

τ 0 [h]a 0



τ 0 [h]a 0

3.3.


Modul 2 47

3.3.


HRN EN ISO 13790

-

bezdimenzijski faktor iskorištenja toplinskih gubitaka za hlađenje (računa se za svaki mjesec i za svaku proračunsku zonu):

, ( 1)

11

C

C

aC

C ls aC

γηγ

−

− +

−=

−

, 1C

C lsC

aa

η =+

ako je

γC

> 0 i

γC

≠

1

ako je γC = 1

-

gdje je

γC

omjer toplinskih dobitaka i gubitaka:

ako je γC < 0C,gn

CC,ht

QQ

γ =

00

Ca a τ= +

τ

, 1C lsη =



τ 0 [h]a 0



τ 0 [h]a 0

-

bezdimenzijski numerički parametar aC

je funkcija vremenske konstante zgrade τ:

Modul 2 48

HRN EN ISO 13790

-

vremenska konstanta zgrade:

m

tr Ve

C / 3600H H

τ =+

m j jj

C A= κ∑

[h]

-

unutarnji toplinski kapacitet zgrade (ili proračunske zone):

[J/K]

κj

–

unutarnji toplinski kapacitet građevnog dijela zgrade j

prema EN ISO 13786, J/(m2K)

Aj

–

površina građevnog dijela zgrade j

, m2

3.3.


Modul 2 49

HRN EN ISO 13790

-

unutarnji toplinski kapacitet može se odrediti pojednostavnjeno prema izrazima (nacionalni Algoritam):

gdje je Af

površina kondicionirane

zone zgrade [m2], proračunata s vanjskim dimenzijama.

3.3.


Modul 2 50

HRN EN ISO 13790„Vrlo lagana“Vanjska ovojnica -

lagane montažne i polumontažne

konstrukcije od drveta ili

metala s

ispunom od toplinsko-izolacijskih materijala i tankim završnim oblogama, ili toplinskim

panelima

kao završnom oblogom. Unutarnji zidovi izvedeni kao

suhomontažni, od

porobetona, šuplje ili pune opeke debljine do 15,00 cm.

„Lagana“Zgrada izvedena pretežno od laganih građevnih materijala –

vanjska ovojnica od

porobetona

(plino

ili pjenobetona), šuplje opeke od gline gustoće ≤

900 kg/m3, te laganih pregradnih

zidova (suhomontažni, od porobetona, opeke debljine do 15,00

cm i sl.).

„Srednje teška“Zgrada izvedena pretežno od šuplje opeke od gline gustoće >900 kg/m3

i s udjelomarmirano-betonskih dijelova do 15% ukupne ploštine

vanjskih zidova, zgrada s

vanjskim

zidovima od pune opeke od gline, te s laganim ili masivnim pregradnim zidovima.

3.3.


Modul 2 51

HRN EN ISO 13790„Teška“Zgrada izvedena od šuplje ili pune opeke od gline gustoće >900 kg/m3

i debljine > 20,00 cm i

s udjelom armirano-betonskih dijelova više od 15% ukupne ploštine

vanjskih zidova, zgrada

sa zidovima od šupljih blokova od betona, te masivnim unutarnjim pregradnim zidovima.

„Masivna gradnja“Zgrada od vanjskih armirano-betonskih zidova debljine ≥

20,00 cm, te masivnim

unutarnjim

pregradnim zidovima.

3.3.


Modul 2 52

3.3.


HRN EN ISO 13790

Omjer toplinskih dobitaka i gubitaka γH

- PRIMJER- Cm

= 260 kJ/(m2K) •

Af

OMJER DOBITAKA I GUBITAKA gamaHMjesec I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII.

gamaH 0,2381544 0,336798 0,582846 0,978618 2,337555 12,43687 -9,1315 -94,532 2,419528 0,797729 0,354215 0,230669

Cm, kJ/K 39000tau, h 42,31aH 3,8203864

Omjer toplinskih dobitaka i gubitaka γC

- PRIMJEROMJER DOBITAKA I GUBITAKA gamaCMjesec I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII.gamaC 0,1844354 0,251891 0,403509 0,581881 0,948909 1,463161 2,049928 1,602237 0,907323 0,476496 0,250034 0,175529

Cm, kJ/K 39000tau, h 42,31aC 3,8203864

Modul 2 53

HRN EN ISO 13790

- koeficijent transmisijskih toplinskih gubitaka određuje se prema normi EN ISO 13789 iz slijedećeg izraza:

tr D g U AH H H H H= + + + [W/K]

HD

–

koeficijent transmisijskog gubitka prema vanjskom okolišu,

W/K Hg

–

stacionarni koeficijent transmisijskog gubitka prema

tlu,

W/KHU

–

koeficijent transmisijskog gubitka kroz negrijani prostor prema

vanjskom okolišu,

W/K

HA

–

koeficijent transmisijskog gubitka prema susjednoj

zgradi,

W/K

- općeniti

izraz za pojedini od gore navedenih koeficijenata sastoji se iz tri dijela (detaljno u normi EN ISO 13789):

x tr,x i i k k ji k j

H b A U l⎡ ⎤

= + Ψ + χ⎢ ⎥⎣ ⎦∑ ∑ ∑ [W/K]

3.3.


Modul 2 54

HRN EN ISO 13790

-

faktor prilagodbe btr,x

≠1 ukoliko je temperatura s druge strane građevnog dijela zgrade različita od vanjske θe-

primjerice, btr,U

za gubitke kroz negrijani prostor prema vanjskom okolišu prema EN ISO 13789:

ueiu

ue

HHHb+

=koef. transmisijskog gubitka od negrijanog prostora prema vanjskom okolišu (W/K)koef. transmisijskog gubitka od

grijanog prostora prema negrijanom prostoru (W/K)

-

koeficijent ventilacijskih gubitaka

(prema normi):

Ve p Ve,k Ve,k,mnk

H c b q= ρ ∑

srednji protok dijela zraka k u proračunskom periodu (m3/s)

faktor prilagodbe (bVe,k

≠1 ukoliko je temperatura dobavnog zraka različita od vanjske θe

)

[W/K]

3.3.


Modul 2 55

HRN EN ISO 13790

-

vremenski osrednjeni protok zraka za element sustava k

u proračunskom periodu:

Ve,k,mn Ve,t ,k Ve,kq f q= [m3/s]

qVe,k

–

protok zraka za element sustava k određen prema EN 15242 i EN 15241, m3/s

fVe,t,k

–

vremenski udio pogona elementa sustava k

kao dio od 24 sata,

-

(za 24- satni pogon = 1)

- ukoliko sustav grijanja ima ugrađen sustav povrata topline, to

značajno utječe na toplinsku bilancu proračunske zone:

Ve,k Ve,frac,k hrub 1 f= − η

sup,k ehru

int e

θ −θη =

θ −θ

ηhru

–

stupanj korisnosti sustava povrata topline,

- fVe,frac,k

–

udio protoka elementa sustava k

koji prolazi kroz sustav povrata topline,

-

θsup,k

–

izlazna temperatura zraka iz sustava povrata topline, °C

3.3.


Modul 2 56

HRN EN ISO 13790

-

zbog poteškoća pri određivanju protoka zraka qVe,k

prema EN 15242 i EN 15241, izmjena topline za ventilaciju prema nacionalnom Algoritmu:

[kWh]

- tri dijela: infiltracija + otvaranje prozora + prisilna ventilacija

-

usvojena metoda nije sasvim u skladu s normom, infiltracija i prozračivanje otvaranjem prozora adaptirani su prema njemačkoj normi DIN V 18599-2

,inf , ,Ve Ve Ve win Ve mechQ Q Q Q= + +

3.3.


Modul 2 57

3.3.


HRN EN ISO 13790

-

izmjena topline za ventilaciju uslijed infiltracije:

[kWh]

- koeficijent ventilacijskog gubitka uslijed infiltracije:

,inf ,inf int( )Ve Ve eQ H tθ θ= −

[W/K],inf inf0.34VeH Vn=

- broj izmjena zraka uslijed infiltracije:

[1/h]50inf nen wind=

Modul 2 58

3.3.


HRN EN ISO 13790

-

tablični koeficijenti:

Modul 2 59

3.3.


HRN EN ISO 13790

-

izmjena topline za ventilaciju uslijed prozračivanja otvaranjem prozora :

[kWh]

- koeficijent ventilacijskog gubitka uslijed prozračivanja otvaranjem prozora :

[W/K]

, , int( )Ve win Ve win eQ H tθ θ= −

, 0.34Ve win winH Vn=

- ako nema prisilne ventilacije, tada vrijedi:

{ }inf infmax ;0.5win winn n n n+ = + [1/h]

Modul 2 60

HRN EN ISO 13790

PRIMJER –

koeficijenti transmisijskih i ventilacijskih toplinskih gubitakaKOEFICIJENT TRANSMISIJSKOG GUBITKA HT, W/KHD, W/K 115,75

HU, W/K 43,50 b 0,483352

Hg, W/K 38,68 Hue 84,2Hiu 90

HT, W/K 197,93HT', W/m2K 0,440

KOEFICIJENT VENTILACIJSKOG GUBITKA HVe, W/Knmin, h-1 0,5

n50, h-1 3Vinf-n50, m3/h 71,82

Ve, m3 342Vinf-min, m3/h 171

Vinf, m3/h 171

HVe, W/K 58,14

3.3.


Modul 2 61

3.3.


HRN EN ISO 13790

-

za potrebe pojedinog proračuna (grijanje, hlađenje), toplinski gubici proračunske zone za promatrani vremenski period t

su:

ht tr Ve int eQ (H H )( )t= + θ −θ [Wh]

Htr

–

koeficijent transmisijskih gubitaka proračunske zone prema EN ISO 13789, W/K HVe

–

koeficijent ventilacijskih gubitaka proračunske zone, W/Kθint

–

unutarnja projektna temperatura zone (grijanje - hlađenje), °Cθe

–

srednja vanjska temperatura za proračunski period (npr. mjesečna), °Ct –

proračunski vremenski period, h

Napomena: Toplinski tok izračunat prema gornjem izrazu ili njegov dio mogu u nekim vremenskim periodima imati negativan predznak.

Modul 2 62

3.3.


HRN EN ISO 13790

-

unutarnja projektna temperatura pojedine zone može se odrediti iz niza temperatura prostorija unutar iste zone (međusobno se ne razlikuju za više od 4°C) prema udjelu koji površina s pojedinom temperaturom zauzima u ukupnoj površini zone.

- unutarnja projektna temperatura zone u sezoni grijanja:

∑∑ ⋅

=

ssf,

sH,int,s

sf,

Hint, A

A θθ

- unutarnja projektna temperatura zone u sezoni hlađenja:

∑∑ ⋅

=

ssf,

sC,int,s

sf,

Cint, A

A θθ

[°C]

[°C]

Modul 2 63

3.3.


HRN EN ISO 13790

- ponuđene vrijednosti unutarnje projektne temperature prema namjeni prostora (prilog G

–

tablica u nacionalnom Algoritmu daje drugačije vrijednosti!):

Vrsta prostora Unutarnja projektna temperatura zimi, ºC

Unutarnja projektna temperatura ljeti, ºC

Obiteljske kuće 20 26 Stambene zgrade 20 26

Uredi 20 26 Obrazovne ustanove 20 26

Bolnice 22 26 Restorani 20 26 Trgovine 20 26

Sportski objekti 18 26 Industrijske zgrade 18 26

Skladišta 18 26 Zatvoreni bazeni 28 28

Modul 2 64

3.3.


HRN EN ISO 13790

PRIMJER -

unutarnja projektna temperatura zone I u sezoni grijanja:

Radni prostor22 °C

A = 410 m2

Spremište18 °C

A = 240 m2

Prostor za sastanke20 °C

A = 370 m2

ZONA II25 °C

A = 480 m2

ZONA I

Modul 2 65

3.3.


HRN EN ISO 13790

PRIMJER -

unutarnja projektna temperatura zone I u sezoni grijanja:

370 20 410 22 240 18 20740 20,33(370 410 240) 1020

f,s int,H,ss

int,Hf,s

s

int,H

A

A

θθ

θ

⋅=

× + × + ×= = =

+ +

∑∑

°C

Modul 2 66

HRN EN ISO 13790

-

ukupni toplinski dobici za proračunski period:

int int,mn,k tr,l int,mn,u,lk l

Q t (1 b ) t⎡ ⎤ ⎡ ⎤= Φ + − Φ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦∑ ∑ [Wh]

Фint,mn,k

–

srednji topl. učin

unutarnjeg izvora topline u grijanom prostoru za prorač. period, W

Фint,mn,u,1

–

srednji topl. učin

unutarnjeg izvora topline u susjednom negrijanom prostoru, Wbtr,1

–

faktor smanjenja za susjedni negrijani prostor s unutarnjim toplinskim izvorom 1

prema EN ISO 13789

Susjedni negrijani prostor je negrijani prostor izvan granica proračunske zone.

-

unutarnji toplinski dobici (osobe, rasvjeta, oprema) za promatrani vremenski period t

[h]:

H,gn int solQ Q Q= + [Wh]

3.3.


Modul 2 67

HRN EN ISO 13790

- sunčevi toplinski dobici za promatrani vremenski period t

[h]:

sol sol,mn,k tr,l sol,mn,u,lk l

Q t (1 b ) t⎡ ⎤ ⎡ ⎤= Φ + − Φ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦∑ ∑ [Wh]

Фsol,mn,k

–

srednji toplinski tok od sunčanog toplinskog izvora k

u grijani prostor za proračunski period, W

Фsol,mn,u,1

–

srednji toplinski tok od sunčanog toplinskog izvora 1

u susjedni negrijani prostor, Wbtr,1

–

faktor smanjenja za susjedni negrijani prostor s unutarnjim toplinskim izvorom 1

prema EN ISO 13789

3.3.


Modul 2 68

HRN EN ISO 13790

-

srednji toplinski tok od sunčeva zračenja kroz građevni dio zgrade k:

sol,k sh,k sol,k sol,k r,k r,kF I A FΦ = − Φ [W]

Fsh,k

–

faktor smanjenja zbog sjene od vanjskih prepreka direktnom upadu sunčeva zračenja na površinu građevnog dijela kIsol,k

–

srednji toplinski tok od sunčeva

zračenja na površinu građevnog dijela k

za proračunski period (mjesečni), W/m2

Asol,k

–

efektivna površina građevnog dijela k

u proračunskoj zoni ili prostoru, pripadajuće orijentacije i nagiba od vodoravnog položaja, na koju upada sunčevo zračenje, m2

Fr,k

– faktor oblika između građ. dijela k

i neba (npr. Fr,k

= 1 za nezasjenjeni vodoravni krov, Fr,k

= 0.5 za nezasjenjeni

okomiti zid)Φr,k

–

toplinski tok zračenjem od površine građ. dijela k

prema nebu, W

3.3.


Modul 2 69

HRN EN ISO 13790

-

efektivna površina prozirnog građevnog dijela (prozora) na koju upada sunčevo zračenje:

sol sh,gl gl F w,pA F g (1 F )A= − [m2]Fsh,gl

–

faktor smanjenja zbog sjene od pomičnih sjenila, -ggl

– propusnost prozirnog građevnog dijela (stakla) za sunčevo zračenje, -FF

–

udio okvira u ukupnoj projiciranoj površini građevnog dijela, - (ponuđena vrijednost = 0.3)Aw,p

–

ukupna projicirana površina prozirnog građevnog dijela, m2

-

efektivna površina neprozirnog građevnog dijela (zida) na koju upada sunčevo zračenje:

sol s,c se C CA R U A= α [m2]αs,c

– apsorpcijski koeficijent neprozirnog građevnog dijela za sunčevo zračenje, -Rse

–

toplinski otpor vanjske površine neprozirnog građevnog dijela prema ISO 6946, (m2K)/WUC

– toplinska propusnost neprozirnog građevnog dijela prema ISO 6946, W/(m2K)AC

–

ukupna projicirana površina neprozirnog građevnog dijela, m2

3.3.


Modul 2 70

HRN EN ISO 13790

U slučaju promjene unutarnje temperature ili prekidanog grijanja i hlađenja, norma sadrži proračunske postupke za smanjenje potrebne energije s obzirom na trajanje prekida grijanja i hlađenja.

Prekid grijanja i hlađenja ne mora se posebno proračunavati (može se proračunati kao stalno grijanje i hlađenje s prilagođenom unutarnjom temperaturom) ukoliko je:- oscilacija unutarnje temperature tijekom prekida < 3 °C.-

vremenska konstanta zgrade τ

< 20% vremena trajanja najkraćeg prekida

grijanja ili hlađenja.

Također, prekid grijanja i hlađenja ne mora se posebno proračunavati (može se proračunati kao stalno grijanje i hlađenje s projektnom unutarnjom temperaturom) ukoliko je:-

vremenska konstanta zgrade τ

3 x veća od vremena trajanja najduljeg prekida

grijanja ili hlađenja.

3.3.


Modul 2 71

3.3.


HRN EN ISO 13790

-

u slučaju kraćeg prekida grijanja ili režima sa sniženom unutarnjom temperaturom (npr. noću, vikendom), a kada nisu ispunjeni prethodni zahtjevi, za

proračun potrebne energije za grijanje za proračunski period koristi se izraz:

, , , ,H nd interm H red H ndQ a Q= [kWh]

0, , ,1 (1 )H red H red H H hra b fτ

= − γ −τ

bH,red

–

iskustveni korelacijski faktor,

- (ponuđena vrijednost = 3) fH,hr

–

vremenski udio broja sati pogona s projektnom unutarnjom temperaturom grijanja kao dio od jednog tjedna,

-

(npr. za 14 sati pogona s θint

tijekom 5 radnih dana = (14x5)/(24x7)=0.42)

(a H,red

)min

= fH,hr(a H,red

)max

= 1

Modul 2 72

3.3.


HRN EN ISO 13790

-

u slučaju kraćeg prekida hlađenja ili režima sa povišenom unutarnjom temperaturom (npr. vikendom), za proračun potrebne energije za hlađenje za proračunski period koristi se izraz:

, , , ,C nd interm C red C ndQ a Q= [kWh]

0, , ,1 (1 )C red C red C C da b fτ

= − γ −τ

bC,red

–

iskustveni korelacijski faktor,

- (ponuđena vrijednost = 3) fC,d

–

vremenski udio broja dana pogona s projektnom unutarnjom temperaturom hlađenja (barem tijekom dana) kao dio od jednog tjedna,

-

(npr. za pogon s θint

tijekom 5 radnih dana = 5/7=0.71)

(a C,red

)min

= fC,d(a C,red

)max

= 1

Modul 2 73

3.3.


HRN EN ISO 13790-

u slučaju duljeg prekida grijanja i hlađenja (npr. škole tijekom praznika) ili režima sa

promijenjenom unutarnjom temperaturom, za proračun potrebne energije za grijanje i hlađenje u proračunskom periodu u kojem se zgrada ne koristi, vrijede izrazi:

, , , , , , ,(1 )H nd H nocc H nd occ H nocc H nd noccQ f Q f Q= − + [kWh]

[kWh], , , , , , ,(1 )C nd C nocc C nd occ C nocc C nd noccQ f Q f Q= − +QH,nd,occ

–

potrebna energija za grijanje za cijeli mjesec uz projektnu unutarnju temperaturu,

kWh

QH,nd,nocc

–

potrebna energija za grijanje za cijeli mjesec uz promijenjenu unutarnju temperaturu (zgrada se ne koristi),

kWh

QC,nd,occ

–

potrebna energija za hlađenje za cijeli mjesec uz projektnu unutarnju temperaturu,

kWh

QC,nd,nocc

–

potrebna energija za hlađenje za cijeli mjesec uz promijenjenu unutarnju temperaturu (zgrada se ne koristi),

kWh

fH,nocc

–

vremenski udio broja dana u jednom mjesecu kada se zgrada ne koristi u sezoni grijanja, -

(npr. 10/31)

fC,nocc

–

vremenski udio broja dana u jednom mjesecu kada se zgrada ne koristi u sezoni hlađenja, -

(npr. 10/31)

Modul 2 74

3.3.


HRN EN ISO 13790

-

godišnja potrebna toplinska za grijanje i hlađenje proračunske zone predstavlja zbroj rezultata za sve proračunske periode i

(npr. mjeseci) u jednoj godini:

, , , ,H nd an H nd ii

Q Q=∑ [kWh/a]

, , , ,C nd an C nd ii

Q Q=∑ [kWh/a]

Modul 2 75

3.3.


HRN EN ISO 13790

Potrebna toplinska energija za grijanje (stalni pogon) –

PRIMJER-

unutarnji toplinski dobici od osoba i rasvjete Φint

= 5 W/m2

TOPLINSKA ENERGIJA ZA GRIJANJE QHndREF, kWh/aMjesec I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. God.QHht, kWh 3924,7 3063,0 2572,0 1622,5 781,1 147,5 -209,6 -19,1 663,7 1695,6 2655,0 3638,9Qint, kWh 558 504 558 540 558 540 558 558 540 558 540 558Qsol, kWh 376,7 527,6 941,1 1047,8 1267,9 1294,4 1355,7 1243,0 1065,9 794,6 400,4 281,4QHgn, kWh 934,7 1031,6 1499,1 1587,8 1825,9 1834,4 1913,7 1801,0 1605,9 1352,6 940,4 839,4etaHgn 0,996826 0,989569 0,942712 0,801025 0,418086 0,080401 -0,10951 -0,01058 0,404892 0,871441 0,987668 0,997163QHnd, kWh 2993,0 2042,2 1158,8 350,6 17,7 0,0 0,0 0,0 13,5 516,9 1726,1 2801,9 11620,7

Q"HndREF, kWh/m2a77,5

ENERGETSKI RAZREDC

Modul 2 76

3.3.


HRN EN ISO 13790

Potrebna toplinska energija za hlađenje

(stalni pogon)

–

PRIMJER-

unutarnji toplinski dobici od osoba i rasvjete Φint

= 5 W/m2

TOPLINSKA ENERGIJA ZA HLADJENJE QCndREF, kWh/aMjesec I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. God.QCht, kWh 5067,8 4095,5 3715,1 2728,7 1924,2 1253,7 933,5 1124,1 1770,0 2838,7 3761,2 4782,0Qint, kWh 558 504 558 540 558 540 558 558 540 558 540 558Qsol, kWh 376,7 527,6 941,1 1047,8 1267,9 1294,4 1355,7 1243,0 1065,9 794,6 400,4 281,4QCgn, kWh 934,7 1031,6 1499,1 1587,8 1825,9 1834,4 1913,7 1801,0 1605,9 1352,6 940,4 839,4etaCls 0,1842 0,250918 0,395902 0,548701 0,771273 0,911994 0,965934 0,930793 0,75237 0,461381 0,249093 0,175341QCnd, kWh 1,2 4,0 28,3 90,5 341,8 691,0 1011,9 754,7 274,3 42,9 3,5 0,9 3245,1

Q"CndREF, kWh/m2a21,6

Modul 2 77

3.3.


Upis rezultata u energetski certifikat (1. stranica):

77,5

Specifična godišnja potrebna toplinska energija za grijanje (referentni klimatski podaci)

Modul 2 78

3.3.


Upis rezultata u energetski certifikat (2. stranica):

Godišnja potrebna toplinska energija za grijanje (stvarni klimatski podaci)

Godišnja potrebna toplinska energija za grijanje (referentni klimatski podaci)

11620,7 77,5

Modul 2 79

3.3.

Toplinska energija za PTVToplinska energija za PTV

Norma HRN EN 15316-3-1Sustavi grijanja u zgradama –

Metoda proračuna energijskih zahtjeva i

učinkovitosti sustava –

Dio 3-1: Sustavi za pripremu potrošne tople vode, pokazatelji potreba prema izljevnom mjestu

-

sadrži metode proračuna potrebne toplinske energije za pripremu potrošne tople vode (PTV) u zgradi

Ulazni podaci:

-

temperatura potrošne tople vode θW,del

, °C -

temperatura vodovodne vode θW,0

, °C- volumen dnevne potrošnje tople vode VW,day

, m3/d

-

četiri proračunske metode dnevne potrebne toplinske energije:•

prema programu potrošnje (dodatak A)

•

prema utrošenom volumenu (dodatak B)•

prema površini zgrade (provedivo samo uz nacionalni aneks)

•

prema vrsti zgrade s tabličnim podacima o profilu potrošnje.

Modul 2 80

3.3.


HRN EN 15316-3-1

ODABRANO :

1. PRORAČUN PREMA UTROŠENOM VOLUMENU

(za temperaturu PTV 60°C i temperaturu vodovodne vode 13.5°C), za nestambene zgrade

2. PRORAČUN PREMA POVRŠINI ZGRADE

za stambene zgrade s ponuđenom vrijednosti:- za obiteljske kuće od 12.5 kWh/(m2a) iz PEPGECZ (NN81/12),- za zgrade s više od 3 stana 16 kWh/(m2a) iz PEPGECZ (NN81/12)

Modul 2 81

3.3.


HRN EN 15316-3-1

1. PRORAČUN PREMA UTROŠENOM VOLUMENU-

dnevna potrebna toplinska energija prema utrošenom volumenu:

[kWh/d]

-

mjesečna potrebna toplinska energija za pripremu PTV dobije se množenjem dnevne vrijednosti s odgovarajućim brojem dana N u mjesecu:

6.3/)(182.4 0,,,, WdelWdayWdayW VQ θθ −=

[kWh/m]dayWmonthW QNQ ,, ⋅=

- godišnja vrijednost:

[kWh/a]∑=

=12

1,,

iiWanW QQ

Modul 2 82

3.3.


HRN EN 15316-3-1

-

volumen dnevne potrošnje PTV za nestambene zgrade:

VW,f,day

–

dnevna potrošnja po

karakterističnoj jedinici (lit/jed d) (ponuđene vrijednosti prilog

B, tablica

B.1)

f

-

broj karakterističnih jedinica (-)

PRIMJER -

ulazni podaci- obiteljska kuća A = 150 m2

[m3/d]1000/,,, fVV dayfWdayW =

DNEVNA POTROŠNJA PTVVw,d m3/d 0,2θPTV 45θwo 12

DNEVNA ENERGIJA ZA PRIPREMU PTVQwd, kWh/d 7,656

Modul 2 83

3.3.


HRN EN 15316-3-1

Potrebna toplinska energija za pripremu PTV –

PRIMJER

TOPLINSKA ENERGIJA ZA PRIPREMU PTVMjesec I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. UKUPNOBroj dana 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31Broj dana vikenda 8 8 9 9 8 9 9 8 10 8 8 10 104Broj radnih dana RH 21 20 22 20 22 18 22 21 20 22 21 19 248Nestambena zgrada 160,776 153,12 168,432 153,12 168,432 137,808 168,432 160,776 153,12 168,432 160,776 145,464 1898,688 kWh 12,65792 kWh/m2aStambena zgrada 12,5 kWh/m2a 159,247 143,836 159,247 154,110 159,247 154,110 159,247 159,247 154,110 159,247 154,110 159,247 1875 kWh 12,5 kWh/m2aStambena zgrada na bazi dnevne potrošnje 237,336 214,368 237,336 229,68 237,336 229,68 237,336 237,336 229,68 237,336 229,68 237,336 2794,44 kWh 18,6296 kWh/m2a

Modul 2 84

4.4.

Toplinski gubici sustavaToplinski gubici sustava

HRN EN 15316-x-x-

za potrebe proračuna toplinskih gubitaka sustava grijanja, potrebno je sustav

podijeliti na podsustave izmjene (em), razvoda (dis) i izvora (gen). -

primjer podjele:

Modul 2 85




Dio 2-1: Sustavi za grijanje prostora izmjenom topline

Osnovni ulazni podaci:

-

toplinska energija koju podsustav predaje zgradi ili proračunskoj zoni u proračun. periodu je ulazni podatak QH,em,out

=QH,nd

(prema EN ISO 13790), kWh- pomoćna energija za pogon elemenata podsustava u proračun. periodu W, kWh- položaj i značajke ogrjevnih tijela, energ. povezanost ogr. tijela i grijanog prostora- regulacijska strategija i oprema u proračunskoj zoni

ODABRANO: MJESEČNI PRORAČUN

–

METODA SA STUPNJEM KORISNOSTI PODSUSTAVA ηem

, tzv. NJEMAČKI PRISTUP PREMA DIN V 18599-6

4.4.


Modul 2 86

HRN EN 15316-2-1

Norma sadrži (izlazni rezultat):

- metode proračuna toplinskih gubitaka podsustava izmjene topline(ogrjevna tijela,...)

- metodu proračuna pomoćne energije za pogon elemenata podsustava(regulacija, pumpe, ventilatori...)

- metodu proračuna povratnih toplinskih gubitaka podsustava.

-

godišnji toplinski gubici podsustava izmjene topline dobiju se zbrajanjem mjesečnih vrijednosti.

4.4.


Modul 2 87

HRN EN 15316-2-1

-

unesena toplinska energija u podsustav prema nacionalnom Algoritmu (mjesečna):

, , , , , ,0.75H em in H em out other H em lsQ Q W Q= − ⋅ + [kWh]

Wother

–

pomoćna energija za rad dodatnih pumpi, ventilatora i dr., kWh

4.4.


-

iskoristiva (povratna) pomoćna energija:

[kWh]ctrothersrblauxem WWQ += 25,0,,

- iskoristivi toplinski gubici podsustava izmjene topline:

0,, =rbllsemQ

Modul 2 88

4.4.





Dio 2-3: Razvodi sustava grijanja prostora


-

projektni toplinski učinak sustava grijanja u proračunskoj zoni ΦH,em,out

(prema EN 12831), kW

- projektni temperaturni režim ogrjevnog medija u podsustavu razvoda θH,sup

iθH,ret

, °C- unutarnja projektna temperatura u proračunskoj zoni θi

, °C- duljina cjevovoda L, m- projektni pad tlaka cirkulacijskog kruga u proračunskoj zoni Δp, Pa- pomoćna energija za pogon elemenata podsustava (pumpe) u proračun.periodu W, kWh

- broj sati grijanja godišnje top,an

, h/a- dužinski koeficijenti prolaska topline cjevovoda Ψ, W/(mK)

Modul 2 89

4.4.


HRN EN 15316-2-3

ODABRANO: POJEDNOSTAVLJENI PRORAČUN


- metode proračuna topl.

gubitaka podsustava razvoda sustava grijanja (cijevi)- metodu proračuna pomoćne energije za pogon elemenata podsustava (pumpe)- metodu proračuna povratnih toplinskih gubitaka podsustava.

-

energija na izlazu iz

podsustava razvoda je ulazni podatak:

[kWh]inemoutdisH QQ ,,, =

Modul 2 90

4.4.


HRN EN 15316-2-3

-


-

godišnji toplinski gubici podsustava razvoda dobivaju se zbrajanjem mjesečnih vrijednosti pomoću koeficijenta linearne toplinske vodljivosti Ψ

(tablica u

Algoritmu) i nadtemperature

ogrjevnog medija

:

, , , , ,( )H dis ls an j m i j j op anj

Q L t= Ψ θ −θ∑ [kWh/a]

[kWh]lsdisHauxdisHoutdisHindisH QWQQ ,,,,,,,, 75,0 +−=

Modul 2 91

4.4.


HRN EN 15316-2-3

-

iskoristiva pomoćna energija:

[kWh]auxdisHrblauxdisH WkQ ,,,,, 25,0=

k –

udio iskoristivih gubitaka pomoćne energije u ukupnim gubicima (-)- k=1 tj. 100% ukupnih gubitaka ako je komponenta smještena u grijanoj zoni- k=0,5 tj. 50% ako je komponenta smještena u negrijanoj zoni- k= 0 tj. 0% ako je komponenta smještena izvan zgrade

Modul 2 92

4.4.


HRN EN 15316-2-3- iskoristivi toplinski gubici podsustava razvoda topline:

[kWh]∑ −Ψ=j

opjjimjrbllsdisH tLkkQ )( ,21,,, θθ

k1

–

udio iskoristivih gubitaka u ukupnim gubicima za pojedinu dionicu u ovisnosti o vrsti prostora (-)k1

=1 tj. 100% ukupnih gubitaka ako dionica prolazi kroz grijani prostork1

=0,5 tj. 50% ukupnih gubitaka ako dionica prolazi kroz negrijani

prostor koji graniči s

grijanimk1

=0 tj. 0% ukupnih gubitaka ako dionica prolazi kroz negrijani prostor koji ne graniči s

grijanim

k2

–

udio iskoristivih gubitaka u ukupnim gubicima za pojedinu dionicu u ovisnosti o načinu

ugradnje (-)

k2

=1 tj. 100% ukupnih gubitaka ako dionica prolazi kroz unutarnji

zid ili uz

zidk2

=0,9

tj. 90% ukupnih gubitaka ako dionica prolazi kroz vanjski zid izoliran izvanak2

=0,6

tj. 60% ukupnih gubitaka ako dionica prolazi kroz

neizolirani vanjski zid

Modul 2 93

4.4.





Dio 3-2: Sustavi za pripremu potrošne tople vode, razvod


- dnevna toplinska energija za pripremu PTV QW,d

(prema EN 15316-3-1), kWh/d- projektni temperaturni režim ogrjevnog medija u podsustavu razvoda θW,del

, °C- unutarnja projektna temperatura u proračunskoj zoni θamb

, °C- duljina cjevovoda L, m- volumen vode u cijevima VW

, m3

- specifični toplinski kapacitet materijala cijevi cp

, kJ/(kgK)- masa pojedinih dionica cijevi mp,i

, kg- dužinski koeficijenti prolaska topline cjevovoda UW

, W/(mK)- pomoćna energija za pogon pumpi u proračun. periodu W, kWh- broj otvaranja izljevnih mjesta tijekom dana ntap

, -- dnevno trajanje pogona recirkulacijske

pumpe tW

, h/d- broj pogonskih ciklusa recirkulacijske

pumpe tijekom jednog dana nnorm

, -

Modul 2 94

4.4.


HRN EN 15316-3-2


- metode proračuna toplinskih gubitaka podsustava razvoda potrošne tople vode- metodu proračuna pomoćne energije za pogon elemenata podsustava(recirkulacijske

pumpe)

- metodu proračuna povratnih toplinskih gubitaka podsustava.

Proračun toplinskih gubitaka provodi se odvojeno za:•

polazne (individualne) vodove PTV prema izljevnim mjestima

•

recirkulacijske

vodove,

nakon čega se dobiveni rezultati zbrajaju.

Modul 2 95

4.4.


HRN EN 15316-3-2

-


[kWh], , , , , ,0,75W dis in W W dis aux W dis lsQ Q W Q= − +

-

pomoćna energija WW,dis,aux

odnosi se na (re)cirkulacijsku pumpu (75% energije vraćeno ogrjevnom mediju)

-

u Algoritmu se odstupilo od norme gdje se predlaže koeficijent 0,80 za iskorištenu pomoćnu energiju

Modul 2 96

4.4.





Dio 3-3: Sustavi za pripremu potrošne tople vode, zagrijavanje

Osnovni ulazni podaci:-

dnevna toplinska energija za pripremu PTV QW,d

(prema EN 15316-3-1), kWh/d-

ukupni dnevni toplinski gubici podsustava razvoda PTV QW,dis,ls

(prema HRN EN 15316-3-2), kWh/d-

projektni temperaturni režim ogrjevnog medija u podsustavu razvoda θW,del

, °C -

projektni temperaturni režim ogrjevnog medija u spremniku θW,gen

, °C-

unutarnja projektna temperatura u proračunskoj zoni θamb

, °C-

pomoćna energija za pogon elemenata podsustava (regulacija, pumpa) WW,gen,aux

, kWh

Akumulacijski sustav pripreme potrošne tople vode može koristiti:•

indirektno grijani spremnik potrošne tople vode (detaljnije u normi EN 12897)

•

direktno loženi spremnik potrošne tople vode.

Modul 2 97

HRN EN 15316-3-3


-

metodu proračuna toplinskih gubitaka podsustava zagrijavanja potrošne tople vode (izvor topline)-

metodu proračuna pomoćne energije za pogon elemenata podsustava (regulacija,

pumpe primarnog kruga)- metodu proračuna povratnih toplinskih gubitaka podsustava.

-

tjedna, mjesečna ili godišnja vrijednost toplinskih gubitaka za toplinski izvor dobije se množenjem dnevne vrijednosti s odgovarajućim brojem dana.

4.4.


Modul 2 98

HRN EN 15316-3-3

Izračunavanje ukupnih toplinskih gubitaka podsustava zagrijavanja potrošne tople vode QW,gen,ls

provodi se za:•

kotao s plinskim ili uljnim loženjem (dodatak A)

•

spremnik PTV s direktnim plinskim loženjem (dodatak B) •

spremnik PTV sa stalno uključenim električnim grijačem (dodatak C)

•

spremnik PTV s električnim grijačem s vremenskim upravljanjem (dodatak D)

Ako se isti podsustav toplinskog izvora koristi i za grijanje i za pripremu PTV, proračun rada podsustava treba se provesti odvojeno (vodeći računa o pripadajućim parametrima pogona) za ljetni period kada sustav služi samo za pripremu PTV i za zimski period kada sustav ima dvojaku funkciju.

4.4.


Modul 2 99

4.4.


HRN EN 15316-3-3

-

unesena toplinska energija u podsustav za kotlove koji tijekom čitave godine ili u periodu izvan sezone grijanja rade samo u režimu pripreme PTV:

, , , , , , , ,W gen out W dis in W st ls W p lsQ Q Q Q= + + [kWh]

QW,dis,in

–

ulazna energija u podsustav razvoda PTV (HRN EN 15316-3-2) [kWh]QW,st,ls

–

dnevni toplinski gubici spremnika PTV (ako postoje) [kWh]QW,p,ls

–

dnevni toplinski gubici primarnog razvoda PTV (ako postoje) [kWh]

[kWh], , , , , , , , ,0,75 ( )W gen in W gen out gnr aux W p aux W gen lsQ Q W W Q= − + +

-

pomoćna energija Wgnr,aux

i WW,p,aux

odnosi se na kotlovske

pumpe, plamenike, pumpu primarnog kruga (Wgnr,aux

se određuje kao u normi HRN EN 15316-4-1)

- energija na izlazu iz

podsustava zagrijavanja PTV:

Modul 2 100

4.4.


-

iskoristivi toplinski gubici kroz oplatu kotla koji se koristi samo za pripremu PTV te pripadajuća pomoćna energija, QW,gen,env,rbl

(indirektno zagrijavanje) i QW,gnr,aux,rbl

računaju se analogno normi HRN EN 15316-4-1

-

iskoristiva pomoćna energija primarnog razvoda:

[kWh], , , , ,0, 25W p aux rbl W p auxQ k W=k –

udio iskoristivih gubitaka pomoćne energije u ukupnim gubicima (-)

- k=1 tj. 100% ukupnih gubitaka ako je komponenta smještena u grijanoj zoni- k=0,5 tj. 50% ako je komponenta smještena u negrijanoj zoni- k= 0 tj. 0% ako je komponenta smještena izvan zgrade

HRN EN 15316-3-3

Modul 2 101




Dio 4-1: Sustavi za proizvodnju topline izgaranjem (kotlovi)


-

potrebna toplinska energija za podsustav razvoda grijanja QH,dis,in

(prema HRN EN 15316-2-3)-

potrebna toplinska energija za podsustav razvoda PTV QW,dis,in

(prema HRN EN 15316-3-2

–

ako se kotao koristi za PTV)

- nazivni ogrjevni učin

kotla ΦPN

, kW- vrijeme trajanja pogona kotla u proračunskom periodu tgen

, h- podatke o kotlu od proizvođača ispitanog u skladu s važećim normama-

pomoćna energija za pogon elemenata podsustava (regulacija, pumpe)

Wgen,aux

, kWh

4.4.


Modul 2 102

4.4.


HRN EN 15316-4-1


-

proračun toplinske energije iz goriva-

proračun ukupnih toplinskih gubitaka podsustava izvora topline

-

proračun povratnih toplinskih gubitaka -

proračun pomoćne energije za pogon elemenata podsustava.

-

tri proračunske metode energetskih značajki podsustava izvora topline:•

metoda sezonske pogonske značajke kotla (tipološka metoda)

•

metoda specifične korisnosti kotla•

ciklička metoda.

Modul 2 103

HRN EN 15316-4-1

ODABRANO : METODA SPECIFIČNE KORISNOSTI KOTLA

(oslanja se na direktivu Boiler

Efficiency

Directive

92/42/EEC).

Proračun metodom specifične korisnosti kotla dijeli toplinske gubitke na tri režima pogona:

•

nazivni učinak (100%)•

djelomični učinak (ponuđena vrijednost ulje/plin 30%)

•

mirovanje (prazni hod 0% -

standby).

Proračun za pojedini izvor topline vrši se linearnom interpolacijom rezultata za navedena tri režima pogona.

Proračunski period je jedan mjesec, a godišnja vrijednost toplinskih gubitaka dobije se zbrajanjem.

4.4.


Modul 2 104

HRN EN 15316-4-1

-

unesena toplinska energija u podsustav (mjesečna energija goriva):

, , , , , , , ,H gen in H gen out rvd aux gen aux H gen lsQ Q f W Q= − ⋅ + [kWh]

frvd,aux

–

iskorišteni

dio pomoćne energije (podatak od proizvođača kotla ili se uzme ponuđena vrijednost = 0.75), -

Wem,aux

–

pomoćna energija za pogon elemenata podsustava

(kotlovska

pumpa, plamenik, i sl.), kWh

4.4.


-

energija na izlazu iz

podsustava proizvodnje je ulazni podatak:

[kWh]indisHoutgenH QQ ,,,, =

Modul 2 105

HRN EN 15316-4-1

- faktor opterećenja kotla (za proračunski period) za jedan kotao:

4.4.


[-]Pn

outgenHgnr Φ

Φ= ,,β

-srednja toplinska snaga podsustava proizvodnje:

[kW]gnr

indisHoutgenH t

Q ,,,, =Φ

ΦPn

–

nazivna snaga kotla [kW]tgnr

–

broj sati u proračunskom periodu (promatranom mjesecu) [h]

-

ako sustav ima više kotlova, vrši se korekcija faktora opterećenja za dva slučaja:•

regulacija bez prioriteta (kotlovi rade istovremeno)

•

regulacija s prioritetom (kotlovi se uključuju kaskadno prema trenutačnoj toplinskoj bilanci zgrade)

Modul 2 106

-

kada se kotao koristi za grijanje i pripremu PTV, tada se povećava opterećenje kotla i energija na izlazu iz

podsustava postaje:

[kWh], , , , , ,HW gen out H dis in W gnr outQ Q Q= +

-

ako kotao vrši samo pripremu PTV (izvan sezone grijanja), proračun toplinskih gubitaka kotla provodi se prema normi EN 15316-3-3.

HRN EN 15316-4-1

-

proračun toplinskih gubitaka za pojedini kotao vrši se linearnom interpolacijom rezultata za navedena tri režima pogona. Kriterij za izbor proračunskog izraza je vrijednost stvarne (srednje) izlazne snage kotla u proračunskom periodu:

[kW]gnrPnPx βΦ=Φ

Modul 2 107

HRN EN 15316-4-1

-

toplinski gubici izvora topline (snaga) ukoliko je 0 < ΦPX

≤ ΦPint

određuju se iz izraza:

, , , , , int, , , , 0, , , , 0, ,int

( )PXH gen PX ls H gen P ls cor H gen P ls cor H gen P ls cor

P

φφ = φ −φ + φ

φ[W]

-

toplinski gubici izvora topline (snaga) ukoliko je ΦPint

< ΦPX

≤ ΦPN

određuju se iz izraza:

int, , , , , , , , , int, , , , int, ,

int

( )PX PH gen PX ls H gen PN ls cor H gen P ls cor H gen P ls cor

PN P

φ −φφ = φ −φ + φ

φ −φ[W]

-

ukupni toplinski gubici za jedan kotao tijekom proračunskog perioda:

, , , , ,H gen ls H gen PX ls genQ t= φ ⋅ [kWh]

4.4.


Modul 2 108

HRN EN 15316-4-1

-

povratni toplinski gubici iz pomoćne energije podsustava (toplina predana zraku grijanog prostora):

, , , , ,(1 )H gen aux rbl gen aux brm rbl auxQ W b f= − [kWh]

frbl,aux

–

iskoristivi

dio pomoćne energije za grijanje = 1-frvd,aux

(ponuđena vrijednost = 0,25), -

bbrm

–

faktor smanjenja temperature prema

poziciji

ugradnje kotla

(tablica), -

-

povratni toplinski gubici kroz

oplatu

kotla:

, , , , , 0, , ,(1 )H gen env rbl H gen P ls cor brm gen env genQ b f t= φ − [Wh]

fgen,env

–

iskoristivi

dio gubitaka kroz oplatu kotla kao dio gubitaka praznog hoda (0.5 za atmosferski plamenik; 0.75 za ventilatorski plamenik),-

-

ukupni iskoristivi

toplinski gubici podsustava izvora topline:

, , , , , , , , ,H gen ls rbl H gen aux rbl H gen env rblQ Q Q= + [kWh]

4.4.


Modul 2 109

4.4.


Tip kotla Kondenzacijski kotaoVrsta goriva Zemni plinVrsta plamenika Modulirajući, s ventilatoromSmještaj kotla KotlovnicaVrsta regulacije Regulacija na temelju vanjske temperatureOpća tipologija kruga kotla Direktno priključenje na kotaoNazivna snaga Φpn 70 kWPostotak snage pri djelomičnom opterećenju 30 %

ηgnr,Pn 96 % full-load net efficiency, θgnr,w,test,Pn = 70 oCηgnr,Pint 106 % 30% part-load net efficiency, θgnr,w,test,Pint = 30 oC

Pomoćna električna snaga pri punom opterećenju Paux,Pn 210 WPomoćna električna snaga pri djelomičnom opterećenju Paux,Pint 60 WPomoćna električna snaga u praznom hodu Paux,P0 10 W

Potrebno vrijeme rada kotla tgen 2592000 s 720 h

80,9 GJ22472 kWh

Srednja temperatura vode pri generaciji topline θgen,f 48,9oC

Povratna temparatura vode pri generaciji topline θgen,r 37,7oC

Volumenski protok Vdis 1207 l/h

Kondenzacijski kotao, proračun prema podacima od proizvođača

Ispitna energetska korisnost

Podaci o kotlu

Projektni podaci

Predana toplina QH,gen,out

HRN EN 15316-4-1

Modul 2 110

4.4.


HRN EN 15316-4-1

Srednja snaga generacije topline ΦH,gen,out 31,2 kWFaktor opterećenja βgnr 0,446

fcorr,Pn 0,2 %/oC Tablica B.3, plinski kondenzacijski kotaoθgen,test,Pn 70

oC Tablica B.3, plinski kondenzacijski kotaoηgnr,Pn,corr 100,22 %

Korigirani toplinski gubici pri punom opterećenju Φgnr,ls,Pn,corr -154 Wfcorr,Pint 0,2 %/oC Tablica B.4, plinski kondenzacijski kotao

θgen,test,Pint 30oC Tablica B.4, plinski kondenzacijski kotao

ηgnr,Pint,corr 104,46 %Korigirani toplinski gubici pri djelomičnom opterećenju Φgnr,ls,Pint,corr -897 W

c5 4,8 % Tablica B.2, plinski kondenzacijski kotao, nakon 1994c6 -0,35 Tablica B.2, plinski kondenzacijski kotao, nakon 1994

Δθgnr,test,P0 50oC Tablica B.2, plinski kondenzacijski kotao, nakon 1994

Φgnr,ls,P0 760 Wθl,brm 13

oC Tablica B.7, za kotlovnicuΦgnr,ls,P0,corr 502 W

Korigirani toplinski gubici pri stvarnom opterećenju Φgnr,ls,Px -742 W

-534 kWh-1923 MJ

Ukupni toplinski gubici kotla Qgnr,ls

Korigirana korisnost pri punom opterećenju

Korigirana korisnost pri djelomičnom opterećenju

Toplinski gubici pri praznom hodu (stand-by)

Korigirani toplinski gubici pri praznom hodu

Proračun

Modul 2 111

4.4.


HRN EN 15316-4-1Pomoćna snaga grijača pri stvarnom opterećenju Paux,Px 91,3 W

65,7 kWh236,5 MJ

frvd,aux 0,75frbl,aux 0,25bbrm 0,3 Tablica B.7, za kotlovnicu

11,5 kWh41,4 MJ

fgnr,env 0,75 Tablica B.6, plamenik s ventilatorom189,8 kWh683,1 MJ201,3 kWh724,5 MJ21938 kWh78977 MJ

EH,gen,inUkupna generirana toplina

Qgnr,aux,rbl

Povratna pomoćna energija (prema grijanom prostoru)

Qgnr,aux,rbl

QH,gen,ls,rbl

Toplinski gubici generatora topline (kroz kućište)

Ukupni povratni toplinski gubici

Wgnr,auxUkupna pomoćna energija grijača

Modul 2 112

21938 kWh78977 MJ-534 kWh-1923 MJ65,7 kWh236,5 MJ201,3 kWh724,5 MJ

Donja ogrjevna vrijednost goriva Hi 31,65 MJ/Nm3Tablica C.13, za zemni plin

Gornja ogrjevna vrijednost goriva Hs 35,17 MJ/Nm3Tablica C.13, za zemni plin

2440 kWh8784 MJ

24378 kWh87761 MJ1906 kWh6861 MJ

Ukupni toplinski gubici kotla QH,gnr,ls,grs

Pretvorba in neto u bruto vrijednosti

Latentna toplina kondenzacije Qlat

EH,gen,in,grsKorekcija potrošnje goriva

Ukupna pomoćna energija grijača Wgnr,aux

Ukupni povratni toplinski gubici QH,gen,ls,rbl

EH,gen,inPotrebna toplina goriva

Ukupni toplinski gubici kotla QH,gnr,ls

Izlazni podaci

4.4.


HRN EN 15316-4-1

Modul 2 113




Dio 4-2: Sustavi za proizvodnju topline, sustavi dizalica topline


potrebna

toplinska

energija

za podsustav razvoda grijanja QH,dis,in

(prema EN 15316-2-3)-


(prema EN 15316- 3-2)

- vrstu i izvedbu dizalice topline-

značajke dizalice topline kao kapacitet, faktor hlađenja i faktor grijanja (COP)

prema EN 14511-

značajke dizalice topline pri djelomičnom opterećenju prema CEN/TS 14825

-

nazivni učinak dizalice topline prema HRN EN 12831, kW-

pomoćna energija za pogon elemenata podsustava (regulacija, pumpe) Wgen,aux

, kWh- meteorološki podaci za geografsku lokaciju zgrade

4.4.


Modul 2 114

HRN EN 15316-4-2

Proračun obuhvaća slijedeće vrste dizalica topline:•

s električnim kompresorom

•

s plinskim motorom•

apsorpcijske dizalice topline.

Proračun obuhvaća slijedeće izvedbe dizalica topline:•

zrak –

zrak

(uključivo istrošeni zrak)

•

zrak –

voda•

voda –

voda

•

rasolina

–

voda•

direktna ekspanzija –

voda


- proračun potrebne energije, električne ili iz goriva, za grijanje i pripremu PTV- proračun ukupnih toplinskih gubitaka podsustava dizalice topline- proračun povratnih toplinskih gubitaka - proračun pomoćne energije za pogon elemenata podsustava.

4.4.


Modul 2 115

4.4.


HRN EN 15316-4-2

-

dvije proračunske metode energetskih značajki podsustava dizalice topline:•

pojednostavljeni postupak (provedivo uz nacionalni aneks)

•

detaljni postupak (BIN metoda).

ODABRANO:DETALJNI POSTUPAK PRORAČUNA (BIN METODA)

Proračun prema bin

metodi podrazumijeva podjelu godine na temperaturne raspone (bin-ove), jer učinkovitost dizalice topline može znatno ovisiti o vanjskoj temperaturi.Za određivanje trajanja pojedinih temperaturnih intervala treba imati satne podatke

o vanjskoj temperaturi za promatranu geografsku lokaciju u formatu

ispitne referentne godine.Alternativno, iz poznatih srednjih mjesečnih vrijednosti vanjske temperature može se generirati satna razdioba pomoću odgovarajućeg računalnog programa po priznatoj metodi proračuna (npr. software

Meteonorm).

Modul 2 116

4.4.


HRN EN 15316-4-2

Dizalica topline s električnim kompresorom -

unesena pogonska električna

energija u podsustav

(odnosi se na pogonsku

energiju prema ispitivanju u EN 14511):

, , , , , ,gen in gen out gen in rvd aux gen aux gen lsE Q Q k W Q= − − ⋅ + [kWh]

Qgen,out

–

potrebna topl.

energija za podsust.

razvoda grijanja i razvoda PTV, kWhQgen,in

–

toplinska energija okoliša za pogon dizalice topline, kWhkrvd,aux

–

iskorišteni

dio pomoćne energije, - Wgen,aux

–

pomoćna

energija za pogon elemenata podsust.

(regulacija, pumpe), kWhQgen,ls

–

toplinski gubici podsustava dizalice topline, kWh

Modul 2 117

4.4.


HRN EN 15316-4-2

Dizalica topline s plinskim motorom -

unesena energija goriva za

pogon podsustava dizalice topline:

, , , , , , , ,gen in gen out gen in rvd aux gen aux gen rvd mot gen lsG Q Q k W Q Q= − − ⋅ − + [kWh]

Qgen,out

–

potrebna topl.

energija za podsust.

razvoda grijanja i razvoda PTV, kWhQgen,in

–

toplinska energija okoliša za pogon dizalice topline, kWhkrvd,aux

–

iskorišteni dio pomoćne energije, - Wgen,aux

–

pomoćna

energija za pogon elemenata podsust.

(regulacija, pumpe), kWhQgen,rvd,mot

–

iskorišteni

toplinski gubici motora dizalice topline, kWhQgen,ls

–

toplinski gubici podsustava dizalice topline, kWh

Iskorišteni

toplinski gubici motora Qgen,rvd,mot

predstavljaju ostvareni povrat topline kod hlađenja ispušnih plinova (podatak proizvođača). Ako nema podataka proizvođača, procjenjuju se na 40% unesene energije goriva Ggen,in

.

Modul 2 118

4.4.


HRN EN 15316-4-2

Tijek

proračuna prema nacionalnom Algoritmu sastoji se iz sljedećih osnovnih koraka

(detalji u Algoritmu):

1. Podjela pogona na temperaturne raspone (obično 1-5 °C) i određivanjepotrebne energije za pojedine raspone.

• Utjecaj temperature toplinskog izvora/ponora na učin

i COP.• Gubici spremnika (međuspremnik

grijanja, PTV) integriranih u sustav.

1. Određivanje energije pomoćnog

grijača za pojedine raspone.2. Proračun vremena rada za 3 karakt. režima –

gri, PTV, gri+PTV.

3. Pomoćna energija toplinskog izvora/ponora.4. Proračun toplinskih gubitaka i iskoristivih toplinskih gubitaka podsustava.5. Proračun unesene energije za pogon podsustava.6. Prikaz rezultata proračuna.

Modul 2 119

4.4.


HRN EN 15316-4-2

- općenito, potrebna toplinska energija za podsustav razvoda grijanja

za pojedini temperaturni raspon (bin):

[kWh]ioutgenHioutgenH wQQ ,,,,, =QH,gen,out

–

ukupna potrebna topl.

energija za podsustav razvoda grijanja, kWhwi

– težinski faktor za raspon i, -

- težinski faktor za pojedini temperaturni raspon određuje se prema učestalosti pojave temperatura iz promatranog raspona u ukupnom periodu grijanja preko stupanj sati grijanja:

t

LUi HDH

HDHHDHw θθ −=

HDHθU

–

broj stupanj sati grijanja do gornje granice raspona, KhHDHθL

–

broj stupanj sati grijanja do donje granice raspona, KhHDHt

–

ukupni broj stupanj sati u sezoni grijanja, Kh

Modul 2 120

4.4.


HRN EN 15316-4-2

- općenito, potrebna toplinska energija za podsustav razvoda PTV za pojedini temperaturni raspon (bin):

[kWh]t

ioutgenWioutgenW n

nQQ ,,,,, =

QW,gen,out

–

ukupna potrebna toplinska energija za podsustav razvoda PTV, kWhni

–

kumulativni broj sati pogona za raspon i, hnt

–

ukupni broj sati pogona za pripremu PTV (max.

vrijednost 8760), h

-

ukoliko se uz dizalicu topline koristi dodatni grijač

(npr. pri vrlo niskim vanjskim temperaturama ili za vršno opterećenje),

tada se udio energije od dodatnog

grijača u ukupnoj potrebnoj energiji određuje preko omjera površina u krivulji kumulativne godišnje frekvencije vanjskih temperatura.

Modul 2 121

4.4.


θe

HDH

θi

DG

DT

HRN EN 15316-4-2-

primjer krivulje kumulativne godišnje frekvencije vanjskih temperatura za pogon

dizalice topline:

Modul 2 122

4.4.


HRN EN 15316-4-2

Dizalica topline s električnim kompresorom -

unesena pogonska električna

energija u podsustav

za grijanje:

QH,gen,out,sin,i

–

potrebna topl.

energija za grijanje za temperaturni raspon i, kWhQH,gen,out,comb,i

–

potrebna topl.

energija za grijanje i pripremu PTV za temp. raspon i, kWhpH,comb

–

udio kombiniranog pogona za grijanje i pripremu PTV, -krvd,gen

–

povraćeni dio pomoćne energije, - WH,gen,i

–

pomoćna

energija za pogon u režimu

grijanja, kWhCOPsin,i

–

faktor grijanja za režim grijanja za temperaturni raspon i, W/WCOPcomb,i

–

faktor grijanja za kombinirani režim pogona za temp.

raspon i, W/W

-

unesena pogonska električna energija u podsustav za pripremu PTV EW,gen,in

izračuna se zasebno iz izraza danog u normi,

sličnog gore navedenom izrazu.

∑∑==

−+

−−=

binbin n

i icomb

igenHgenrvdcombHicomboutgenHn

i i

igenHgenrvdcombHioutgenHingenH COP

WkpQCOP

WkpQE

1 ,

,,,,,,,,

1 sin,

,,,,sin,,,,,,

)1(

Modul 2 123

4.4.


HRN EN 15316-4-2

Dizalica topline s plinskim motorom -

unesena energija goriva u podsustav

za grijanje:

∑=

−=

binn

i i

igenHgenrvdioutgenHingenH COP

WkQG

1

,,,,,,,, [kWh]

QH,gen,out,i

–

potrebna toplinska energija za grijanje za temperaturni raspon i, kWhkrvd,gen

–

povraćeni dio pomoćne energije, - WH,gen,i

–

pomoćna energija za pogon u režimu

grijanja, kWhCOPsin,i

–

faktor grijanja za režim grijanja za temperaturni raspon i, W/W

Modul 2 124

4.4.


Norma

HRN EN 15316-4-3Sustavi grijanja u zgradama –



Dio 4-3: Sustavi za proizvodnju topline, toplinski sustavi sunčevog zračenja


potrebna toplinska energija za podsustav razvoda grijanja QH,dis,in




značajke solarnog

sustava kao površina i tip kolektora, volumen spremnika, lokacija i

dr. -

pomoćna energija za pogon elemenata podsustava (regulacija, pumpe) Wgen,aux

, kWh- meteorološki podaci za geografsku lokaciju zgrade

Proračun obuhvaća sljedeće vrste solarnih

sustava:•

samo solarni

sustav

•

solarni

sustav s dodatnim grijačem.

Modul 2 125

4.4.


HRN EN 15316-4-3


- proračun proizvedene energije za grijanje i pripremu PTV- proračun ukupnih toplinskih gubitaka podsustava- proračun povratnih toplinskih gubitaka - proračun pomoćne energije za pogon elemenata podsustava.

-

dvije proračunske metode energetskih značajki solarnog

sustava:•

metoda A –

korištenje podataka ispitivanja sustava prema EN 12976-2

•

metoda B –

korištenje podataka ispitivanja komponenata.

Proračunski period je jedan mjesec, a godišnji rezultati dobiju se zbrajanjem.

Modul 2 126

4.4.


HRN EN 15316-4-3

ODABRANO:METODA B

Proračun se temelji na priznatoj f-chart

metodi (solarni

stupanj pokrivanja). Osnovni ulazni podatak je potrebna toplina za sustav grijanja i pripreme PTV uvećana za gubitak podsustava razvoda.Proračun uključuje podjelu potrebne topline na dio za grijanje i dio za pripremu PTV preko podjele površine kolektora i podjele volumena spremnika (ukoliko je samo jedan spremnik u sustavu). Negativni rezultati izračunate topline izjednače se s nulom, a rezultati veći od potrebne topline izjednače se s potrebnom toplinom.

Modul 2 127

HRN EN 15316-4-3

Solarni

sustav samo za pripremu PTV ili samo za grijanje-

proizvedena toplina za pojedinu primjenu za proračunski period dobije se iz izraza:

[kWh]musesolmoutsol QfXeYdXcYbXaYQ ,,3322

,, )( +++++=Qsol,use,m

– mjesečna korištena topl.

energija (grijanje ili PTV) od solarnog

sustava, kWha, b, c, d, e

–

korelacijski faktori koji ovise o načinu akumulacije topline (spremnik)

(prilog B.1), - f

–

korelacijski faktor za direktno solarno

podno grijanje (prilog B.1), -

X, Y –

bezdimenzijski

proračunski faktori, -

Solarni

sustav za kombinirano grijanje i pripremu PTV-

proizvedena ukupna toplina je zbroj rezultata za pojedinu primjenu:

outsolHoutsolWoutsoltot QQQ ,,,,,, +=QW,sol,out

–

korištena toplinska energija solarnog

sustava za zagrijavanje PTV, kWhQH,sol,out

–

korištena toplinska energija solarnog

sustava za grijanje, kWh

[kWh]

4.4.


Modul 2 128

4.4.


HRN EN 15316-4-3

Solarni

sustav za kombinirano grijanje i pripremu PTV-

proizvedena toplina za pojedinu primjenu za proračunski period dobije se iz

prikazanog izraza za Qsol,out,m

, s tim da se površina kolektora i volumen spremnika moraju podijeliti između pojedinih primjena koristeći koeficijente:

usesolWusesolH

usesolHH

usesolWusesolH

usesolWW

QQQ

P

QQQ

P

,,,,

,,

,,,,

,,

+=

+=

-

dio površine kolektora ili volumena spremnika koji se u proračunskom periodu koristi za pripremu PTV pomnoži se s PW

, a dio koji se koristi za grijanje pomnoži se sa PH

i dalje se koriste za odvojeno određivanje proračunskih faktora za pojedinu primjenu.

Modul 2 129

4.4.


HRN EN 15316-4-3

- određivanje bezdimenzijskog

proračunskog faktora X:

musesolmstavgereflooploop QtfAUX ,,, /)( θθη −=

Qsol,use,m


energija (grijanje ili PTV) od solar.

sustava, WhA

–

površina otvora kolektora određena prema EN 12975-2, m2

Uloop

–

koeficijent topl.

gubitka solar.

cirkulacijskog kruga (detaljno

u normi), W/(m2K)ηloop

–

stupanj korisnosti solarnog

cirkulacijskog kruga (prilog B.2), -θref

–

referentna temperatura ovisna o primjeni i tipu spremnika (prilog B.4), °Cθe,avg

–

srednja vanjska temperatura za proračunski period (prilog B.4), °Cfst

–

korekcijski faktor za kapacitet spremnika (prilog B.3), -tm

–

broj sati u proračunskom mjesecu, h

Modul 2 130

4.4.


HRN EN 15316-4-3

- određivanje bezdimenzijskog

proračunskog faktora Y:

musesolmmloop QtIIAMAY ,,0 /ηη=Qsol,use,m


energija (grijanje ili PTV) od solar.

sustava, WhA

–

površina otvora kolektora određena prema EN 12975-2, m2

IAM –

modifikacija upadnog kuta = K50

(τα) prema EN 12975-2 (prilog B.5), -η0

–


cirkulacijskog kruga bez gubitaka prema EN 12975-2 (prilog B.2), -ηloop

–


cirkulacijskog kruga (prilog B.2), -Im

–

srednja sunčana ozračenost površine kolektora u prorač.

periodu (prilog B.5), W/m2

tm

–


Modul 2 131

4.4.


HRN EN 15316-4-3

-

toplinski gubici spremnika za pripremu PTV u proračunskom periodu:

-

toplinski gubici spremnika za grijanje u proračunskom periodu:

[kWh]mmusesolWmoutsolWavgaposetstmlsstsolW tQQUQ )/)(( ,,,,,,,int,,,, θθ −= −

Ust

–

koeficijent topl.

gubitka spremnika (približno određivanje u prilogu B.6), W/(m2K)θset-point

–

postavljena vrijednost temp. vode u spremniku (ponuđeno

60), °Cθa,avg

–

srednja temperatura okoliša spremnika za proračunski period, °Ctm

–


-

ukoliko se koristi dodatni grijač, toplinski gubici razvoda između solarnog

sustava i dodatnog grijača određuju se metodom danom u prilogu B.7.

[kWh]mmusesolHmoutsolHavgaposetstmlsstsolH tQQUQ )/)(( ,,,,,,,int,,,, θθ −= −

Modul 2 132

4.4.


Površina kolektora A 2,702 m2

Stupanj korisnosti kolektora bez gubitaka η0 0,8026Koeficijent toplinskog gubitka prvog reda 3,723 W/m2K

Koeficijent toplinskog gubitka drugog reda 0,0135 W/m2KNazivna snaga pumpe kruga kolektora 50 WSnaga pumpe kruga kolektora u pogonu 20 WVolumen spremnika vode Vsol 120 lPotrošnja vode 110 l/danPočetna temperatura hladne vode 15 oCPočetna temperatura tople vode 65 oCNagib kolektora 45 ° prema juguModifikator kuta upada IAM 0,94 Prilog B.5Korekcijski faktor a a 1,029 Prilog B.1Korekcijski faktor b b -0,065 Prilog B.1Korekcijski faktor c c -0,245 Prilog B.1Korekcijski faktor d d 0,0018 Prilog B.1Korekcijski faktor e e 0,0215 Prilog B.1Korekcijski faktor f f 0 Prilog B.1

Solarni sustav za predgrijavanje potrošne tople vodePodaci o sustavu

HRN EN 15316-4-3

Modul 2 133

4.4.


HRN EN 15316-4-3

22990 kJ/dan6,39 kWh/dan

Postotak toplinskih gubitaka cijevi prema pomoćnom grijaču 10 %Toplinski gubici cijevi prema pomoćnom grijaču 0,64 kWh/danToplinski gubici između pomoćnog grijača i spremnika vode 0 kWh/danReferetni volumen spremnika vode Vref 75 l/m2 of collector Prilog B.3Korekcijski faktor za kapacitet spremnika vode fst 1,14Iskoristivost kruga koletora ηloop 0,9 . Prilog B.2Ukupni koeficijent prolaza topline cijevi kruga kolektora Uloop,p 6,351 W/m2K

Ukupni koeficijent prolaza topline kolektora s cijevima Uloop 6,613 W/m2K

Željena temperatura tople vode θw 40oC

Temperatura vodovodne vode θcw 12oC Tablica B.2

Proračun

Dnevna potrošnja energije za pripremu PTV

QW,sol,us,m [kWh] θref X Y Međurezultat QW,sol,out,m [kWh]Siječanj 218 101,82 6,22 0,251 -20 0Veljača 197 101,556 6,19 0,407 9 9Ožujak 218 97,728 5,77 0,790 77 77Travanj 211 94,56 5,42 1,047 112 112Svibanj 218 89,412 4,86 1,210 142 142Lipanj 211 84,66 4,33 1,310 153 153Srpanj 218 82,68 4,11 1,172 145 145Kolovoz 218 83,472 4,20 1,291 158 158Rujan 211 86,904 4,58 0,871 98 98Listopad 218 90,336 4,96 0,589 54 54Studeni 211 97,2 5,71 0,320 -2 0Prosinac 218 100,632 6,09 0,207 -28 0Ukupno tijekom godine dana 2564 949

A.2.4 Proračun toplinske energije dobivene solarnim sustavom

Modul 2 134

4.4.


HRN EN 15316-4-3

tpump [h] Qaux,m [kWh]Siječanj 55 1,1Veljača 80 1,6Ožujak 170 3,4Travanj 215 4,3Svibanj 260 5,2Lipanj 275 5,5Srpanj 250 5Kolovoz 280 5,6Rujan 180 3,6Listopad 125 2,5Studeni 65 1,3Prosinac 45 0,9Ukupno tijekom godine dana 2000 40

A.2.5 Proračun potrošnje pomoćne energije

Modul 2 135

4.4.


HRN EN 15316-4-3

Koeficijent gubitaka topline Ust 1,75 W/KSrednja temperatura prostorije sa spremnikom θa 20

oC

Odabrana temperatura vode u spremniku θset point 60oC

Distribucijske cijevi - ako su izolirane 0.02, ako ne 0.05 0,02

QW,sol,st,ls,m [kWh] Qbu,dis,ls,m [kWh]Siječanj 0 0Veljača 2,4 0,2Ožujak 18,5 1,5Travanj 27,8 2,2Svibanj 34,0 2,8Lipanj 38,0 3,1Srpanj 34,8 2,9Kolovoz 37,8 3,2Rujan 24,2 2,0Listopad 12,9 1,1Studeni 0 0Prosinac 0 0Ukupno tijekom godine dana 231 19

A.2.6 Proračun toplinskih gubitaka solarnog sustava

Modul 2 136

4.4.


Qsol,aux,rbl,m [kWh] Qsol,st,ls,rbl,m [kWh] Qbu,dis,ls,rbl,m [kWh] Qsol,ls,rbl,m [kWh]Siječanj 0,6 0 0 0,6Veljača 0,8 2,4 0,183156187 3,4Ožujak 1,7 18,5 1,547478066 21,8TravanjSvibanjLipanjSrpanjKolovozRujanListopad 1,3 12,9 1,078661488 15,2Studeni 0,7 0 0 0,7Prosinac 0,5 0 0 0,5Ukupno tijekom godine dana 42

A.2.7 Proračun iskoristivog dijela toplinskih gubitaka solarnog sustava

Tijekom ovih mjeseci ne traje sezona grijanja

HRN EN 15316-4-3

Modul 2 137

Za druge vrste

podsustava

izvora topline/energije, na raspolaganju su sljedeće norme

(nacionalni Algoritam):

Norma EN 15316-4-4Sustavi grijanja u zgradama –

Metoda proračuna energijskih zahtjeva i učinkovitosti

sustava –

Dio 4-4: Sustavi za proizvodnju topline, sustavi kogeneracije uklopljeni u zgradu



sustava –

Dio 4-5: Sustavi za proizvodnju topline za grijanje prostora, pokazatelji i kvaliteta daljinskog grijanja i sustava velikih volumena



sustava –

Dio 4-6: Sustavi za proizvodnju topline, fotonaponski sustavi



sustava –

Dio 4-7: Sustavi za proizvodnju topline izgaranjem biomase

4.4.


Modul 2 138

Norma HRN EN 15316-1Sustavi grijanja u zgradama –



1. dio: Općenito-

ukupni iskoristivi toplinski gubici sustava grijanja u proračun. periodu (općenito):

, , , , , , , , , , ,H ls rbl H gen ls rbl H dis ls rbl H em ls rblQ Q Q Q= + + [kWh]

, , , , , , , , , , , , , ,W ls rbl W gen ls rbl W st ls rbl W dis ls rbl W em ls rblQ Q Q Q Q= + + + [kWh]-

ukup. iskoristivi topl. gubici sustava pripreme PTV u proračun. periodu (općenito):

Općenito, gornji rezultati mjesečnih iskoristivih

topl. gubitaka trebaju se zbrojiti s mjesečnim topl. dobicima zgrade (unutarnji + sunčevi) tijekom perioda grijanja QH,gn

(EN ISO 13790), nakon čega treba ponoviti proračun potrebne godišnje toplinske energije za grijanje QH,nd

(EN ISO 13790). To je tzv. cjeloviti (eng. holistic) pristup prema normi EN 15603. Zatim treba ponovno proračunati topl. gubitke svih tehničkih sustava. Cjelokupni postupak treba ponoviti kroz najmanje 2 iteracije. Razlika između rezultata potrebne toplinske energije na početku i na kraju iteracije

predstavlja stvarno iskorištene

toplinske gubitke sustava.

4.4.


Modul 2 139

Nacionalna Metodologija

-

ukupni godišnji toplinski gubici (nepovratni) sustava grijanja (općenito):

H, ls H, em, ls H, dis, ls H, gen, lsQ Q Q Q= + + [kWh/a]

-

ukupni godišnji toplinski gubici (nepovratni) sustava pripreme PTV (općenito):

W, ls W, dis, ls W, st, ls W, gen, lsQ Q Q Q= + +

4.4.


[kWh/a]

Modul 2 140

5.5.

Toplinska energija za ventilaciju i klimatizacijuToplinska energija za ventilaciju i klimatizaciju

Norma HRN EN 15241Ventilacija u zgradama –

Metode proračuna energijskih gubitaka zbog

ventilacije i infiltracije u poslovnim zgradama

Proračun obuhvaća:•

strujanje zraka kroz zazore i otvorene prozore

•

strujanje zraka kroz projektirane otvore za prirodnu ventilaciju•

strujanje zraka kroz projektirane otvore za prisilnu ventilaciju.

Norma sadrži (izlazni rezultat):•

proračun protoka zraka (prema normi HRN EN 15242), temperature i

vlažnosti uslijed ventilacije i infiltracije na ulazu u kondicionirani

prostor•

proračun pomoćne energije za pogon ventilatora.

Proračun omogućuje:•

izračunavanje temperature i vlažnosti struje zraka na ulazu u

kondicionirani

prostor•

izračunavanje energije potrebne za pripremu zraka.

Modul 2 141

5.5.


HRN EN 15241

Metode proračuna prema periodu:•

satna

• mjesečna•

statistička.

Prije odabira metode proračuna treba definirati tip i značajke regulacije u skladu s normom EN 15232.

ODABRANO:MJESEČNA METODA PRORAČUNA

Pojednostavljeni model proračuna izmjenjivača tlo-zrak (strujanje zraka kroz kanale ukopane u tlu) dan je u prilogu A

norme.

Modul 2 142

5.5.


HRN EN 15241

-

promjena temperature zraka u zračnom kanalu:

[°C],0,341( ) 1

duct

v duct

Hq

duct ambT eθ θ⎛ ⎞⎜ ⎟Δ = − −⎜ ⎟⎝ ⎠

θ1

–

ulazna temperatura zraka u kanalski razvod, °C θamb

–

temperatura zraka okoliša kanalskog razvoda, °CHduct

–

koeficijent toplinskog gubitka zračnog kanala, W/Kqv,duct

–

protok zraka kroz zračni kanal, m3/h

-

povišenje temperature zraka strujanjem kroz ventilator:

[°C],

,0,34fan fan r

fanv fan

P RT

qΔ =

Pfan

–

snaga ventilatora, WRfan,r

–

omjer povraćene snage ventilatora (0.9 –

motor u struji zraka; 0.6 –

motor izvan struje zraka), -qv,fan

–

protok zraka kroz ventilator, m3/h

Modul 2 143

5.5.


HRN EN 15241

-

temperatura površine hladnjaka zraka (ugradnja bez obilaznog

voda) pri odvlaživanju

do sadržaja vlage xset,dehumid

(g/kg):

,

4110,34 23518,8161 ln( )coil

set dehumidxθ = −

−[°C]

-

kod hladnjaka s obilaznim

vodom, sadržaj vlage se određuje uzimajući u obzir faktor obilaznog

voda (bypass) BP.

Modul 2 144

5.5.


HRN EN 15241

Volumenski protok zraka kroz ventilator/kanal qvduct 30000 m3/hUlazna temperatura zraka u ventilator/kanal θ1 14 °CTemperatura okoliša kanala θamb 30 °CDuljina kanala L 200 mDuljina stranice presjeka - širina kanala a 1,6 mDuljina stranice presjeka - visina kanala b 0,8 mPovršina poprečnog presjeka kanala A 1,28 m2Brzina zraka kroz kanal w 6,51 m/sDebljina toplinske izolacije kanala s 20 mmKoeficijent toplinske vodljivosti kanala λ 0,04 W/(mK)Koeficijent prolaska topline izolacije kanala Uduct 1,6 W/(m2K)Koeficijent toplinskih gubitaka kanala Hduct 1536 W/KSnaga ventilatora Pfan 18000 WOmjer povraćene snage Rfan,r 0,9 -Ulazna temperatura zraka u izmjenjivač θ1 -7 °CUlazni sadržaj vlage zraka u izmjenjivač x1 1 g/kgIzlazna temperatura zraka iz izmjenjivača θ2 14 °CIzlazni sadržaj vlage zraka iz izmjenjivača x2 7 g/kg

Projektni podaci

Promjena temperature zraka u ventilatoru ΔTfan 1,59 °CIzlazna temperatura iz ventilatora θ2,fan 15,59 °C

Promjena temperature zraka u kanalu ΔTduct 2,24 °CIzlazna temperatura iz kanala θ2,duct 16,24 °C

Potrebna površinska temperatura hladnjaka θcoil 8,65 °CToplinski učinak predgrijača Ppreheat 214200,00 WToplinski učinak predhladnjaka Pprecool 0,00 WToplinski učinak ovlaživača Phumid 149400,00 W

Proračun promjene temperature zraka pri prolasku kroz ventilator i zračni kanal

Proračun toplinskog učinka za predgrijanje, predhlađenje i odvlaživanje

Modul 2 145

5.5.


Norma

HRN EN 15242Ventilacija u zgradama –

Metode proračuna za određivanje protoka zraka u

zgradama uključujući infiltraciju

Podjela zgrade na toplinske zone pretpostavlja slijedeće:• različite zone pokrivaju različiti ventilacijski sustavi (jedan ventilacijski sustav nije povezan s više zona)•

nema prestrujavanja zraka između toplinskih zona (prijelaz zraka između

zona je dovoljno mali da se može zanemariti).

Metoda proračuna predstavljena u normi je trenutačna ili iteracijska

metoda.

Proračunski period je jedan mjesec, uz korištenje srednje mjesečne razlike temperatura, podjele perioda korištenja prostora na korišteno (zauzeto) i nekorišteno (slobodno), pet brzina vjetra karakterističnih za promatrani mjesec u godini kod sustava prirodne ventilacije.

Godišnji rezultati dobiju se zbrajanjem mjesečnih vrijednosti.

Modul 2 146

5.5.


HRN EN 15242-

propuštanje zračnih kanala (protok)

kod prisilne ventilacije prema Algoritmu:

, , , ,( 1)v duct leak v req duct leakq q C= − [m3/h]

-

koeficijent propuštanja kanala:

Modul 2 147

5.5.


HRN EN 15242-

propuštanje klima jedinice

(protok)

kod prisilne ventilacije prema Algoritmu:

, , , ,( 1)v AHU leak v req AHU leakq q C= − [m3/h]

-

koeficijent propuštanja klima jedinice:

Modul 2 148

5.5.


HRN EN 15242Proračun prisilne ventilacije-

koeficijent unutarnjeg i vanjskog propuštanja sustava ako je ventilacijska

jedinica smještena unutra:

, , ,

, 1indoor leak duct leak AHU leak

outdoor leak

C C CC

=

=

-

koeficijent unutarnjeg i vanjskog propuštanja sustava ako je ventilacijska jedinica smještena vani:

,, ,

,

,, , ,

,

1 (1 )

1 (1 ) 1

indoor ductindoor leak duct leak

tot duct

indoor ductoutdoor leak duct leak AHU leak

tot duct

AC C

A

AC C C

A

= + −

⎛ ⎞= + − −⎜ ⎟⎜ ⎟

⎝ ⎠

Modul 2 149

5.5.


HRN EN 15242Proračun prisilne ventilacije-

bilanca protoka dovedenog i odvedenog zraka za proračunsku zonu:

,sup, ,,sup

, , ,,

v req cont indoor leak recv

v

v exh req cont indoor leak recv exh

v

q C C Cq

q C C Cq

ε

ε

=

=

-

bilanca protoka dovedenog i odvedenog zraka za ventilacijsku jedinicu:

,sup, , ,,sup,

, , , ,, ,

v req cont indoor leak outdoor leak recv AHU

v

v exh req cont indoor leak outdoor leak recv exh AHU

v

q C C C Cq

q C C C Cq

ε

ε

=

=

[m3/h]

[m3/h]

[m3/h]

[m3/h]

Modul 2 150

5.5.


HRN EN 15242

Potreban volum. protok zraka za ventilaciju qvreq 30000 m3/hDuljina kanala L 100 mDuljina stranice presjeka - širina kanala a 1,6 mDuljina stranice presjeka - visina kanala b 0,8 mPovršina oplošja kanala Aduct 480 m2 treba odrediti prema EN 14239Pad tlaka u kanalu Δpduct 400 PaKoef. zrakotjesnosti pravokut. kanala prema EN1507 K 0,000027 m3/(sm2Pa) klasa AKoncentracija zagađivača u prostoru cIDA 800 ppmKoncentracija zagađivača u dobavnom zraku cSUP 350 ppmKoncentracija zagađivača u odsisnom zraku cETA 800 ppmEfikasnost ventilacije pri uklanjanju zagađivača εv 1,000 -Koeficijent omjera protoka Ccont 1 - pogl. 7.2.2.1Koeficijent sustava Csys 1,2 - pogl. 7.2.2.1Volumenski protok propuštanja ventilacijske jedinice qvAHUleak 800 m3/h treba odrediti prema EN 1886

Projektni podaci

Volumenski protok propuštanja kanala qvductleak 2292,17 m3/hKoeficijent propuštanja kanala Cductleak 1,063671341 -Koeficijent propuštanja ventilacijske jedinice CAHUleak 1,022222222 -Koeficijent propuštanja unutarnji Cindoorleak 1,087308482 -Koeficijent propuštanja vanjski Coutdoorleak 1 -Koeficijent recirkulacije Crec 1,01 - treba odrediti prema pril. C, ali je nešto krivoVolumenski protok zraka za zonu dobavni qvsup 32945,45 m3/hVolumenski protok zraka ventilac. jedinice dobavni qvsupAHU 32945,45 m3/h

Proračun protoka zraka za ventilacijsku jedinicu i kanalski razvod unutar zgrade

Modul 2 151

5.5.


HRN EN 15242

Proračun prirodne ventilacije otvaranjem prozora

prema Algoritmu-

osrednjeni

dnevni broj izmjena zraka:

[h-1]

-

korekcija broja izmjena

zraka

uslijed infiltracije:

0.124use

win wintn n= + Δ

[h-1] za nreq

<1.2 h-1infmax(0; ( 0.2) 0.1)win req reqn n n nΔ = − − −

[h-1] za nreq

≥1.2 h-1infmax(0; 0.1)win reqn n nΔ = − −

Modul 2 152

5.5.


HRN EN 15242


prema Algoritmu-

min. potrebni protok vanjskog zraka za stambene zgrade (sustav s konst.

protokom):

[h-1], ,max ;0.5V mech designreq

qn

V⎧ ⎫

= ⎨ ⎬⎩ ⎭

-

min. potrebni protok vanjskog zraka za nestambene zgrade (sustav

s konst. protokom):

[h-1], ,max ;V mech design Areq

q V AnV V

⎧ ⎫= ⎨ ⎬

⎩ ⎭qV,mech,design

–

projektni (nazivni) protok vanjskog zraka, m3/hVA

–

min. protok sveden na jedinicu kondicionirane

površine, m3/(m2h)V –

volumen proračunske zone, m3

Modul 2 153

5.5.


HRN EN 15242


prema Algoritmu-

min. potrebni protok vanjskog zraka sveden na jedinicu kondicionirane

površine:

Modul 2 154

5.5.


Norma

HRN EN 15243Ventilacija u zgradama –

Proračun temperatura, opterećenja i energije u

prostorijama zgrada sa sustavima klimatizacije prostora

Norma sadrži (izlazni rezultat):•

proračun godišnje potrebne energije za tehničke sustave hlađenja i

klimatizacije (članci 13-14)•

proračun potrebnog ogrjevnog / rashladnog učinka sustava (članci 1-12).

Podrazumijeva se kako je proračun potrebnog učina

sustava proveden ranije i kako su veličine koje proizlaze iz dimenzioniranja sustava poznat ulazni podatak.Norma daje proračun energetskog svojstva zgrade koja je opremljena tehničkim sustavom klimatizacije s funkcijom hlađenja. U prilozima se nudi nekoliko metoda proračuna, no te metode podrazumijevaju niz tablica s proračunskim parametrima razvijenim na nacionalnoj razini koje nisu cjelovito predstavljene u normi.Korisna energija za grijanje i hlađenje zgrade izračunava se prema HRN EN ISO 13790 i predstavlja ulazni podatak za proračun potrebne energije tehničkog sustava klimatizacije.

Modul 2 155

5.5.


HRN EN 15243

Kod proračuna energije za ovlaživanje i odvlaživanje

ODABRANO:METODA BEZ UZIMANJA U OBZIR AKUMULACIJE VLAGE U DIJELOVIMA ZGRADE I NAMJEŠTAJU

u kojem slučaju bilanca vlage uključuje:

•

vlagu koja ulazi / izlazi u / iz prostorije zgrade•

vlagu iz unutarnjih izvora

•

vlagu koja kondenzira na rashladnim izmjenjivačima u prostoru zgrade.

Opći postupak proračuna energije sustava se sastoji iz određivanja:•

isporučene toplinske energije sustava (izvora) za grijanje i hlađenje

uključivo svipripadajući toplinski gubici

•

pomoćne energije elektro pogona za grijanje i hlađenje (pumpe, ventilatori,...).

Ukoliko se isporučena toplinska energija dobiva korištenjem različitih energenata (plin, loživo ulje, električna energija) tada treba provesti odvojeni proračun za

svaki energent, a na kraju zbrojiti rezultate u sveukupnu toplinsku energiju.

Modul 2 156

5.5.


HRN EN 15243

Energetski proračun tehničkog sustava klimatizacije može se provesti na dva načina:

•

pojednostavljena ili implicitna metoda –

koristi osrednjene

parametre tehničkog sustava kroz dulji vremenski period (dan, mjesec). Obzirom na vrlo velik

mogući broj

konfiguracija sustava, složen zadatak predstavlja razvitak parametara

tih konfiguracija za različite vanjske klimatske uvjete.•

detaljna ili eksplicitna metoda –

koristi algoritam za direktno povezivanje toplinske

bilance zgrade i funkcije tehničkog sustava uz najčešće satne vrijednosti parametara kroz cijelu godinu.

Proračunski period je jedan mjesec, a godišnji rezultati dobiju se zbrajanjem.

Postupak proračuna općenito sadrži slijedeće postupke uključene u druge norme:• zračne sustave ventilacije i klimatizacije (dio proračuna prema HRN EN 15241 i HRN EN 15242)•

zasebne sustave grijanja (prema HRN EN 15316-2-1)

•

sustave s ventilacijom noću (protoci zraka prema HRN EN 15242)•

panelne sustave hlađenja (prema EN 15377-3).

Modul 2 157

5.5.


HRN EN 15243

Pojednostavljeni energetski proračun i gubici sustava uključuju:•

toplinske gubitke izmjene topline (tablični podaci u prilogu G)

•

pomoćnu energiju za podsustav izmjene topline (postupak proračuna za ventilatore opreme u prostoriji u prilogu L)•

toplinske gubitke razvoda topline (postupak proračuna i tablični podaci u

prilogu K)•

pomoćnu energiju za podsustav razvoda topline (postupak proračuna za

pumpe razvoda hladne vode u prilogu J)•

toplinsku energiju za ovlaživanje i odvlaživanje

(proračun energije za

ovlaživanje i odvlaživanje

u centralnoj klimatizacijskoj jedinici prema HRN EN 15241, proračun pomoćne energije za ovlaživanje u prilogu J.4.3)• toplinsku energiju za hlađenje iz izvora rashladne energije –

rashladnika

(proračun toplinske energije u prilogu I, proračun pomoćne energije za opremu za odbacivanje viška topline u prilogu M).

Modul 2 158

HRN EN 15243- općenita struktura i tokovi energije sustava za klimatizaciju s podjelom na podsustave:

5.5.


Modul 2 159

5.5.


HRN EN 15243

-

unesena energija u sustav klimatizacije za pogon u režimu grijanja:

h,loss,gsh,loss,ia,dh,loss,h,loss,dia,eh,loss,h,loss,eh,demin,gh, QQQQQQQQ ++++++=

Qh,dem

-

potrebna korisna energija za grijanje prostora, kWhQh,loss,e

-

toplinski gubici podsustava izmjene topline, kWhQh,loss,ia,e

–

topl.

gubici podsust. izmjene topline zbog međudjelovanja sa sustavom hlađenja, kWhQh,loss,d

-

toplinski gubici podsustava razvoda, kWhQh,loss,ia,d

- toplinski gubici podsustava razvoda zbog međudjelovanja sa sustavom hlađenja, kWhQh,loss,s

-

toplinski gubici podsustava spremnika, kWhQh,loss,g

-

toplinski gubici podsustava izvora (proizvodnje) energije, kWh

[kWh]

Modul 2 160

5.5.


HRN EN 15243

-

unesena energija u sustav klimatizacije za pogon u režimu hlađenja:

Qc,dem

- potrebna korisna energija za hlađenje prostora, kWhQc,loss,e

-

toplinski gubici podsustava izmjene topline, kWhQc,loss,ia,e

–

toplin.

gubici podsust. izmjene topline zbog međudjelovanja sa sustavom grijanja, kWhQc,loss,d

-

toplinski gubici podsustava razvoda, kWhQc,loss,ia,d

- toplinski gubici podsustava razvoda zbog međudjelovanja sa sustavom grijanja, kWhQc,loss,s

-

toplinski gubici podsustava spremnika, kWhQc,loss,g

-

toplinski gubici podsustava izvora (proizvodnje) energije, kWh

c,loss,gsc,loss,ia,dc,loss,c,loss,dia,ec,loss,c,loss,ec,demin,gc, QQQQQQQQ ++++++= [kWh]

Modul 2 161

5.5.


c,loss c,loss,e c,loss,ia,e c,loss,d c,loss,ia,d c,loss,s c,loss,gQ Q Q Q Q Q Q= + + + + +

HRN EN 15243

-

ukupni godišnji toplinski gubici sustava klimatizacije (nepovratni) u režimu hlađenja (općenito):

[kWh/a]

h,aux,tot h,in,e h,in,d h,in,s h,in,gW W W W W= + + +

c,aux,tot c,in,e c,in,d c,in,s c,in,gW W W W W= + + +

-

ukupna pomoćna energija (električna) za pogon pomoćnih uređaja sustava klimatizacije u režimu grijanja i u režimu hlađenja (općenito):

[kWh/a]

[kWh/a]

-

ukupna pomoćna energija sustava klimatizacije uključuje energiju za podsustave izmjene, razvoda, spremnika i proizvodnje toplinske (rashladne) energije.

Modul 2 162

5.5.


HRN EN 15243

Aneks E sadrži tri različita primjera pojednostavljenog modela energetskog proračuna i to su:•

nizozemski prijedlog metode

• njemački prijedlog metode• mjesečni proračun energije za hlađenje prema metodi stupanj dana hlađenja.

ODABRANO:1.

NJEMAČKI PRIJEDLOG METODE PRORAČUNA

(godišnja bilanca). Treba

razviti nacionalne

godišnje

energetske

indekse za različite geografske lokacije.

-

sustav se dijeli u energetskom smislu na temeljni (osigurava potrebnu ventilaciju prostorije) i vršni (osigurava pokrivanje toplinskog opterećenja ljeti).

Modul 2 163

5.5.


HRN EN 15243

Njemački prijedlog metode proračuna-

prijedlog metode uključuje:

•

podjelu promatranog geografskog područja (SR Njemačke) na klimatske zone s karakterističnim meteorološkim podacima•

podjelu tehničkih sustava klimatizacije u 46 karakterističnih varijanti sustava

•

tablične podatke s energetskim indeksima za svaku karakterističnu varijantu sustava za cijelu godinu dobivene na temelju satne simulacije•

troškove razvoda zraka određene na temelju odgovarajućih fizikalnih

jednadžbi.

-

primjer tabličnih podataka dan je za jednu geografsku lokaciju (Würzburg) za temperaturu dobavnog zraka 18 °C i za trajanje pogona 12 h dnevno. Podatke iz tablica dozvoljeno je linearno interpolirati

za raspon temperatura dobavnog zraka 14

do 22 °C i dnevno trajanje pogona 8 do 24 h. U njemačkom nacionalnom dodatku spominje se korištenje proračunskih metoda prema normama DIN V 18599 (svi dijelovi), a posebno DIN V 18599-3, DIN V 18599-6 i DIN V 18599-7. Primjer je prikazan u prilogu E.2.

Modul 2 164

5.5.


HRN EN 15243

Njemački prijedlog metode proračuna

–

prikaz tijeka proračunaM

eteo

rolo

ški p

odac

iIs

pitn

a re

fere

ntna

god

ina

(TR

Y)

Proračun / simulacija

SimulacijaGViK sustava

Specifične vodeće

vrijednosti:klimatizacija

Baza podataka

Ulazni podaci / opis GViK sustava

Prijenos parametara za bilanciranje zgrade

(HRN EN ISO 13790)

Primjena metode

Rezultati

Godišnja potrebna energija:

- klimatizacija- transport zraka

Godišnja potrebna energija:

- grijanje prostora- hlađenje prostora

Provjera specifičnih vodećih vrijednosti

Interpolacija / konverzija specifičnih vodećih

vrijednosti

Proračun potrebne energije za pripremu

i transport zraka

Mjesečna metoda proračuna za zgradu

Modul 2 165

5.5.


HRN EN 15243

Modul 2 166

5.5.


HRN EN 15243

Modul 2 167

5.5.


HRN EN 15243

PRIMJER -

Njemački prijedlog metode proračuna:

Varijanta zračnog sustava 41:- visok zahtjev na regulaciju vlažnosti (xsup

= 8 g/kgsz

)- parni ovlaživač- sustav povrata topline sa stupnjem povrata topline Φ2

= 38 %

Stupanj povrata topline Φ 38 %Projektna temperatura dobavnog zraka tzu 16

oC

Vrijeme trajanja pogona sustava (dnevno) zh 24 hVrijeme trajanja pogona sustava (godišnje) zd 350 danaVolumenski protok dobavnog/odsisnog zraka VL 30000 m3/h

Stupanj korisnosti ventilatora ηges 65 %Razlika tlaka na dobavnom ventilatoru Δpges,su 1400 PaRazlika tlaka na odsisnom ventilatoru Δpges,ex 1000 Pa

Proračun potrebne energije za sustav klimatizacije - njemački pristupProjektni podaci

Modul 2 168

5.5.


HRN EN 15243

Ukupna snaga ventilatora (dobavni+odsisni) 30,8 kWPorast temperature dobavnog zraka 1,79 KPotrebna energija 258462 kWh

Φ' Φ''Interpolacijski stupnjevi povrata topline 0 45 %

q' g''Specifična potrošnja energije za grijanje 12604 4837 Wh/(m3/h) Iz tablice E.10 (varijanta 40-41)Specifična potrošnja energije za paru 9658 9633 Wh/(m3/h) Iz tablice E.10 (varijanta 40-41)Specifična potrošnja energije za hlađenje 5333 5282 Wh/(m3/h) Iz tablice E.10 (varijanta 40-41)

Temperatura dobavnog zraka (uz dT na ventilatoru) 14,21 14,21 oCGradijent za grijanje gW,u 1265 930 Wh/(Km3/h) Iz tablice E.10 (varijanta 40-41)Gradijent za hlađenje gK,u 201 203 Wh/(Km3/h) Iz tablice E.10 (varijanta 40-41)

Korekcija vrijednosti q (temperaturna), grijanje 7815 1316Korekcija vrijednosti q (temperaturna), hlađenje 4572 4513

Proračun

Modul 2 169

5.5.


HRN EN 15243

Korekcijski faktor fh,H 1,050 1,050 Iz dijagrama E.2Korekcijski faktor fh,D 1,000 1,000 Iz dijagrama E.2Korekcijski faktor fh,K 0,875 0,875 Iz dijagrama E.2

Korekcija vrijednosti q (vremenska), grijanje 15737 2650 Wh/(m3/h)Korekcija vrijednosti q (vremenska), para 18522 18474 Wh/(m3/h)Korekcija vrijednosti q (vremenska), hlađenje 7672 7574 Wh/(m3/h)

Interpolacija za stvarni Φ, grijanje 4686 Wh/(m3/h)Interpolacija za stvarni Φ, para 18482 Wh/(m3/h)Interpolacija za stvarni Φ, hlađenje 7589 Wh/(m3/h)

Potrebna energija za grijanje 140575 kWhPotrebna energija za paru 554451 kWhPotrebna energija za hlađenje 227677 kWhPotrebna električna energija 258462 kWh

Modul 2 170

6.6.

GodiGodiššnja konanja konaččna energijana energija

Nacionalna MetodologijaGODIŠNJA KONAČNA ENERGIJA (potrebna energija tehničkih sustava) -

zbroj

godišnje potrebne energije pojedinih sustava i neiskoristivih godišnjih gubitaka sustava u zgradi.

-

godišnja potrebna konačna energija sustava grijanja

i pripreme PTV

(općenito):

H H,nd W H,ls W, lsQ Q Q Q Q= + + + [kWh/a]

lsC,ndC,C QQQ += [kWh/a]

-

godišnja potrebna konačna energija sustava hlađenja (općenito):

Modul 2 171

Nacionalna Metodologija

-

godišnja potrebna konačna energija sustava ventilacije

(općenito):

-

godišnja potrebna konačna energija

za pomoćne sustave

(općenito):

fananprecool,sys,V,anpreheat,sys,V,leak-ductVe QQQQQ +++= [kWh/a]

auxVe,auxC,auxH,aux WWWQ ++= [kWh/a]

6.6.

GodiGodiššnja konanja konaččna energijana energija

Modul 2 172

7.7.

GodiGodiššnja isporunja isporuččena energijaena energija

Nacionalna MetodologijaGODIŠNJA ISPORUČENA ENERGIJA (po izvoru energije) -

energija dovedena

tehničkim sustavima zgrade tijekom jedne godine za pokrivanje energetskih potreba za grijanje, hlađenje, ventilaciju, potrošnu toplu vodu, rasvjetu i pogon pomoćnih sustava umanjena za energiju proizvedenu iz obnovljivih izvora na lokaciji zgrade.

-

godišnja isporučena energija (općenito):

[kWh/a]del , , , , , , , aux,iH gen in W gen in C gen in Ve ini

E Q Q Q Q W= + + + +∑

Modul 2 173

Nacionalna MetodologijaGODIŠNJA PRIMARNA

ENERGIJA (po izvoru energije) -

računski određena

količina energije za potrebe zgrade tijekom jedne godine koja nije podvrgnuta nijednom postupku pretvorbe.

-

godišnja primarna energija (općenito):

8.8.

GodiGodiššnja primarna energijanja primarna energija

[kWh/a]prim gen,in,i P,i aux,j P,eli j

E Q f W f= +∑ ∑Qgen,in,i

–

godišnja isporučena energija za pogon i-tog izvora topline [kWh/a]Waux,j

–

godišnja pomoćna energija za pogon j-tog uređaja [kWh/a]fP,i

–

faktor primarne energije za i-ti izvor topline (tablica u nacionalnoj Metodologiji), -

-

godišnja emisija CO2

za i-ti izvor topline (tablica koeficijenata u nacionalnoj Metodologiji)

Modul 2 174

HVALA NA PAŽNJI !

2-4_ PRORACUNI

Documents

Transcript of 2-4_ PRORACUNI