prezentare sreniso13790&12831
TRANSCRIPT
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
1/22
CURS DE PREGTIRE AUDITORI ENERGETICI
Prezentat de dr. ing. Ctlin LUNGU
A. STANDARDUL SR EN ISO 12831, 2004
Sisteme de nclzire a cldirilor. Metodde
determinare a necesarului de cldurde calcul
(nlocuieste SR 1907-1997)
B. STANDARDUL SR EN ISO 13790, 2005
Performana termica cldirilor, Calculul necesarului de
energie pentru nclzire (conform ISO 13790:2004)
1
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
2/22
MODALITATI DE FURNIZARE A CALDURII IN MODALITATI DE FURNIZARE A CALDURII IN
1A 11B
4B4A
32
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
3/22
A.STANDARDUL SR EN ISO 12831, 2004
SR EN 12831-2004 stabilete metodele de calcul ale pierderilor de cldur
i ale sarcinii termice pentru configuraii clasice, n condiii normale.
Configuraiile clasice cuprind toate cldirile ale cror ncperi au o nlimelimitat (nu depesc 5 m), supuse nclzirii n regim constant n condiii
nominale.
SR EN 12831-2004 face parte dintr-o serie de standarde / normative /
proiecte de standarde continnd metode de calcul pentru proiectarea sievaluarea performantelor termice ale cldirilor :
[1]SR EN 673-2000: Sticla pentru constructii. Determinarea transmitantei termice,U. Metoda de calcul.
[2]SR EN ISO 6946-1998: Prti si elemente de constructie. Rezistenta termic sitransmitanta termic. Metoda de calcul.
[3]SR EN ISO 10077-1/2000: Performanta termic a ferestrelor, usilor siobloanelor. Calculul transmitantei termice. Partea I. Metoda simplificat.
[4]SR EN ISO 10456-2002: Materiale si produse pentru constructii. Proceduripentru determinarea valorilor termice declarate si de proiectare.
[5]SR EN 12524-2002: Materiale si produse pentru constructii. Propriettihigrotermice. Valori de proiectare tabelate.
[6]SR EN ISO 13370-2003: Performanta termica cldirilorla transferul termic prinsol. Metode de calcul.
[7]SR EN ISO 14683/AC-2002: Punti termice n cldiri. Transmitanta termicliniar.Metoda simplificatsi valori aproximate.
2
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
4/22
PRINCIPIUL METODEI; RELATII DE CALCUL
Pentru fiecare ncpere "i" a spatiului nclzit se calculeaz pierderile
de cldur:
i=T,i+V,i [W, kW]n care T,i=(HT,ie+HT,iue+HT,ig+HT,ij) x (int,i-e)
si V,i=HV,ix (int,i-e)
iar HV,i=0,34 x iV
Debitul iV (m3/h) este ales ca maxim ntre debitul de aer rece ptruns din
exterior n interior ca urmare a infiltratiilor, respectiv n urma procesului de
aerisire pentru asigurarea confortului fiziologic n interiorul camerei, adic:
iV =nminx Vi(confort fiziologic)
sau iV
=2 x Vix n50x eix i3
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
5/22
4
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
6/22
B. STANDARDUL SR EN ISO 13790, 2005
CUPRINS
Introducere1 Domeniu de aplicare2 Referinte3 Termeni si definitii4 Simboluri si unitati de msur5 Principiul metodei de calcul si datele necesare6 nclzire cu intermitent
7 Pierderi termice (calcul pentru o singurzon)8 Aporturi de cldur9 Necesar de cldur10 Necesar anual de cldural unei cldiri11 Necesar de energie pentru nclzire12 Raport
Anexa A (normativ) Aplicatii la cldiri existenteAnexa B (normativ) Metodde calcul pentru cldiri cu mai multe zoneAnexa C (normativ) nclzire cu intermitentCalculul temperaturiiinterioare corectateAnexa D (normativ) Calcul cu perioadde vacantAnexa E (normativ) Pierderi termice aferente elementelor de anvelopspecialeAnexa F (normativ) Aporturile solare ale elementelor speciale
Anexa G (informativ) Debite de ventilareAnexa H (informativ) Date pentru aporturile solareAnexa I (informativ) Calculul necesarului de cldurpentru fiecare mod denclzireAnexa J (informativ) Exactitatea metodeiAnexa K (informativ) Date de intrare conventionaleAnexa ZA (informativ) Referinte normative la publicatii internationale sicorespondenta acestora cu publicatii europene
Bibliografie
5
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
7/22
INTRODUCERE, REFERINTE, DOMENII DE APLICARE
SR EN 13790-2005 face parte dintr-o serie de standarde / normative /
proiecte de standarde continnd metode de calcul pentru proiectarea si
evaluarea performantelor termice ale cldirilor :
[8]SR EN 13789: Performana termic a cldirilor. Coeficient de pierderi decldurprin transfer. Metodde calcul;
[9]SR EN ISO 13790:2004 Performana termica cldirilor. Calculul necesaruluide energie pentru nclzirea spaiilor;
[10] SR EN ISO 13791:2006 Performana termic a cldirilor. Calculultemperaturii interioare a unei ncperi n timpul verii, frclimatizare. Criterii
generale i proceduri de validare;[11] SR EN ISO 13792:2006 Performana termic a cldirilor. Calculul
temperaturii interioare a unei ncperi n timpul verii, frclimatizare. Metode
de calcul simplificate;
[12] SR EN ISO 15927-1 :2004 Performana higrotermica cldirilor. Calculul iprezentarea datelor climatice. Partea 1: Mediile lunare i anuale ale
elementelor meteorologice simple;[13] SR EN ISO 15927-4 :2004 Performana higrotermica cldirilor. Calculul i
prezentarea datelor climatice. Partea 4: Date orare pentru evaluarea
necesarului energetic anual pentru nclzire i rcire;
[14] SR EN ISO 15927-5 :2006 Performana higrotermica cldirilor. Calculul iprezentarea datelor climatice. Partea 5: Date pentru sarcina termic de
proiectare pentru nclzirea spaiilor;
[15] SR EN ISO 832 :2002 - Performana termica cldirilor. Calculul necesaruluide energie pentru nclzire. Cldiri de locuit;
[16] SR EN ISO 832 :2002/AC :2002 - Performana termic a cldirilor. Calcululnecesarului de energie pentru nclzire. Cldiri de locuit;
[17] SR EN ISO 832 :2002/AC :2002/AC :2003 - Performana termica cldirilor.Calculul necesarului de energie pentru nclzire. Cldiri de locuit;
6
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
8/22
[18] SR ISO 6240 :1998 Standarde de performan n cldiri. Coninut iprezentare;
[19] SR ISO 6241:1998 Standarde de performan n cldiri. Principii deelaborare i factori de luat n considerare;
[20] SR EN ISO 6946:1998 Pri i elemente de construcie. Rezistentermici transmitantermic. Metodde calcul;
[21] SR EN ISO 6946:1998/A1:2004 Pri i elemente de construcie. Rezistentermici transmitantermic. Metodde calcul;
[22] SR EN ISO 7345:2002 Izolaie termic. Mrimi fizice i definitii;[23] EN ISO 7345-1995, Thermal insulation-Physical quantities and definitions[24] EN ISO 13370-1998, Thermal performanace of buildings-Heat transfer via the
ground-Calculation methods
SR EN 13790-2005 stabileste o metod de calcul simplificat pentru
evaluarea necesarului anual de energie pentru nclzirea spatiilor unei
cldiri/zone din cldirea de locuit sau cu alt destinatie dect de
locuit.
Metoda de calcul este lunarsi cuprinde calcularea: pierderilor termice ale unei cldiri nclzite la o temperaturinterioar
constant; necesarului anual deenergiepentru a mentine temperaturile interioare
conventionale de calcul n cldire
cantitatea anualde energie necesar instalatiei de nclzire aferentcldirii pentru nclzirea spatiilor
Cldirea poate s cuprind mai multe zone cu temperaturiinterioare conventionale de calcul diferite i poate fi nclzit cuintermitent.
Doar pentru cldirile de locuit, calculul poate fi efectuat pe toatadurata perioadei de incalzire.
7
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
9/22
Domenii de utilizare
1) aprecierea conformittii cu reglementrile care se refer la obiective
energetice;
2) compararea performantei energetice a diverselor variante de proiectarepentru o cldire care urmeaza se construi;
3) afisarea unui nivel conventional de performant energetic a cldirilor
existente;
4) evaluarea efectului unor msuri de economisire a energiei la o cldire
existent, prin calculul necesarului de energie cu si fr msuri pentrueconomisirea energiei;
5) prevederea necesarului de resurse energetice la scar national si
international prin calculul necesarului de energie al unor cldiri
reprezentative pentru fondul construit.
Utilizatorul se poate referi la alte standarde internationale sau la documente
nationale pentru datele de intrare si procedurile de calcul detaliate care nu
sunt prezentate n acest standard. Aceasta se aplic n mod special la
calculul eficientei sau a pierderilor de cldurale instalatiilor de nclzire.8
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
10/22
TERMENI, DEFINITII, NOTATII
(a se vedea si SR EN ISO 7345)
Perioadde calcul
-intervalul de timp luat n considerare pentru calculul pierderilor si
aporturilor de cldur.
NOT- Perioada de calcul este luna. Pentru cldiri de locuit calculul poate fi
efectuat de asemenea pe durata sezonului de nclzire.
Temperaturexterioar
-temperatura aerului exterior.
NOT Pentru calculul pierderilor termice prin transmisie temperatura
radianta mediului nconjurtor se consideregalcu temperatura aerului
exterior; transmisia de und lung ctre bolta cereasc este luat n
considerare n F.5.
Temperaturinterioar
-media aritmetica temperaturii aerului si a temperaturii medii de radiatie
n centrul zonei ocupate.
NOT aceasta este temperatura operativaproximatconform ISO 7726,
Ergonomics of the thermal environment - Instruments for measuring
physical quantities.
Temperaturinterioarconventionalde calcul
-temperatura interioar fixatprintr-un sistem de reglare n regim normalde nclzire
9
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
11/22
Temperaturde gard
-temperatura interioar minim necesar a fi mentinut pe durata
intervalelor de nclzire redus.
Temperaturinterioarcorectat-temperatura interioarvirtual onst nt care conduce la aceleasi pierderitermice ca n cazul nclzirii cu intermitent.
Spatiu nclzit
-incint sau nchidere nclzit la o temperatur conventional de calculdat.
Spatiu nenclzit
-incintsau nchidere care nu face parte din spatiul nclzit.
Necesar de cldur
-cantitatea de cldurcare trebuie furnizatspatiului nclzit de o instalatie
de nclzire ideal, ntr-un interval de timp dat, pentru a asigura
temperatura interioarconventionalde calcul.
NOT Necesarul de cldurpoate include pierderi termice suplimentare la
nivelul cldirii urmare a distributiei neuniforme de temperatur si a unui
sistem real de reglare, dacse iau n considerare prin mrirea temperaturii
conventionale de calcul si nu se includ n pierderile de cldur datorate
instalatiei de nclzire.
10
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
12/22
Necesar de energie pentru nclzirea spatiilor
-energia termicce trebuie furnizatinstalatiei de nclzire pentru a asigura
necesarul de cldur.
nclzire intermitent
-program de nclzire n care alterneaz perioade de nclzire normal si
perioade de nclzire redus.
Moduri (regimuri) de intermitent-n timpul nclzirii intermitente, instalatia de nclzire functioneazntr-unul
din urmtoarele moduri:
modul normal, cnd instalatia de nclzire functioneaz astfel ncts asigure temperatura interioar la o valoare corespunztoare
nclzirii continue;
modul oprire, cndinstalatia de nclzire nu furnizeazcldur; modul de functionare cu putere redus, cnd instalatia de
nclzire furnizeazun flux termic inferior celui corespunztor nclzirii
normale;
modul de functionare de gard, cnd fluxul termic este reglatastfel nct sasigure o temperaturde gard;
modul restabilire, cndinstalatia de nclzire functioneazla puteretermic nominal n scopul atingerii temperaturii interioare
conventionale de calcul.
NOT n functie de sistemul de reglare, modul restabilirepoate ncepe
conform urmtoarelor doustrategii:
11
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
13/22
a) restabilire la un moment fixat, cnd utilizatorul fixeaz momentul de
nceput al regimului de restabilire;
b) restabilire optimizat: cnd utilizatorul fixeaz momentul la care este
atinsdin nou temperatura interioarconventionalde calcul, sistemul de
reglare optimiznd durata regimului de restabilire functie de temperaturileexterioarsi interioar.
Zontermic
-partea din spatiul nclzit avnd o temperatur conventional de calcul
dat, n care se neglijeazvariatia spatiala temperaturii interioare.
Coeficient de transfer termic
-raportul dintre fluxul de cldur transferat ntre dou zone termice si
diferenta de temperaturdintre cele douzone.
Coeficient de pierderi termice
-coeficientul de transfer termic de la spatiul nclzit spre mediul exterior.
NOT- Coeficientul de pierderi termice al cldirii nu poate fi utilizat n cazul
n care se aplicmetode de calcul multi-zonal conform anexei B.
Pierderi termice ale cldirii
-cldura transferat dinspre spatiul nclzit ctre mediul exterior prin
transmisie si prin ventilare, ntr-un interval de timp dat.
12
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
14/22
Pierderi termice prin ventilare
-cldura transferat prin aerul care prseste spatiul nclzit fie prin
exfiltratii, fie prin ventilare.
Pierderi termice prin transmisie
-cldura transferatprin transmisie prin anvelopa cldirii si prin sol.
Aporturi de cldur
-cldura generat sau care intr n spatiul nclzit de la surse de cldurdistincte de instalatia de nclzire a spatiilor si a apei calde.
NOT Acestea includ aporturile interne de cldursi aporturile solare.
Aporturi de cldurinterne
-cldura furnizat n interiorul cldirii de ocupanti (cldur sensibil
metabolic) si de aparate, altele dect instalatiile de nclzire a spatiilor si a
apei calde (iluminat, aparate casnice, echipamente de birou etc.).
Aporturi solare
-cldura furnizatprin radiatia solarcare intr n cldire prin ferestre sau
sisteme pasive solare cum ar fi spatii solare, izolatie transparentsi pereti
solari.
NOT aparatele solare active cum ar fi captatoarele solare se consider
ca parte a instalatiei de nclzire.
13
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
15/22
Radiatie solar
-cantitatea de cldurde la Soare incidentpe suprafatntr-un interval de
timp dat.
Factor de utilizare
-factorul de reducere a aporturilor de cldur totale lunare sau pe durata
sezonului de nclzire, pentru a obtine reducerea corespunztoare a
necesarului de cldur.
Cldurrecuperat
-cldura recuperatdin mediu sau din instalatiile de nclzire a spatiilor si a
apei calde (inclusiv echipamente auxiliare), n cazul n care nu se consider
n mod direct la reducerea pierderilor instalatiei de nclzire.
Cldurrecuperatdin ventilare
-cldura recuperatdin aerul evacuat.
Pierderi ale instalatiei de nclzire
-cantitatea total de cldur pierdut prin instalatia de nclzire, inclusiv
pierderea de cldurrecuperata instalatiei.
Simboluri si unitti de msur
A arie, m2
a parametru numeric pentru factorul de utilizare, -
b factor de corectie pentru zonele nenclzite, -
14
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
16/22
C capacitate termicutila unei zone nclzite, J/K
c cldurspecificmasic, J/(kg.K)
d grosime a stratului, m
F factor, -
g transmitant energetic total a energiei solare a unui element deconstructie, -
I radiatie solar, J/m2
H coeficient de transfer termic, coeficient de pierderi termice, W/K
h coeficient de transfer de cldursuperficial W/(m.K)
L lungime, mN numr,-
Q cantitate de cldursau de energie, J
R rezistenttermic, m.K/W
T temperaturtermodinamic, K
t timp, durat, s
U coeficient de transmisie termicW/(m.K)
V volum de aer al unei zone ne/nclzite, m3
V debit de aer, m3/s
flux de cldur, putere termic, W
coeficient de absorbtie a radiatiei solare, al unei suprafete, -
raport aporturi / pierderi de cldur, -
raport ntre diferenta de temperatur cumulat dintre interior si
exterior si valoarea sa n timpul perioadei de calcul, atunci cnd
instalatia de ventilare functioneaz, -
emisivitatea unei suprafete pentru radiatia termic, -
15
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
17/22
randament, factor de utilizare pentru aporturi, -
factor referitor la pierderile termice ale peretilor solari ventilati, -
temperatur, n grade Celsius, C
densitate, masa volumica, kg/m3
constanta Stefan-Bolzman (s = 5,67x10-8
) W/(m2
.K4
) constantde timp, s
capacitate termicraportatla suprafatJ/(m.K)
raport ntre efectele unei variatii ale fluxului termic asupra temperaturii
interioare si asupra temperaturii structurii, -
parte utila capacittii termice, - raport ntre radiatia solar incidentpe un perete cnd stratul de aer
este deschis si radiatia solartotalpe durata perioadei de calcul, -
NOT - Se poate utiliza ora ca unitate de timp n loc de secund, pentru
cantittile care se refer la durat (adicatt pentru durate ct si pentrunumrul de schimburi de aer), dar n acest caz unitatea de msurpentru
energie este Wattor(Wh) n loc de Joule.
16
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
18/22
Principiul metodei si datele de intrare
BILANUL ENERGETIC AL UNEI CLDIRI
Q necesarul de energie pentru incalzire
Qoa caldura de la alte aparate
Qr energie recuperata
Qhs pierderi din instalatia de incalzire
Qm caldura metabolica (sensibila)
Qs aporturi solare pasive
Qi aporturi interne
Qg aporturi totale
Qg aporturi utile
Qh necesar de caldura
Qv pierderi termice prin ventilare
Qvr caldura recuperata din ventilare
QT pierderi termice prin transmisie
Qhw caldura pentru preparare apa calda
QL pierderi termice totale
1 conturul zonei incalzite2 conturul instalatiei de apa calda3 conturul centralei termice4 conturul cladirii
17
Q
QgQs
Qg
Qvr
Qv
QT
QL
Qh
QhsQr
Qoa
Qm
Qi
Qhw
4
3
1
2
sensul calculelor
sensul calculelor
sensul furnizarii caldurii
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
19/22
PROCEDURA DE CALCUL-CLDIRI NOI
1-definirea spatiului nclzit/nenclzit, monozonal sau multizonala duratei perioadei de calcul i a perioadelor pentru
diferitele regimuri de functionare (nclzire/ventilare cu
intermitent)
2-calcularea coeficientului/coeficientilor de pierderi termice al/aispatiului/zonelor nclzit(e)
3-calcularea perioadei de nclzire si a datelor climatice ale perioadei denclzire
Apoi, pentru fiecare perioadde calcul (lunsau perioadde nclzire) se
calculeaz:
4-temperatura interioarcorectat5-pierderile termice Q
L
6-degajrile interne de cldur Qi, aporturile solare Qs si factorul deutilizare al aporturilor totale de cldurQg
7-necesarul de cldurQhpentru fiecare perioadde calcul, respectiv Qhanual
8-necesarul de energie pentru nclzire si pierderile instalatiei de nclzire
DATE INITIALE
origine (standarde internationale/nationale sau alte documenteadecvate-anexele informative)
tip (valori conventionale pentru estimarea necesarului decldur sau pentru aprecierea conformittii cu reglementri sau
18
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
20/22
specificatii sau valori estimaten cazul optimizrii unei cldiri noi
care se proiecteazsau unei cldiri existente care se reabiliteaz)
exemple: dimensiuni fizice ale cldirii; coeficientul de pierderitermice prin transmisie HT(conf. EN ISO 13789); (debit mediu
de aer vehiculat prin cldire);
V
i (aporturi de cldur internemedii pe perioada de calcul) respectiv aria golurilor, factorii de
reducere pentru tmplarie, factorii de corectie pentru umbrire,
factorii de transmisie totala energiei solare; date climatice ei
Is,j (conf. EN ISO 15927-1 ); caracteristici dinamice ale spatiului
nclzit (C-capacitatea termicsau constanta de timp).
RELATII DE CALCUL
1. Pierderile termice totale ale unei cldiri monozon, nclzit la o
temperaturinterioaruniform:QL=H x (i-e) x t
(QL= x (1
N
j
j
N Hj= iad,j-e) x tj, j=perioada de nclzire)
n care
H=HT+HV
iar HT=conf. EN ISO 13789 si HV=ax cax V
NOT: este calculat conf. EN 13465 (cldiri de locuit) sau precizat n
reglementri nationale stiind categoria/destinatia/expunerea cldirii, zona
climatic.
V
19
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
21/22
2. Aporturile de cldurinterioare Qisi solare Qs(pentru suprafete
vitrate sau pereti interiori/plansee ale spatiilor solare)
Qi=[i,h+(1-b) x i,u] x t = ix t
n care b=factor de reducere definit n EN ISO 13789
Qs= ,(1 )sj snj sj snj uj n j n
I A b I A +
n care j=orientarea, n=suprafata.
3. Necesarul de cldur
Qh=QL-Qgn care =factorul de utilizare al aporturilor de cldur(calculat sau citit n
nomograme, functie de tip cldire-nclzire continu tip I sau intermitent
tip II)
20
-
5/24/2018 Prezentare SRENiso13790&12831
22/22
4. Necesar anual de cldural unei cldiri
(cazul tuturor cldirilor)hn
Q Q= hn
5. Necesarul de energie pentru nclzirea spatiilor (energia termic
furnizatla nivelul sursei de nclzire)
Q= (Qh-Qr) + Qth
RAPORT
Date de intrare
referirea la SR EN 13790 scopul calcului descrierea cldirii (arhitectur, sistem constructiv) si amplasamentului zonarea nota privind dimensiunile (interioare, exterioare sau inter-ax) precizarea duratei perioadei de calcul (lunar sau perioada de nclzire) programul de functionare si temperaturile interioare conventionale descrierea puntilor termice alte date de intrare (enumerate si justificate, inclusiv estimarea
exactitatii in cazul estimarii)
Rezultate
pentru fiecare zona si pentru fiecare perioadde calcul:pierderi termice totaleaporturi de cldurinterne
aporturi solarenecesarul de cldur
necesarul anual de cldur necesarul anual de energie
21