Scheme logice pentru determinarea performanţei energetice ... · gaze de ardere - tuburi radiante...

BREVIAR DE CALCUL AL PERFORMANŢEI ENERGETICE A CLĂDIRILOR FAZA 1, REDACTAREA I

Capitolul III

Scheme logice pentru determinarea performanţei energetice a clădirilor în funcţie de utilităţile aplicabile: încălzire, apă caldă de consum, ventilare/climatizare, iluminat

III.1. Instalaţii de încălzire

III.1.1. Calculul consumului de energie şi al eficienţei energetice a instalaţiilor de încălzire

Metodologia de calcul are la bază pachetul de standarde europene privind performanţa energetică a clădirilor elaborat ca suport pentru aplicarea Directivei 2002/91/CE privind performanţa energetică a clădirilor şi răspunde cerinţelor din Legea 372/2005 privind performanţa energetică a clădirilor.

Partea III.1.1 descrie structura metodei de calcul a consumului de energie termică pentru încălzirea unei clădiri şi a eficienţei energetice a sistemului de încălzire până la branşamentul clădirii. Se va lua în calcul performanţa energetică a sursei de căldură numai în cazul clădirilor cu sursă termică individuală. Aplicarea metodei de calcul depinde de tipul instalaţiilor de încălzire. O clasificare a instalaţiilor de încălzire este prezentată în tabelul III.1.1.

Conform MC001/2006 calculul consumului de energie pentru încălzire se face cu o metodă lunară sau cu o metodă simplificată pe sezonul de încălzire.

Metoda de calcul poate fi utilizată pentru următoarele aplicaţii: - evaluarea conformităţii cu normele care prevăd limite de consum energetic; - optimizarea performanţei energetice a unei clădiri în proiectare prin aplicarea metodei pentru mai multe variante posibile de realizare; - stabilirea unui nivel convenţional de performanţă energetică pentru clădirile existente; - certificarea performanţei energetice a clădirilor; - evaluarea efectului asupra unei clădiri existente al măsurilor posibile de conservare a energiei, prin calcularea necesarului energetic cu sau fără implementarea măsurilor de reabilitare; - predicţia resurselor energetice necesare în viitor la scară naţională sau internaţională prin

calcularea necesarului energetic al unor clădiri reprezentative pentru întregul segment de clădiri.

20


Tabelul III.1.1.

NR. CRT. CRITERIUL DE CLASIFICARE

TIPUL INSTALAŢIEI DE ÎNCĂLZIRE SUBTIPUL INSTALAŢIEI DE ÎNCĂLZIRE

OBSERVATII/EXEMPLE

maxim 65°C - inst. prin radiatie de joasa temp.

- cu circulatie fortata apa calda, maxim 95°Cmaxim 95°C

- cu circulatie naturala

maxim 115°C - retele urbane apa fierbinte, maxim 150°C maxim 150°C - retele de termoficare

de joasa presiune, maxim 1,7ata şi maxim 115,2°C

- inst. de inc. industriale, organizare santier abur saturat, maxim 6

bar şi maxim 159°C de medie presiune, maxim 6 ata şi maxim 159°C

- inst. de inc. industriale

gaze de ardere - tuburi radiante - inst. de inc. industriale

- cu preparare locala - cu agregate cu focar propriu, aeroterme sau dispozitive multifunctionale aer cald

- cu preparare centralizata - cu centrale de tratare a aerului

- încălzirea utilizand corpuri de încălzire electrice

1. natura agentului termic utilizat

alti agenti termici - încălzirea utilizand corpuri de încălzire cu ulei

21




OBSERVATII/EXEMPLE

- clasa I pentru cladiri de importanta vitala pentru societate

- clasa a II-a pentru cladiri de importanta deosebita

- clasa a III-a pentru cladiri de importanta normala

clasa de importanta a cladirii

- clasa a IV-a pentru cladiri de importanta redusa

- cladiri rezidentiale

- cladiri tertiare

- cladiri industriale destinatia cladirii

- cladiri agro-zootehnice

- unifamiliala

- multifamiliala de tip bloc

2. clasa, destinatia şi tipul cladirii incalzite

tipul constructiv al cladirii rezidentiale

- multifamiliala de tip cladiri insiruite

încălzire preponderent convectiva (>50%) - convectoare

3.

proportia între transferul termic prin radiatie şi transferul termic prin convectie

încălzire preponderent radiativa (>50%)

- de temperatura joasa, cu temperatura elementului radiant de maxim 50°C

- cu apa calda (încălzire prin pardoseala, plafon sau panouri montate în pereti)

22




OBSERVATII/EXEMPLE

- de temperatura medie, cu temperatura elementului radiant de maxim 100°C

- cu abur, apa fierbinte, gaze de ardere

- de temperatura inalta, cu temperatura elementului radiant de maxim 3000°C

- cu gaze de ardere sau radianti electrici

încălzire convecto-radiativa (~50-50%) - sisteme de încălzire cu corpuri statice

- cu apa calda sau abur de joasa presiune

cu vas de expansiune deschis

cu vas de expansiune inchis

doar cu supape de siguranta

4.

tipul sistemului de asigurare a instalaţiei de încălzire contra suprapresiunilor

sistem mixt

sistem monotubular

sistem bitubular 5.

numarul de conducte utilizate la transportul agentului termic

sistem multitubular - cazul instalatiilor de încălzire cu agent termic cu parametrii diferiti

23




OBSERVATII/EXEMPLE

- la distanta mica de cladire - CT, PT de cvartal in exteriorul cladirii incalzite - la distanta mare de cladire - retele de termoficare, retele urbane

- la subsolul cladirii incalzite

- la un etaj tehnic (intermediar)

- pe terasa/ultimul nivel al cladirii incalzite

6. pozitia de amplasare a sursei de energie

in interiorul cladirii incalzite

- în interiorul incaperilor incalzite - încălzire locala (cu sobe, semineuri, convectoare pe gaze naturale etc.)

gestionare şi reglare centrala - contorizare şi reglare la nivelul sursei

reglare centrala şi gestionare locala

- reglare la nivelul sursei şi contorizare la bransament(consumator)

7.

nivelul la care se realizeaza gestionarea energiei termice şi reglarea parametrilor agentului termic

reglare şi gestionare locala

- reglare şi gestionare la nivel de bransament(consumator)

reglaj calitativ - variatia temperaturii

reglaj cantitativ - variatia debitului 8.

tipul reglajului parametrilor agentului termic reglaj mixt

- variatia temperaturii şi a debitului

9. vechimea instalaţiei instalatie veche - mai putin de 3 ani

24




OBSERVATII/EXEMPLE

- mai putin de 10 ani, mai mult de 3 ani

- mai putin de 20 ani, mai mult de 10 ani

(garantie expirata)

- peste 20 ani

instalatie noua (in garantie)

instalatie inexistenta fizic (proiectata)

- radiala

- arborescenta

- inelara configuraţie

- perimetrala

- inferioară

- superioară

10. tipul retelei de distribuţie

amplasare fata de pozitia consumatorilor

- mixta

- combustibili solizi (carbuni sau masa lemnoasa)

- gaze naturale

11. natura energiei utilizate energie conventionala; încălzire cu combustibili fosili

- combustibili lichizi (pacura, CLU, GPL)

25


26



OBSERVATII/EXEMPLE

energie electrica - încălzire locala

cogenerare - furnizare en. electrica şi en. termica - CET, statii locale

- energie solara - sisteme de încălzire solara pasive sau active

- energie geotermala energie regenerabila

energie din biomasa

- energie recuperata din căldură reziduala (gaze de ardere, apa, aer la potential termic mai mare decat cel al agentului termic utilizat)

energie recuperabila - energie recuperata prin utilizarea pompelor de (apa, aer, sol la potential termic mai scazut decat cel al agentului termic utilizat)

- cu recuperare interna, externa sau sisteme mixte

- de confort încălzire continua

- tehnologica

încălzire discontinua - conform unui program 12. modul de asigurare a microclimatului

încălzire de garda - pe perioada de inocupare a spatiilor interioare


III.1.2.Consumul de energie pentru încălzirea clădirilor

Pentru o perioadă determinată (an, lună, săptămână) consumul de energie pentru încălzirea clădirilor, Qf,h, se calculează cu relaţia următoare:

th rwhrhhhhf, Q )Q - Q - (Q Q += [J] (III.1.1)

în care:

Qh - necesarul de energie pentru încălzirea clădirii, în Joule (J) sau (kWh); Qrhh - căldura recuperată de la subsistemul de încălzire (componente termice sau electrice), în Joule (J) ; această componentă reprezintă o parte a lui Qth;

Qrwh - căldura recuperată de la subsistemul de preparare a a.c.c. (componente termice sau electrice) şi utilizată pentru încălzirea clădirii, în Joule (J) sau (kWh);

Qth - pierderile totale de căldură ale subsistemului de încălzire, în Joule (J) ; aceste pierderi includ componenta Qrhh (figura III.1.1) sau (kWh).

Figura III.1.1: Consumul de energie pentru încălzirea clădirilor

Energie primară

Consum de energie pentru încălzirea clădirii Căldură necesară pentru încălzirea clădirii

Pentru funcţionarea instalaţiei se înregistrează si un consum de energie auxiliară, de obicei sub forma energiei electrice, aceasta fiind utilizată pentru acţionarea pompelor de circulaţie, ventilatoarelor, vanelor şi dispozitivelor automate de reglare, măsurare şi control. Consumul auxiliar de energie poate fi disponibil ca valoare pentru fiecare subsistem (încălzire Wh, respectiv a.c.c. Ww) sau ca valoare globală (W). O parte din energia auxiliară poate fi recuperată sub formă de căldură, Qrx.

Pentru fiecare subsistem al sistemului de încălzire o parte din căldura pierduta dar si din energia auxiliara sunt recuperate si utilizate la încălzirea clădirii constituind împreuna căldura recuperata din fiecare subsistem (figura III.1.2).

27


Figura III.1.2. Direcţia de calcul şi structura sistemului de alimentare cu căldură

III.1.3. Zonarea sistemului de încălzire şi etape de calcul

Structura unui sistem de încălzire poate fi complexă, incluzând: o mai multe tipuri de corpuri de încălzire montate în mai multe zone ale clădirii; o o singură sursă de căldură utilizată pentru diferite sisteme de încălzire şi pentru

prepararea a.c.c.; o mai multe surse de căldură; o mai multe sisteme de stocare a energiei(dacă este cazul); o diferite tipuri de energie, inclusiv energii regenerabile, utilizate în clădire.

Metoda de calcul pentru stabilirea necesarului de căldură anual al unei clădiri are la bază întocmirea unui bilanţ energetic aşa cum indică figura III.1.3. Bilanţul energetic include următorii termeni (se ia în considerare numai căldura sensibilă):

pierderile de căldură prin transmisie şi ventilare de la spaţiul încălzit către mediul exterior ;

pierderile de căldură prin transmisie şi ventilare între zonele învecinate; degajările interne utile de căldură; aporturile solare;

Energie primara

Gaze nat.

l i i

Caldura+

d

Caldura+Caldura+ Caldura

Pierderi la conversie

Directia de calcul

Electricitate

SursaStocareDistributie Consumator

Pierderi nerecuperabil



Pierderi nerecu

Pierderi recuperabile

perabil

Energie auxiliara

28


pierderile de căldură aferente producerii, distribuţiei, cedării de căldură şi aferente reglajului instalaţiei de încălzire;

energia introdusă în instalaţia de încălzire. În funcţie de structura instalaţiei de încălzire, în bilanţ se va introduce aportul surselor alternative şi va fi inclusă energia recuperată din diverse surse.

Figura III.1.3. Bilanţul energetic privind încălzirea unei clădiri

unde: Q - necesar de energie pentru încălzire şi preparare apă caldă de consum Qh - necesar de energie pentru încălzire (vezi Figura III.1.1.) Qoa - degajări de căldură de la oameni QV - pierderi termice prin ventilare Qr - energie recuperată QVr - căldură recuperată din ventilare Qhs - pierderi din instalaţia de încălzire QT - pierderi termice prin transmisie Qm - căldura metabolică Qhw - căldura pentru preparare apă caldă Qs - aporturi solare pasive QL - pierderi termice totale Qi - degajări de căldură interne 1 - conturul zonei încălzite Qg - aporturi totale 2 - conturul instalaţiei de apă caldă çQg - aporturi utile 3 - conturul centralei termice

4 - conturul clădirii

Procedura generala de calcul este sintetizată după cum urmează.

29


1) se definesc limitele spaţiului încălzit şi dacă este cazul ale zonelor diferite şi ale spaţiilor neîncălzite; 2) în cazul încălzirii sau ventilării cu intermitenţă, se definesc pentru perioada de calcul, intervalele de timp care sunt caracterizate de programul de încălzire sau ventilare diferit (de exemplu zi, noapte, sfârşit de săptămâna); 3) în cazul calculului pentru o singura zonă: se calculează coeficientul de pierderi al spaţiului încălzit; pentru calcul multi-zonal documentul recomandat este SR EN ISO 13790 anexa B; 4) pentru calculele pe sezonul de încălzire se defineşte sau se calculează durata şi datele climatice ale sezonului de încălzire; Apoi, pentru fiecare perioadă de calcul (lună sau sezon de încălzire) se calculează: 5) temperatura interioară pentru fiecare perioadă; 6) pierderile termice totale, QL; 7) degajările interne de căldură, Qi; 8) aporturile solare, Qs; 9) factorul de utilizare al aporturilor de căldură, ç; 10) necesarul de energie pentru icalzire, Qhp, pentru perioadele de calcul; 11) necesarul anual de energie pentru incalzire, Qh; 12) necesarul total de energie pentru încălzire, Qth, ţinând seama de pierderile sau de randamentul instalaţiei de încălzire. In cele ce urmează sunt prezentate schemele logice- figura III.1.4(a,b,c,d) si relaţiile de calcul privind consumul de energie pentru incalzire, pentru clădiri rezidenţiale racordate la surse de căldură urbane (paragraf III.1.4), clădiri rezidenţiale cu sursă de căldură proprie (paragraf III.1.5), clădiri terţiare racordate la surse de căldură urbane (paragraf III.1.6) şi clădiri terţiare cu sursă de căldură proprie (paragraf III.1.7).

În funcţie de regimul de ocupare, clădirile se împart în două categorii:

− clădiri cu ocupare continuă – în care intră clădirile a căror funcţionalitate impune ca temperatura mediului interior să nu scadă, în intervalul “ora 0 – ora 7” cu mai mult de 70C sub valoarea normală de exploatare;

− clădiri cu ocupare discontinuă – în care intră clădirile a căror funcţionalitate permite ca abaterea de la temperatura normală de exploatare să fie mai mare de 70C pe o perioadă de 10 ore pe zi, din care 5 ore în intervalul “ora 0 – ora 7”.

30


CARACTERISTICI GEOMETRICE

(Sanv, Sînc, Vînc) III.1.4.1.

CARACTERISTICI TERMOTEHNICE

(R) III.1.4.2.

PARAMETRII CLIMATICI, PERIOADA DE INCALZIRE (SR 4839)

(t, θe, Ij) III.1.4.3.

TEMPERATURI DE CALCUL

(θi, θu) III.1.4.4.

PIERDERI DE ENERGIE ALE CLADIRII

(QL) III.1.4.5.

APORTURI DE CALDURA

(Qg) III.1.4.6.

FACTOR DE UTILIZARE

(η) III.1.4.7

NECESAR DE ENERGIE PENTRU

INCALZIRE (Qh)

III.1.4.8.

CARACTERISTICI AUTOMATIZARE INSTALATIE DE

INCALZIRE

PIERDERI DE ENERGIE PRIN SISTEMUL DE

TRANSMISIE (Qem) III.1.4.9.

CARACTERISTICI GEOMETRICE ALE

INSTALATIE DE INCALZIRE (L,d)


DISTRIBUTIE (Qd)

III.1.4.10.

CONSUM DE ENERGIE AUXILIARA

(Wde) III.1.4.11.

CONSUM DE ENERGIE PENTRU INSTALATIA DE INCALZIRE ,(Qfh) III.1.4.12.

Figura III.1.4.a Schema bloc de calcul a consumului de energie pentru încălzire

pentru clădiri rezidenţiale alimentate de la surse urbane

31





(R) III.1.4.2.

PARAMETRII CLIMATICI (SR 4839) (t, θe, Ij)

III.1.4.3.


(θi, θu) III.1.4.4.

COEFICIENT DE PIERDERI TERMICE AL

CLADIRII (H) III.1.5.5

APORTURI DE CALDURA

(Φg) III.1.5.6

FACTOR DE UTILIZARE

(η) III.1.5.7


INCALZIRE (Qh)

III.1.5.11.


INCALZIRE


TRANSMISIE (Qem)

III.1.5.12.




DISTRIBUTIE (Qd)

III.1.5.13.

CONSUM DE ENERGIE

AUXILIARA (Wde)

III.1.5.14.

CONSUM DE ENERGIE PENTRU INSTALATIA DE INCALZIRE, (Qfh) III.1.5.16.

PERIOADA DE INCALZIRE

(t, θech, θe, Ij) III.1.5.8 PIERDERI DE CALDURA

ALE CLADIRII (QL)

III.1.5.9.

APORTURI DE CALDURA

(Qg) III.1.5.10.

CARACTERISTICI ALE SURSEI

TERMICE (ηg,net)

PIERDERI DE ENERGIE LA

SURSA (Qg)

III.1.5.15.

Figura III.1.4.b Schema bloc de calcul a consumului de energie pentru

încălzire pentru clădiri rezidenţiale alimentate de la surse proprii

32





(R) III.1.6.2.

PARAMETRII CLIMATICI, PERIOADA DE INCALZIRE (SR 4839)

(t, θe, Ij) III.1.6.3.


(θi, θu, θiad) III.1.6.4.

PIERDERI DE CALDURA ALE CLADIRII

(QL) III.1.6.6

APORTURI DE CALDURA

(Qg) III.1.6.7

FACTOR DE UTILIZARE

(η) III.1.6.8

NECESAR DE ENERGIE PENTRU INCALZIRE (Qh)

III.1.6.9

CARACTERISTICI AUTOMATIZARE

INSTALATIE DE INCALZIRE

PIERDERI DE ENERGIE PRIN SISTEMUL DE TRANSMISIE (Qem)

III.1.6.10



PIERDERI DE ENERGIE PRIN SISTEMUL DE DISTRIBUTIE (Qd)

III.1.6.11

CONSUM DE ENERGIE AUXILIARA

(Wde) III.1.6.12

CONSUM DE ENERGIE PENTRU INSTALATIA DE INCALZIRE ,(Qfh) III.1.6.13

PROGRAM DE FUNCTIONARE

(t) III.1.6.5.

Figura III.1.4.c Schema bloc de calcul a consumului de energie

pentru încălzire pentru clădiri terţiare alimentate de la surse urbane

33





(R) III.1.7.2.

PARAMETRII CLIMATICI (SR 4839), (t, θe, Ij)

III.1.7.3.


(θi, θu, θiad) III.1.7.4.

PIERDERI DE CALDURA ALE CLADIRII

(QL) III.1.7.6.

APORTURI DE CALDURA

(Qg) III.1.7.7.

FACTOR DE UTILIZARE

(η) III.1.7.8.


INCALZIRE (Qh)

III.1.7.9.


INCALZIRE


TRANSMISIE (Qem)

III.1.7.10.




DISTRIBUTIE (Qd)

III.1.7.11.

CONSUM DE ENERGIE

AUXILIARA (Wde)

III.1.7.12.

CONSUM DE ENERGIE PENTRU INSTALATIA DE INCALZIRE, (Qfh) III.1.7.14.

PROGRAM DE FUNCTIONARE

(t) III.1.7.5.

CARACTERISTICI CENTRALA TERMICA

(ηg,net)

PIERDERI DE ENERGIE

LA SURSA (Qg)

III.1.7.13.

Figura III.1.4.d Schema bloc de calcul a consumului de energie pentru

încălzire pentru clădiri terţiare alimentate de la surse proprii

34


III.1.4. Schema de calcul pentru clădiri rezidenţiale alimentate de la surse urbane

Regimul de ocupare pentru astfel de clădiri este considerat continuu, cu furnizare continuă, iar modelul de calcul este simplificat şi permanent.

Metoda de calcul se aplică pe perioada de încălzire.

III.1.4. 1. Caracteristici geometrice

In cadrul caracteristicilor geometrice se disting lungimi si inălţimi ale elementelor ce compun anvelopa, inălţimi de nivel, volumul clădirii conform STAS 4908-85 si C107-2005.

Elemente componente ale anvelopei clădirii se clasifica în raport cu poziţia în cadrul sistemului clădire:

▪ elemente exterioare în contact direct cu aerul exterior (ex: pereţilor exteriori, inclusiv suprafaţa adiacentă rosturilor deschise);

▪ elemente interioare care delimitează spaţiile încălzite de spaţii adiacente neîncǎlzite sau mai puţin încǎlzite (ex: pereţii şi planşeele care separă volumul clădirii de spaţii adiacente neîncălzite sau mult mai puţin încălzite – poduri, subsoluri tehnice, precum şi de spaţiul rosturilor închise);

▪ elemente în contact cu solul; In cele ce urmează se definesc arii utilizate în calculul astfel:

o arie ȋncălzită : suma ariilor tuturor spatiilor incalzite direct si indirect sau in contact cu spatii incalzite (holuri, camere de depozitare, spatii de circulaţie comună);

o arie neincalzita: suma ariilor tuturor spatiilor reprezentând pivniţe, garaje, subsoluri tehnice, ganguri, poduri, etc;

o aria utila: suma ariilor utile ale tuturor spatiilor inclusiv aria spatiilor de circulaţie comuna (casa scării, holuri de intrare, spălătorii, uscătorii, etc)

o aria locuita: suma ariilor tuturor spatiilor destinate pentru locuit (dormitoare, camere de zi), nu se includ bucătarii, holuri sau grupuri sanitare;

o arie desfăşurată: suma ariilor tuturor nivelurilor;

o aria anvelopei: suma tuturor ariilor elementelor de construcţie perimetrale ale clădirii, prin care are loc transfer termic;

o volumul clădirii: volumul delimitat de suprafeţele perimetrale care alcătuiesc anvelopa clădirii, reprezintă volumul încălzit al clădirii, cuprinzând atât încăperile încălzite direct (cu elemente de încălzire), cât şi încăperile încălzite indirect (fără elemente de încălzire), dar la care căldura pătrunde prin pereţii adiacenţi, lipsiţi de o termoizolaţie semificativă. Se consideră ca făcând parte din volumul clădirii: cămări, debarale, vestibuluri, holuri de intrare, casa scării, puţul liftului şi alte spaţii comune; Mansardele,

35


precum şi încăperile de la subsol, încălzite la temperaturi apropiate de temperatura predominantă a clădirii, se includ în volumul clădirii

Toate aceste arii si volume se determina fie din planurile de arhitectura (daca acestea exista) fie din măsurători efectuate in situ.

Dimensiunile de calcul pentru arii şi volume, conform MC001/2006- PI, se consideră măsurate la interior între suprafeţele finite.

III.1.4.2. Caracteristici termotehnice

Parametrii de performanţă caracteristici elementelor de anvelopă, necesari pentru evaluarea performanţei energetice a clădirilor sunt :

- rezistenţe termice unidirecţionale (R), respectiv transmitanţe termice unidirecţionale (U), - rezistenţe termice (R’), respectiv transmitanţe termice (U’) corectate cu efectul punţilor

termice; raportul dintre rezistenţa termică corectată şi rezistenţa termică unidirecţională (r),

- rezistenţe termice corectate, medii, pentru fiecare tip de element de construcţie perimetral, pe ansamblul clădirii (R’m);

- rezistenţă termică corectată, medie, a anvelopei clădirii (R’M); respectiv transmitanţă termică corectată, medie, a anvelopei clădirii (U’clădire);

Rezistenţa termică totală, unidirecţională a unui element de construcţie alcătuit din unul sau mai multe straturi din materiale omogene, fără punţi termice, inclusiv din eventuale straturi de aer neventilat, dispuse perpendicular pe direcţia fluxului termic, se calculează cu relaţia :

se

n

jj RRaR +++= ∑∑

=1si R R [m2K/W]

(III.1.2)

Valorile rezistenţelor termice superficiale interioare (Rsi si Rse) din tabelul III.1.1 sunt valabile pentru suprafeţele interioare obişnuite, netratate (cu un coeficient de emisie ε = 0,9); valorile din tabel au fost determinate pentru o temperatură interioară evaluată la + 20 oC.

36


Tabelul III.1.2.

DIRECŢIA ŞI SENSUL FLUXULUI TERMIC

Elemente de construcţie în contact cu:

• exteriorul • pasaje deschise

(ganguri)

Elemente de construcţie în contact cu spaţii ventilate neîncălzite:

• subsoluri şi pivniţe • poduri • balcoane şi logii

închise • rosturi închise • alte încăperi

neîncălzite hi/Rsi he/Rse hi/Rsi he/Rse

0,1258

*)

0,04224

0,1258

0,08412 i e, u

0,1258

*)

0,04224

0,1258

0,08412

0,1676

*)

0,04224

0,1676

0,08412

*) Pentru condiţii de vară : he = 12 W/(m2K), Rse = 0,084 m2K/W

Valoarea rezistenţei termice superficiale exterioare din tabelul III.1.2 corespunde următoarelor condiţii:

- suprafaţa exterioară netratată, cu un coeficient de emisie ε = 0,9 ;

- temperatura exterioară θe = 0 oC

e, u

i

i

e, u

37


- viteza vântului adiacent suprafeţei exterioare v = 4 m/s

Pentru alte viteze ale vântului rezistenţa termică superficială exterioară se poate considera orientativ astfel:

Tabel III.1.3 v Rse

[m/s] [m2K/W] 1 0,08 2 0,06 3 0,05 4 0,04 5 0,04 7 0,03 10 0,02

Rezistenţele termice ale straturilor de aer neventilat (Ra) se consideră, în funcţie de direcţia şi sensul fluxului termic şi de grosimea stratului de aer (document recomandat SR EN ISO 6946), pentru toate elementele de construcţie, cu excepţia elementelor de construcţie vitrate.

Pentru modul în care se pot considera în calculele termotehnice straturile de aer în care există un oarecare grad de ventilare al spaţiului de aer, deci o comunicare cu mediul exterior, se poate consulta documentul recomandat este SR EN ISO 6946.

Rezistenta termica unidirecţională pentru straturi omogene se determina cu relaţia următoare:

∑∑==

=n

j j

jn

jjR

11 λδ

[W/(m2K)] (III.1.3)

La evaluarea performanţelor termice ale clădirilor, caracteristicile termotehnice de calcul ale materialelor de construcţie se vor considera astfel:

− pentru materialele tradiţionale aflate în regim normal de exploatare şi la care, în urma analizei termice, nu s-au constatat degradări: conform datelor din Anexa III.1.1.

− pentru materialele la care în urma analizei termice, s-a constatat creşterea umidităţii peste umiditatea de echilibru, conductivitatea termică de calcul se va stabili prin utilizarea coeficienţilor de majorare a conductivităţii termice prezentaţi în tabelul III.1.4, atunci când nu se dispune de date privind umiditatea reală a materialului;

− pentru alte materiale, care nu sunt cuprinse în anexa III.1.1, conductivitatea termică de calcul se va stabili pe baza conductivităţii termice declarate de producător (document recomandat SR EN ISO 10456), luându-se în considerare condiţiile reale de exploatare. Totodată, pentru a ţine seamă de influenţa asupra valorilor declarate a incertitudinii de măsurare, a reprezentativităţii eşantioanelor pe care se fac măsurările, a modificării în timp a grosimii şi a compoziţiei materialelor, pentru materialele termoizolante se recomandă majorarea cu 20% a conductivităţilor termice declarate.

38


Tabel III.1.4

Material Starea materialului Coeficient de majorare

1 2 3 vechime ≥ 30 ani • în stare uscată

1,03

• afectată de condens 1,15

Zidărie din cărămidă sau blocuri ceramice

• afectată de igrasie 1,30 vechime ≥ 20 ani • în stare uscată

1,05


Zidărie din blocuri de b.c.a. sau betoane uşoare

• afectată de igrasie 1,30 vechime ≥ 20 ani • în stare uscată

1,03


Zidărie din piatră

• afectată de igrasie 1,20 • afectat de condens 1,10 Beton armat • afectat de igrasie 1,10 vechime ≥ 30 ani • în stare uscată

1,03

• afectat de condens 1,10

Beton cu agregate uşoare

• afectat de igrasie 1,20 vechime ≥ 20 ani • în stare uscată

1,03


Tencuială

• afectată de igrasie 1,30 vechime ≥ 10 ani • în stare uscată, fără degradări vizibile

1,10

• în stare uscată, cu degradări vizibile (fisuri, exfolieri)

1,15

Pereţi din paiantă sau chirpici

• afectaţi de igrasie, condens 1,30 vechime ≥ 10 ani • în stare uscată

1,15


Vată minerală în vrac, saltele, pâsle

• în stare umedă datorită infiltraţiilor de apă (în special la acoperişuri)

1,60

vechime ≥ 10 ani • în stare uscată

1,10


Plăci rigide din vată minerală


1,30


1,05


Polistiren expandat


1,15


1,02


Polistiren extrudat


1,10

39


Relaţia (III.1.2) se utilizează şi pentru determinarea rezistenţei termice în câmp curent, a elementelor de construcţie neomogene (cu punţi termice).

În calculul unidirecţional, suprafeţele izoterme se consideră că sunt paralele cu suprafaţa elementului de construcţie.

La elementele de construcţie cu straturi de grosime variabilă (de exemplu la planşeele de la terase), rezistenţele termice se pot determina pe baza grosimilor medii ale acestor straturi, aferente suprafeţelor care se calculează .

La elementele de construcţie în contact cu solul se utilizează relaţiile de calcul prezentate în capitolul I.10 din Metodologie PI.

Transmitanţa termică/coeficientul unidirecţional de transmisie termică prin suprafaţă se determină cu relaţia :

RU 1= [W/(m2K)] (III.1.4)

Dacă valorile R şi U reprezintă rezultate finale ale calculelor termotehnice, ele pot fi rotunjite la 3 cifre semnificative (2 zecimale).

Punţile termice la clădiri determină o creştere a fluxurilor termice şi o scădere a temperaturilor superficiale în comparaţie cu cele corespunzătoare unei structuri fără punţi termice. Aceste fluxuri termice şi temperaturi pot fi determinate cu un grad suficient de exactitate prin calcule numerice (documente recomandate: EN ISO 10211-1 pentru flux termic tridimensional, EN ISO 10211-2 pentru flux termic bidimensional).

Pentru punţile termice liniare este mai operativ să se utilizeze metode simplificate pentru estimarea transmitanţelor termice liniare/coeficienţilor de transmisie termică liniară (document recomandat: SR EN ISO 14683).

În cazul elementelor de constructie cu punti termice, pentru a se obţine un coeficient de cuplaj termic corect, este necesară adăugarea unor termeni de corecţie prin transmitanţele termice liniare şi punctuale, după cum urmează: L= ΣUjAj + Σψklk + Σχj [W/K] (III.1.5) unde:

L este coeficientul de cuplaj termic, în [W/K]; ; Uj este transmitanţa termică a părţii j de anvelopă a clădirii, în [W/(m2K)];

Aj este aria pentru care se calculează Uj, în [m2]; ψk este transmitanţa termică liniară a punţii termice liniare k, în [W/(mK)];

lk este lungimea pe care se aplică ψk, în m; χj este transmitanţa termică punctuală a punţii termice punctuale j, în [W/K].

Valorile transmitanţelor termice liniare depind de sistemul de dimensiuni ale clădirii utilizat în calculul ariilor, efectuat pentru fluxurile unidimensionale. Rezistenţa termică corectată R‘ şi respectiv transmitanţa termică corectată/coeficientul corectat de transmisie termică prin suprafaţă U' se calculează cu relaţia generală :

( )AA

lRR

U ∑∑ +⋅Ψ+== χ11'' [W/(m2K)] (III.1.6) în care :

R rezistenţa termică totală, unidirecţională, aferentă ariei A;

40


l lungimea punţilor liniare de acelaşi fel, din cadrul suprafeţei A. Rezistenţa termică corectată se mai poate exprima prin relaţia :

RrR x'= [m2K/W] (III.1.7) în care r reprezintă coeficientul de reducere a rezistenţei termice totale, unidirecţionale :

( )[ ]AlR

r∑ ∑+⋅Ψ⋅+

=χ

1

1 [ - ] (III.1.8)

In anexa III.1.2 sunt prezentate valori pentru coeficientul r. Transmitanţele termice liniare ψ şi punctuale χ aduc o corecţie a calcului unidirecţional, ţinând seama atât de prezenţa punţilor termice constructive, cât şi de comportarea reală, bidimensională, respectiv tridimensională, a fluxului termic, în zonele de neomogenitate a elementelor de construcţie. Punţile termice punctuale rezultate la intersecţia unor punţi termice liniare, de regulă, se neglijează în calcule.

Transmitanţele termice liniare ψ şi punctuale χ nu diferă în funcţie de zonele climatice; ele se determină pe baza calculului numeric automat al câmpurilor de temperaturi, pe baza indicaţiilor din MC001-PI. Pentru detalii uzuale se pot folosi valorile precalculate din tabelele cuprinse în cataloage cu valori precalculate ale transmitanţelor termice liniare şi punctuale precum si în normativul C107-3/2005.

III.1.4.3. Parametrii climatici (t, θe, Ij), perioada de încălzire (SR 4839)

Pentru clădiri rezidenţiale şi construcţii asimilate acestora (cămine, grădiniţe, etc) durata perioadei de încălzire se determină în conformitate cu SR4839/1997, ținându-se cont de altitudinea localității în care este amplasată clădirea studiată, de temperatura interioară, de temperatura exterioară medie anuală.

Valorile de calcul ale temperaturii exterioare și intensității radiației solare se obţin prin medierea valorilor lunare pentru întreaga perioadă de încălzire.

III.1.4.4. Temperaturi de calcul, (θi, θu) Temperaturile interioare ale încăperilor încălzite (θi)

Temperaturile interioare convenţionale de calcul ale încăperilor încălzite, se consideră conform reglementărilor tehnice în vigoare (document recomandate SR 1907-2/97).

Dacă într-o clădire încăperile au temperaturi de calcul diferite, dar există o temperatură predominantă, în calcule se consideră această temperatură; de exemplu, la clădirile de locuit se consideră θi = +20oC.

Dacă nu există o temperatură predominantă, temperatura interioară convenţională de calcul se poate considera temperatura medie ponderată a tuturor încăperilor încălzite:

∑∑ ⋅=

j

jiji A

Aθθ [oC] (III.1.9)

în care:

41


Aj aria încăperii j având temperatura interioară θij .

Temperaturile interioare ale spaţiilor neîncălzite (θu)

Temperaturile interioare ale spaţiilor şi încăperilor neîncălzite se determină exclusiv pe bază de bilanţ termic, în funcţie de temperaturile de calcul ale încăperilor adiacente, de ariile elementelor de construcţie care delimitează spaţiul neîncălzit, precum şi de rezistenţele termice ale acestor elemente. În calcule se va ţine seama în mod obligatoriu şi de numărul de schimburi de aer în spaţiului neîncălzit.

Tot pe bază de bilanţ termic se vor determina temperaturile θu din rosturile închise, podurile şi etajele tehnice, precum şi cele din balcoanele şi logiile închise cu tâmplărie exterioară.

Pentru determinarea temperaturii convenţionale de calcul dintr-un spaţiu neîncălzit de tip cămară sau debara, se face un calcul de bilanţ termic, utilizându-se relaţia generală :

( ) ( )jj

jjjju nVL

nVL

∑∑∑∑⋅⋅+

⋅⋅⋅+⋅=

34,034,0 θθ

θ [oC] (III.1.10)

în care :

Lj coeficienţii de cuplaj termic aferenţi tuturor elementelor de construcţie orizontale şi verticale care delimiteza spaţiul neîncălzit de mediile adiacente: aer exterior sau încăperi încălzite, în [W/K];

θj temperaturile mediilor adiacente: aer exterior (θe ) sau încăpere încălzită (θi ), în [oC];

V volumul interior al spaţiului neîncălzit [m3]; nj numărul de schimburi de aer datorită permeabilităţii la aer a elementului j, în

[h-1]. Pentru determinarea temperaturilor din spaţii neîncalzite de tip subsol ocupat sau neocupat, casa scării se folosesc urmatoarele relaţii de calcul:

3211 EEE kok si ++= θθθ [oC] (III.1.11)

4322 BBB kok si ++= θθθ [oC] (III.1.12)

unde coeficienţii B şi E sunt conţinuţi în Anexa A.10.2. din Metodologie – PI.

III.1.4.5. Calculul pierderilor de energie ale clădirii , QL Pierderile de căldură, QL, ale unei clădiri mono-zonă, încălzită la o temperatură interioară uniformă, pentru o perioadă de calcul dată, sunt :

tHQL ei )( θθ −= [J] sau [kWh] (III.1.13)

în care

θi este temperatura interioară de calcul, conform ecuaţiei III.1.9;

θe este temperatura exterioară medie pe perioada de calcul;

42


t este durata perioadei de calcul;

H este coeficientul de pierderi termice al cladirii.

Coeficientul de pierderi termice H, se calculează cu relaţia:

VT HH = H + [W/K] (III.1.14)

Coeficientul de pierderi termice prin transmisie HT, se determină astfel:

usT H + L + L = H [W/K] (III.1.15)

unde:

L este coeficientul de cuplaj termic prin anvelopa clădirii, definit prin relaţia (III.1.5), în [W/K];

Ls este coeficientul de cuplaj termic prin sol, (document recomandat: SR EN ISO 13370) şi care se admite a fi calculat în regim staţionar (document recomandat: SR EN ISO 13789), în [W/K];

Hu coeficientul de pierderi termice prin spaţii neîncălzite (document recomandat: SR EN ISO 13789), în [W/K].

Pierderile termice cauzate de permeabilitatea la aer a anvelopei clădirii (document recomandat SR EN ISO 13790:2004) sunt exprimate prin coeficientul de pierderi termice datorate împrospătării aerului prin ventilare, Hv, calculat cu relaţia:

Vc= H aaV &ρ [W/K] (III.1.16)

în care:

Hv este coeficientul de pierderi termice datorate împrospătării aerului/prin ventilare, în W/K;

ρa ⋅ ca este capacitatea termică volumică; ρa ⋅ ca = 1200 J/(m3K) sau ρa ⋅ ca = 0,34 Wh/(m3K);

V& este debitul mediu volumic de aer proaspăt, în m3/s sau m3/h.

sau cu relaţia:

Vnc= Hv aaaρ [W/K] (III.1.17)

în care:

na este numărul mediu de schimburi de aer pe oră, în h-1;

V este volumul încălzit, în m3.

Pentru clădirile de locuit şi asimitate acestora, numărul mediu de schimburi de aer pe oră datorate permeabilitatii la aer a cladirii, poate fi evaluat în funcţie de:

− categoria de clădire; − clasa de adăpostire a clădirii;

43


− clasa de permeabilitate la aer a clădirii, utilizând datele din tabelul III.1.5.

Tabel III.1.5 Clasa de permeabilitate la aer Categoria clădirii Clasa de adăpostire

ridicată medie scăzută

neadăpostite 1,5 0,8 0,5

moderat adăpostite 1,1 0,6 0,5

Clădiri individuale (case unifamiliale, cuplate sau

însiruite ş.a.)

adăpostite 0,7 0,5 0,5


moderat adăpostite 0,9 0,6 0,5 dublă

expunere



moderat adăpostite 0,7 0,5 0,5

Clădiri cu mai multe

apartamente, cămine,

internate, ş.a. simplă

expunere


Încadrarea clădirilor în clasele de adăpostire se face conform tabelului III.1.6.

Tabel III.1.6– Încadrarea clădirilor în clasa de adăpostire

Clasa de adăpostire Tip de clădire

neadăpostite clădiri foarte înalte, clădiri la periferia oraşelor şi în pieţe, clădiri la şes

moderat adăpostite clădiri în interiorul oraşelor, cu minim 3 clădiri în apropiere, clădiri la şes protejate de arbori

adăpostite clădiri din centrul oraşelor, clădiri în păduri

Încadrarea clădirilor în clasele de permeabilitate la aer se face conform tabelului III.1.7.

Tabel III.1.7- Încadrarea clădirilor în clasele de permeabilitate la aer

Clasa de permeabilitate la aer Tip de clădire

ridicată clădiri cu tâmplărie exterioară fără măsuri de etanşare

medie clădiri cu tâmplărie exterioară cu garnituri de etanşare

scăzută clădiri cu ventilare controlată şi cu tâmplărie exterioară cu măsuri speciale de etanşare

44


Mai multe informaţii pentru un calcul detaliat al debitului de aer proaspat sunt prezentate în capitolul III.2. III.1.4.6. Calculul aporturilor de căldură , Qg

Aporturile totale de căldură la interiorul unei clădiri sau încăperi, Qg, reprezintă suma dintre degajările interioare şi aportul radiaţiei solare:

QsQiQg += [J] sau [kWh] (III.1.18)

Degajarile de căldură interne, Qi, cuprind toata cantitatea de căldură generata în spatiul încalzit de sursele interne, altele decât instalatia de încalzire, ca de exemplu :

1. degajari metabolice care provin de la ocupanti;

2. degajari de căldură de la aparate şi instalaţia de iluminat;

Pentru calculul degajărilor de căldură se utilizează fluxurile termice medii lunare sau pe sezonul de încalzire, în funcţie de perioada de calcul stabilită. În acest caz, degajarile de căldură interne se consideră 4W/m2 se calculează cu relaţia următoare conform EN ISO 13790 anexa K.:

tSQ INCi 4= [J] sau [kWh] (III.1.19)

Pentru calculul aporturilor de căldură datorate radiaţiei solare, suprafeţele care se iau în considerare pentru iarnă, sunt vitrajele, pereţii şi planşeele interioare ale serelor şi verandelor, pereţii situaţi în spatele unei placări transparente sau a izolaţiei transparente Aporturile solare depind de radiaţia solară normală corespunzătoare localităţii, de orientarea suprafeţelor receptoare, de umbrirea permanentă şi caracteristicile de transmisie şi absorbţie solară ale suprafeţelor receptoare. Pentru calculul aporturilor prin suprafeţele opace expuse radiaţiei solare, se poate consulta standardul SR EN ISO 13790 anexa F.

Pentru o perioadă de calcul dată, aporturile solare prin suprafeţe vitrate se calculează cu relaţia următoare :

tAIbAIQj

usnjj

sjn

snjj

sjS ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−+= ∑∑∑∑ ][)1(][ . [J] sau [kWh] (III.1.20)

unde:

- Isj este radiatia solară totală pe perioada de calcul pe o suprafata de 1 m² având orientarea j, în J/ m²;

-b este coeficient de reducere ce ţine seama că spaţiul neîncălzit este la o temperatură diferită de cea exterioară, se poate consulta standardul SR EN ISO 13789. - Asnj este aria receptoare echivalenta a suprafetei n având orientarea j, adica aria unui corp negru care conduce la acelaşi aport solar ca suprafata considerata. Primul termen corespunde spaţiului încalzit şi cel de-al doilea este pentru spaţiul neîncălzit. Aporturile solare din spaţiile neîncălzite sunt înmulţite cu (1 - b), unde b reprezintă factorul de diminuare. În fiecare termen, prima sumă se efectuează pentru toate orientarile j, iar a doua pentru toate suprafeţele n care captează radiaţia solară. NOTA – Isj poate fi înlocuit printr-un factor de orientare care se înmulţeşte cu radiaţia solară totală pe unitatea de suprafaţă pentru o orientare (de exemplu, vertical sud).

45


Aria receptoare echivalentă As a unui element de anvelopă vitrat (de exemplu o fereastră) este:

xgxFAxF = A FSS [m2] (III.1.21)

unde : A este aria totala a elementului vitrat n (de exemplu, aria ferestrei)(m2); FS este factorul de umbrire al suprafetei n; FF este factorul de reducere pentru ramele vitrajelor, egal cu raportul dintre aria suprafetei transparente şi aria totala a elementului vitrat; g este transmitanta totala la energia solara a suprafetei n. NOTA - Pentru definirea factorului de umbrire şi a transmitantei la energia solara a vitrajului, se iau în considerare numai elementele de umbrire şi de protecţie solară permanente. În principiu, transmitanţa totală la energia solară g utilizată trebuie să fie media în timp a raportului dintre energia care traversează elementul expus şi energia incidentă pe acesta, în absenţa umbririi. Pentru ferestre sau alţi pereţi exteriori vitraţi, ISO 9050 prezintă o metodă de determinare a transmitanţei totale la energia solară pentru radiaţiile perpendiculare pe vitraj.

Transmitanţa g se calculează în funcţie de g aplicând un factor de corecţie astfel: ⊥

xgFg w ⊥= (III.1.22)

NOTA – Documentul recomandat pentru calculul valorilor g şi a unor valori tipice pentru factorii de transmisie solară este standardul SR EN ISO 13790 anexa H..

⊥

Factorul de umbrire, FS , care poate varia între 0 şi 1, reprezintă reducerea radiaţiei solare incidente cauzată de umbriri permanente ale suprafeţei considerate datorită unuia din următorii factori:

1. alte clădiri;

2. elemente topografice (coline, arbori etc.);

3. proeminenţe;

4. alte elemente ale aceleiaşi clădiri ;

5. poziţia elementului vitrat faţă de suprafaţa exterioară a peretelui exterior.

Factorul de umbrire este definit astfel :

s

pss

II

SF,= (III.1.23)

unde :

I s,ps este radiatia solara totală primită de suprafaţa receptoare cu umbriri permanente pe durata sezonului de încalzire;

Is este radiatia solară totală pe care ar primi-o suprafaţa receptoare în absenţa umbririi.

NOTA – SR EN ISO 13790 anexa H prezintă informaţii despre factorii de umbrire.

46


III.1.4.7. Determinarea factorului de utilizare ,η

Pentru a calcula factorul de utilizare al aporturilor de căldură trebuie stabilit un coeficient adimensional care reprezintă raportul dintre aporturi şi pierderi, γ, astfel:

L

g

QQ

=γ (III.1.24)

Factorul de utilizare al aporturilor de căldură se calculeaza astfel:

daca γ ≠1 111

+−−

= aa

γγη (III.1.25)

daca γ = 1 1+

=a

aη (III.1.26)

unde a este un parametru numeric care depinde de constanta de timp τ, definit prin relatia:

00 τ

τ+= aa (III.1.27)

Valorile pentru a0 şi τ0 sunt indicate în tabelul III.1.8.

Tabelul III.1.8. – Valori ale parametrului numeric a0 şi ale constantei de timp de referinta τ0

Tipul cladirii a0 τ0[h]

I

Cladiri încalzite continuu (mai mult de 12 h pe zi), precum cladirile de locuit, hoteluri, spitale, camine şi penitenciare: Metoda de calcul lunar

1 15

Metoda de calcul sezonier 0,8 30

Constanta de timp, τ, caracterizează inerţia termică interioară a spaţiului încălzit. Aceasta se determină cu relaţia următoare:

HC

=τ (III.1.28)

C este capacitatea termica interioară a cladirii;

H este coeficientul de pierderi termice al cladirii.

Nota: Daca exista valori conventionale ale constantei de timp pentru clădiri tipice acestea pot fi luate în calcul direct.

47


Figura III.1.5 prezintă factorii de utilizare pentru perioadele de calcul lunar şi pentru diverse constante de timp, pentru clădiri din categoria I (încălzite continuu) şi II (încălzite discontinuu).

Figura III.1.5. Factor de utilizare pentru constantele de timp de 8h, o zi, doua zile, o saptamana şi infinit, valabil pentru o perioada de calcul lunar, pentru

cladiri incalzite continuu(cladiri din categoria I, sus) şi pentru cladiri incalzite numai pe timpul zilei(cladiri din categoria II, jos)

Capacitatea termică interioară a clădirii, C, se calculează prin însumarea capacitaţilor termice ale tuturor elementelor de construcţie în contact termic direct cu aerul interior al zonei considerate:

C = ΣχjAj = ΣjΣi ρij cij dij Aj (III.1.29)

unde:

χj - capacitatea termica interioară raportata la arie a elementului de constructie j;

Aj - aria elementului j;

ρij - densitatea materialului stratului i din elementul j

48


cij - căldura specifică masica a materialului stratului i, din elementul j

dij - grosimea stratului i din elementul j

Suma se efectueaza pentru toate straturile fiecărui element de construcţie, pornind de la suprafata interioară pâna fie la primul strat termoizolant, grosimea maximă fiind indicată în tabelul III.1.9, fie în mijlocul elementului de constructie, la distanţa cea mai mică.

Tabelul III.1.9. – Grosimea maxima considerata la calculul capacitatii termice

Grosime maxima Aplicare cm

Determinarea factorului de utilizare 10

Capacitatea termica internă a unei clădiri poate fi calculată de asemenea ca suma a capacităţilor interne ale tuturor elementelor de constructie, furnizata la nivel national, pe baza tipului constructiei. Aceasta valoare poate fi aproximată şi se acceptă o incertitudine relativă de zece ori mai mare decât cea corespunzatoare pierderilor termice. NOTA 1 Factorul de utilizare se definește independent de caracteristicile instalaţiei de încalzire, presupunând reglarea perfecta a temperaturii şi flexibilitate infinită. NOTA 2 O instalatie de încălzire cu un raspuns lent şi un sistem de reglare imperfect pot afecta în mod semnificativ utilizarea aporturilor.

III.1.4.8.Necesar de energie pentru încălzire, Qh Pierderile termice, QL, şi aporturile de căldură, Qg, se calculează pentru fiecare perioadă de calcul. Necesarul de energie pentru încălzirea spaţiilor se obţine pentru fiecare perioadă de calcul cu relaţia: Qh=QL - ηQg [J] sau [kWh] (III.1.30) Factorul de utilizare, η, este un factor de diminuare al aporturilor de căldură, prevăzut pentru a compensa pierderile termice suplimentare care apar atunci când aporturile de căldură depăşesc pierderile termice calculate. III.1.4.9.Pierderi de energie prin sistemul de transmisie, Qem

Pierderile sistemului de transmisie a căldurii se calculează astfel:

Qem = Qem,str + Qem,emb + Qem,c [J] sau [kWh] (III.1.31)

în care:

Qem,str = pierderi de căldură cauzate de distribuţia neuniformă a temperaturii, în J sau kWh; Qem,emb = pierderi de căldură cauzate de poziţia corpurilor de încălzire, în J kWh; Qem,c = pierderi de căldură cauzate de dispozitivele de reglare a temperaturii interioare, în J kWh. Pentru a calcula pierderile de căldură datorate distribuţiei neuniforme a temperaturii interioare se folosesc valori experimentale stabilite pentru eficienţa sistemelor de transmisie a căldurii.

49


Dacă se cunoaşte eficienţa sistemului de transmisie a căldurii ηem atunci pierderile de căldură datorate stratificării termice, Qem,str, se pot calcula astfel:

hem

emstrem QQ ⋅

−=

ηη1

, [J] (III.1.32)

Anexa III.1.3 conţine exemple de valori pentru eficienţa sistemelor de transmisie a căldurii datorate distribuţiei neuniforme a temperaturii interioare. Pierderile de căldură ale sistemelor de încălzire prin radiaţie cauzate de disiparea căldurii către exterior Qem,emb apar la sistemele de încălzire prin radiaţie de pardoseală, plafon sau pereţi şi se calculează doar atunci când elementul de construcţie încălzitor conţine o suprafaţă orientată către exteriorul spaţiului încălzit, către sol, către alte clădiri sau către alte spaţii neîncălzite. Dacă caracteristicile suprafeţelor emisive (exemplu: grosimea sau tipul izolaţiei termice) sunt diferite în cadrul aceleiaşi clădiri, atunci este necesară separarea calculelor pentru fiecare zonă omogenă din punct de vedere al sistemului de încălzire prin radiaţie. Relaţiile de calcul pentru aceste pierderi se regăsesc în Metodologie PII. Pierderile de căldură ale sistemelor de încălzire cauzate de reglarea temperaturii interioare, Qem,c se referă doar la sistemul de reglare al consumatorului (sistemul de emisie), neluând în calcul influenţele pe care reglarea centrală sau locală le poate avea asupra eficienţei sursei de căldură sau asupra pierderilor de căldură din reţeaua de distribuţie. Dacă se cunoaşte eficienţa sistemului de reglare, pierderile de căldură pe care le implică utilizarea unui sistem real de reglare sunt date de:

hc

cem,c Q

1Q ⋅−=ηη

[J] sau [kWh] (III.1.33)

în care: ηc = eficienţa sistemului de reglare (Anexa III.1.3 conţine exemple de valori ale mărimii ηc) III.1.4.10.Pierderi de energie prin sistemul de distribuţie, Qd Energia termica pierdută pe reţeaua de distribuţie în pasul de timp(perioada) t este:

Hiiami

id tLUQ ⋅⋅−⋅= ∑ )( ,' θθ [J] sau [kWh] (III.1.34) cu U’ valoarea coeficientului de transfer de căldură în W/mK

mθ temperatura medie a agentului termic în 0C

aθ temperatura aerului exterior(ambianţă) în 0C

L lungimea conductei i indicele corespunzator conductelor cu aceleaşi conditii la limita tH numarul de ore în pasul de timp (h/pasul de timp) Valoarea coeficientului U’ de transfer de căldură pentru conductele izolate, care ia în considerare atat transferul de căldură prin radiatie cat şi prin convectie este dat de relatia:

)1ln2

1('

aai

a

D dddU

⋅+⋅

⋅

=

αλ

π (III.1.35)

in care: d i , d a –diametrele conductei fara izolatie, respectiv diametrul exterior al conductei (m) αa - coeficientul global de transfer termic la exteriorul conductei (W/m²K) (αa=1/0,33) λD –coeficientul de conductie a izolatiei (W/mK) Pentru conductele pozate subteran coeficientul de transfer U’ se calculeaza cu relatia:

50


)4ln1ln1(21'

Dz

dDU

ED

em ⋅⋅+⋅

=

λλ

π (III.1.36)

unde z – adancimea de pozare λE – coeficientul de conductie al solului (W/mK) Pierderile de căldură ale unui sistem de conducte trebuie să ia în considerare nu numai pierderile aferente conductelor dar şi pe cele ale elementelor conexe (robinete, armaturi, suporturi neizolate, etc.). Pentru a lua în considerare pierderile în elementele conexe se consideră o lungime echivalentă. Pentru pierderile prin corpul robinetelor inclusiv flansele de imbinare, lungimea echivalentă considerată depinde de gradul de izolare asa cum arata tabelul III.1.10:

Tabel III.1.10 Lungimea echivalentă pentru armături Robinete incluzand şi flanşele de prindere

Lungimea echivalenta [m] D=100mm

neizolate 4,0 6,0 izolate 1,5 2,5 Aceasta valoare se va insuma cu lungimea conductelor.

In mod similar luând în considerare lungimea conductelor din spatiile neîncălzite se pot calcula pierderile de căldură nerecuperabile prin conductele verticale (coloane) dacă acestea sunt pozate în spaţii neîncălzite.

In cazul în care coloanele se află în spaţii încălzite, aceste pierderi se consideră recuperabile intrând în calcul la ajustarea necesarului de căldură.

III.1.4.11.Consum auxiliar de energie Wde

Consumul de energie electrică, Wde, pentru pompele din sistemele de încălzire se stabileşte simplificat pe baza unei metode tabelare în funcţie de aria pardoselilor incalzite din zona de calcul, tipul sursei şi modul de reglare al pompei. In anexa III.1.4. se găsesc valori orientative privind consumul auxiliar anual de energie electrică pentru sisteme de încălzire cu circulaţie prin pompare. Consumurile sunt estimate în funcţie de aria suprafeţei încălzite, de tipul cazanului, de tipul de funcţionare a pompei şi de alcătuirea sistemului de încălzire. In timpul functionarii pompelor de circulatie o parte din energia electrica este transformata în energie termica şi transferata apei. O alta parte din energia termica este transferată (transmisa) mediului ambiant. Ambele fracţiuni energetice sunt recuperabile. Energia recuperata din apa este:

edwrd WQ ,,, 25,0 ⋅= [kWh/a] (III.1.37)

III.1.4.12.Consum total de energie pentru incalzire Qfh

Consumul total de energie pentru incalzire se obtine din insumarea termenilor prezentati in paragrafele anterioare, respectiv:

51


Q-WQQQ Q drwdedemhhf, +++= [J] sau [kWh] (III.1.38)

III.1.5. Schema de calcul pentru clădiri rezidenţiale alimentate de la surse proprii

Regimul de ocupare pentru astfel de clădiri este considerat continuu, cu furnizare intermitenta, iar modelul de calcul este simplificat şi permanent.


III.1.5.1. Caracteristici geometrice

A se vedea subcapitolul III.1.4. 1.



III.1.5.3. Determinarea parametrilor climatici (t, θe, Ij), (SR 4839), In cadrul studiilor efectuate pentru clădiri individuale echipate cu surse proprii de încălzire (centrale termice) se procedează la o determinare preliminară a unei perioade de încălzire utilizând SR4839 în scopul determinării parametrilor climatici precum temperatura exterioară și intensitatea radiației solare. Calculul se realizează așa cum este menționat în subcapitolul III.1.4.3. III.1.5.4. Temperaturi de calcul, (θi, θu)


III.1.5.5. Calculul coeficientului de pierderi al clădirii , H


III.1.5.6. Calculul aporturilor de căldură , Qg/t A se vedea subcapitolul III.1.4. 6.

III.1.5.7. Determinarea factorului de utilizare ,η

A se vedea paragraful III.1.4.7.

III.1.5.8. Perioada de încălzire, parametrii climatici , (t, θe, Ij)

Metoda de calcul se aplica exclusiv clădirilor din categoria I (încălzite continuu).

52


Prima şi ultima zi a sezonului de încălzire, adică durata şi condiţiile climatice medii ale acestuia pot fi stabilite la nivel naţional pentru o zona geografica data şi pentru clădiri tip. Sezonul de încălzire cuprinde toate zilele pentru care aporturile de căldura, calculate cu un factor de utilizare convenţional, η1, nu compensează pierderile termice, adică atunci când:

d

gdidech tH

Q*

1ηθθ −≤ [̊C] (III.1.39)

unde : θech este temperatura exterioară medie zilnica; θid este temperatura interioară medie zilnica; η1 este factorul de utilizare convenţional, calculat cu γ = 1; Qgd reprezintă aporturile solare şi interne medii zilnice; H este coeficientul de pierderi termice al clădirii; td este durata unei zile, adică 24 h sau 86.400 s. Temperatura θed se numeşte “temperatură de echilibru” şi reprezintă temperatura exterioară pentru care aporturile utilizate egalează pierderile de căldura ale clădirii. Pentru a obţine zilele limită pentru care este îndeplinită condiţia (1.23) este utilizată o interpolare liniară. Pentru calculul simplificat, perioada de încălzire poate fi stabilită grafic prin intersecţia valorii temperaturii de echilibru calculată cu factorul de utilizare al clădirii, η, pentru perioada de încălzire cu curba de variaţie a temperaturilor exterioare medii lunare corespunzătoare localităţii, aşa cum arată figura III.1.6.

1. temperatura interioară 2. începutul perioadei de încălzire 3. număr zile de încălzire 4. curba de variaţie a temperaturilor

medii lunare 5. temperatura de echilibru 6. sfârşitul perioadei de încălzire

Figura III.1.6. Stabilirea perioadei de încălzire

III.1.5.9. Calculul pierderilor de energie termica ale clădirii , QL Pierderile de căldură, QL, ale unei clădiri mono-zonă, încălzită la o temperatură interioară uniformă, pentru o perioadă de calcul dată, sunt :

tHQL ei x)( θθ −= [J] sau [kWh] (III.1.40)

III.1.5.10. Calculul aporturilor de caldura , Qg Dacă aporturile de căldură sunt exprimate ca fluxuri de căldură, Qg, se determina astfel :

tQg Φ= [J] sau [kWh] (III.1.41)

53


III.1.5.11.Necesar de energie pentru încălzire, Qh A se vedea paragraful III.1.4.8. III.1.5.12.Pierderi de energie prin sistemul de transmisie, Qem A se vedea paragraful III.1.4.9.

III.1.5.13.Pierderi de energie prin sistemul de distribuţie, Qd



A se vedea paragraful III.1.4.11. III.1.5.15.Pierderi de energie la nivelul sursei de căldură, Qg Pierderea de căldură totala la nivelul generatorului se calculează în funcţie de randamentul sezonier net cu relaţia următoare:

netg

netgoutgg QQ

,

,,

1ηη−

= (III.1.42)

Qg,out – se calculează în funcţie de tipul de cazan: o pentru cazane de încălzire:

Qg,out = Qh + Qem + Qd - kWd,e (III.1.43) o pentru cazane de încălzire şi preparare apa calda de consum:

Qg,out = Qh + Qem + Qd - kWd,e + Qacc (III.1.44) o pentru sistemele de încălzire care utilizează combinat surse clasice şi

neconvenţionale sau regenerabile de energie: Qg,out = Qh + Qem + Qd -kWd,e + Qacc - Qrg (III.1.45) Qrg – energia furnizata de sursele regenerabile în perioada de calcul Randamentul sezonier se calculează în funcţie de tipul de cazan, de tipul de combustibil şi de modul de funcţionare. Pentru ca rezultatele sa acopere solicitarea cazanului în sarcina variabila se considera randamentul la încărcare maximă şi randamentul la sarcina minima de 30%. In Tabelul III.1.11 indica valoarea maxima acceptata de norme pentru eficienta neta, ηg,net, în funcţie de tipul cazanului.

Tabel III.1.11 Eficienta maxima neta în procente, ηg,net [%]

Cazane cu condensare Cazane fara condensare

Sarcina maxima

Sarcină min 30%

Sarcina maxima

Sarcină min 30%

101,0 107,0 92,0 91,0

Pentru calculul randamentului brut se utilizează factorii de conversie din tabelul III.1.12 în ecuaţia următoare:

54


ηg,brut= f × ηg,net (III.1.46)

Tabelul III.1.12: Factori de conversie f

Combustibil Factor de conversie f Gaz natural 0,901 Propan sau butan 0,921 Cherosen sau gaz lichefiat 0,937

Randamentul sezonier se calculează în funcţie de randamentul sezonier brut şi net al cazanelor.

Pentru a stabili randamentul sezonier brut al cazanelor se aplica relaţiile de calcul indicate în tabelul 1.9, 1.10 şi 1.11, în funcţie de tipul de cazan şi tipul de combustibil utilizat. Ecuaţiile caracteristice din acest tabel depind de randamentul brut la sarcina maxima şi sarcina minima şi de parametrii p, b, V, L stabiliţi după cum urmează: 1. Parametrul p:

♦ cazan pe gaz, - cu flacăra de veghe p=1 - fara flacăra de veghe p=0

2. Parametrul b: ♦ cazane cu acumulare ( pornit- oprit sau modulare)

- cu stocaj funcţional b=1; - fara stocaj funcţional b=0

♦ cazane în condensatie (pornit- oprit sau modulare) şi unitati primare de stocaj - b=1

3. Parametrii V,L: ♦ pentru cazane cu acumulare şi unitati primare de stocaj se calculează volumul de acumulare V în litri, din specificaţii şi factorul de pierdere L folosind următoarea ecuaţie:

- daca grosimea izolaţiei, diz < 10mm: L = 0,0945-0,0055diz- daca grosimea izolaţiei, diz ≥ 10mm: L = 0,394/diz

In funcţie de categoria cazanului în tabelul 1.8 se indica numărul ecuaţiei din tabelul III.1.13 şi III.1.14 care se va aplica pentru calculul randamentului brut sezonier.

Tabelul III.1.13:Categorii de cazane Fara condensare Cu condensare

Gaz Hidrocarburi Tem

pera

turi

scaz

ute

Gaz Hidrocarburi

On/

Off

Mod

ular

On/

Off

Mod

ular

On/

Off

Mod

ular

On/

Off

Mod

ular

Cazane clasice 101 102 201 X X 101 102 201 X

Cazane instant cobinate (inc+acc) 103 104 202 X X 103 104 202 X

55


Cazane cu acumulare combinate(inc+acc)

105 106 203 X X 105 106 203 X

Unitate primara combinata de stocare

107 107 X X X 105 106 X X

Tabelul III.1.14: Eficienta sezoniera bruta η pentru cazane pe gaz Cazan pe gaz Nr. ec. Ecuatie Pornit oprit normal 101 η = 0.5(η max + η part) – 2.5 – 4p Normal modular 102 η = 0.5(ηmax + ηpart) – 2.0 – 4p Combinatie pornit/oprit instantaneu 103 η = 0.5(ηmax + ηpart) – 2.8 – 4p

Combinatie modular acumulare 104 η = 0.5(ηmax + ηpart) – 2.1 – 4p

105 η = 0.5(ηmax + ηpart ) – 2.8 + (0.209 × b × L × V) – 4p

106 η = 0.5(ηmax + ηpart ) – 1.7 + (0.209 × b × L × V) – 4p

Combinatie pornit oprit cu acumulare

107 η= 0.5(ηmax + ηpart ) – (0.539 × L × V) – 4p Tabel III.1.15: Eficienta bruta sezoniera η pentru cazane utilizand hidrocarburi Normal 201 η = 0.5(ηmax + ηpart)

Instantaneu 202 η= 0.5(ηmax + ηpart) – 2.8 Amestec cu acumulare 203 η = 0.5(ηmax + ηpart ) – 2.8 + (0.209 × b × L

× V)

Cazane pe hidrocarburi Nr. ec. Ecuatie

Pentru a calcula randamentul sezonier net al cazanelor se aplica ecuaţia următoare: ηg,net = 1/f × ηg,brut (III.1.47) Pentru cazane care nu se regăsesc in categoriile de mai sus precum si pentru cazane mai vechi sau aflate intr-o stare avansata de uzura se foloseşte următoarea relaţie.

gdrnetg, x x= ηηηη (III.1.48) • Randamentul de reglare al instalaţiei de încălzire interioară, ηr, reprezintă capacitatea instalaţiei de încălzire interioară şi a echipamentelor de reglare din dotarea acesteia de a asigura necesarul de căldură al clădirii, ţinând seama de variaţia în timp a parametrilor climatici şi a aporturilor interne. Valorile medii pentru ηr sunt date în tabelul III.1.16 în funcţie de tipul instalaţiei de încălzire şi de dotarea cu echipamente de reglare a clădirii. Tabel III.1.16: Randamentul de reglare ηr

Situaţia çr

Instalaţia de încălzire centrală datorată cu robinete de reglaj termostatic 0,99

Instalaţia de încălzire centrală fără robinete de reglaj termostatic 0,92

56


Instalaţia de încălzire locală cu sobe de teracotă funţionând cu cobustibil lichid sau gazos 0,88

Instalaţia de încălzire locală cu sobe de teracotă funcţionând cu combustibil solid 0,85

Instalaţia de încălzire interioară prevăzută cu perdele de aer cald 0,83

• Randamentul de distribuţie a căldurii în instalaţia de încălzire interioară, ηd, reprezintă raportul dintre necesarul de căldură la nivelul spaţiilor încălzite şi necesarul de căldură pentru încălzire ţinând seama de fluxul termic disipat prin reţeaua de distribuţie a agentului încălzitor şi care nu contribuie la încălzirea directă a spaţiilor.

dL

L

QQQ

d +=η (III.1.49)

• Randamentul mediu anual al sursei de generare a căldurii pentru încălzirea spaţiilor, ηg se determină cu relaţia :

)(00 γηγη vgg −∗= (III.1.50)

În care

γ0 reprezintă un coeficient de reducere a valorii nominale (de catalog) ηg0 datorită pierderilor la oprirea cazanului, funcţie de tipul cazanului, de puterea nominală a acestuia şi de gradul mediu de încărcare al cazanului în raport cu puterea termică nominală a acestuia.

Randamentul nominal de producere a căldurii ηg0 este definit pentru funcţionarea continuă a cazanului la sarcina termică nominală şi în general este dat fie în documentaţia tehnică a cazanului (dacă există), fie pe plăcuţa cu datele tehnice ştanţate pe cazan. În situaţia în care nici una din situaţiile menţionate nu este posibilă cunoaşterea ηg0, acesta poate fi măsurat utilizând o procedură normată sau poate fi estimat utilizând valorile orientative din tabelul III.1.17.

Tabel III.1.17. Randamentul nominal de producere a căldurii ηg0Cazan ηg0

Cazan classic din fontă cu

-arzător separat 0,84

-arzător integrat 0,90

Cazan modern 0,92

Combustibil

lichid

Cazan cu preparare a apei calde cu semi-acumulare 0,74

Cazan clasic cu funcţionare tot sau nimic

-înainte de 1990 0,79

Combustibil gazos cu arzător atmosferic

(tiraj natural) -după 1990 0,86

57


Cazan clasic cu funcţionare modulară

-înainte de 1990 0,76

-după 1990 0,83

Cazan classic din fontă sau oţel cu

-arzător separat 0,86

-arzător integrat 0,90

Cazan modern 0,92

Combustibil gazos cu arzător cu aer insuflat

(tiraj forţat)

Cazan cu condensaţie 0,98

Pentru centralele termice valorile γ0sunt următoarele:

Pn77.00 *177,01

1−

+=γ -pentru centrală termică proprie aferentă unei unitaţi funcţionale

individuală (clădire individuală/apartament sau clădire înşiruită cu mai puţin de trei apartamente )

γ 0 =0.99 - pentru centrală termică aferentă unei clădiri colective (cu mai mult de 4 apartamente) echipată cu arzător atmosferic funcţionând cu gaze naturale,

γ 0 =0,98 - pentru centrală termică aferentă unei clădiri colective (cu mai mult de 4 apartamente ) echipată cu arzător funcţionând cu gaze naturale cu tiraj forţat sau funcţionând cu combustibil lichid sau solid.

în care

Pn - puterea termică utilă a cazanului în condiţii nominale) din documentaţia tehnică a acestuia ), [kW]

γ v - reprezintă un coeficient de reducere a valorii de catalog η 0g în funcţiune de vechime a cazanului :

- pentru cazan mai noi de 5 ani: γ v =0,02;

- pentru cazan cu vechime cuprinsă între 5 şi 10 ani: γ v =0,04;

- pentru cazan mai vechi de 10 ani: γ v =0,05;

Pentru cazane prost întreţinute (stare proastă) valorilor de penalizare γ v de mai sus li se adaugă 0,04.

58


În tabelul III.1.18. sunt date valori orientative pentru randamentul mediu anual de generare a căldurii caracteristice altor tipuri de surse de căldură decât cazane /centrale termice, utilizate pentru încălzirea spaţiilor.

Tabel III.1.18. Randamentul mediu anual Sursa de căldură çg

Sobe din teracotă funcţionând cu :

combustibil gazos 0,60

combustibil lichid 0,55

combustibil solid 0,45

III.1.5.16.Consum total de energie pentru încălzire Qfh

Consumul total de energie pentru încălzire se obţine din însumarea termenilor prezentaţi în paragrafele anterioare, respectiv:

gdrwdedemhhf, Q Q-WQQQ Q ++++= [J] sau [kWh] (III.1.48)

III.1.6. Schema de calcul pentru clădiri terţiare alimentate de la surse centralizate

Regimul de ocupare pentru astfel de clădiri este considerat intermitent, cu furnizare intermitentă, iar modelul de calcul este simplificat şi permanent.






III.1.6.3. Determinarea parametrilor climatici (t, θe, Ij), (SR 4839), A se vedea subcapitolul III.1.4.3.

59


III.1.6.4. Temperaturi de calcul, (θi, θu, θiad)

A se vedea subcapitolul III.1.4.4. Termenul θiad reprezintă temperatura interioara corectata a perioadei de încălzire. Acest parametru are o valoare constanta care conduce la aceleaşi pierderi termice ca si in cazul încălzirii cu intermitenţă pe perioada considerata. Pentru fiecare perioada de încălzire redusă temperatura interioară corectată se calculează utilizând procedura definită in Anexa C- SR EN 13790. Pentru reduceri zilnice sau săptămânale şi în Anexa D- SR EN 13790 pentru perioada de vacanţă. III.1.6.5. Determinarea programului de funcţionare (t) În cazul în care se aplica încălzirea cu intermitenţă, perioadele (perioada) de calcul se împart(e) în intervale de încălzire normală alternând cu intervale de încălzire redusă (de exemplu nopţi, sfârşituri de săptămână şi vacanţe). Toate intervalele de încălzire normală au aceeaşi temperatură interioară convenţională de calcul. Pot fi mai multe tipuri de perioade de încălzire redusă cu programe de funcţionare diferite. În cadrul fiecărei perioade de calcul, fiecare perioadă de încălzire redusă este caracterizată prin: 1. durata ei; 2. numărul de apariţii ale acestui tip de perioadă într-o perioadă de calcul; 3. modul respectiv de funcţionare cu intermitenţă ; 4. unde este cazul, temperatura interioară convenţională sau puterea termică redusă; 5. modul de restabilire a încălzirii şi puterea termică maximă în perioada de restabilire a încălzirii. În figura 1.4 este prezentat un exemplu în care perioada de calcul include patru tipuri A de perioade de încălzire redusa şi un tip B de perioadă de încălzire redusă (sfârşit de săptămână).

Figura III.1.7. Exemplu de program de funcţionare cu intermitenţă

Legenda

θ temperatura interioară convenţională t timp tc perioadă de calcul N perioadă de încălzire normală A perioada de încălzire redusa tip A

60


B perioada de încălzire redusa tip B Împărţirea în perioade distincte nu este necesara în următoarele cazuri: a) variaţia temperaturii interioare convenţionale între perioade de încălzire normala şi perioade de încălzire redusa sunt mai mici decât 3 K; în acest caz se poate utiliza media în timp a temperaturilor interioare convenţionale; b) constanta de timp a clădirii este mai mare de trei ori durata celei mai lungi perioade de încălzire redusa; în acest caz se poate utiliza temperatura interioară convenţională pentru funcţionare normala pentru toate perioadele; c) constanta de timp a clădirii este mai mica decât 0,2 ori durata celei mai scurte perioade de încălzire redusa; în acest caz se poate utiliza media în timp a temperaturilor interioare convenţionale. Se considera ca instalaţia de încălzire are puterea termica suficient de mare pentru a permite încălzirea cu intermitenta. NOTA 1 – În clădiri de locuit variaţia temperaturilor interioare convenţionale şi debitele de ventilare sunt adesea legate de ocupare. Împărţirea în perioade diferite usureaza evaluarea debitului mediu de aer pe fiecare dintre acestea. NOTA 2 – Având în vedere faptul ca programele de încălzire se definesc în mod uzual pe durata unei săptămâni, definirea acestora este mai uşoara în cazul în care calculele se efectuează pentru o săptămâna din luna. III.1.6.6. Calculul pierderilor de energie ale clădirii , QL În cazul în care se aplica împărţirea în perioade de încălzire diferite, pierderile termice totale, QL, ale unei clădiri mono-zona încălzita la o temperatura uniforma şi pentru o perioada de calcul data, se calculează cu relaţia:

jejiadj

N

jjL tHNQ *)( ,

1

θθ −= ∑=

[J] sau [kWh]

(III.1.49) în care N numărul de tipuri de perioade de încălzire (de exemplu 3: pentru normal, noapte şi sfârşit de săptămâna); Nj este numărul de perioade de încălzire de fiecare tip pe durata perioadei de calcul; θ iad,j este temperatura interioară corectata a perioade de încălzire j; tj este durata perioade de încălzire j; Hj este coeficientul de pierderi termice al clădirii în perioada j;

NOTA – este egal cu durata perioadei de calcul. jN

jjtN∑

=1

In scopul simplificării notaţiilor indicele j este omis în cele ce urmează. Cu toate acestea, atunci când se aplica împartirea în perioade de încălzire calculul se efectuează pentru fiecare perioada de încălzire. Pentru calculul coeficientului H a se vedea subcapitolul III.1.4. 5.

III.1.6.7 Calculul aporturilor de căldură , Qg

Aporturile totale de căldură la interiorul unei clădiri sau încăperi, Qg, se determina cu relaţia III.1.18.

61


Spre deosebire de calculul pentru clădiri rezidenţiale aporturile de la surse interne pentru clădirile terţiare se determina ţinând cont de numărul de surse interioare si puterea lor, de aporturile de la iluminat dar si de aporturile de la ocupanţi in funcţie de numărul de ore de ocupare. III.1.6.8. Determinarea factorului de utilizare ,η A se vedea paragraful III.1.4.7. cu precizarea ca se utilizează tabelul III.1.7. in locul tabelului III.1.9. se foloseşte tabelul III.1.19. Tabelul III.1.19 – Valori ale parametrului numeric a0 şi ale constantei de timp de referinţa τ0

Tipul clădirii a0 τ0 [h]

I

Clădiri încălzite continuu (mai mult de 12 h pe zi), precum hoteluri, spitale, cămine şi penitenciare: Metoda de calcul lunar

1 15

Metoda de calcul sezonier 0,8 30

II Clădiri încălzite numai în timpul zilei (mai puţin de 12 h pe zi), precum clădiri destinate educaţiei, birouri, clădiri pentru conferinţe şi comerciale

0,8 70

III.1.6.9.Necesar de energie pentru încălzire, Qh A se vedea paragraful III.1.4.8. III.1.6.10.Pierderi de energie prin sistemul de transmisie, Qem A se vedea paragraful III.1.4.9.

III.1.6.11.Pierderi de energie prin sistemul de distribuţie, Qd



A se vedea paragraful III.1.4.11. III.1.6.13.Consum total de energie pentru încălzire Qfh A se vedea paragraful III.1.4.12.

62


III.1.7. Schema de calcul pentru clădiri terţiare alimentate de la surse proprii

Regimul de ocupare pentru astfel de clădiri este considerat intermitent, cu furnizare intermitentă, iar modelul de calcul este simplificat şi permanent.






III.1.7.3. Determinarea parametrilor climatici (t, θe, Ij), (SR 4839), A se vedea subcapitolul III.1.4.3. III.1.7.4. Temperaturi de calcul, (θi, θu, θiad) A se vedea subcapitolul III.1.6.4. III.1.7.5. Determinarea programului de funcţionare (t) A se vedea subcapitolul III.1.6.5. III.1.7.6. Calculul pierderilor de energie ale clădirii , QL A se vedea subcapitolul III.1.6.6. III.1.7.7 Calculul aporturilor de căldură , Qg A se vedea subcapitolul III.1.6.7. III.1.7.8. Determinarea factorului de utilizare ,η A se vedea subcapitolul III.1.6.8. III.1.7.9.Necesar de energie pentru încălzire, Qh A se vedea paragraful III.1.4.8. III.1.7.10.Pierderi de energie prin sistemul de transmisie, Qem A se vedea paragraful III.1.4.9.

III.1.711.Pierderi de energi

Scheme logice pentru determinarea performanţei energetice ... · gaze de ardere - tuburi radiante...

Documents

Transcript of Scheme logice pentru determinarea performanţei energetice ... · gaze de ardere - tuburi radiante...