Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V.
Расчетная база и предельные условия для
энергетической оценки жилых зданий
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 1
Содержание
• Нормы
• Понятия, Параметры
• Метод расчетов
• Строительно-технические аспекты
• Оценка систем оборудования
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 2
Нормы
DIN EN 832 Теплотехнические Характеристики Зданий –
Расчет потребления энергии на отопление; Жилые здания;
Немецкая редакция EN 832:1998
В комбинации с
DIN V 4108-6 Тепловая защита и Экономия энергии в зданиях –
Расчет годичного потребления тепла и энергии на отопление
DIN V 4701- Энергетическая оценка отопительных и вентиляционных
приборов –
Часть 10: Отопление, Нагрев питьевой воды, Вентиляция
Часть 12: Теплогенератор и нагрев воды
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 3
Понятия, Параметры
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 4
Потребление тепла на отопление QH
H
T
Q
s
Q
i
H
V
Q
h
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 5
Потребление тепла на нагрев воды Qw
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 6
Потребление конечной энергии QE
H
T
Q
w
Q
s
Q
i
H
V
Q
h
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 7
Составляющие баланса потребления
первичной энергии
Endenergie Primärenergie
Nutzung Transport Umwandlung Gewinnung
STROMFOSSIL
H
T
Q
w
Q
s
Q
i
H
V
Q
h
= Heizenergie
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 8
Методы расчета
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 9
Первичное потребление энергии
Расчеты по DIN V 4108-6 и DIN V 4701-10
QP = (Qh + Qw) * eP
QP Первичное потребление энергии
Qh Потребление тепла на отопление
Qw Потребление тепла на нагрев воды
eP Значение затраты оборудования
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 10
Годичное потребление тепла на отопление
Расчеты по DIN V 4108-6 и DIN V 4701-10
Qh = Ql -  * Qg
Qh Потребление тепла на отопление
Ql Теплопотери (передача и вентиляция)
Qg Выигрыши тепла (солнечные и внутренние)
 Коэффициент использования выигрышей тепла
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 11
Значения затрат оборудования eP
Значение затрат оборудования по DIN V 4701-10 описывает
зависимость между использованием и затратами :
Использование: - Более теплое помещение
Затраты: - Добыча энергоносителя, при необходимости очистка
- Транспортировка к зданию (мазут или газовый баллон)
- Переработка энергоносителя в тепло
(отопительный котел в подвале)
- Распределение и передача в помещение
(Система труб и радиаторы)
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 12
Строительно-технические аспекты
• Теплопотери при передаче
• Тепловые мосты
• Герметичность/ Воздухообмен
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 13
Потери тепла при передаче
Потери тепла при передаче
HT = Σ(Fx,i * Ui * Ai) + DUWB * Ages
Fx Корректировочный коэффициент температуры
U Коэффициент теплопередачи (U-Wert)
A Площадь строительного элемента
DUWB Корректировочный коэффициент тепловых мостов
Ages Общая теплопередающая Поверхность
(Площадь термического конверта зданияe)
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 14
Тепловые потери при передаче
Коэффициент корректировки тепловых мостов
DUWB = 0,10 W/(m²K) Без подтверждения
DUWB = 0,05 W/(m²K) С подтверждением по DIN 4108 Bbl. 2
DUWB = 0,15 W/(m²K) при >50% внутренней изоляции внешней стены с
прилегающим монолитным бетонным перекрытием
DUWB = Детальное подтверждение
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 15
Специфические потери тепла при передаче
HT´ специфические потери тепла зависимые от поверхности
теплообмена
HT Специфические потери тепла при передаче
Ages Общие теплопередающие внешние поверхности
Требования к энергетическому качеству конверта здания для
строящихся зданий
Потери тепла при передаче
ges
T
T
A
H
H '
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 16
Герметичность
Воздухообмен
• С ростом герметичности снижается неконтролируемый
воздухообмен
• При измерительно-технической проверке герметичности (тесте на
герметичность) снижается установленная скорость воздухообмена
 n50-Wert < 3,0 при природной вентиляции
 n50-Wert < 1,5 при механической вентиляции
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 17
Измерение герметичности
Принцип функционирования Измерения
„Дверным компрессором“
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 18
Скорость воздухообмена
В соответствии с DIN V 4108-6 и DIN V 4701-10
• n = 0,7 h-1 Стандартное значение
• n = 0,6 h-1 При проверке герметичности
• n = 1,0 h-1 В существующих зданиях с очевидной негерметичностью
• n = 0,55 h-1 В устройствах отводящих воздух при проверке герметичности
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V.
Оценка систем оборудования
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 20
Коэффициенты первичной энергии fp
Энергоноситель Коэффициент
первичной энергии
(возобновляемый)
Горючие материалы Мазут (жидкое топливо) EL 1,1
Природный газ H 1,1
Сжиженный газ 1,1
Каменный уголь 1,1
Бурый уголь 1,2
Древесина 0,2
Централизованное
отопление с ТЭЦ
Ископаемые материалы 0,7
Возобновляемые материалы 0
Централизованное
отопление с котельной
Ископаемые материалы 1,3
Возобновляемые материалы 0,1
Электричество Электро-кобинированный 2,6
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 21
Затраты оборудования eP
Übergabe Verteilung SpeicherungErzeugung
Wär meWär meWär me
Hilfsener gie
Wär me Wär me-
ener gie
Str om
Pr imär -
ener gie
Pr imär ener gie-
umwandlung
WärmeerzeugerPufferspeicherVerteilleitung
Gas,Öl
Str om,Holz
Nah-/
Fer nwär me
Bedarfsentwicklung
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 22
Потребление первичной энергии в
соответствии с DIN V 4108-6 и DIN V 4701-10
• Составление баланса для оборудования (DIN V 4701 Часть 10)
 Метод диаграмм
 Метод таблиц
 Детальный метод
• Существующие устройства:
 в соответствии с DIN V 4701-12 и PAS 1027
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 23
Затраты оборудования
Метод диаграмм согласно DIN V 4701-10
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 24
Затраты оборудования
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2
2,1
2,2
2,3
beheizte Nutzfläche in m²
Anlagenaufwandszahl
100 200 300 400 600 1.000 2.000 3.000 4.000 6.000800 10.000
qh = 40 kWh/(m²a)
qh = 50 kWh/(m²a)
qh = 60 kWh/(m²a)
qh = 70 kWh/(m²a)
qh = 80 kWh/(m²a)
qh = 90 kWh/(m²a)
90
40
Anwendungsbeispiel:
AN= 200 m2
qh= 60 kWh/(m2a)
eP =1,57
qP =(60+12,5) x 1,57
=113,8 kWh/(m2a)
Пример для метода диаграмм в соответствии с DIN V 4701-10
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 25
Затраты оборудования
Метод таблиц по DIN V 4701-10
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 26
Затраты оборудования
DIN V 4701-10 Таблица-приложение
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 27
Затраты оборудования
DIN V 4701-10 Приложение (для новых зданий)
Входные параметры диаграммы
• Годичное потребление тепла на отопление
• Отапливаемая полезная площадь
Выходные данные
• Годичное потребление первичной энергии
Определяемые значения
• Потребление конечной энергии
• Затраты оборудования
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 28
Старые здания согласно DIN V 4701-12 / PAS
1027
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 29
Оценка согласно DIN V 18599
 С вступления в силу EnEV 2009 альтернативно возможен
 Составление баланса шаг за шагом
 Более сложный, более точный, для старых и для новых зданий
 Метод диаграмм, Метод таблиц и затраты оборудования не
рассматриваются
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V.
Климатические данные
Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 31
Стандартные климатические данные для
баланса отопительного периода
Энергетический стандарт здания
Теплопотери, зависимые от температуры и полезной
площади*
h = HT + HV =
AN
<1 1…2 >2 W/m²K
Стандартный климат для Германии
Предельная отопительная температура θHG = 10 12 15 °C
Длительность отопительного периода tHP = 185 220 275 d/a
Количество градусо-дней по DIN 4108-6 (für θi = 19 °C) Gt = 2900 3300 3600 Kd/a
Соответствует индексу градусо-дней FGt = 69,6 79,2 86,4 kKh/a
При учете ночного снижения (Округленно) ƒNA · FGT = 0,95 · FGT = 66 75 82 kKh/a
Суммарное излучение в отопительный период
Горизонтально Gs, HP (H) = 225 455 745 kWh/(m²a)
Юг Gs, HP (S) = 270 410 584 kWh/(m²a)
Юго-восток / Юго-запад Gs, HP (SO/SW) = 225 375 565 kWh/(m²a)
Восток/ Запад Gs, HP (O/W) = 155 300 480 kWh/(m²a)
Северо-восток/ Северо-запад Gs, HP (NO/NW) = 100 215 400 kWh/(m²a)
Север Gs, HP (N) = 100 185 295 kWh/(m²a)
Пояснение:
Промежуточные значения могут быть интерполированы. В качестве отправной точки для линейной интерполяции тремя столбцами могут использоваться
значения h = 0,7 / 1,5 / 3,0 W/(m²K)
Если здание имеет h < 0,7 или h > 3,0 W/(m²K), то для климатических данным следует применять h < 0,7 bzw. h > 3,0 W/(m²K)
*) для θi = 19 °C; qi = 5 W/m² и средняя солнечная нагрузка.

Расчетная база и предельные условия для энергетической оценки жилых зданий

  • 1.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. Расчетная база и предельные условия для энергетической оценки жилых зданий
  • 2.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 1 Содержание • Нормы • Понятия, Параметры • Метод расчетов • Строительно-технические аспекты • Оценка систем оборудования
  • 3.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 2 Нормы DIN EN 832 Теплотехнические Характеристики Зданий – Расчет потребления энергии на отопление; Жилые здания; Немецкая редакция EN 832:1998 В комбинации с DIN V 4108-6 Тепловая защита и Экономия энергии в зданиях – Расчет годичного потребления тепла и энергии на отопление DIN V 4701- Энергетическая оценка отопительных и вентиляционных приборов – Часть 10: Отопление, Нагрев питьевой воды, Вентиляция Часть 12: Теплогенератор и нагрев воды
  • 4.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 3 Понятия, Параметры
  • 5.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 4 Потребление тепла на отопление QH H T Q s Q i H V Q h
  • 6.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 5 Потребление тепла на нагрев воды Qw
  • 7.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 6 Потребление конечной энергии QE H T Q w Q s Q i H V Q h
  • 8.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 7 Составляющие баланса потребления первичной энергии Endenergie Primärenergie Nutzung Transport Umwandlung Gewinnung STROMFOSSIL H T Q w Q s Q i H V Q h = Heizenergie
  • 9.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 8 Методы расчета
  • 10.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 9 Первичное потребление энергии Расчеты по DIN V 4108-6 и DIN V 4701-10 QP = (Qh + Qw) * eP QP Первичное потребление энергии Qh Потребление тепла на отопление Qw Потребление тепла на нагрев воды eP Значение затраты оборудования
  • 11.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 10 Годичное потребление тепла на отопление Расчеты по DIN V 4108-6 и DIN V 4701-10 Qh = Ql -  * Qg Qh Потребление тепла на отопление Ql Теплопотери (передача и вентиляция) Qg Выигрыши тепла (солнечные и внутренние)  Коэффициент использования выигрышей тепла
  • 12.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 11 Значения затрат оборудования eP Значение затрат оборудования по DIN V 4701-10 описывает зависимость между использованием и затратами : Использование: - Более теплое помещение Затраты: - Добыча энергоносителя, при необходимости очистка - Транспортировка к зданию (мазут или газовый баллон) - Переработка энергоносителя в тепло (отопительный котел в подвале) - Распределение и передача в помещение (Система труб и радиаторы)
  • 13.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 12 Строительно-технические аспекты • Теплопотери при передаче • Тепловые мосты • Герметичность/ Воздухообмен
  • 14.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 13 Потери тепла при передаче Потери тепла при передаче HT = Σ(Fx,i * Ui * Ai) + DUWB * Ages Fx Корректировочный коэффициент температуры U Коэффициент теплопередачи (U-Wert) A Площадь строительного элемента DUWB Корректировочный коэффициент тепловых мостов Ages Общая теплопередающая Поверхность (Площадь термического конверта зданияe)
  • 15.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 14 Тепловые потери при передаче Коэффициент корректировки тепловых мостов DUWB = 0,10 W/(m²K) Без подтверждения DUWB = 0,05 W/(m²K) С подтверждением по DIN 4108 Bbl. 2 DUWB = 0,15 W/(m²K) при >50% внутренней изоляции внешней стены с прилегающим монолитным бетонным перекрытием DUWB = Детальное подтверждение
  • 16.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 15 Специфические потери тепла при передаче HT´ специфические потери тепла зависимые от поверхности теплообмена HT Специфические потери тепла при передаче Ages Общие теплопередающие внешние поверхности Требования к энергетическому качеству конверта здания для строящихся зданий Потери тепла при передаче ges T T A H H '
  • 17.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 16 Герметичность Воздухообмен • С ростом герметичности снижается неконтролируемый воздухообмен • При измерительно-технической проверке герметичности (тесте на герметичность) снижается установленная скорость воздухообмена  n50-Wert < 3,0 при природной вентиляции  n50-Wert < 1,5 при механической вентиляции
  • 18.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 17 Измерение герметичности Принцип функционирования Измерения „Дверным компрессором“
  • 19.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 18 Скорость воздухообмена В соответствии с DIN V 4108-6 и DIN V 4701-10 • n = 0,7 h-1 Стандартное значение • n = 0,6 h-1 При проверке герметичности • n = 1,0 h-1 В существующих зданиях с очевидной негерметичностью • n = 0,55 h-1 В устройствах отводящих воздух при проверке герметичности
  • 20.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. Оценка систем оборудования
  • 21.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 20 Коэффициенты первичной энергии fp Энергоноситель Коэффициент первичной энергии (возобновляемый) Горючие материалы Мазут (жидкое топливо) EL 1,1 Природный газ H 1,1 Сжиженный газ 1,1 Каменный уголь 1,1 Бурый уголь 1,2 Древесина 0,2 Централизованное отопление с ТЭЦ Ископаемые материалы 0,7 Возобновляемые материалы 0 Централизованное отопление с котельной Ископаемые материалы 1,3 Возобновляемые материалы 0,1 Электричество Электро-кобинированный 2,6
  • 22.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 21 Затраты оборудования eP Übergabe Verteilung SpeicherungErzeugung Wär meWär meWär me Hilfsener gie Wär me Wär me- ener gie Str om Pr imär - ener gie Pr imär ener gie- umwandlung WärmeerzeugerPufferspeicherVerteilleitung Gas,Öl Str om,Holz Nah-/ Fer nwär me Bedarfsentwicklung
  • 23.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 22 Потребление первичной энергии в соответствии с DIN V 4108-6 и DIN V 4701-10 • Составление баланса для оборудования (DIN V 4701 Часть 10)  Метод диаграмм  Метод таблиц  Детальный метод • Существующие устройства:  в соответствии с DIN V 4701-12 и PAS 1027
  • 24.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 23 Затраты оборудования Метод диаграмм согласно DIN V 4701-10
  • 25.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 24 Затраты оборудования 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1 2,2 2,3 beheizte Nutzfläche in m² Anlagenaufwandszahl 100 200 300 400 600 1.000 2.000 3.000 4.000 6.000800 10.000 qh = 40 kWh/(m²a) qh = 50 kWh/(m²a) qh = 60 kWh/(m²a) qh = 70 kWh/(m²a) qh = 80 kWh/(m²a) qh = 90 kWh/(m²a) 90 40 Anwendungsbeispiel: AN= 200 m2 qh= 60 kWh/(m2a) eP =1,57 qP =(60+12,5) x 1,57 =113,8 kWh/(m2a) Пример для метода диаграмм в соответствии с DIN V 4701-10
  • 26.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 25 Затраты оборудования Метод таблиц по DIN V 4701-10
  • 27.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 26 Затраты оборудования DIN V 4701-10 Таблица-приложение
  • 28.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 27 Затраты оборудования DIN V 4701-10 Приложение (для новых зданий) Входные параметры диаграммы • Годичное потребление тепла на отопление • Отапливаемая полезная площадь Выходные данные • Годичное потребление первичной энергии Определяемые значения • Потребление конечной энергии • Затраты оборудования
  • 29.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 28 Старые здания согласно DIN V 4701-12 / PAS 1027
  • 30.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 29 Оценка согласно DIN V 18599  С вступления в силу EnEV 2009 альтернативно возможен  Составление баланса шаг за шагом  Более сложный, более точный, для старых и для новых зданий  Метод диаграмм, Метод таблиц и затраты оборудования не рассматриваются
  • 31.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. Климатические данные
  • 32.
    Zentrum für UmweltbewusstesBauen e.V. 31 Стандартные климатические данные для баланса отопительного периода Энергетический стандарт здания Теплопотери, зависимые от температуры и полезной площади* h = HT + HV = AN <1 1…2 >2 W/m²K Стандартный климат для Германии Предельная отопительная температура θHG = 10 12 15 °C Длительность отопительного периода tHP = 185 220 275 d/a Количество градусо-дней по DIN 4108-6 (für θi = 19 °C) Gt = 2900 3300 3600 Kd/a Соответствует индексу градусо-дней FGt = 69,6 79,2 86,4 kKh/a При учете ночного снижения (Округленно) ƒNA · FGT = 0,95 · FGT = 66 75 82 kKh/a Суммарное излучение в отопительный период Горизонтально Gs, HP (H) = 225 455 745 kWh/(m²a) Юг Gs, HP (S) = 270 410 584 kWh/(m²a) Юго-восток / Юго-запад Gs, HP (SO/SW) = 225 375 565 kWh/(m²a) Восток/ Запад Gs, HP (O/W) = 155 300 480 kWh/(m²a) Северо-восток/ Северо-запад Gs, HP (NO/NW) = 100 215 400 kWh/(m²a) Север Gs, HP (N) = 100 185 295 kWh/(m²a) Пояснение: Промежуточные значения могут быть интерполированы. В качестве отправной точки для линейной интерполяции тремя столбцами могут использоваться значения h = 0,7 / 1,5 / 3,0 W/(m²K) Если здание имеет h < 0,7 или h > 3,0 W/(m²K), то для климатических данным следует применять h < 0,7 bzw. h > 3,0 W/(m²K) *) для θi = 19 °C; qi = 5 W/m² и средняя солнечная нагрузка.