├────────────────┼───────────────────────────────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┤ │Reglare │eta(c) = K - [0,6 * g * gamma(u)] │ K = 1 │ K = 0,98 │ K = 0,94 │ │centralizata │ │ │ │ │ ├────────────────┼───────────────────────────────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┤ │ │Reglare tot-nimic (on-off) cu histerezis │ 0,94 │ 0,92 │ 0,88 │ │ ├───────────────────────────────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┤ │Reglare locala │Reglare proportionala (banda proportionala 1°C)│ 0,98 │ 0,96 │ 0,92 │ │ ├───────────────────────────────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┤ │ │Reglare proportionala (banda proportionala 2°C)│ 0,96 │ 0,94 │ 0,90 │ ├────────────────┼───────────────────────────────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┤ │Reglare locala +│Reglare tot-nimic (on-off) cu histerezis │ 0,97 │ 0,95 │ 0,93 │ │reglarea ├───────────────────────────────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┤ │temperaturii │Reglare proportionala (banda proportionala 1°C)│ 0,99 │ 0,98 │ 0,96 │ │agentului termic├───────────────────────────────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┤ │distribuit │Reglare proportionala (banda proportionala 2°C)│ 0,98 │ 0,97 │ 0,95 │ ├────────────────┼───────────────────────────────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┤ │ │Reglare tot-nimic (on-off) cu histerezis │ 0,93 │ 0,91 │ 0,87 │ │ ├───────────────────────────────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┤ │Reglare zonala │Reglare proportionala (banda proportionala 1°C)│ 0,97 │ 0,96 │ 0,92 │ │ ├───────────────────────────────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┤ │ │Reglare proportionala (banda proportionala 2°C)│ 0,95 │ 0,93 │ 0,89 │ ├────────────────┼───────────────────────────────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┤ │Reglare zonala +│Reglare tot-nimic (on-off) cu histerezis │ 0,96 │ 0,94 │ 0,92 │ │reglarea ├───────────────────────────────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┤ │temperaturii │Reglare proportionala (banda proportionala 1°C)│ 0,98 │ 0,97 │ 0,95 │ │agentului termic├───────────────────────────────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┤ │distribuit │Reglare proportionala (banda proportionala 2°C)│ 0,97 │ 0,96 │ 0,94 │ ├────────────────┴───────────────────────────────────────────────┴───────────┴───────────┴───────────┤ │Valorile indicate sunt valabile pentru incaperi cu temperatura constanta sau pentru sisteme de │ │incalzire setate in regimul de functionare pe timp de noapte. In cazul incalzirii intermitente fara │
\n│utilizarea unui dispozitiv de optimizare, valorile din tabel se micsoreaza cu 0,02. Daca exista │ │dispozitiv de optimizare valorile indicate sunt valabile fara nici o modificare. │ └────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ Anexa II.1.C Factorul de performanta energetica Tabelul C1 contine valorile factorului de performanta energetica pentru sistemul de transmisie a caldurii. Se tine cont de procesul de reglare, tipul corpurilor de incalzire si tipul dispozitivelor de reglare. In acelasi tabel sunt indicate pierderile de caldura suplimentare, pe mp ca urmare a procesului de transmisie a caldurii. Valorile indicate au fost calculate in ipoteza unei distributii uniforme a temperaturii interioare si pentru un raport g, intre aporturile termice (interioare si exterioare) si pierderile de caldura, de 0,5.
\nTabel C1: Factorul de performanta energetica pentru reglarea transmisiei de caldura ┌───────────┬────────────────────────────────────┬─────────────────────────────────────────┬─────────┐ │Sistemul de│ Sistemul de reglare │ Factorul de performanta energetica, │Pierderi │ │ incalzire │ │ e(c,e) │ de │ ├───────────┴────────────────────────────────────┼─────────────────────────────────────────┤ caldura │ │ │ Necesarul de caldura, q(h,H), │q(H,ce), │ │ │ in kWh/mp an │ in │ ├────────────────────────────────────────────────┼──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┤kWh/mp an│ │ │ 40 │ 50 │ 60 │ 70 │ 80 │ 90 │ │ ├────────────────────────────────────────────────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴─────────┤ │Incalzire cu apa calda │ ├──────────┬─────────┬───────────────────────────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬─────────┤ │ │ │Robinet termostatic pentru │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │reglare proportionala cu │ 1,08 │ 1,07 │ 1,06 │ 1,05 │ 1,04 │ 1,04 │ 3,3 │ │ │ │banda de 2°C │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ ├───────────────────────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────────┤ │ │pe perete│Idem, 1°C │ 1,03 │ 1,02 │ 1,02 │ 1,02 │ 1,01 │ 1,01 │ 1,1 │ │ │exterior ├───────────────────────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────────┤ │Radiatoare│ │Reglare electronica │ 1,02 │ 1,01 │ 1,01 │ 1,01 │ 1,01 │ 1,01 │ 0,7 │ │ │ ├───────────────────────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────────┤ │ │ │Reglare electronica │ 1,01 │ 1,01 │ 1,01 │ 1,01 │ 1,0 │ 1,0 │ 0,4 │ │ │ │optimizata │ │ │ │ │ │ │ │ │ ├─────────┼───────────────────────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────────┤ │ │pe perete│Se adauga la valorile │+0,03 │+0,02 │+0,02 │+0,02 │+0,01 │+0,01 │q(ce)+1,1│ │ │interior │precedente: │ │ │ │ │ │ │ │ ├──────────┴─────────┼───────────────────────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────────┤ │ │Reglare on-off locala, │ 1,08 │ 1,07 │ 1,06 │ 1,05 │ 1,04 │ 1,04 │ 3,3 │ │ │banda de reglare 2°C │ │ │ │ │ │ │ │ │ ├───────────────────────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────────┤ │Elemente de │Reglare on-off locala, │ 1,03 │ 1,02 │ 1,02 │ 1,02 │ 1,01 │ 1,01 │ 1,1 │ │incalzire inglobate │banda de reglare 0,5°C │ │ │ │ │ │ │ │ │in elementele de ├───────────────────────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────────┤ │constructie │Reglare electronica │ 1,02 │ 1,01 │ 1,01 │ 1,01 │ 1,01 │ 1,01 │ 0,7 │ │ ├───────────────────────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────────┤ │ │Reglare electronica │ 1,01 │ 1,01 │ 1,01 │ 1,01 │ 1,0 │ 1,0 │ 0,4 │
\n│ │optimizata │ │ │ │ │ │ │ │ ├────────────────────┴───────────────────────────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴─────────┤ │ Incalzire electrica │ ├──────────┬──────────┬──────────────────────────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬─────────┤ │ │Pe perete │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │exterior, │ │ 1,02 │ 1,01 │ 1,01 │ 1,01 │ 1,01 │ 1,01 │ 0,7 │ │ │incalzire │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │directa │Reglare locala │ │ │ │ │ │ │ │ │Radiatoare├──────────┤ ├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────────┤ │ │Pe perete │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │exterior, │ │ 1,11 │ 1,09 │ 1,07 │ 1,06 │ 1,06 │ 1,05 │ 4,4 │ │ │acumulare │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ ├──────────┼──────────────────────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────────┤ │ │Pe perete │Se adauga la valorile │+0,03 │+0,02 │+0,02 │+0,02 │+0,01 │+0,01 │q(ce)+1,1│ │ │interior │precedente: │ │ │ │ │ │ │ │ └──────────┴──────────┴──────────────────────────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴─────────┘ Ipoteze considerate la determinarea valorilor din tabelul C1: – incalzirea este continua, nu intermitenta; ... – radiatoare: cu inertie mica, alimentate cu apa calda avand temperatura de maxim 75°C si o cadere de temperatura de 12-20 K; ... – incalzirea de pardoseala: montare uscata sau umeda, spatiul (incaperea) de sub pardoseala fiind incalzit(a); ... – incalzire electrica cu stocare de caldura. ...
\nAnexa II.1.D Calculul tabelar al pierderilor de caldura anuale ale sistemului de distributie a caldurii Calculul tabelar se bazeaza pe urmatoarele ipoteze: – incarcarea medie a sistemului de distributie β = 0,4 ... – numarul anual de ore de incalzire = 5000 ... – lungimea zonei depinde de suprafata incalzita, astfel: L = 11,4 + 0,0059 * A(N) ... – latimea zonei depinde de suprafata incalzita, astfel: B = 2,72 * ln[A(N)] + 6,62 ... – numarul de niveluri a zonei: n(G) = A(N)/(L * B) ... – A - aria zonei [mp] ... – Valoarea U pentru partea orizontala a distributiei in spatii neincalzite, U = 0,2 W/mK ... – Valoarea U pentru coloane si racorduri in spatii incalzite, U = 0,255 W/mK ... – Coloanele sunt in interiorul zonei ... – Distributia este bitubulara ...
\nTabel D.1. Pierderi de caldura anuale ale sistemelor de distributie *Font 9* ┌───────────┬───────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ │ Pierderi de caldura anuale (5000 ore incalzire) │ │ │ la temperatura de calcul [kWh/an] │ ├───────────┼─────────────────┬─────────────────┬─────────────────┬─────────────────┤ │Suprafata │ 90/70°C │ 70/55°C │ 55/45°C │ 35/28°C │ │incalzita │ │ │ │ │ ├───────────┼────────┬────────┼────────┬────────┼────────┬────────┼────────┬────────┤ │ A [mp] │Sp. nein│Sp. inc │Sp. nein│Sp. inc │Sp. nein│Sp. inc │Sp. nein│Sp. inc │ │ │ Q(d,u) │ Q(d,r) │ Q(d,u) │ Q(d,r) │ Q(d,u) │ Q(d,r) │ Q(d,u) │ Q(d,r) │ ├───────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┤ │ 100 │ 1133 │ 2375 │ 865 │ 1681 │ 674 │ 1187 │ 388 │ 446 │ ├───────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┤ │ 150 │ 1265 │ 3562 │ 966 │ 2522 │ 753 │ 1781 │ 433 │ 669 │ ├───────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┤ │ 200 │ 1383 │ 4749 │ 1056 │ 3363 │ 823 │ 2375 │ 473 │ 893 │ ├───────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┤ │ 300 │ 1592 │ 7124 │ 1216 │ 5044 │ 948 │ 3562 │ 545 │ 1339 │ ├───────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┤ │ 400 │ 1783 │ 9499 │ 1362 │ 6726 │ 1061 │ 4749 │ 611 │ 1785 │ ├───────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┤ │ 500 │ 1964 │ 11873 │ 1499 │ 8407 │ 1169 │ 5937 │ 672 │ 2231 │ ├───────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┤ │ 600 │ 2138 │ 14248 │ 1632 │ 10088 │ 1272 │ 7124 │ 732 │ 2678 │ ├───────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┤ │ 700 │ 2308 │ 16623 │ 1762 │ 11770 │ 1373 │ 8311 │ 790 │ 3124 │ ├───────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┤ │ 800 │ 2475 │ 18998 │ 1890 │ 13451 │ 1473 │ 9499 │ 847 │ 3570 │ ├───────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┤ │ 900 │ 2641 │ 21372 │ 2016 │ 15133 │ 1572 │ 10686 │ 904 │ 4016 │ ├───────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┤ │ 1000 │ 2805 │ 23747 │ 2142 │ 16814 │ 1669 │ 11873 │ 961 │ 4463 │ └───────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┘ Obs. Pentru un numar de ore de incalzire diferit de 5000, valorile se corecteaza cu un factor: f = Nr. ore/5000.
\nAnexa II.1.E Factori de corectie pentru calculul sarcinii hidrodinamice 1.
\nFactorul de corectie pentru corelarea temperaturii agentului termic in functie de variatia temperaturii exterioare f(V) ...
\nFigura E.1. Factorul de corectie f(v) pentru sistemele cu posibilitate de corelare a temperaturii agentului termic in functie de variatia temperaturii exterioare: f(v) = 1 pentru sisteme fara posibilitate de corelare a temperaturii agentului termic in functie de variatia temperaturii exterioare (adica temperatura constanta a agentului termic) sau temperatura mai ridicata decat cea necesara, a se vedea fig. E.1.
\n2.
\nFactorul de corectie corespunzator sistemului de conducte f(Sch) ... f(Sch) = 1 pentru sistem de conducte bitubular cu distributie orizontala pe fiecare nivel f(Sch) a se consulta tabelul E.1 pentru alte tipuri de configuratii inclusiv cele \"in forma de stea\".
\nPentru sistem monofilar factorul de corectie este dat de: - f(Sch) = 8,6 * m + 0,7 cu - m raportul intre debitul de agent termic din corpul de incalzire in raport cu debitul total din circuit [%] 3.
\nFactor de corectie pentru dimensionarea suprafetelor de incalzire f(A) ... f(A) = 1 pentru dimensionare in functie de sarcina termica calculata (necesarul termic) f(A) = 0,96 in cazul unei supradimensionari a suprafetelor de incalzire 4.
\nFactor de corectie pentru echilibrarea hidraulica a sistemului de distributie a caldurii f(Ab) ... f(Ab) = 1 pentru sisteme echilibrate din punct de vedere hidraulic f(Ab) = 1,25 pentru sisteme ne-echilibrate din punct de vedere hidraulic 5.
\nFactorul de pierderi ...
\nPentru a lua in considerare functionarea sistemului la sarcini partiale si reglarea functionarii sistemului in scopul optimizarii performantelor sistemului de pompare a agentului termic se aplica urmatoarea relatie e(d,e) = f(eta) * f(TL) * f(Ausl) * f(R) unde f(eta) - factor de corectie al randamentului [-] f(TL) - factor de corectie pentru sarcina partiala [-] f(Ausl) - factor de corectie pentru alegerea punctului de functionare [-] f(R) - factor de corectie pentru reglarea furnizarii caldurii [-] Cu acesti 4 factori, factorul de pierderi ia in considerare cele mai importante influente asupra necesarului de energie - dimensiunile conductelor de transport, randamentul pompei, sarcina partiala si posibilitatea reglarii furnizarii caldurii (figura E.2).
\nFigura E.2. Corelatia dintre factorii de corectie 5.1.
\nFactorul de corectie al randamentului f(eta) ...
\nFactorul de corectie pentru randament este dat de relatia intre valoarea puterii de referinta in punctul de functionare si pierderea de sarcina calculata in regimul nominal.
\nP(pumpe,ref) f(eta) = ------------ P(hydr) Puterea de referinta se calculeaza prin relatia liniarizata: ┌ ┐0,5 │ 200 │ P(pumpe,ref) = P(hydr) (1,25 + │ -------- │) │ P(hydr) │ └ ┘ 5.2.
\nFactorul de corectie pentru sarcini partiale f(TL) ...
\nAcest factor ia in considerare imposibilitatea reglarii functionarii pompei adica modificarea randamentului la sarcini partiale.
\nFigura E.3 arata ca factorul de corectie pentru sarcini partiale de functionare depinde de sarcina medie in sistemul de distributie.
\nFigura E.3. Factor de corectie pentru sarcini partiale 5.3.
\nFactorul de corectie pentru alegerea punctului de functionare, f(Ausl) ...
\nFactorul de corectie ia in considerare valoarea puterii pompei reale. Abaterea fata de puterea de referinta a pompei se calculeaza astfel:
\nP(pump) f(Ausl) = ----------- P(pump,ref) unde P(pump) - puterea reala a pompei [W] P(pump,ref) - puterea de referinta [W] 5.4.
\nFactor de corectie pentru reglarea pompei f(R) ... f(R) = 1 - pompe nereglabile f(R) - pompe cu turatie variabila (a se vedea figura E.4) Figura E.4 Factor de corectie pentru pompe cu turatie variabila 6.
\nFunctionarea cu intermitenta a pompelor ...
\nIn furnizarea cu intermitenta a caldurii exista trei moduri de functionare (figura E.5): – functionare la debit minim (set back mode) ... – functionare la debit maxim (boost mode) ... – mod de functionare normal ...
\nFigura E.5. Functionarea cu intermitenta Necesarul de energie electrica pentru cele trei moduri de functionare este dat de suma energiilor pe fiecare faza de functionare:
\nW(d,e) = W(d,e,reg) + W(d,e,seth) + W(d,e,boost) In modul de functionare normal, reglarea prin intermitenta este pusa in evidenta printr-un factor de timp:
\nW(d,e,reg) = α(r) * W(d,hy dr) * e(d,e) In modul de functionare cu debit minim (set back) este necesar a se distinge intre: > modul \"oprit\"
\nIn acest mod de functionare cererea de energie este nula.
\nW(d,e,seth) = 0 > setarea temperaturii agentului termic si viteza minima a pompei Cand pompa functioneaza cu viteza minima puterea este aproape o valoare constanta si se presupune ca:
\nP(pump,seth) = 0,3 * P(pump,max) Energia electrica in acest mod este:
\nP(pump,seth) W(d,e,seth) = α(seth) * ------------ t(H) 1000 > setarea temperaturii agentului termic In cazul existentei robinetelor termostatice la corpurile de incalzire acestea vor actiona in sensul cresterii debitului pentru compensarea unei temperaturi mai scazute. Cererea de energie la debit minim (pentru modul set back) poate fi calculata ca pentru modul normal de functionare. Factorul de corectie pentru reglarea pompei este (figura E.4) f(R) = 1 pentru cazul in care reglarea se face in bucla inchisa (temperatura interioara este setata la o valoare constanta).
\nCat timp pompa lucreaza in modul cu debit maxim (boost), puterea pompei P(boost) este egala cu puterea pompei in regimul de calcul P(pump).
\nCererea de energie electrica in modul cu debit maxim (boost) este luata in considerare de factorul alpha(b) care depinde de timpul de functionare in acest mod din perioada de incalzire. Cererea de energie electrica este:
\nP(pump,boost) W(d,e,boost) = α(b) * --------------- * t(H) 1000 Factorii de timp se calculeaza cu relatiile ce iau in calcul perioadele de functionare in modurile respective: – factorul alpha(r) corespondent modului normal de functionare pe o perioada de timp t(r) ca numar de ore din timpul t(p) (perioada de timp poate fi zi, saptamana, luna din an): ... t(R) α(R) = ---- t(P) – factorul de functionare cu debit maxim (boost) alpha(b) este in functie de numarul de ore de functionare in acest mod din perioada totala de incalzire ... t(boost) α(R) = -------- t(P) – factorul α(seth) reprezinta atunci diferenta: ... α(seth) = 1 - α(r) - α(b) 7.
\nAproximatii aplicate metodei de calcul ...
\nIn anumite situatii se accepta anumite aproximari pentru sistemul de conducte sau de armaturi: a) Sistem monofilar ...
\nDebitul total in circuitul de incalzire si al pompei este constant. Pompa lucreaza tot timpul in regim nominal. Factorul de sarcina partiala este β(D) = 1. b) Existenta robinetelor de limitare a debitului ...
\nAceste robinete sunt utilizate pentru asigurarea unui debit minim la sursa sau o diferenta de presiune de valoare maxima pe consumator. Functionarea robinetului este dictata de pierderea de sarcina din sistem, caracteristicile pompei si modul in care este setat (programat) robinetul. .
\nV(min) β(D) = β'(D) + [ 1 - β'(D)] * -------- .
\nV cu .
\nV debitul volumic nominal [mc/h] .
\nV(min) - debitul minim volumic [mc/h] Debitul minim este luat in considerare din cerintele sursei (cazanului) sau de pierderea maxima de sarcina la consumator.
\n8.
\nNecesarul lunar de energie ...
\nMetoda detaliata de calcul ca si metoda simplificata se bazeaza pe necesarul anual de energie.
\nAtunci cand se cere calculul necesarului lunar se utilizeaza relatia urmatoare: β(D,M) * t(H,M) W(d,e,M) = W(d,e,Y) * ----------------- β(D,Y) * t(H,Y) cu factorul de incarcare mediu lunar β(D,M) si cel anual β(D,Y) si timpii de functionare ai incalzirii corespunzatori. Calculul lui β(D) este prezentat in capitolul 7.8.
\nTabel E.1. Factor de corectie pentru forma retelei de distributie, sistem bitubular, f(sch) ┌──────────────────┬────────────────┬───────────────────┐ │ Forma retelei │Case individuale│ Apartamente │ ├──────────────────┼────────────────┼───────────────────┤ │Retea inelara │ 1,0 │ 1,0 │ ├──────────────────┼────────────────┼───────────────────┤ │Coloane │ 0,93 │ 0,92 │ ├──────────────────┼────────────────┼───────────────────┤ │Radiala │ 0,98 │ 0,98 │ └──────────────────┴────────────────┴───────────────────┘ Tabel E.2. Pierderi de sarcina pentru cazane ┌────────────────────────────┬────────────────────────┐ │ Tip cazan │ DELTA[p(WE)] (kPa) │ ├────────────────────────────┼────────────────────────┤ │Cazan standard │ 1 │ ├────────────────────────────┼────────────────────────┤ │Cazan mural │ 20 │ ├────────────────────────────┼────────────────────────┤ │Cazan in condensatie │ 20 │ └────────────────────────────┴────────────────────────┘ Tabel E.3. Constanta C(p) pentru calculul factorului de consum energetic al pompelor (metoda simplificata) ┌────────────────────────┬────────────────┬────────────────┐ │ Functionare │ C(P1) │ C(P2) │ ├────────────────────────┼────────────────┼────────────────┤ │Fara reglaj │ 0,25 │ 0,75 │ ├────────────────────────┼────────────────┼────────────────┤ │DELTA[p(const)] │ 0,75 │ 0,25 │ ├────────────────────────┼────────────────┼────────────────┤ │DELTA[p(varianil)] │ 0,90 │ 0,10 │ └────────────────────────┴────────────────┴────────────────┘ Anexa II.1.F ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ Consumul auxiliar anual de energie [kWh/an] pentru 5000 ore de incalzire │ ├──────┬────────────────────────────────────┬──────────────────────────────────┤ │ │ Cazane cu volum de apa standard │ Cazane cu volum redus de apa │ │ ├────────────────────────────────────┴──────────────────────────────────┤ │ A[mp]│ Sistem bitubular cu corpuri statice │ │ ├─────────┬────────────┬─────────────┬─────────┬────────────┬───────────┤ │ │ pompe │ Delta │ Delta │ pompe │ Delta │ Delta │ │ │ fara │ p(constant)│ p(variabil) │ fara │ p(constant)│p(variabil)│ │ │ reglaj │ │ │ reglaj │ │ │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 100 │ 99 │ 64 │ 53 │ 105 │ 68 │ 57 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 150 │ 126 │ 82 │ 68 │ 151 │ 98 │ 82 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 200 │ 151 │ 98 │ 82 │ 206 │ 134 │ 112 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤
\n│ 300 │ 196 │ 127 │ 106 │ 349 │ 226 │ 189 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 400 │ 238 │ 154 │ 129 │ 544 │ 352 │ 294 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 500 │ 278 │ 180 │ 150 │ 799 │ 517 │ 432 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 600 │ 316 │ 205 │ 171 │ 915 │ 592 │ 495 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 700 │ 354 │ 229 │ 192 │ 1021 │ 661 │ 553 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 800 │ 391 │ 253 │ 211 │ 1125 │ 728 │ 609 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 900 │ 427 │ 276 │ 231 │ 1226 │ 794 │ 664 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 1000 │ 463 │ 299 │ 250 │ 1326 │ 858 │ 718 │ ├──────┼─────────┴────────────┴─────────────┴─────────┴────────────┴───────────┤ │ │ Incalzire prin pardoseala cu sistem bitubular │ │ ├─────────┬────────────┬─────────────┬─────────┬────────────┬───────────┤ │ A[mp]│ pompe │ Delta │ Delta │ pompe │ Delta │ Delta │ │ │ fara │p(constant) │ p(variabil) │ fara │ p(constant)│p(variabil)│ │ │ reglaj │ │ │ reglaj │ │ │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 100 │ 193 │ 125 │ 105 │ 198 │ 128 │ 107 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 150 │ 246 │ 159 │ 133 │ 263 │ 170 │ 142 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 200 │ 294 │ 190 │ 159 │ 333 │ 215 │ 180 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 300 │ 379 │ 245 │ 205 │ 497 │ 322 │ 269 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 400 │ 458 │ 296 │ 248 │ 709 │ 459 │ 384 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 500 │ 532 │ 344 │ 288 │ 979 │ 634 │ 530 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 600 │ 602 │ 390 │ 326 │ 1122 │ 726 │ 607 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 700 │ 671 │ 434 │ 363 │ 1254 │ 812 │ 679 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 800 │ 738 │ 477 │ 399 │ 1384 │ 895 │ 749 │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 900 │ 803 │ 520 │ 435 │ 1510 │ 977 │ 817 │
\n├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 1000 │ 867 │ 561 │ 469 │ 1635 │ 1058 │ 885 │ ├──────┼─────────┴────────────┴─────────────┴─────────┴────────────┴───────────┤ │ │ Sistem monotubular cu corpuri statice │ │ ├─────────┬────────────┬─────────────┬─────────┬────────────┬───────────┤ │ A[mp]│ pompe │ Delta │ Delta │ pompe │ Delta │ Delta │ │ │ fara │ p(constant)│ p(variabil) │ fara │ p(constant)│p(variabil)│ │ │ reglaj │ │ │ reglaj │ │ │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 100 │ 109 │ - │ - │ 115 │ - │ - │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 150 │ 141 │ - │ - │ 164 │ - │ - │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 200 │ 170 │ - │ - │ 222 │ - │ - │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 300 │ 224 │ - │ - │ 369 │ - │ - │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 400 │ 274 │ - │ - │ 568 │ - │ - │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 500 │ 323 │ - │ - │ 827 │ - │ - │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 600 │ 370 │ - │ - │ 950 │ - │ - │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 700 │ 417 │ - │ - │ 1063 │ - │ - │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 800 │ 463 │ - │ - │ 1174 │ - │ - │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 900 │ 509 │ - │ - │ 1283 │ - │ - │ ├──────┼─────────┼────────────┼─────────────┼─────────┼────────────┼───────────┤ │ 1000 │ 554 │ - │ - │ 1390 │ - │ - │ └──────┴─────────┴────────────┴─────────────┴─────────┴────────────┴───────────┘ A - suprafata incalzita * Valorile sunt prezentate in Anexa A Anexa II.1.G Exemplu de calcul pentru un subsistem (subsistemul de transmisie a caldurii) - Anexa A 1 Generalitati Necesarul de caldura pentru transmisia caldurii realizata de consumator (corpurile de incalzire) include pierderile suplimentare de caldura cauzate de urmatorii factori: – distributia neuniforma a temperaturii interioare in fiecare zona termica (exemple: stratificarea termica a aerului, corpuri de incalzire montate de-a lungul peretilor/ferestrelor); ... – dispozitive de incalzire inglobate in ementele de constructie exterioare; ... – strategia de reglare (locala, centralizata etc.). ...
\nInfluenta acestor factori asupra necesarului de caldura depinde de: – tipul corpului de incalzire; ... – tipul strategiei de reglare a temperaturii incaperii/zonei si dispozitivele utilizate (vana termostatica, regulator P, PI sau PID) si capacitatea acestora de a reduce oscilatiile; ... – amplasarea elementele de incalzire inglobate in peretii exteriori. ...
\nPentru a respecta structura generala a calculului pierderilor de caldura, trebuie determinata performanta sistemului de transmisie tinand cont de: – tipul sistemului de incalzire; ... – tipul sistemului de reglare (regulator cu sau fara optimizare); ... – caracteristicile dispozitivelor de incalzire incorporate in elementele de constructie. ...
\nPe baza acestor date, se determina: – pierderile de caldura ale sistemului de transmisie; ... – consumul auxiliar de energie; ... – pierderile recuperabile de caldura. ...
\nFigura 1 ilustreaza marimile necesare realizarii calculelor (INTRARI, INPUTuri) si marimile calculate (IEȘIRI, OUTPUTuri) pentru un sistem oarecare x.
\nFigura G.1 - Subsistemul x Legenda:
\nB1, B2 - limitele posibile ale subsistemului pentru un bilant energetic E - energia primara Q - caldura W - energia electrica W(x) - consumul net de energie electrica al subsistemului in - intrare de energie (INPUT) out - consum de energie (OUTPUT) nr - pierderi de caldura nerecuperate X - se inlocuiste cu e pentru consumator (emisie, transmisie) d pentru distributie s pentru stocare g pentru sursa (generare) z pentru alte situatii.
\nConversia unui consum in energie primara se face pe baza formulei:
\nE= Q . f(h) + W . f(w) (1) in care f(h) si f(w) sunt factorii de conversie in energie primara a consumului de caldura, respectiv de electricitate (valori uzuale: f(h)≈1, f(w)≈2-3).
\n2 Bilantul energetic al unui subsistem Bilantul energetic al unui subsistem se bazeaza pe relatia:
\nQ(outx) + Q(nrx) = Q(inx) + W(x) (2) Nota:
\nNu se introduce factorul de conversie in energie primara in aceasta ecuatie.
\n3 Eficienta energetica primara a unui subsistem; abordare globala B1 este granita energetica a sistemului descris ca un lant de subsisteme, pentru care produsul eficientelor subsistemelor este egal cu eficienta intregului sistem. Astfel, eficienta energetica primara []'(x) a fiecarui subsistem x este definita prin:
\nE(outx) f(h) . Q(outs) + f(w) . W(outs) eta'(x) = --------- = --------------------------------------------- (3) E(inx) f(h) . Q(inx) + f(x) . W(inx) + f(h) . Q(nrx) Aceasta abordare prezinta dezavantajul ca eficienta unui subsistem depinde si de energia electrica utilizata de urmatoarele subsisteme. Calculul realizat in acest mod implica o eficienta de 100% a transferului de energie electrica catre urmatorul subsistem.
\n4 Eficienta energetica primara a unui subsistem; abordare individuala B2 este granita energetica individuala a subsistemului. Corespunzator acestei granite, eficienta energetica primara este definita astfel: f(h) . Q(outx) eta'(x) = ----------------------------- (4) f(h) . Q(inx) + f(x) . W(inx) Aceasta abordare prezinta avantajul ca eficienta unui subsistem nu depinde si de performanta celorlalte subsisteme.
\nTotusi, in acest caz produsul eficientelor subsistemelor nu mai este egal cu eficienta globala a intregului sistem. Eficienta globala se va determina pe baza insumarii pierderilor de caldura si a intrarilor de energie.
\n5 Factorul de utilizare energetica a unui subsistem Alta modalitate de a exprima performanta energetica a unui subsistem este de a calcula factorul de utilizare a energiei, e(h), ca raport intre caldura cheltuita de subsistem si caldura furnizata:
\nQ(inx) e(h) = -------- (5) Q(outx) Daca se cunosc valorile acestui coeficient, ecuatia 5 se poate utiliza la determinarea pierderilor suplimentare de caldura sau a celor nerecuperate caracteristice subsistemului:
\nQ(nrx) = Q(inx) - Q(outx) = [e(h)-1]*Q(outx) (6) 6 Alti factori de performanta ai unui subsistem In cazul calculelor aferente unui sistem de incalzire special se pot utiliza alti factori de performanta specifici metodei generate de calcul.
\nDe regula se cunoaste valoarea caldurii furnizate de subsistem, Q(outx), fiind necesara calcularea lui Q(inx) si a consumului net de energie electrica, W(x).
\nDaca 2 din cele 3 marimi Q(inx), W(x) si Q(nrsx) sunt determinate, cea de-a treia valoare se poate calcula aplicand bilantul energetic dat de ecuatia A2. De obicei toate aceste valori sunt proportionate cu Q(outx).
\nDe aceea valorile tabelate necesare pentru un subsistem se regasesc printre urmatoarele rapoarte (sau inversele lor):
\nQ(outx) Q(nrx) W(x) eta(hx) = -------- I(hx) = ------- I(wx) = ------- (7) Q(inx) Q(outx) Q(outx) Anexa II.1.G2 Exemplu de formular de calcul pentru determinarea energiei consumate pentru incalzire si prepararea a.c.c. ┌─────┬───────────────────┬─────────────────────────┬──────────────────────────┐ │ │ │ INCALZIRE │ PREPARAREA A.C.C. │ │ │ ├────────┬───────┬────────┼─────────┬───────┬────────┤ │ │ │ A │ B │ C │ D │ E │ F │ │ ├───────────┬───────┼────────┼───────┴────────┼─────────┼───────┴────────┤ │ │ │ │ Necesar│ │ Necesar │ │ │ │ │ │ caldura│ │ a.c.c. │ │ ├─────┤ Necesar ├───────┼────────┤ ├─────────┤ │ │Q(x) │ │kWh/pe-│ 100 │ │ 20 │ │ │ │ │rioada │ │ │ │ │ ├─────┼───────────┼───────┼────────┼───────┬────────┼─────────┼───────┬────────┤ │ │ │ │Pierderi│Energie│Pierderi│Pierderi │Energie│Pierderi│ │ │Pierderile │ │de cal- │auxili-│recupe- │ de cal- │auxili-│recupe- │ │ │sistemului │ │ dura, │ ara │rabile, │ dura, │ ara, │rabile, │ │ │ │ │ Q(h,x) │ W(x) │ Q(rhh) │ Q(w,x) │ W(x) │ Q(rwh) │ ├─────┼───────────┼───────┼────────┼───────┼────────┼─────────┼───────┼────────┤ │Sle │Pierderile │kWh/ │ │ │ │ │ │ │ │ │la consuma-│peri- │ 10 │ 2 │ 2 │ 0 │ 0 │ 0 │ │ │tor, Q(he) │oada │ │ │ │ │ │ │ ├─────┼───────────┼───────┼────────┼───────┼────────┼─────────┼───────┼────────┤ │Ie │Energie │kWh/ │ │ │ │ │ │ │ │ │consumata │peri- │ 110 │ 2 │ 2 │ 20 │ 0 │ 0 │ │ │la transmi-│oada │ │ │ │ │ │ │ │ │sie, Q(x)+ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │Sle │ │ │ │ │ │ │ │ ├─────┼───────────┼───────┼────────┼───────┼────────┼─────────┼───────┼────────┤ │Sld │Pierderi la│kWh/ │ │ │ │ │ │ │ │ │distrubuție│peri- │ 15 │ 4 │ 10 │ 10 │ 2 │ 5 │ │ │, Q(hd) │oada │ │ │ │ │ │ │ ├─────┼───────────┼───────┼────────┼───────┼────────┼─────────┼───────┼────────┤ │Id │Energie │ │ │ │ │ │ │ │ │ │consumata │kWh/ │ 125 │ 6 │ 12 │ 30 │ 2 │ 5 │ │ │la distri- │peri- │ │ │ │ │ │ │ │ │butie, Ie │oada │ │ │ │ │ │ │ │ │+ Sld │ │ │ │ │ │ │ │ ├─────┼───────────┼───────┼────────┼───────┼────────┼─────────┼───────┼────────┤ │Sls │Pierderi la│kWh/ │ │ │ │ │ │ │ │ │stocare, │peri- │ - │ 0 │ 0 │ 10 │ 1 │ 6 │ │ │Q(hs) │oada │ │ │ │ │ │ │ ├─────┼───────────┼───────┼────────┼───────┼────────┼─────────┼───────┼────────┤ │Is │Energie │ │ │ │ │ │ │ │ │ │consumata │kWh/ │ 125 │ 6 │ 12 │ 40 │ 3 │ 11 │ │ │la stocare │peri- │ │ │ │ │ │ │ │ │Id + Sls │oada │ │ │ │ │ │ │ ├─────┼───────────┼───────┼────────┼───────┼────────┼─────────┼───────┼────────┤ │Slg │Pierderi la│kWh/ │ │ │ │ │ │ │ │ │sursa, │peri- │ 15 │ 4 │ 10 │ 10 │ 2 │ 5 │ │ │Q(hg) │oada │ │ │ │ │ │ │ ├─────┼───────────┼───────┼────────┼───────┼────────┼─────────┼───────┼────────┤
\n│Ig │Energie │ │ │ │ │ │ │ │ │ │consumata │kWh/ │ 125 │ 6 │ 12 │ 30 │ 2 │ 5 │ │ │la sursa, │peri- │ │ │ │ │ │ │ │ │Is + Slg │oada │ │ │ │ │ │ │ └─────┴───────────┴───────┼───┬────┼───────┼───┬────┼─────────┴───────┼───┬────┤ │ ▼ │ │ ▼ │ │ ▼ │ │Necesar │ ◄─ │Pierderi│ │Pierderi│ │net de │ │de cal- │ │de cal- │ │caldura │ │dura re-│ + │dura re-│ │ │ │cuperate│ │cuperate│ ┌───────┼────────┼───────┼────────┤ ├────────┤ │kWh/pe-│ │ │ │ │ │ │rioada │ 133 │ │ 14 │ │ 3 │ └───────┴────────┴───────┴────────┴─────────────────┴────────┘ ┌─────┬───────────┬───────┬────────┬───────┬────────┬─────────┬───────┬────────┐ │ │Energie │ │ │ │Energie │ │ │Energie │ │ │finala │ │ │ │totala │ │ │totala │ │ │ │ │ Q(f,h) │ W(h) │pentru │ Q(f,w) │ W(w) │pentru │ │ │ │ │ │ │incalzire │ │a.c.c. │ ├─────┼───────────┼───────┼────────┼───────┼────────┼─────────┼───────┼────────┤ │Q │Caldura/ │kWh/pe-│ 133 │ 7 │ 140 │ 40 │ 3 │ 43 │ │ │energie │rioada │ │ │ │ │ │ │ ├─────┼───────────┼───────┼────────┼───────┼────────┼─────────┼───────┼────────┤ │f │Factor │ │ │ │ │ │ │ │ │ │conversie │ │ │ │ │ │ │ │ │ │energie │ - │ 1 │ 3 │ - │ 3 │ 3 │ - │ │ │primara │ │ │ │ │ │ │ │ ├─────┼───────────┼───────┼────────┼───────┼────────┼─────────┼───────┼────────┤ │E │Energie │kWh/pe-│ │ │ │ │ │ │ │ │primara, │rioada │ 133 │ 21 │ 154 │ 120 │ 9 │ 129 │ │ │Q.f │ │ │ │ │ │ │ │ ├─────┼───────────┼───────┼────────┴───────┼────────┼─────────┴───────┼────────┤ │ │Coeficient │ │ │ 1,54 │ │ 6,45 │ │ │performanta│ - │ │ │ │ │ │ │e=E/Q │ │ │ │ │ │ └─────┴───────────┴───────┴────────────────┴────────┴─────────────────┴────────┘ II.2 CALCULUL CONSUMULUI DE ENERGIE SI AL EFICIENTEI ENERGETICE A INSTALATIILOR DE VENTILARE SI CLIMATIZARE CUPRINS II.2.1 Terminologie, clasificarea sistemelor de ventilare si climatizare si aer conditional.
\nII.2.2 Notatii II.2.3 Calculul temperaturii interioare in perioada de vara; verificarea confortului interior; oportunitatea climatizarii II.2.4 Calculul necesarului de energie pentru racirea cladirilor - metoda de calcul lunara II.2.5 Calculul necesarului de energie pentru racirea cladirilor - metoda de calcul orara II.2.6 Calculul debitelor de aer pentru ventilare naturala si mecanica II.2.7 Calculul consumului de energie pentru ventilarea cladirilor II.2.8 Calculul consumului anual de energie pentru sistemele centralizate si descentralizate de climatizare si aer conditionat ANEXE Anexa II.2.A. Date climatice Anexa II.2.B. Calcul multizona utilizand cuplajul termic intre zone adiacente Anexa II.2.C. Date pentru calculul aporturilor solare Anexa II.2.D. Date de intrare conventionale Anexa II.2.E. Ipoteze si valori necesare proiectarii instalatiilor de ventilare si climatizare Anexa II.2.F. Date privind coeficientii de presiune dinamica C(p) datorati vantului Anexa II.2.G. Caracteristici de permeabilitate ale cladirii Anexa II.2.H. Calculul coeficientului de recirculare C(rec) Anexa II.2.I. Degajari medii de umiditate de la surse interne, g/h,mp Anexa II.2.J. Coeficient de consum specific de energie electrica pentru umidificare, Wh/g Anexa II.2.K. Numar de ore de functionare pe an la sarcina nominala (echivalent energie) Anexa II.2.L. Valori recomandate pentru puterea specifica a ventilatorului, Psp (W/mc/h) Documente recomandate II.2 CALCULUL CONSUMULUI DE ENERGIE S1 AL EFICIENTEI ENERGETICE A INSTALATIILOR DE VENTILARE S1 CLIMATIZARE II.2.1 Terminologie, clasificarea sistemelor de ventilare si climatizare si aer conditional.
\nVentilarea este procesul prin care se aduce in incaperi, aer proaspat (exterior) si se elimina din incaperi aer poluat. Astfel se realizeaza diluarea/eliminarea poluantilor exteriori: umiditate, gaze, vapori, praf. In functie de energia care asigura deplasarea aerului, ventilarea poate fi naturala, mecanica sau hibrida.
\nVentilarea naturala se realizeaza datorita diferentelor de presiune dintre interiorul si exteriorul cladirii, create de factori naturali: diferente de temperatura si vant. Ventilarea mecanica se realizeaza prin mijloace mecanice (ventilatoare). In cazul ventilarii hibride, mijloacele mecanice intra in functiune numai cand diferentele de presiune create de factorii naturali sunt insuficiente pentru realizarea debitului de aer necesar.
\nVentilarea naturala poate fi organizata sau neorganizata. In cazul ventilarii organizate, sistemul de ventilare (deschideri, conducte) este conceput pentru a realiza procesul in conditiile cerute de normele sanitare (concentratii admise, grad de expunere admis etc). Ventilarea neorganizata, numita si aerisire, se face ca urmare a neetanseitatilor cladirii sau prin deschiderea ferestrelor. In functie de numarul de circuite de aer, ventilarea se poate face cu un circuit care asigura functia de introducere sau de evacuare a aerului sau cu doua circuite (de introducere si de evacuare). In cazul unui singur circuit, miscarea aerului pe acest circuit se face in general mecanic; cealalta functie se realizeaza natural.
\nIn functie de presiunea aerului din interiorul incaperilor, in raport cu presiunea exterioara acestora, instalatiile sunt in suprapresiune, in depresiune sau echilibrate. Instalatiile de ventilare cu un circuit sunt sau in depresiune (cu circuit de aspiratie) sau in suprapresiune (cu un circuit de introducere). Instalatiile cu doua circuite pot fi in depresiune daca debitul introdus este mai mic decat cel evacuat, in suprapresiune daca debitul introdus este mai mare decat eel evacuat sau echilibrate, daca cele doua debite sunt egale.
\nDupa dimensiunea spatiului ventilat, se poate realiza o ventilare locala (de exemplu prin aspiratie locala) sau generala. Prin folosirea ventilarii locale impreuna cu ventilarea generala, se obtine ventilarea combinata. In fig. 2.1 este redata schema de clasificare a instalatiilor de ventilare.
\nClimatizarea este procesul prin care se asigura in incaperi, o temperatura interioara prescrisa, inclusiv in perioada calda cand este necesara racirea. Climatizarea este de cele mai multe ori cuplata cu ventilarea; astfel, instalatiile de climatizare sunt in acelasi timp si instalatii de ventilare. Climatizarea se poate realiza cu controlul umiditatii interioare pe toata perioada de utilizare a instalatiei sau numai iarna (control partial al umiditatii) sau fara controlul umiditatii.
\nClimatizarea se poate realiza cu aparate de climatizare sau prin sisteme numai aer sau prin sisteme aer-apa (cu ventiloconvectoare, ejectoconvectoare, grinzi de racire). Debitul de aer al instalatiilor de climatizare poate fi constant sau variabil. Un caz particular il constituie climatizarea numai aer, de inalta presiune, cu debit de aer variabil (VRV). In fig. 2.2 este prezentata schema de clasificare a instalatiilor de climatizare.
\nInstalatiile de aer conditionat sunt un caz particular al instalatiilor de climatizare care asigura in interiorul incaperilor temperatura si umiditatea aerului, cu limite mici de variatie; de multe ori, se controleaza strict si viteza curentilor de aer si concentratia prafului. Din cauza consumurilor mari de energie, astfel de instalatii sunt justificate in salile de operatii, in laboratoare si in industrie, in cazul unor procese tehnologice cu cerinte speciale pentru conditiile interioare.
\nIn functie de miscarea aerului din incaperile ventilate/climatizate/conditionate care determina modul in care sunt preluati poluantii interiori si eficientaa proceselor de tranrfer in interior, ventilarea se face prin amestec turbulent, prin miscare de tip piston sau prin deplasare. ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ criteriu - sursa de energie pentru circulatia aerului │ └──────────┬─────────┬─────────────┬──────────────────────────┘ ┌───┘ │ └─────────┐ │ │ │ │ │ │ ┌────────▼────┐ ┌─────▼─────┐ ┌─────────────▼─────────────────┐ │ VENTILAEE │ │ VENTILARE │ │ VENTILARE MECANICA │ │ NATURALA │ │ HIBRIDA │ │ MONOFLUX (CU UN CIRCUIT) │ │ ORGANIZATA │ │ │ │ DUBLU FLUX (CU DOUA CIRCUITE) │ │NEORGANIZATA │ │ │ │ │ └─────────────┘ └───────────┘ └──────┬────────────────────────┘ │ ┌─────────────────────▼────────────────────────┐ │ criteriu - tratarea aerului │ └────────────────────┬┬────────────────────────┘ ┌─────────┘└──────────┐ ┌────────▼───────┐ ┌─────────▼──────────────┐ │ FARA TRATAEE │ │ CU TRATAEE SIMPLA │ │ NUMAI │ │ SAU COMPLEXA │ │ VENTILARE │ │ - CLIMATIZARE │ │ │ │- CONDITIONAREA AERULUI │ └────────────────┘ └────────────────────────┘ ┌───────────────────────────────────────────────┐ │ criteriu - presiunea interioara din incapere │ └────────────────────┬──────┬─┬─────────────────┘ ┌────────────────┘ ┌────┘ └────────────────┐ │ │ │ ┌───────▼────────┐ ┌─────▼─────────────┐ ┌────▼─────────┐ │ IN DEPRESIUNE │ │ IN SUPRAPRESIUNE │ │ ECHILIBRATA │ └────────────────┘ └───────────────────┘ └──────────────┘ ┌──────────────────────────────────────────────┐ │ criteriu - dimensiunea spatiului ventilat │ └───────────────────┬─┬─┬──────────────────────┘ ┌────────────────┘ │ └─────────────────────┐ │ │ │ ┌───────▼────────┐ ┌─────▼─────────────┐ ┌────▼─────────┐ │ VENTILARE │ │ VENTILARE │ │ VENTILARE │ │ LOCALA │ │ GENERALA │ │ COMBINATA │ └────────────────┘ └───────────────────┘ └──────────────┘ Fig. 2.1 Schema de clasificare a instalatiilor de ventilare ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ │ AER-APA │ │ NUMAI AER │ └──────┬───────┘ └──────┬───────┘ │ ┌───────────▼───────────┐ ┌───────▼──────────┐ │ sisteme cu presiune │ │ cu 2, 3 sau 4 │ │ joasa sau inalta │ │ conducte de apa │ └───────────┬───────────┘ │calda sau/si rece)│ ┌────────────▼────────────┐ └───────┬──────────┘ │ sisteme cu debit de aer │ │ │ constant sau variabil │ │ └───────────┬┬────────────┘ │ ┌─────────┘└──────────┐ ┌───────▼──────────┐ ┌───────▼─────────┐ ┌────────▼─────────┐ │ cu sau fara aer │ │cu 1 canal de aer│ │cu 2 canale de aer│
\n│ primar (proaspat)│ │ (cald sau rece) │ │ (cald si rece) │ └───────┬──────────┘ └───────┬─────────┘ └────────┬─────────┘ │ ┌────────▼──────────┐ │ │ - cu baterii de │ │ ┌────────▼──────┐ │ incalzire zonale │ ┌────────▼───────────┐ │ cu reglare pe │ │- cu baterii de │ │- cu 1 ventilator │ │ partea de apa │ │incalzire si racire│ │ de refulare │ │ sau de aer │ │ zonale │ │- cu 2 ventilatoare │ └──────┬─┬──────┘ │- cu ventilatoare │ │ de refulare │ ┌────┘ └────┐ │ zonale │ │ │ │ │ └───────────────────┘ └────────────────────┘ │ ┌───▼────────────┐ ┌────────▼─────┐ │ cu ejectoare │ │ cu ventilo - │ │(inclusiv grinzi│ │ convectoare │ │ de racire) │ └──────────────┘ └────────────────┘ Fig. 2.2 Clasificarea instalatiilor de climatizare II.2.2 Notatii Principalele notatii utilizate in capitolul 2 sunt cuprinse in tabelul 2.1. In tabelul 2.2 sunt dati indicii specifici. Datorita necesitatii unor precizari in utilizarea notatiilor, foarte importante pentru aplicarea corecta a diferitelor relatii de calcul, ca si pentru facilitarea folosirii acestor relatii, in text sunt explicate detaliat toate notatiile complexe folosite.
\nTabelul 2.1 Principalele notatii utilizate in capitolul 2. ┌───────────┬───────────────────────────────────────────────────┬──────────────┐ │Simbol │ Marime │ UM │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ A(F) │aria totala a elementului vitrat, inclusiv rama │ mp │ │ │(tamplaria) │ │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ A(S) │aria de captare efectiva a radiatiei solare, pentru│ mp │ │ │o suprafata cu o orientare si un unghi de inclinare│ │ │ │date, in zona considerata │ │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ b(1) │factor de reducere a aporturilor de caldura │ - │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ c │coeficient de corectie cu indici specifici pentru │ │ │ │diferite situatii │ - │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ C(m) │capacitatea termica interna a cladirii │ kJ/K │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ F(cer) │factor de corectie ce tine cont de schimbul de │ mpK/W │ │ │caldura prin radiatie al peretelui catre bolta │ │ │ │cereasca │ │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ F(f) │factor de forma dintre elementul opac si bolta │ - │ │ │cereasca │ │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ f(p) │factor adimensional functie de caldura acumulata in│ - │ │ │fereastra, ce depinde de modul de operare orar al │ │ │ │dispozitivelor de protectie │ │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ F(s,u) │factor de reducere a aporturilor solare datorata │ - │ │ │efectelor de umbrire pentru o aria de captare │ │ │ │efectiva │ │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ F(t) │factor de tamplarie (de reducere a suprafetei │ - │ │ │ferestrei), egal cu raportul dintre aria tamplariei│ │ │ │(ramei) si aria totala a geamului │ │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ F(u) │factor de umbrire al fereastrei datorat elementelor│ - │ │ │exterioare de umbrire cu care aceasta este prevazuta │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ g │factor de transmisie a energiei solare totale al │ - │ │ │unui element de constructie │ │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ H │coeficient de transfer de caldura (termic); │ │
\n│ │conductanta │ W/K │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ h │coeficient de transfer de caldura superficial │ W/(mp.K) │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ H(T) │coeficientul de transfer de caldura prin transmisie│ W/K │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ H(V) │coeficientul de transfer de caldura prin ventilare │ W/K │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ I │Intensitate a radiatiei solare │ W/mp │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ I(s) │radiatiae totala primita de 1 mp de suprafata │ MJ/mp │ │ │receptoare, in conditiiile lipsei oricarui element │ │ │ │de umbrire exterior, integrate pe perioada de calcul │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ K │coeficient de conductivitate termica │ W/(m.K) │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ L │lungime │ m │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ n(a) │numar de schimburi orare de aer dintre interior si │ h^-1 │ │ │exterior │ │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ NGZ │numar de grade-zile │ °C zi │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ p │presiune │ Pa │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ P │putere electrica │ W │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ q │flux termic unitar │ W/mp │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ Q │cantitate de caldura (de energie) │ MJ │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ q(v) │debit de aer de ventilare │ 1/s │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ R │rezistenta termica │ mp.K/W │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ t │timp │ s │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ T │temperatura absoluta (termodinamica) │ K │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ U │coeficient global de transfer de caldura (coeficient │ │ │de transfer termic) │ W/(mp.K) │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤
\n│ v │viteza │ m/s │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ V │volum │ mc │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ . │ │ │ │ V │debit volumic │ mc/s │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ . │ │ │ │ V(v,extra)│debitul suplimentar pentru ventilarea nocturna │ │ │ │suplimentara │ mc/s │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ x │umiditate absoluta │ g/kg │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ X │capacitatea termica interna a unui element de │ │ │ │constructie │ kJ/(mpK) │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ α │coeficient de absorbtie a radiatiei solare, al │ - │ │ │unei suprafete │ │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ Epsilon │emisivitatea unci suprafete eficienta │ - │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ │umiditate relativa │ % │ │ phi │flux de caldura unitar │ W/mp │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ Φ │fluxul de caldura, puterea termica │ W │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ Φ(I,R,V) │fluxul de caldura cedat (disipat) de instalatiile │ W │ │ │de incalzire, racire si ventilare │ │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ tau │- Constanta de timp a cladirii │ s │ │ │- factorul de transmisie (sau transmitanta) a │ │ │ │energiei solare prin elementul vitrat │ - │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ eta │randament │ % │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ θ │temperatura, in grade Celsius │ °C │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ rho │densitate / masa volumica │ kg/mc │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ σ │Constanta Stefan-Bolzman (σ = 5,67x10^-8) │ W/(mp.K^4) │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ khi │capacitate termica raportata la suprafata │ J/(mp.K) │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤ │ eta(R) │factorul de utilizare a pierderilor de caldura, │ - │ │ │in situatia racirii │ │ ├───────────┼───────────────────────────────────────────────────┼──────────────┤
\n│ Lambda(R) │raportul dintre aporturile si pierderile de caldura│ - │ │ │ale cladirii (zonei) in modul de racire │ │ └───────────┴───────────────────────────────────────────────────┴──────────────┘ Tabelul 2.2. Indici utilizati pentru notatiile din capitolul 2 ┌───────────┬────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ac │referitor la apa calda de consum │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ap,e │de la aparatura electrica │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ar │referitor la apa rece │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │an │anual │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │C │referitor la climatizare │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │c │convectie │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │can │referitor la canalizare │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │cer │referitor la bolta cereasca │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │circ │referitor la recircularea apei calde de consum │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │contr │care depinde de sistemul de control │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │cor │corectat │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │e │exterior │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ev │evacuat │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │F │al fereastrei │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │I │referitor la incalzire │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │i │interior │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │il │de la iluminat │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │interm │intermitent │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │intr │intodus │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │j,k (cu, │indici ai unor elemente de insumare │ │inainte) │ │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │m │mediu │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │mz │multizona │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤
\n│nc │neclimatizat │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │nec │necesar │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │necirc │fara circulatie │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │nepref │nepreferential │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │oc │de la ocupanti │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │oe │obstacole exterioare │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │P │referitor la perete │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │pierd │pierderi │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │pref │preferential │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │p │protejat │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │proc │referitor la procese tehnologice │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │psv │protectie solara variabila │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │r │radiatie │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │R │racire │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │rec │recuperat │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │S │solar │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │s │de suprafata │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │se │suprafata exterioara │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │si │suprafata interioara │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │sist │referitor la sistem │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │supl │suplimentar │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │sursa │de la surse de caldura │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │T │transmisie (conductie) │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │tot │total, pe toata perioada de calcul │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │Tr │referitor la transferul de caldura │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │u │umbrit │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤
\n│V │referitor la ventilare │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │vac │vacanta │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │z │referitor la zona │ ├───────────┼────────────────────────────────────────────────────────────┤ │0 │de referinta │ └───────────┴────────────────────────────────────────────────────────────┘ II.2.3 Calculul temperaturii interioare in perioada de vara; verificarea confortului interior; oportunitatea climatizarii II.2.3.1.
\nDomeniu de aplicare ...
\nCladiri rezidentiale sau nerezidentiale sau parti ale acestora, care vor fi denumite generic \"cladiri\".
\nII.2.3.2.
\nObiectiv ...
\nDeterminarea temperaturii care se realizeaza in interiorul unui local in perioada de vara, in absenta sistemului de climatizare (racire). Acest calcul permite astfel studiul evitarii supraincalzirii incaperilor pe timpul verii inca din faza de proiectare. De asemenea, pe baza rezultatelor obtinute se poate determina necesitatea utilizarii unei instalatii de climatizare (racire) pentru asigurarea confortul termic al ocupantilor in perioada de vara.
\nII.2.3.3 Metoda de calcul 2.3.3.1 Ipoteze de calcul Ipotezele principale luate in considerare la elaborarea metodologiei de calcul: – incaperea este considerate ca un spatiu inchis delimitat de elementele de constructie ... – temperatura aerului este uniforma in intreg volumul incaperii ... – suprafetele elementelor de constructie sunt considerate izoterme ... – proprietatile termofizice ale materialelor elementelor de constructie sunt constante ... – conductia caldurii prin fiecare element de constructie este monodimensionala ... – straturile de aer din cadrul elementelor de constructie sunt considerate ca fiind delimitate de suprafete izoterme ... – temperatura medie de radiatie este calculata ca media ponderata cu suprafetele a temperaturilor superficiale pentru fiecare element de constructie interior ... – distributia radiatiei solare pe suprafetele interioare ale incaperii nu depinde de timp ... – distributia spatiala a partii radiative a fluxului de caldura datorat surselor interioare este uniforma ... – coeficientii de schimb de caldura prin convectie si prin radiatie (lungime de unda mare) pentru fiecare suprafata interioara sunt considerati in mod separat ... – dimensiunile fiecarui element de constructie sunt considerate pe partea interioara pentru fiecare element de delimitare a incaperii ... – efectele puntilor termice asupra transferului de caldura sunt neglijate ... – valorile coeficientilor de schimb de caldura sunt: ... – coeficient de schimb de caldura prin convectie la interior: h(ci) = 2,5 W/mpK ... – coeficient de schimb de caldura prin radiatie (lungime de unda mare) la interior: h(ri) = 5,5 W/mpk ... – coeficient de schimb de caldura prin convectie la exterior: h(ce) = 8 W/mpK ... – coeficient de schimb de caldura prin radiatie (lungime de unda mare) la exterior: h(re) = 5,5 W/mp K ... – coeficient de schimb de caldura la interior (convectie + radiatie): h(i) = 8 W/mpK ... – coeficient de schimb de caldura la exterior (convectie + radiatie): h(e) = 13,5 W/mpK ...
\nII.2.3.3.2 Metoda si principalele relatii de calcul Etapele principale ale metodei de calcul sunt urmatoarele: – definirea conditiilor de calcul privind datele climatice (in functie de amplasarea cladirii) ... – stabilirea incaperii pentru care se studiaza temperatura interioara ... – stabilirea elementelor de constructie care delimiteaza incaperea studiata (suprafete, orientare, conditii la limita) ... – calculul parametrilor termofizici (in regim permanent si in regim dinamic) si al parametrilor optici (pentru elementele de constructie opace si transparente) ... – definirea scenariului de ventilare ... – calculul degajarilor de caldura de la surse interioare ... – evaluarea temperaturii operative maxime, medii si minime zilnice pentru incaperea studiata (temperatura operativa este definita ca media dintre temperatura aerului si temperatura medie de radiatie) pe baza ecuatiilor de bilant termic scrise pentru incapere ... – determinarea temperaturii interioare conventionale a unei incaperi neclimatizate in perioada de vara pe baza valorilor de temperatura operativa stabilite conform punctului anterior (aceasta serveste la stabilirea supraincalzirii incaperii si necesitatea climatizarii). ...
\nMetoda de calcul se bazeaza pe analogia electrica pentru modelarea proceselor de transfer termic ce au loc la interiorul si exteriorul unei cladiri (fig. 2.3).
\nPe baza schemei din figura, elementele componente ale anvelopei unei constructii sunt considerate in functie de inertia termica, de transparenta si de pozitie.
\nDin punct de vedere al inertiei termice si al transparentei, elementele de delimitare la exterior ale unui local se clasifica in: – elemente exterioare opace usoare ... – elemente exterio are opace grele ... – elemente transparente (ferestre, luminatoare, usi vitrate) ...
\nFig. 2.3 Schema de calcul pentru transferul de caldura prin elementele de constructie ale incaperii (analogie electrica) De asemenea, in cadrul metodei se tine cont de prezenta elementelor de constmctie interioare pentru efectuarea bilantului termic al localului (denumite elemente interne sau interioare). \"Nodurile\" de calcul din schema de mai sus reprezinta: θ(i) - temperatura aerului interior θ(e) - temperatura aerului exterior θ(es), θ(cm) - temperatura echivalenta a aerului exterior pentru elementele exterioare \"usoare\", respectiv \"grele\" din punct de vedere al inertiei θ(s) - temperatura medie dintre temperatura aerului si temperatura medie de radiatie, ponderata prin intermediul coeficientilor de transfer termic convectiv si prin radiatie θ(m) - temperatura de \"masa\" (inertiala) Notatiile utilizate pentru rezistentele termice (K/W) si capacitatile termice (J/K) din fig. 2.3 sunt urmatoarele:
\nR(ei) - rezistenta termica corespunzatoare ventilarii;
\nR(es), R(em) - rezistenta termica a elementelor exterioare usoare, respectiv grele;
\nR(is), R(ms) - rezistenta termica ce corespunde schimbului de caldura dintre suprafetele interioare ale elementelor de constructie si aerul interior;
\nC(m) - capacitatea termica medie zilnica a elementelor de constructie ale incaperii.
\nFluxurile de caldura considerate sunt corespunzatoare nodurilor de calcul θ(i), θ(s) si θ(m).
\nIn functie de tipul elementului de constructie, in cadrul metodei de calcul sunt necesare diferite marimi. In tabelul 2.3 sunt indicate marimile necesare pentru fiecare tip de element de constructie, cu notatiile corespunzatoare.
\nEcuatiile de bilant termic scrise pentru fiecare nod de calcul din fig. 2.3 sunt obtinute pe baza integrarii in timp cu pas de 1 ora.
\nPentru un moment de timp t, temperatura θ(m,t) se determina in functie de valoarea de la pasul de timp precedent θ(m,t-1) astfel:
\nC(m) { θ(m,t-1) [ ------------------------ ] + Φ(mtot) } 3600 - 0,5[H(3) + H(em)] θ(m,t) = ---------------------------------------------------- (2.1) C(m) [ ------------------------- ] 3600 + 0,5[H(3) + H(em)] Valorile medii ale temperaturilor in nodurile de calcul considerate se obtin cu relatiile: θ(m,t) + θ(m,t-1) θ(m) = ------------------- (2.2) 2 Φ(i) H(Ms)θ(m) + Φ(s) + H(es)θ(es) + H(1) [ θ(ei) + ------ ] H(ei) θ(s) = ------------------------------------------------------- (2.3) [H(ms) + H(es) + H(1)] H(is)θ(s) + Φ(i) + H(ei)θ(ei) θ(s) = -------------------------------- (2.4) [H(is) + H(ei)] iar temperatura operationala (media dintre temperatura aerului si temperatura medie de radiatie) se determina astfel: h(ci) h(ci) θ(i) + [ 1 + ----- ] θ(s) - ----- θ(i) h(rs) h(rs) θ(op) = ----------------------------------------------- (2.5) 2 unde: h(rs) = 1,2 h(ri) si:
\n1 1 H(1) = ----------------; H(2) = H(1) + H(es); H(3) = --------------- 1 1 1 1 [ ----- + ----- ] [ ----- + ---- ] H(ei) H(is) H(2) H(ms) Φ(i) H(3){Φ(s) + H(es)θ(es) + H(1)[-------------]} H(ei) + θ(ei) Φ(mtot) = Φ(m) + H(em)θ(em) + --------------------------------------------- H(2) unde:
\n1 H(ei) = ---- coeficient de schimb de caldura datorat ventilarii R(ei) (calculat cu relatia 2.6) 1 H(is) = ----- coeficient de schimb de caldura prin convectie si radiatie R(is) (calculat cu relatia 2.7) 1 H(es) = ----- coeficient de schimb de caldura global intre interior si R(es) exterior (cf 2.8) 1 H(ms) = ----- coeficient conventional de schimb de caldura la R(ms) interior (cf 2.9) 1 H(em) = ----- coeficient de schimb de caldura intre exterior si R(em) suprafata interioara (cf 2.10) C(m) capacitate termica a elementelor din structura anvelopei (cf 2.11) θ(es) temperatura echivalenta a aerului exterior pentru componentelor exterioare usoare (cf 2.13) θ(em) temperatura echivalenta a aerului exterior pentru componentelor exterioare grele (cf 2.14) Φ(i) fluxul de caldura in nodul de aer θ(i), datorat fie surselor interioare, fie radiatiei solare directe sau aporturilor de caldura convective datorate lamei de aer interioare ventilata a vitrajului (cf 2.21) Φ(s) fluxul de caldura in nodul θ(s) datorat fie surselor interioare, fie radiatiei solare directe (cf 2.22) Φ(m) fluxul de caldura in nodul de \"masa\" θ(m) datorat fie surselor interioare, fie radiatiei solare directe (cf 2.23) Calculul este iterativ si este repetat pana cand este respectat criteriul de convergenta pentru temperatura interioara. Criteriul de convergenta se considera indeplinit daca diferenta dintre temperatura θ(m) la ora 24, pentru doua iteratii succesive este mai mica de 0,01°C.
\nTabel 2.3 Parametrii necesari pentru efectuarea calculelor (elemente de constructie) ┌──────────────────────────────┬────────────────────────────────────┬──────────┐ │ Tip element de constructie │ Marime │ Notatie │ ├──────────────────────────────┼────────────────────────────────────┼──────────┤ │ │Coeficient global de transfer termic│ U │ │Elemente exterioare opace │(transmitanta termica) │ │ │usoare (din punct de vedere al├────────────────────────────────────┼──────────┤ │inertiei) │Factor solar │ S(f) │ │ ├────────────────────────────────────┼──────────┤ │ │Radiatie solara incidenta │ R(si) │ │ ├────────────────────────────────────┼──────────┤ │ │Arie │ A │ ├──────────────────────────────┼────────────────────────────────────┼──────────┤ │ │Coeficient global de transfer termic│ U │ │Elemente exterioare opace │(transmitanta termica) │ │ │grele (din punct de vedere al ├────────────────────────────────────┼──────────┤ │inertiei) │Factor solar │ S(f) │ │ ├────────────────────────────────────┼──────────┤ │ │Radiatie solara incidenta │ R(si) │ │ ├────────────────────────────────────┼──────────┤ │ │Arie │ A │ ├──────────────────────────────┼────────────────────────────────────┼──────────┤ │ │Coeficient global de transfer termic│ U │ │Elemente transparente │(transmitanta termica) │ │ │ ├────────────────────────────────────┼──────────┤ │ │Factor de transmisie pentru radiația│ S(b1) │ │ │solara (radiație directa de │ │ │ │lungime de unda mica) │ │ │ ├────────────────────────────────────┼──────────┤ │ │Factor de transmisie pentru radiația│ S(b2) │ │ │solara (radiație de lungime de │ │ │ │unda mare + convecție) │ │ │ ├────────────────────────────────────┼──────────┤ │ │Factor de transmisie pentru radiația│ S(b3) │ │ │solara (pentru lama de aer interi- │ │ │ │oara ventilata) │ │ │ ├────────────────────────────────────┼──────────┤ │ │Radiatie solara incidenta │ R(si) │ │ ├────────────────────────────────────┼──────────┤ │ │Arie │ A │ ├──────────────────────────────┼────────────────────────────────────┼──────────┤ │ │Capacitatea termica specifica │ C │ │ Toate elementele │(raportata la suprafata) │ │ │ ├────────────────────────────────────┼──────────┤ │ │Arie │ A │ ├──────────────────────────────┼────────────────────────────────────┼──────────┤ │ Incapere │Debit de aer (ventilare) │ n │ │ ├────────────────────────────────────┼──────────┤ │ │Volum incapere │ V │ └──────────────────────────────┴────────────────────────────────────┴──────────┘ In continuare se prezinta termenii care intervin in ecuatiile 2.1-2.5: ● coeficientii de transfer de caldura:
\nH(ei) = 0,34 q(v) (2.6) unde q(v) (mc/h) reprezinta debitul volumic de aer de ventilare. – coeficientul de transfer de caldura prin convectie si radiatie: ...
\nA(t) H(is) = ---------------- 1 1 [ ---- - ----- ] h(ei) h(is) c unde h(is) = h(ei) + h(rs) si A(t) = Σ A(i) i=1 reprezinta suprafata totala a elementelor de constructie in contact cu interiorul
\nH(es) = H(TI) + H(Tf) (2.8) l w H(TI) = Σ [A(k)U(k)]; H(Tf) = Σ [A(j)U(j)] k=1 k=1
\nH(ms) = h(is)A(m) (2.9) unde A(m) se determina cu relatia 2.12
\n1 H(em) = ------------------ (2.10) 1 1 [ ------ - ------ ] H(Th) H(ms) h cu H(Th) = Σ [A(y)U(y)] y=1 H(Th) corespunde componentelor exterioare opace grele.
\nCapacitatea termica echivalenta a incaperii C(m), se determina cu relatia urmatoare, luand in considerare o perioada de 24 de ore si tinand cont de inertia mobilierului, cu o valoare de 20 kJ/mpK de suprafata pe sol: c C(m) = Σ [A(i)C(i)] + 20 A(sol) (2.11) i=1 unde: C(i) capacitatea utila jumaliera a componentului i, A(i) suprafata componentului i, c numarul de componente ce delimiteaza spatiul interior, A(sol) suprafata utila a cladirii sau a zonei. Aceasta suprafata este luata in considerare ca fiind egala cu suprafata incalzita pentru cladirile de locuit.
\nSuprafata echivalenta de transfer de caldura cu mediul ambiant A(m) este determinata cu relatia:
\n2 C(m) A(m) = -------------------- c 2 { Σ [A(i)C(i)] } i=1 Valorile pentru C(m) si A(m) sunt determinate in functie de clasa de inertie a cladirii sau a zonei conform clasificarii din tabelul urmator (2.4):
\nTabel 2.4 Valori conventionale pentru C(m) si A(m) ┌────────────────────────┬────────────────────────┬───────────────────────┐ │ Clasa de inertie │ C(m) │ A(m) │ ├────────────────────────┼────────────────────────┼───────────────────────┤ │ Foarte usoara │ 80 * A(sol) │ 2,5 * A(sol) │ ├────────────────────────┼────────────────────────┼───────────────────────┤ │ Usoara │ 110 * A(sol) │ 2,5 * A(sol) │ ├────────────────────────┼────────────────────────┼───────────────────────┤ │ Medie │ 165 * A(sol) │ 2,5 * A(sol) │ ├────────────────────────┼────────────────────────┼───────────────────────┤ │ Grea │ 260 * A(sol) │ 3,0 * A(sol) │ ├────────────────────────┼────────────────────────┼───────────────────────┤ │ Foarte grea │ 370 * A(sol) │ 3,5 * A(sol) │ └────────────────────────┴────────────────────────┴───────────────────────┘ ● temperaturi exterioare echivalente:
\nΦ(sl) θ(es) = θ(ei) + ------ (2.13) H(es) Φ(sh) θ(em) = θ(ei) + ------ (2.14) H(Th) Radiatia solara incidenta la nivelul suprafetelor exterioare este luata in considerare prin:
\nI(sr) = f(s)I(D) + I(d) + I(r) unde: f(s) factorul de reducere a radiatiei solare directe I(D) componenta directa a radiatiei solare I(d) componenta difuza a radiatiei solare I(r) componenta reflectata a radiatiei solare Fluxul de caldura transmis incaperii, datorat radiatiei solare absorbite dar si radiatiei reci (spre bolta cereasca) pentru componentele usoare (opace si transparente) este determinat cu relatia: l q(er)U w q(er)U Φ(sl) = Σ { A[S(f)I(sr) + ------ ]}(k) + Σ { A[S(b2)I(sr) + ------- ]}(j) k=1 h(e) j=1 h(e) (2.15) Fluxul de caldura transmis incaperii, datorat radiatiei solare absorbite si radiatiei reci (spre bolta cereasca), pentru componentele grele este determinat cu relatia: h q(er)U Φ(sh) = Σ { A[S(f)I(sr) + -------- ]}(y) (2.16) y=1 h(e) ● fluxul de caldura in nodurile de temperatura:
\nFluxul de caldura datorat radiatiei solare directe la nivelul elementelor transparente se determina cu relatia: w Φ(sd) = Σ {A[1 - f(if)] S(b1)I(sr)}(y) (2.17) y=1 Fluxul de caldura datorat radiatiei solare transmis incaperii datorita cresterii temperaturii aerului ce trece prin straturile de aer ventilate din ferestre, se determina cu relatia: w Φ(svl) = Σ [AS(b3)I(sr)], (2.18) j=i Fluxul de caldura datorat surselor de caldura interioare se determina: n Φ(i,c) = Σ Φ(i,c,f) (2.19) j=1 n Φ(i,r) = Σ Φ(i,r,j) (2.20) j=i unde: n numarul de surse interioare de caldura Φ(i,c) fluxul de caldura convectiv al fiecarei surse Φ(i,r) fluxul de caldura radiativ al fiecarei surse Fluxurile de caldura in nodurile de temperatura se determina cu relatiile:
\nΦ(i) = Φ(svl) + f(sa)Φ(sd) + Φ(int c) (2.21) Φ(s) = P(rs)[1 - f(sa)] Φ(sd) + P(rsd)Φ(int r) (2.22) Φ(m) = P(rm)[1 - f(sa)]Φ(sd) + P(rmd)Φ(int r) (2.23) P(rs) si P(rm) reprezinta componentele radiative ale aporturilor interioare in nodurile θ(s) si θ(m).
\nP(rs) = [A(t) - A(m) - H(es)/h(is)] / A(t) P(rm) = A(m)/A(t) P(rsd) si P(rmd) reprezinta partile radiative ale aporturilor solare directe in nodurile θ(s) si θ(m) P(rsd) = [A(t) - A(m) - A(w) - H(es)/h(is)] / A(t) - A(w) P(rmd) = A(m) / [A(t) - A(f)] unde A(f) este suprafata totala a elementelor vitrate: w A(f) = Σ A(j) j=1 In ecuatiile de mai sus, notatiile corespund urmatoarelor marimi:
\n1 - numarul total de elemente interne usoare h - numarul total de elemente opace grele w - numarul total de elemente vitrate S(f) - factor solar pentru fiecare element opac S(b1) - factor de transmisie pentru radiatia solara (radiatie directa de lungime de unda mica) a elementului vitrat S(b2) - factor de transmisie pentru radiatia solara (radiatie de lungime de unda mare + convectie) a elementului vitrat S(b3) - factor de transmisie pentru radiatia solara (pentru lama de aer interioara ventilata) a elementului vitrat I(sr) - radiatia solara incidenta pe suprafata f(If)- factor de pierdere solara a ferestrelor f(s) - factor de umbrire datorat protectiilor solare f(sa) - partea aporturilor solare transmise direct aerului din incapere q(er) - flux specific de caldura de la exterior spre bolta cereasca Se propun ca valori conventionale: f(If) = 0 f(sa) = 0,1 II.2.3.4 Stabilirea temperaturii interioare a unei încaperi neclimatizate, in perioada de vara Determinarea acestei temperaturi permite efectuarea de analize privind supraincalzirea incaperii pe perioada sezonului cald si oportunitatea prevederii unui sistem de climatizare.
\nTemperatura interioara conventionala a unei incaperi neclimatizate in perioada de vara este considerate ca fiind valoarea maxima a mediei pe trei ore consecutive a valorilor temperaturii operative: t(ic) = max(h=1,24){ Σ(h) [[θ(op)[h) + θ(op)[h+1] + θ(op)[h+2]]/3] - D (2.24) In relatia (2.24), temperatura operativa este calculate conform relatiilor prezentate la § 2.3.3.2. De asemenea, la calculul temperaturii interioare conventionale se tine seama de influenta inertiei termice a cladirii prin introducerea coeficientului D determinat astfel: [1 + 4,76 . 10^-4 C^2 [1 - B(1)]^2] D = 0,75 E { 1- [ ------------------------------------- ]^1/2 } (2.25) [ 1 + 4,76 . 10^-4 C^2] unde:
\nE - ecart de temperatura intre media zilei de calcul si media lunara 1 B(1) = ------------ [1 + R(ms)H] C = 0,278 C(ms)/H - constanta de timp secventiala a volumului studiat (incapere), cu:
\nC(ms) - capacitate termica secventiala ce caracterizeaza amortizarea temperaturii in perioada de vara pe o perioada de 12 zile, H - pierderi de caldura medii prin pereti si prin ventilare:
\nH = H(th) + H(es) + H(ei) Temperatura interioara conventionala trebuie determinata cu o precizie de 0,1 °C, prin rotunjirea valorii obtinute la valoarea cea mai apropiata.
\nPentru utilizarea metodologiei de calcul a temperaturii operationale, se dau mai jos valori recomandate pentru diverse marimi ce intervin in cadrul metodei. – debitul de aer de ventilare: ...
\nPentru calculul temperaturii interioare este necesar sa se cunoasca debitul de aer de ventilare. Debitul de aer pentru ventilare mecanica se determina in conformitate cu reglementarile tehnice specifice, in vigoare. Debitul de aer pentru ventilare naturala neorganizata (aerisire) se poate considera astfel: – ferestre doar pe o fatada - tabel 2.5 ... – ferestre pe doua fatade - tabel 2.6 ...
\nMarimea care intervine in mod direct la stabilirea debitului de aer este suprafata de deschidere a ferestrei S(fd), definita ca fiind raportul dintre suprafata de deschidere efectiva a ferestrei si suprafata totala a ferestrei.
\nIn tabelele 2.5-2.6 sunt indicate valori uzuale pentru numarul de schimburi de aer n (h^-1) pentru incaperi in functie de pozitia ferestrelor pe fatade si suprafata lor de deschidere, S(fd).
\nTabel 2.5 Schimburi de aer realizate prin aerisire, pentru ferestre pe o singura fatada:
\nIn tabelele de mai jos sunt date valori recomandate pentru estimarea fluxului de caldura provenit de la surse interioare.
\nTabelul 2.7 Fluxul de caldura de la surse interioare, pentru cladiri rezidentiale (W/mp) ┌────────────┬────────────────┬────────────────┬──────────────┐ │ Ora │ Bucatarie │ Sufragerie │ Dormitor │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 1 │ 5 │ 0 │ 5 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 2 │ 5 │ 0 │ 5 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 3 │ 5 │ 0 │ 5 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 4 │ 5 │ 0 │ 5 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 5 │ 5 │ 0 │ 5 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 6 │ 5 │ 0 │ 5 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 7 │ 10 │ 1 │ 2 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 8 │ 10 │ 1 │ 2 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 9 │ 7 │ 1 │ 2 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 10 │ 7 │ 1 │ 0 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 11 │ 7 │ 10 │ 0 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 12 │ 10 │ 10 │ 0 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 13 │ 15 │ 10 │ 0 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 14 │ 15 │ 10 │ 0 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 15 │ 10 │ 1 │ 0 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 16 │ 5 │ 1 │ 0 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 17 │ 5 │ 1 │ 0 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 18 │ 15 │ 15 │ 0 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 19 │ 15 │ 15 │ 0 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 20 │ 15 │ 15 │ 0 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 21 │ 10 │ 15 │ 0 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 22 │ 5 │ 10 │ 2 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 23 │ 5 │ 0 │ 5 │ ├────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │ 24 │ 5 │ 0 │ 5 │ └────────────┴────────────────┴────────────────┴──────────────┤ Tabelul 2.8 Fluxul de caldura de la surse interioare, pentru cladiri nerezidentiale (W/mp) ┌─────────────────────┬────────────────┬────────────────┬──────────────┐ │ Tip cladire │ Oameni │ Iluminat │ Echipamente │ │ │ (W/pers) │ (W/mp) │ (W/mp) │ ├─────────────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤
\n│Birou de proiectare │ 155 │ 22 │ 7 │ ├─────────────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │Birou informatica │ 130 │ 9 │ 35 │ ├─────────────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │Birou personal de │ 130 │ 12 │ 7 │ │conducere │ │ │ │ ├─────────────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │Sala de calculatoare │ 130 │ 9 │ 350 │ ├─────────────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │Sala de conferinte │ 130 │ 9 │ 5 │ ├─────────────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │Hol │ 130 │ 5 │ 5 │ ├─────────────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │Birou │ 130 │ 15 │ 16 │ ├─────────────────────┼────────────────┼────────────────┼──────────────┤ │Restaurant │ 150 │ 20 │ 3 │ └─────────────────────┴────────────────┴────────────────┴──────────────┘ Calculul se face pentru ziua cea mai calda din perioda de functionare a cladirii respective. Daca destinatia cladirii conduce la o functionare continua, se considera parametrii climatici exteriori pentru luna iulie. Temperatura obtinuta se apreciaza ca fiind acceptabila sau nu, calculand votul mediu previzibil PMV, nota de confort sau procentul de nemultumiti (PPD), in conformitate cu partea I a Metodologiei, § 13.
\nII.2.4 Calculul necesarului de energie pentru racirea cladirilor si al consumului de energie pentru sistemele de climatizare - metoda de calcul lunara II.2.4.1 Domeniu de aplicare: cladiri climatizate, fara controlul umiditatii interioare.
\nCalculul se aplica la cladiri rezidentiale sau nerezidentiale sau parti ale acestora, care vor fi denumite generic \"cladire\".
\nSe considera numai caldura sensibila, nu si cea latenta.
\nII.2.4.2 Obiectiv: calculul energiei necesare racirii cladirilor pentru asigurarea unei temperaturi interioare prescrise precum si al energiei consumate de sistemul de climatizare in acest scop. Aceste determinari sunt necesare pentru rezolvarea urmatoarelor tipuri de aplicatii: a) aprecierea masurii in care sunt atinse obiectivele energetice reglementare existente (ex. indici de proiectare); ... b) compararea performantelor energetice pentru diverse variante de proiectare, pentru o cladire data; ... c) propunerea unui nivel standard, privind performanta energetica a cladirilor existente (indici de evaluare); ... d) evaluarea efectului implementarii unor masuri de conservare a energie la cladirea existenta, prin posibilitatea calcularii consumurilor in variantele \"cu\" si \"fara\" masuri de conservare; ... e) predictia necesarului de resurse energetice la nivel regional, national sau international, prin calculul energiei consumate de cladiri reprezentative din fondul construit existent. ...
\nII.2.4.3 Continut general Metoda include calculul urmatoarelor marimi definitorii pentru performanta energetica a cladirilor climatizate: – fluxul de caldura prin transmisie si pentru ventilarea cladirii, atunci cand aceasta este racita la o temperatura interioara constanta; ... – contributia surselor interne de caldura si a aporturilor solare la bilantul termic al cladirii considerate; ... – necesarul anual de energie pentru racire, pentru mentinerea unei temperaturi interioare prescrise in cladire/zona - (la nivelul cladirii); ... – consumul anual de energie al sistemelor de racire utilizate - (la nivelul surselor); ... – consumul auxiliar anual de energie pentru racire si ventilare. ...
\nCladirea poate avea mai multe zone termice, cu temperaturi interioare prescrise diferite si poate avea sisteme de racire cu functionare intermitenta.
\nII.2.4.3.1 Principalele date de intrare Principalele date de intrare necesare pentru efectuarea calculelor sunt: – caracteristicile elementelor de anvelopa si ale sistemelor de ventilare; ... – sursele interne de caldura si umiditate, ... – climatul exterior; ... – descrierea cladirii si a elementelor sale, a sistemelor de incalzire/racire si scenariului lor de utilizare; ... – date privind sistemele de incalzire, racire, apa calda de consum, ventilare si iluminat: ... ● partitionarea cladirii in zone de calcul determinate de parametrii de confort diferti si/sau scenarii de functionare diferite; ● pierderi de energie la sursele de racire sau pe traseul de distributie al agentului termic pana la consumatori si eventuale recuperari ale acestei energii prin utilizarea recuperarii caldurii, surselor regenerabile sau degajarilor interioare; ● debitul de aer si temperatura aerului refulat (introdus) pe cale mecanica (fiind in prealabil preincalzit sau/si preracit); ● elementele de comanda si control utilizate pentru mentinerea parametrilor de confort la valorile prescrise, de proiectare.
\nII.2.4.3.2 Principalele date de iesire Principalele date de iesire (rezultate) ale metodei de calcul sunt: – necesarul de energie lunar si anual pentru racirea cladirilor; ... – consumul de energie lunar si anual pentru racirea cladirilor; ... – durata sezonului de racire; ... – consumul de energie auxiliar pentru racire si ventilare. ...
\nII.2.4.3.3 Datele de iesire aditionale Acestea sunt: – valori lunare pentru principalele elemente ce intervin in bilanturile de energie: transmisie, ventilare, surse interne, aporturi solare; ... – contributia surselor de energie regenerabile; ... – pierderile din sistem (pe partea de incalzire, racire, apa calda, ventilare si iluminat) si eventualele recuperari ale acestora. ...
\nII.2.4.3.4 Descrierea procedurii de calcul Necesarul de energie pentru racire va fi calculat pe baza bilantului termic efectuat pentru intreaga cladire sau pentru fiecare zona a cladirii. Aceste valori constituie date de intrare pentru bilantul de energie la nivelul sistemului de racire.
\nStructura procedurii de calcul este descrisa in cele ce urmeaza. Detalierea procedurii de calcul este prezentata in diferitele subcapitole mentionate in continuare: – Definirea conturului tuturor spatiilor conditionate (racite) si a celor neconditionate, conform § 2.4.4.1, ... – Definirea partitionarii cladirii in mai multe zone; daca acest fapt este necesar, se va proceda conform § 2.4.4.2, ... – Calculul, pentru fiecare perioada si zona a cladirii, a energiei necesare pentru racire Q(R), conform § 2.4.5 precum si a duratei sezonului de racire, conform § 2.4.6, utilizand informatiile prezentate in § 2.4.7 - 2.4.12, ... – Combinarea rezultatelor obtinute in diverse perioade si pentru zone deservite de acelasi sistem si calculul consumului de energie pentru racire tinand cont de energia disipata, se face conform recomandarilor de la § 2.4.13. ... – Combinarea rezultatelor pentru diferite zone cu diferite sisteme se face de asemenea conform § 2.4.13. ...
\nCalculul poate fi realizat in doua etape, daca exista interactiuni semnificative intre zonele termice sau intre sisteme si bilantul energetic al cladirii (de exemplu caldura disipata de sisteme influenteaza bilantul de energie al cladirii).
\nDe asemenea, pentru situatii deosebite, calculul necesarului de energie pentru racire se poate efectua in doua sau trei etape succesive: de exemplu, in prima etapa, se realizeaza calculul necesarului de energie, fara sa se ia in considerare ventilarea nocturna sau ventilarea care se realizeaza in afara perioadei de ocupare, iar in a doua si in a treia etapa, se pot integra efectele acestor tipuri de ventilare (daca ele exista), tinand cont de rezultatele obtinute in prima etapa.
\nBilantul de energie la nivelul cladirii include urmatorii termeni (numai caldura sensibila): – transferul de caldura prin transmisie, dintre spatiul climatizat si mediul exterior, datorat diferentelor de temperatura, ... – transferul de caldura pentru incalzirea/racirea aerului de ventilare introdus mecanic sau natural, datorat diferentelor de temperatura dintre spatiul climatizat si aerul introdus, ... – transferul de caldura prin transmisie si ventilare dintre zonele adiacente, datorat diferentelor de temperatura dintre zona climatizata si spatiile adiacente, ... – sursele interioare de caldura (inclusiv cele negative, care absorb caldura), ... – sursele de caldura solare, directe (radiatie solara patrunsa prin ferestre) sau indirecte (radiatie solara absorbita in elementele opace de inchidere ale cladirii), ... – caldura acumulata sau cedata in masa cladirii, ... – energia necesara pentru racirea cladirii sau a unei zone a acesteia; sistemul de racire extrage caldura pentru a micsora temperatura interioara sub un nivel maxim prescris. ...
\nMetoda de calcul prezentata este o metoda cvasi-stationara. Efectul inertiei termice a cladirii in cazul racirii intermitente sau a opririi sistemului de racire va fi luat in calcul prin introducerea unei ajustari a temperaturii interioare sau a unei corectii aplicate necesarului de frig calculat pentru cazul racirii continue a cladirii. Folosirea unui \"factor de utilizare a caldurii\" transferate prin transmisie si prin ventilare permite luarea in considerare a faptului ca numai o parte din aceasta caldura diminueaza necesarul de frig. Partea neutilizata a acestui transfer de caldura are loc in perioade in care climatizarea nu functioneaza (de exemplu noaptea). Bilantul nu ia in considerare parte neutilizata a transferului de caldura, care se considera ca este contrabalansat de nerespectarea perfecta a temperaturii prescrise la interior.
\nPerioada de calcul utilizata de metoda prezentata este de o luna. Calculele lunare ofera rezultate corecte la nivel anual, insa rezultatele obtinute pentru lunile de inceput si sfarsit ale perioadei de racire pot avea erori relative importante.
\nNecesarul de energie al cladirii pentru racire este asigurat prin furnizarea de energie de catre sisteme de racire adecvate.
\nEnergia consumata la nivelul sistemului, rezulta din bilantul de energie pentru racire care include urmatorii factori: – necesarul de energie pentru racirea cladirii sau zonei; ... – energia furnizata de sistemele ce utilizeaza energie regenerabila; ... – pierderile de energie care au loc la generare, stocare, distributie si emisie in sistemele de racire; ... – energia introdusa in sistemele de racire; ... – ca un caz particular, energia primara produsa de aceste sisteme de racire (de exemplu energie electrica ce rezulta dintr-un sistem de co sau trigenerare). ...
\nBilantul de energie al fiecarui sistem cuprinde de asemenea si energia recuperata in sistem de la diverse surse si la diferite nivele. In diagrama din fig. 2.4 este reprezentat un bilant global de energie pentru cladire si sisteme (relativ simplificat, deoarece nu cuprinde toate recuperarile de energie, sursele regenerabile si o eventuala productie de energie prin cogenerare). La nivelul sistemului, s-a considerat echipamentul de generare termodinamica a frigului GTF. Acest echipament absorbe caldura din cladire, cu consum de energie primara introduse in sistem.
\nFig. 2.4 Diagrama energetica pentru racire in cladiri climatizate:
\nNotatii:
\nQ(surse,R) - caldura totala patrunsa in incapere, provenita de la sursele de caldura, exterioare si interioare, in situatia racirii incaperilor, Q(s) - caldura provenita de la soare, Q(mt) - caldura degajata de sursele interioare; Q(Ti) - caldura totala schimbata de cladire cu exteriorul, prin transfer (poate avea si sens invers, in functie de temperatura interioara si exterioara), Q(rec,cl) - caldura evacuata la nivelul cladirii (de exemplu prin ventilare nocturna; din punct de vedere al racirii se poate considera o recuperare a energiei, deoarece micsoreaza sarcina de racire), Q(R) - energia necesara pentru racirea cladirii; Q(RsistCTA) - energia necesara pentru racire, la nivelul centralei de tratare a aerului; Q(RsistF) - energia necesara pentru racire la nivelul generatorului de frig (sursei de frig); Q(neconvCTA) - energie neconventionala utilizata pentru racire, la nivelul centralei de tratare a aerului CTA; Q(pierd aer) - energia consumata pentru tratarea pierderilor de aer prin neetanseitatile conductelor si datorita incalzirii aerului rece vehiculat in sistem; Q(pierd ar) - energia consumata datorita incalzirii apei in retelele de apa rece, la transport, distributie etc, datorita caldurii care patrunde in sistem; Q(pierdGTF) - pierderi in sistemul de generare a frigului, Q(aux) - energie primara consumata pentru echipamente auxiliare (pompe, ventilatoare), care include energia suplimentara datorita pierderilor de aer din sistem, prin neetanseitatile conductelor.
\nII.2.4.4.
\nDefinirea conturului cladirii si a zonelor de calcul ...
\nPentru o abordare corecta a calculului energetic, trebuie definit de la inceput conturul cladirii. De asemenea, in caz de necesitate, se delimiteaza zonele interioare de calcul, caracterizate prin temperatura prescrisa diferita si/sau de scenarii diferite de utilizare; in acest caz bilantul termic trebuie efectuat la nivelul fiecarei zone. Prin urmare, pentru calcul pot apare urmatoarele situatii: – intreaga cladire poate fi modelata ca o singura zona, ... – cladirea poate fi divizata in mai multe zone interioare (calcul multi-zonal), tinand cont de cuplajul termic dintre zone, ... – cladirea poate fi divizata in mai multe zone interioare (calcul multi-zona), fara a tine cont de cuplajul termic dintre zone. ...
\nII.2.4.4.1 Limitele cladirii Limitele cladirii cuprind toate elementele componente ale anvelopei ce separa spatiul racit sau incalzit (conditionat) de mediul exterior (aer, apa, sol), de alte zone climatizate sau de zonele adiacente neclimatizate.
\nAria pardoselii A(p) corespunde pardoselii utile. Aria se va calcula utilizand dimensiunile interioare ale incaperii. (Pentru detalii vezi partea I a Metodologiei).
\nII.2.4.4.2 Definirea zonelor temiice ale cladirii Din punct de vedere termic, cladirea poate fi considerata: – ca o singura zona termica sau: ... – cladirea poate fi divizata in mai multe zone interioare, tinand cont de cuplajul termic dintre zone, ... – cladirea poate fi divizata in mai multe zone interioare, fara a tine cont de cuplajul termic dintre zone. ...
\nPartitionarea cladirii in \"zone termice\" este necesara in cazul urmatoarelor situatii: a) spatiile sunt racite pe cale mecanica si temperaturile prescrise pentru racire difera cu mai mult de 4 K; ... b) exista mai multe sisteme de incalzire/racire ce functioneaza simultan si acopera arii diferite in interiorul cladirii climatizate, ... c) Exista mai multe sisteme de ventilare ce deservesc diferite zone ale cladirii climatizate; daca exista un sistem de ventilare ce deserveste mai mult de 80% din volumul cladirii (zonei), celelalte spatii se considera deservite de acelasi sistem, considerat ca \"sistem principal\", ... d) Debitele de ventilare a spatiilor climatizate, raportate la 1 mp de pardoseala utila, difera intre ele cu mai mult de 4 ori. Aceasta conditie nu este aplicabila atunci cand usile de separare dintre spatiile ventilate sunt supuse unor deschideri frecvente sau cand mai mult de 80% din aria pardoselii are aceeasi rata de ventilare (numar de schimburi orare). ...
\nFiecare zona termica interioara poate fi caracterizata de parametri diferiti (temperatura) sau scenarii diferite de temperatura pe durata unei zile. In cazul definirii mai multor zone, bilantul termic se efectueaza separat pentru fiecare zona in parte.
\nSpatiile neclimatizate de dimensiuni reduse pot fi incluse in cadrul unui spatiu mare climatizat dar in acest caz trebuie privite si ele ca spatii climatizate.
\nDecizia cu privire la luarea in considerare sau nu a cuplajului termic dintre zone depinde de scopul calculului si de complexitatea cladirii si a sistemelor sale.
\nDaca o cladire este divizata in mai multe zone, fara cuplaj termic intre zone, calculul se face utilizand procedura monozona pentru fiecare zona in parte si presupunand frontiere adiabatice intre zonele adiacente.
\nDaca nici una dintre cele doua proceduri mai sus enuntate (\"monozona\", respectiv \"multizona fara cuplaj termic intre zone\") nu poate fi aplicata, se recurge la procedura de calcul multizona cu cuplaj termic intre zone.
\nII.2.4.4.2.1 Calculul monozona Daca se aplica ipoteza de calcul a cladirii formate dintr-o singura zona, iar zona respectiva cuprinde spatii cu temperaturi prescrise diferite (cu diferente mai mici de 4K), temperatura interioara in perioada de racire se scrie ca o medie ponderata dintre temperaturile interioare din aceleasi zone θ(j) cu suprafetele pardoselilor zonelor j[A(p,j)]:
\nΣ A(p,j)θ(i,j) j θ = --------------- (2.26) Σ A(p,j) j in care: θ(i,j) - temperatura prescrisa a spatiului j in perioada de racire, [°C];
\nA(p,j) - aria pardoselii utile a spatiului j, [mp];
\nDaca se aplica procedura de calcul monozona iar zona respectiva cuprinde spatii cu utilizari diferite (relativ la surse de caldura interioare, ore de iluminat, de ventilare, debite de ventilare etc.) se va utiliza ca valoare a temperaturii zonei, o medie ponderata cu parametrii stabiliti in functie de utilizare, de acelasi tip cu media ponderata a temperaturilor.
\nII.2.4.4.2.2 Calculul multizona, fara cuplaj termic dintre zone Pentru calculul multizona fara cuplaj termic intre zone, orice transfer termic prin transmisie sau prin transport de aer dintre zone nu este luat in considerare. Din acest motiv, calculul multizona fara cuplaj termic reprezinta o procedura de aplicare succesiva a calculului monozona. Cu toate acestea, conditiile la limita si initiale pot fi cuplate, de exemplu, pentru cazul zonelor deservite de acelasi sistem de racire sau care au aceleasi surse interioare de caldura.
\nPentru zonele deservite de acelasi sistem de racire, energia necesara este egala cu suma energiilor necesare calculate pentru fiecare zona in parte (conform § 2.4.13).
\nPentru zonele care nu sunt deservite de acelasi sistem de racire, energia consumata este egala cu suma energiilor consumate (utilizate) calculate pentru fiecare zona a cladirii in parte (conform § 2.4.13).
\nII.2.4.4.2.3 Calculul multizona, considerand cuplajul termic dintre zone Pentru calculul multizona care considera cuplajul termic dintre zone, este luat in considerare orice transfer termic prin transmisie sau prin transport de aer interzone.
\nProcedura de calcul pentru acest caz este detaliata in Anexa II.2.B.
\nII.2.4.5 Necesarul de energie pentru racire II.2.4.5.1 Procedura de calcul Aceasta procedura este utilizata pentru a obtine necesarul de energie pentru racire pentru intreaga cladire sau pentru o zona a acesteia, conform urmatoarelor etape de calcul: a) calculul transferului de caldura prin transmisie, conform § 2.4.7; ... b) calculul transferului de caldura prin ventilare, conform § 2.4.8; ... c) calculul aporturilor de caldura de la sursele interioare, conform § 2.4.9; ... d) calculul aporturilor solare, conform § 2.4.10 ... e) calculul parametrilor dinamici, conform § 2.4.11 ... f) calculul necesarului total de energie pentru racire Q(R) conform § 2.4.12. ...
\nII.2.4.5.2. Relatii generale de calcul Pentru fiecare zona a cladirii, necesarul de energie pentru racire, pentru fiecare luna de calcul se calculeaza conform relatiei:
\nQ(R) = Q(surse,R) - Eta(R)Q(Tr,R) pentru situatia Q(R) > 0, (2.27) in care:
\nQ(R) - energia necesara pentru racirea cladirii, [MJ];
\nQ(Tr,R) - energia totala transferata intre cladire si mediul exterior, in situatia racirii cladirilor, [MJ];
\nQ(surse,R) - energia totala furnizata de sursele de caldura, in situatia racirii cladirii, [MJ];
\nEta(R) - factorul de utilizare a pierderilor de caldura, in situatia racirii; cf § 2.4.11 Observatie - Pentru simplificarea scrierii, in cele ce urmeaza nu se va mai utiliza indicele \"R\", caracteristic situatiei de racire, toate evaluarile fiind facute pentru aceasta situatie. Transferul de caldura total dintre cladire si mediul adiacent neclimatizat se scrie:
\nQ(Tr) = Q(T) + Q(V) (2.28) in care, pentru fiecare zona si pentru fiecare perioada de calcul:
\nQ(Tr) - caldura totala transferata, [MJ];
\nQ(T) - caldura transferata prin transmisie, v, § 2.4.7, [MJ];
\nQ(V) - caldura transferata prin aerul de ventilare, v. § 2.4.8, [MJ];
\nIn functie de diferentele de temperatura cu care se calculeaza termenii Q(T) si Q(v) si de coeficientii de transfer, (relatiile 2.30 si 2.33), termenul Q(Tr) poate fi negativ (caldura extrasa din cladire) sau pozitiv (caldura care patrunde in cladire) - vezi fig. 2.4.
\nCaldura totala de la sursele interioare, Q(surse):
\nQ(surse) = Q(int) + Q(s) (2.29) in care:
\nQ(int) - caldura degajata de sursele interioare, [MJ];
\nQ(s) - caldura provenita de la soare, [MJ].
\nSistemele de incalzire/racire constituie ele insele surse interioare de caldura, uneori negative (care absorb caldura). Deoarece caldura datorata acestor surse, depinde de necesarul de energie al cladirii, trebuie sa se faca un calcul in doua etape: initial se evalueaza necesarul de energie al cladirii fara aceste surse si dupa aceea se include si energia care provine de la aceste surse.
\nII.2.4.6.
\nDurata sezonului de racire ...
\nPentru aceasta metoda de calcul, durata sezonului de racire se determina prin numararea zilelor pentru care energia necesara pentru racire este mai mare ca zero; pentru lunile caracterizate de un raport \"pierderi/surse interne\" ridicat, se aplica un factor de corectie < 1. Metoda este similara celei expuse la § 1.5.11.2 pentru calculul duratei sezonului de incalzire.
\nDurata sezonului de racire poate fi redusa prin aplicarea unor tehnici care conduc la economii de energie pentru racire (de exemplu, prin utilizarea ventilarii nocturne); in aceste situatii este necesara evaluarea perioadelor de functionare ale eventualelor sisteme auxiliare, pastrand pentru calculul necesarului de energie, doar perioada de timp in care functioneaza sistemul de racire de baza.
\nII.2.4.7.
\nTransferul de caldura prin transmisie (conductie) ...
\nII.2.4.7.1. Calculul energiei disipate de cladire prin transmisie Fluxul de caldura total prin transmisie este calculat pentru fiecare luna a anului si pentru fiecare cladire/zona, cu relatia:
\nQ(T) = Σ(k) {H(T,k . [θ(i) - θ(e,k)]} . t (2.30) in care:
\nH(T,k) - coeficientul de transfer de caldura prin transmisie, al elementului k, catre spatiul sau zona de temperatura θ(e,k), [W/K]; θ(i) - temperatura interioara a cladirii sau a zonei, cf § 2.4.12, θ(e,k) - temperatura spatiului, a mediului exterior sau a zonei adiacente elementului k, t - durata de calcul, determinate conform Anexei II.2.A, [Ms].
\nII.2.4.7.2. Coeficientii de transfer temiic prin transmisie Valorile coeficientilor de transfer de caldura prin transmisie, H(T,k) ai elementelor k, se stabilesc conform partii I a Metodologiei, in continuare se fac numai cateva precizari importante.
\nPentru fereastre, raportul dintre aria tamplariei si aria vitrata trebuie determinata de asemenea conform partii I a Metodologiei. Ca o simplificare, se admite utilizarea aceluiasi raport pentru toate ferestrele cladirii, de regula 0,3 sau 0,2, valori ce conduc in cazul racirii, la o valoare mai mica a coeficientului global de transfer termic prin fereastra U(F).
\nTransferul de caldura prin transmisie cuprinde atat transferul prin suprafetele corespunzatoare elementelor ce delimiteaza zonele de temperaturi diferite, cat si cel datorat puntilor termice punctuale sau liniare.
\nIn cazul unor proprietati termofizice diferite ale elementelor de constructie pentru situatiile de incalzire si racire, trebuie considerate valori diferite ale coeficientilor de transmisie pentru fiecare mod in parte. Acest lucru apare evident in special in cazul ferestrelor cu jaluzele (sau alte elemente de umbrire) reglabile pe pozitii de iarna sau de vara, in cazul transferului prin sol sau catre spatii puternic vitrate.
\nIn cazul transferului de caldura prin sol, se face o diferentiere intre coeficientul de transfer prin transmisie aferent situatiei de iarna si cel corespunzator situatiei de vara, intrucat acesti coeficienti includ atat efectele de regim stationar (caracteristice transferului perimetral) cat si pe cele periodice (caracteristice transferului prin suprafata).
\nIn calculul coeficientului de transfer termic catre o zona adiacenta neclimatizata, se utilizeaza un factor de reducere b subunitar, pentru a tine cont de diferenta de temperatura mai redusa in realitate fata de cazul in care transferul are loc direct catre mediul exterior.
\nValoarea temperaturii θ(e,k) se stabileste in functie de urmatoarele situatii: – Transfer de caldura spre inediul exterior : in acest caz θ(e,k) este egala cu temperatura mediului exterior, determinata conform anexei II.2.A. ... – Transfer de caldura catre o zona adiacenta climatizata: temperatura θ(e,k) este egala in acest caz cu valoarea prescrisa a temperaturii din zona climatizata. ... – Transfer de caldura catre o zona adiacenta neclimatizata: temperatura θ(e,k) este egala cu temperatura mediului exterior, determinata conform anexei II.2.A; ... – Transfer de caldura catre spatii adiacente foarte vitrate (tip sera): in acest caz, trebuie urmata aceeasi procedura ca in cazul spatiilor adiacente neclimatizate. ...
\nEfectul radiatiei solare asupra temperaturii ce se stabileste in interiorul spatiilor foarte vitrate este luat in considerare ca parte din calculul referitor la aporturile solare, dezvoltat in cadrul capitolului 2.4.10. – Pentru calculul cu zone cuplate termic, transferul de caldura catre spatiile adiacente climatizate tine cont de o temperatura θ(e,k) egala cu temperatura spatiului(ilor) adiacente, conform anexei II.2.B; ... – Pentru calculul cu zone necuplate termic, transferul de caldura catre alte zone climatizate nu se ia in considerare; ... – Transferul de caldura catre sol: in acest caz, temperatura θ(e,k) este egala cu temperatura mediului exterior, determinata conform anexei II.2.A. ... – Transfer de caldura catre cladirile adiacente: temperatura θ(e,k) reprezinta temperatura cladirii adiacente, bazata pe valori care corespund structurii si utilizarii acesteia din urma. ...
\nII.2.4.7.3. Efectul protectiei nocturne Efectul radiatiei nocturne trebuie luat in considerare mai ales in cazul ferestrelor protejate prin dispozitive exterioare (obloane sau jaluzele). Pentru aceasta, se introduce un factor adimensional stabilit in functie de caldura acumulata in fereastra, care la randul sau, depinde de modul de utilizare a dispozitivelor de protectie:
\nU(F,cor) = U(F+p) * f(p) + U(F)[1 - f(p)] (2.31) in care:
\nU(F,cor): coeficientul global de transfer termic corectat pentru ansamblul fereastra-protectie [W/mpK];
\nU(F) coeficientul global de transfer termic pentru fereastra neprotejata, [W/mpK];
\nU(F+p) coeficientul global de transfer termic pentru fereastra + protectie, [W/mpK]; f(p) factor adimensional functie de caldura acumulata in fereastra si de temperatura interioara prescrisa.
\nCoeficientul global U(F+p) corespunde perioadei de la apusul Soarelui pana la ora 7 dimineata pentru toate zilele in care temperatura exterioara medie zilnica este mai mica de 10°C, iar coeficientul global al ferestrei, considerate neprotejata, este U(F) la toate orele.
\nScenariile (orarele) de inchidere a jaluzelelor sunt in general diferite de la o regiune la alta si pot fi diferite de asemenea in functie de tipul de utilizare a cladirii.
\nII.2.4.7.4. Situatii speciale Sunt necesare metode particulare pentru a calcula influenta urmatoarelor elemente de constructie speciale: – Pereti solari ventilati; ... – Alte elemente ventilate ale anvelopei; ... – Surse interioare de joasa temperatura. ...
\nDaca o sursa interioara de caldura cu potential important, are o temperatura apropiata de temperatura interioara, cantitatea de caldura transferata aerului interior este puternic dependenta de diferenta de temperatura dintre temperatura sursei si cea a aerului ambiant; in acest caz, sursa nu trebuie modelata ca orice sursa interioara, ci trebuie reprezentata in cadrul transferului de caldura prin transmisie. Temperatura θ(e,k) reprezinta in acest caz temperatura sursei, iar valoarea coeficientului de transmisie H(t,k) al elementului este egala cu produsul dintre suprafata expusa [mp] si coeficientul de transfer termic U [W/mpK].
\nII.2.4.8.
\nTransferul de caldura prin ventilare ...
\nII.2.4.8.1. Calculul energiei disipate de cladire prin ventilare Energia disipata de cladire prin ventilare, se calculeaza in fiecare zona conform relatiei:
\nQ(v) = Σ(k) {H(V,k)[θ(i) - θ(intr,k)]} . t (2.32) in care:
\nQ(v) energia totala transferata de zona z, prin ventilare, in MJ;
\nH(V,k) coeficientul de transfer prin ventilare datorat aerului refulat in zona z, prin elementul k, [W/K]; θ(intr,k) temperatura de introducere (refulare), [K]; θ(i) temperatura interioara a cladirii (zonei) conform § 2.4.12, [K]; t durata de calcul, determinata conform Anexei II.2.A, [Ms].
\nObservatie - Q(v) se va introduce cu semnul rezultat din calcul. Valoarea negativa a fluxului Q(v) indica un aport de caldura prin aerul de ventilare.
\nII.2.4.8.2. Coeficientii de transfer termic prin ventilare Valorile coeficientului de transfer pentru ventilare H(V,k) corespunzator elementului k traversat de debitul volumic de aer .
\nV(V,k) sunt date in § 2.6, in functie de valorile temperaturii de introducere θ(intr,k) ale acestui debit, pentru una din urmatoarele situatii: – ventilare naturala inclusiv infiltratii de aer din exterior - in acest caz θ(intr,k) este egala cu temperatura aerului exterior θ(c) conform Anexei A; ... – ventilare naturala ce include infiltratii de aer din incaperile adiacente neconditionate sau din poduri, mansarde sau alte spatii inchise insorite (sere) - in acest caz, θ(intr,k) este egala cu temperatura echivalenta a spatiilor adiacente, conform Anexei A; ... – pentru calculul zonelor cuplate, ventilarea include infiltratia de la zonele adiacente - θ(intr,k) este egala cu temperatura acestor zone, conform Anexei B; ... – ventilare provenita de la un sistem de ventilare mecanica - caz in care θ(intr,k) este egala cu temperatura de introducere a aerului ce intra prin acest tip de sistem, determinata conform § 2.6. Pentru sisteme ce utilizeaza recuperatoare de caldura, conditiile sunt precizate in continuare. ...
\nIn cazul in care debitul de aer volumic .
\nV(V,k) este cunoscut (data de intrare), coeficientul de transfer de caldura prin ventilare H(V,k) poate fi calculat pentru fiecare zona a cladirii si pentru fiecare luna de calcul, conform relatiei: .
\nH(V,k) = rho(a)c(a)V(V,k) (2.33) in care: .
\nV(V,k) debitul volumic aferent elementului aeraulic k, [mc/s], conform § 2.6; rho(a)c(a) capacitatea calorica a aerului refulat poate fi considerata cu valoarea de 1200 J/mcK II.2.4.8.3. Situatii speciale In cazul unor proprietati diferite ale aerului in functie de sezon sau de tipul de sistem utilizat si scenariul sezonier sau zilnic de functionare (de ex. \"vara/iama\", \"ventilare de zi/de noapte\", \"cu recuperarea caldurii/fara recuperarea caldurii\"), trebuie considerate valori diferite pentru temperatura de refulare θ(intr,k) si pentru capacitatea calorica a aerului refulat, conform starii aerului refulat.
\nII.2.4.8.3.1. Cazul utilizarii recuperatoarelor de caldura Intrucat prezenta unei unitati de recuperare a caldurii reprezinta un element important in bilantul de caldura al cladirii sau zonei (influenteaza utilizarea aporturilor de la surselor interioare, supraincalzirea zonei etc.), efectul utilizarii recuperarii caldurii asupra temperaturii aerului introdus trebuie luat in considerare in mod particular in calculul necesarului de energie pentru racire. Recuperarea caldurii din aerul evacuat se ia in considerare prin reducerea debitului de aer real, proportional cu eficienta recuperatorului sau inlocuind temperatura exterioara cu temperatura aerului introdus, obtinuta ca functie de temperatura zonei si de eficienta recuperatorului.
\nPentru a determina datele de intrare in situatia recuperarii caldurii, trebuie tinut cont de urmatoarele aspecte: – valorile coeficientului de transfer termic pentru ventilare H(V,k) sau ale debitului de aer volumic refulat ... .
\nV(V,k), ale temperaturii aerului introdus si energia aditionala utilizata in sistem (aferenta puterii ventilatoarelor, dezghetului etc.) trebuie sa se foloseasca aceleasi date climatice utilizate pentru toate calculele din aceasta metoda, conform celor specificate in Anexa II.2.A; – daca unitatea de recuperare a caldurii nu are un bypass actionat in functie de temperatura interioara sau in functie de sezon, acest lucru trebuie luat in considerare permanent prin calculul efectiv al temperaturii de introducere θ(intr,k) rezultata de trecerea aerului exterior prin recuperator; ... – daca unitatea de recuperare a caldurii este oprita sau by-passata pentru a reduce riscul de inghet al aerului in recuperator, modelul de calcul trebuie sa tina cont de acest lucru; de asemenea, in masura posibilitatilor, trebuie sa se ia in considerare si eventualele surse de caldura din aerul exterior ce pot modifica temperatura aerului ce intra in recuperator si implicit, cea de de iesire din aparat θ(intr,k). ...
\nII.2.4.8.3.2. Cazul ventilarii nocturne Efectul ventilarii nocturne poate fi evaluat astfel: – debitul volumic mediu suplimentar si factorii de corectie ce tin cont de diferenta de temperatura, de efectele dinamice si de eficienta sistemului, se calculeaza conform relatiei: ... . .
\nDelta V(V,k) = c(temp)c(din)c(efic)V(V,extra,k) (2.34) in care: .
\nDeltaV(V,k) termen de debit suplimentar datorat ventilarii nocturne, in mc/s; c(temp) coeficient adimensional ce tine cont de temperatura nocturna in raport cu temperatura medie pe 24 de ore; in lipsa unor valori bine precizate, se poate lua c(temp) = 1; c(din) coeficient adimensional ce tine cont de inertia constructiei; in lipsa unor valori bine precizate, se poate lua c(din) = 1; c(efic) coeficient adimensional ce tine cont de eficienta sistemului de ventilare nocturna; in lipsa unor valori bine precizate, se poate lua c(efic)= 1; .
\nV(V,extra,k) debitul suplimentar datorat ventilarii nocturne, in mc/s;
\nAcest debit suplimentar poate fi calculat in functie de tipul cladirii, climat, expunere la vant, utilizare etc. Debitul de aer noctum suplimentar .
\nV(V,extra,k) trebuie insumat la debitul diurn .
\nV(V,k) pe perioada de noapte, adica intre orele 23 pm si 7 am, pentru toate zilele corespunzatoare perioadei de racire.
\nSunt posibile scenarii diferite de functionare in raport cu cel prezentat. Ele pot diferi functie de ziua saptamanii, de zilele de weekend si de tipul de utilizare al cladirii. Un exemplu in acest sens este redat in Anexa II.2.D II.2.4.8.3.3. Alte situatii speciale Sunt necesare metode de calcul speciale atunci cand sunt intalnite urmatoarele situatii: – pereti solari ventilati; ... – alte elemente de anvelopa cu strat de aer ventilat; ... – pompe de caldura ce utilizeaza aerul evacuat ca sursa termica; daca debitul de aer necesar functionarii corecte a pompei de caldura este mai mare ca debitul ce ar fi trebuit introdus in calcul ca data de intrare, trebuie utilizata valoarea maxima dintre cele doua debite. ...
\nII.2.4.9.
\nDegajari de caldura de la surse interioare ...
\nII.2.4.9.1. Calculul energiei disipate de sursele interioare de caldura Sursele de caldura interioare, inclusiv cele cu contributii negative la bilantul termic, constau din orice tip de caldura degajata la interiorul spatiului conditionat, (altele decat caldura introdusa controlat pentru incalzirea si racirea acestui spatiu sau cea utilizata pentru prepararea apei calde de consum).
\nAceste surse de caldura includ: – caldura metabolica degajata de ocupantii spatiului; ... – caldura degajata de aparate electrice aflate in incapere si de corpurile de iluminat; ... – caldura degajata sau absorbita datorita curgerii apei calde si reci prin instalatiile ce strabat incaperea, inclusiv cele de canalizare; ... – caldura disipata sau absorbita de instalatiile de ventilare, incalzire sau racire, in afara celei introduse controlat pentru climatizarea spatiului respectiv; ... – caldura ce rezulta (sau care este absorbita) din procesele tehnologice desfasurate in incapere sau din prepararea hranei. ...
\nEnergia totala disipata de sursele de caldura, in situatia racirii cladirii, intr-o zona a acesteia, Q(surse,R) se calculeaza cu relatia: (Pentru simplificarea scrierii, in cele ce urmeaza, nu se va mai folosi indicele \"R\" corespunzator racirii) Q(surse) = Σ Q(surse,k) + Σ [1 - b(l)] * Q(surse,nc,l) (2.35) k l in care:
\nQ(surse,k) = Φ(surse,med,k) t Q(surse,nc,l) = Φ(surse,med,nc,l) t unde:
\nQ(surse) - energia furnizata de sursele interioare de caldura in timpul lunii considerate, [MJ];
\nQ(surse,k) - energia furnizata de sursa k in spatiul climatizat, in timpul sezonului sau lunii considerate, [MJ];
\nQ(surse,nc,l) - energia furnizata de sursa interioara l dintr-un spatiu adiacent neclimatizat, in timpul sezonului sau lunii considerate, [MJ]; b(l) - factor de reducere al efectului sursei interioare l din spatiul adiacent neclimatizat;
\nΦ(surse,med,k) - fluxul de caldura mediu degajat de sursa interioara k, obtinut pe baza datelor definite la § 2.4.9.2, [W];
\nΦ(surse,med,nc,l) - fluxul de caldura mediu degajat de sursa interioara l, aflata in spatiul adiacent neclimatizat, obtinut pe baza datelor definite in § 2.4.9.2, [W];