ordin_aprobare_breviar

8/13/2019 ordin_aprobare_breviar

1/174


2/174


3/174

Anexa nr. 1la Ordinul 1071/2009

(Anexa nr. 4 la OMTCT nr. 157/2007)

METODOLOGIE DE CALCUL ALPERFORMANEI ENERGETICE A CLDIRILOR

PARTEA a IV-a BREVIAR DE CALCULAL PERFORMANEI ENERGETICE ACLDIRILORI APARTAMENTELOR

Indicativ Mc 001 / 4 2009


4/174

1

BORDEROUBORDEROUBORDEROUBORDEROU

INTRODUCERE............................................................................... 5

1. Domeniul de aplicare2. Utilizatori3. Necesitate i scop4. Armonizare cu normele europene

I. CLASIFICAREA CLDIRILOR DIN PUNCT DE VEDERE AL APLICRIIMETODOLOGIEI Mc001............................................................................... 7

II. SCHEME GENERALE DE APLICARE A METODOLOGIEI DE CALCUL ALPERFORMANEI ENERGETICE A CLDIRILOR......................................... 8

III. SCHEME GENERALE PENTRU DETERMINAREA PERFORMANEI ENERGETIC A CLDIRILOR I A APARTAMENTELOR N FUNCIE DE TIPULINSTALAIILOR: NCLZIRE, VENTILARE/ CLIMATIZARE, AP CALD DECONSUM, ILUMINAT........ 14

III.1. INSTALAII DE NCLZIRE................................................................... 13

III.1.1. Consumul de energie pentru nclzirea cldirilor-formula general

III.1.2. Procedura general de calcul pentru nclzire; scheme generale

III.1.3. Procedura de calcul simplificat, pe sezonul de nclzire, pentru cldirirezideniale, apartamente i cldiri teriare alimentate de la surse urbaneIII.1.3.1. Caracteristici geometriceIII.1.3.2. Caracteristici termiceIII.1.3.3. Parametrii climatici ( e, I j); perioada de nclzire preliminarIII.1.3.4. Temperaturi de calcul ( i, u, iad)III.1.3.5. Determinarea programului de funcionareIII.1.3.6. Calculul pierderilor de cldur ale cldirii (Q L)III.1.3.7. Calculul aporturilor de cldur (Q g)

III.1.3.8. Determinarea factorului de utilizare ( )III.1.3.9. Perioada de nclzire a cldiriiIII.1.3.10. Necesarul de cldur pentru nclzire (Q h)


5/174


6/174

3

III.2.4. Calculul consumurilor de energie pentru instalaiile de climatizare considerndsarcina termic sensibil i latent

III.2.4.1 Coninut i domeniu de aplicareIII.2.4.2. Principalele date de intrare i ieire ale metodei de calculIII.2.4.3. Necesarul de energie pentru rcire i dezumidificareIII.2.4.4. Consumurile de energie electric ale aparatele auxiliare, Q aux

III.2.4.5. Consumul de energie pentru umidificarea aeruluiIII.2.4.6. Consumul de energie al instalaiei frigorificeIII.2.4.7. Consumul total de energie al sistemului de climatizare

III.2.5. Durata anual a sezonului de rcire

III.3. INSTALAII DE AP CALD DE CONSUM............................................. 61

III.3.1. Consumul de energie pentru apa cald de consum formula general

III.3.2. Procedura generala de calcul pentru apa cald de consum; scheme generale

III.3.3. Procedura de calcul pentru cldiri alimentate de la surse urbane III.3.3.1. Caracteristici geometriceIII.3.3.2. Necesarul de energie pentru prepararea apei calde de consum (energia utilnet, Q hw)III.3.3.3. Necesarul de energie pentru pierderile de ap cald la punctele de consum (Q ac,c)III.3.3.4. Pierderile de cldur prin sistemul de distribuie (Q ac,d)III.3.3.5. Consumul de energie auxiliar (W ac,e )III.3.3.6. Consumul total de energie pentru instalaia de preparare ap cald de consum(Qacc)

III.3.4. Procedura de calcul pentru cldiri alimentate de la surse propriiIII.3.4.1. Caracteristici geometriceIII.3.4.2. Necesarul de energie pentru prepararea apei calde de consum (energia utilnet, Q ac)III.3.4.3. Necesarul de energie pentru pierderile de ap cald la punctele de consum (Q ac,c)III.3.4.4. Pierderile de cldur prin sistemul de distribuie (Q ac,d)III.3.4.5. Consumul de energie auxiliar (W ac,e )III.3.4.6. Consumul de energie pentru stocare (Q ac,s )III.3.4.7 Pierderile de cldur aferente generatoarelor de preparare a apei calde de consum(Qac,g)III.3.4.8. Consumul total de energie pentru instalaia de preparare ap cald de consum(Qacc)

III.4. INSTALAII DE ILUMINAT................................................................... 72

III.5. CALCULUL ENERGIEI PRIMARE........................................................... 73

III.6. CALCULUL EMISIILOR DE CO2 .............................................................. 73


7/174


8/174

5

INTRODUCERE

Breviar de calcul al performanei energetice a cldirilor i apartamentelor

1. Domeniul de aplicare

Prevederile acestui breviar se refer la sistematizarea modului de aplicare a Metodologiei de calculprivind performana energetic a cldirilor Mc0012006.

Domeniul de aplicare este cel privind: calculul indicatorilor de performan energetic a cldirilor; calculul consumurilor de energie aferente tipurilor de instalaii interioare care asigur

confortul sau condiiile interioare de munc; ntocmirea certificatului energetic al cldirilor; auditul energetic i analiza eficienei economice a soluiilor de cretere a performanei

energetice a cldirilor existente i instalaiilor aferente.

Breviarul de calcul se aplic att cldirilor i apartamentelor existente care se certific sau seauditeaz energetic ct i cldirilor i apartamentelor noi care necesit certificat energetic.

2. Utilizatori

Prezenta lucrare se adreseaz n mod direct urmtorilor factori:- auditorilor energetici pentru cldiri care ntocmesc certificate i realizeaz auditurile energeticeale cldirilor;- inginerilor i specialitilor implicai n activitatea de evaluare a consumurilor de energie rezultatedin exploatarea cldirilor i a instalaiilor aferente;- experilor tehnici i verificatorilor de proiecte;- persoanelor i instituiilor nsrcinate cu prognoza i ntocmirea programelor de economisire aenergiei la nivel local sau naional;- Ministerului Dezvoltrii Regionale i Locuinei, Ministerului Administraiei i Internelor, MinisteruluiEconomiei, Ministerului Mediului etc.- administraiilor publice locale, Primrii i Consilii Locale, responsabile cu aplicarea programelorde reabilitare energetic a cldirilor;- instituii cu atribuii de control n domeniul construciilor (Inspectoratul de Stat n Construcii) imediului (Garda Naional de Mediu etc.).

3. Necesitate i scop

Metodologia de calcul privind performana energetic a cldirilor Mc0012006 a fost elaborat pebaza standardelor europene i conine un volum foarte mare de informaii. Metodologia acopertoate tipurile de cldiri echipate cu sisteme diverse de instalaii, ceea ce a necesitat introducerea


9/174


10/174

7

I. CLASIFICAREA CLDIRILOR DIN PUNCT DE VEDERE AL APLICRIIMETODOLOGIEI Mc001

Pentru aplicarea corect a Metodologiei de calcul al performanei energetice a cldirilor Mc001- 2006 (denumit n continuare Metodologia Mc001 ) este necesar ncadrarea cldirii analizate(construcie+instalaiile aferente) ntr-una din urmtoarele situaii de calcul:

Cldire existent sau cldire nou (n faza de proiectare sau avnd mai puin de 2 ani defuncionare, n garanie);

Cldire rezidenial (individual sau colectiv) sau cldire din domeniul teriar (coli, spitale,sli de spectacol, spaii comerciale, birouri, bnci sau alte tipuri);

Cldire monozon sau multizon; Apartament n cldire existent sau cldire nou; Cldire cu ocupare continu sau discontinu (instalaiile au funcionare continu sau

intermitent); Cldire de categoria I (cldirile cu ocupare continu i cldirile cu ocupare discontinu

de clas de inerie termic mare) sau cldire de categoria II (cldirile cu ocuparediscontinu i clas de inerie medie sau mic);

Cldire prevzut cu instalaii de nclzire+iluminat+a.c.c. nclzire+iluminat+a.c.c.+ventilare mecanic nclzire+iluminat+a.c.c.+climatizare alte combinaii de instalaii.

Aplicarea Metodologiei Mc001 se face n funcie de tipul i complexitatea instalaiilor (nclzire,iluminat, a.c.c., rcire/climatizare, ventilare), utiliznd ecuaiile particulare de calcul al performaneienergetice a cldirii analizate. Spre exemplu:

- alimentarea cu cldur se poate realiza dintr-o surs de cldur exterioar cldirii(nclzire urban) sau dintr-o surs de cldur nglobat n cldire (nclzire proprie);sursa de energie poate fi clasic (consum de combustibil fosil) sau regenerabil (biomas,pompe de cldur, instalaii solare pasive sau active, centrale de co- sau tri-generare,celule fotovoltaice, instalaii eoliene etc.);

- ventilarea poate fi natural (organizat), mecanic sau mixt;- rcirea se poate realiza cu aparate de tip split, cu aer tratat n centrale de tratare a aerului,

cu ventilo-convectoare etc.;- apa cald de consum se poate obine n instalaii exterioare sau interioare cldirii,

consumnd combustibil fosil, energie solar sau doar energie electric.

Definiiile mrimilor fizice utilizate n BREVIARUL DE CALCUL AL PERFORMAEI ENERGETICCLDIRILOR (denumit n continuare Breviar de calcul ) precum i notaiile acestora sunt indicate

n Metodologia Mc001, capitolul I.4 Terminologie i notaii.


11/174


12/174

9

Toate informaiile obinute n urma analizei energetice a cldirii i instalaiilor aferente se vorprezenta detaliat n CONCLUZIILE ASUPRA EVALURII CLDIRII.

Pentru cldirile existente se ntocmete auditul energetic, se propun soluiile i pachetele de soluii

de reabilitare energetic i se analizeaz efectele tehnice i economice ale aplicrii msurilor dereabilitare propuse de auditorul energetic (analiza economic). Tot acum, pe baza aplicriiformulelor de calcul din Metodologia Mc001-PIII, se obin rezultate numerice care permitauditorului s concluzioneze care dintre msurile de reabilitare propuse sunt cele mai fiabile dinpunct de vedere tehnico-economic.


13/174

10

Figura II.1 Schema general pentru auditarea energetic a cldirilor i apartamentelor exis


14/174

11

Consumuri anuale deenergie pentru iluminat

Calculul pierderilor deenergie ale sistemelor de

distributie (dacaexista)

Calculul pierderilor deenergie ale sistemelor de

stocare (dacaexista)

Calculul consumurilor deenergie la nivelulconsumatorilor

Calculul pierderilor deenergie ale surselor (daca

exista)

Consumuri anuale deenergie pentru incalzire

Consumuri anuale deenergie pentru

ventilare/climatizare

D O C U M E N T E

P R E Z E N T A T E

B E N E F I C I A R U L U I

Consumuri anuale deenergie pentru a.c.c.

Caracteristici tehnice alesistemelor de distributie aenergiei termice si starea

acestora

Caracteristici tehnice alesurselor de energie termi-

ca si starea acestora

INSPECTIA PE TEREN ACLADIRII SI A INSTALATIILOR

AFERENTE (RELEVEU)

Determinarea caracteris-ticilor geometrice ale

anvelopei si elementelor deconstructie

ANALIZA DOCUMENTATIEITEHNICE EXISTENTEDeterminarea parametrilor

de performanta termo-energetica si de conforthigrotermic si vizual ai

cladirii

Date climatice si vecinatati

Informatii privind conceptiaconstructiva si

arhitecturala a cladirii

Caracteristici tehnice alesistemelor de stocare a

energiei termice si stareaacestora

Caracteristici tehnice aleinstalatiilor interioare si

starea acestora

FISA DE ANALIZA TERMICA SI ENERGETICA

CONCLUZII ASUPRA EVALUARII CLADIRII

CERTIFICATUL ENERGETIC SI ANEXA

Figura II.2 Schema general pentru certificarea energetic a cldirilor i apartamentelor existente sau noi cu vech


15/174

12

DA

NU

DA

NU

ANALIZA DOCUMENTATIEITEHNICE EXISTENTE

Date climatice si vecinatati

Informatii privind conceptia

constructiva siarhitecturala a cladirii

Caracteristici tehnice alesistemelor de distributie a

energiei termice

Caracteristici tehnice alesistemelor de stocare aenergiei termice

Caracteristici tehnice alesistemelor de instalatii

interioare ale cladirii

Calculul pierderenergie ale surselo

exista)

REPROIECTARE

Determinarea caracteris-ticilor geometrice ale

anvelopei si elementelor deconstructie

Determinarea parametrilorde performanta termo-

energetica si de conforthigrotermic si vizual

REPROIECTARE

Comparareaparametrilor de

performanta cu valorilenormate conf. Mc001-P

I

Comparareaparametrilor tehnicicu valorile normate

D O C U M E N T E

P R E Z E N T A T E

B E N E F I C I A R U L U I

Calculul pierderenergie ale sistem

distributie exista)

Calculul pierderenergie ale sistem

stocare exista)

Calculul consumurilor deenergie la nivelul

consumatorilor (inclusivsisteme transmisie)

Caracteristici tehnice alesurselor de energie termica

FISA DE ANALIZA TERMICA SI ENERGETICA

CONCLUZII ASUPRA EVALUARII CLADIRII

RAPORT DE EV

Figura II.3 Schema general pentru evaluarea performanei energetice a cldirilor noi aflate n faza


16/174

13

III. SCHEME GENERALE PENTRU DETERMINAREA PERFORMANEI ENERGETICE ACLDIRILOR I APARTAMENTELOR N FUNCIE DE TIPUL INSTALAIILOR:NCLZIRE, VENTILARE/ CLIMATIZARE, AP CALD DE CONSUM, ILUMINAT

n BREVIARUL DE CALCUL descrierea procedurilor de calcul a consumului de energie pen nclzirea, respectiv ventilarea/climatizarea unei cldiri sau apartament se limiteaz lametodelesimplificate lunare -cazul ventilrii/climatizrii, respectivsezoniere -cazul nclzirii. Decizia delimitare a numrului de proceduri prezentate n cazul nclzirii se bazeaz pe rezultatele obinuteprin aplicarea metodei lunare i sezoniere asupra aceleai cldiri rezideniale amplasat n aceeaizon climatic. Rezultatele au evideniat diferene nesemnificative ntre valorile calculate aleenergiilor consumate aplicand metoda lunar i cea sezonier.

III.1. INSTALAII DE NCLZIRE

Capitolul III.1. al Breviarului de calcul descrie succint metoda de determinare a consumului deenergie termic pentru nclzirea unei cldiri i a eficienei energetice a instalaiei de nclzire pnla branamentul cldirii. Aa cum se specific n Metodologia Mc001, PII.1, performana energetica sursei de cldur se ia n calcul numai n cazul cldirilor cu surs termic proprie.

Aplicarea metodei de calcul conform Metodologiei Mc001 depinde de modul de alimentare cucldur a instalaiilor interioare de nclzire:

Cldiri rezideniale sau teriare alimentate de la surse de cldur urbane; Cldiri rezideniale sau teriare alimentate de la surse de cldur proprii.

III.1.1. Consumul de energie pentru nclzirea cldirilor-formula general

Pentru calculul sezonier consumul de energie pentru nclzirea cldirilor, Qf,h, se calculeaz curelaia urmtoare:

thrwhrhhhhf, Q)Q-Q-(QQ += [kWh] (III.1.1) n care:

Qh - necesarul de energie pentru nclzirea cldirii, n kWh;Qrhh - cldura recuperat de la instalaia de nclzire (componente termice sau electrice), nkWh; aceast component reprezint o parte a lui Qth;Qrwh - cldura recuperat de la instalaia de preparare a a.c.c. (componente termice sauelectrice) i utilizat pentru nclzirea cldirii, n kWh;Qth - pierderile totale de cldur ale instalaiei de nclzire, n kWh; aceste pierderi includcomponenta Qrhh.

Pentru funcionarea instalaiei se nregistreaz i un consum de energie auxiliar, de obicei sub

forma energiei electrice, aceasta fiind utilizat pentru acionarea pompelor de circulaie,arztoarelor, servomotoarelor i dispozitivelor automate de reglare, msurare i control. Consumulde energie auxiliar poate fi disponibil ca valoare pentru fiecare sistem (transmisie, distribuie,


17/174

14

stocare sau generare) sau ca valoare global (Wde). O parte din energia auxiliar poate firecuperat sub form de cldur, Qrhh pentru instalaia de nclzire sau Qrwh aferent instalaiei deap cald de consum (acc).

III.1.2. Procedura general de calcul sezonier pentru nclzire; scheme generaleMetoda de calcul pentru stabilirea necesarului anual de cldur pentru nclzire al unei cldiri are labaz ntocmirea unui bilan energetic care include urmtorii termeni (se ia n considerare numaicldura sensibil): pierderile de cldur prin transmisie i ventilare de la spaiul nclzit ctre mediul exterior; pierderile de cldur prin transmisie i ventilare ntre zonele nvecinate; degajrile interne de cldur; aporturile solare; pierderile de cldur aferente producerii, distribuiei, cedrii de cldur i aferente reglajuluiinstalaiei de nclzire;

energiile introduse n instalaia de nclzire, inclusiv energia recuperat.

n funcie de tipul instalaiei de nclzire, n bilan se va introduce dac este cazul i aportulsurselor alternative, fiind inclus energia obinut din diverse surse regenerabile (panouri solare,pompe de cldur etc.).

Procedura general de calcul este sintetizat dup cum urmeaz:1) se stabilesc n funcie de localitate: zona climatic, temperaturile exterioare medii lunare, viteza

convenional a vntului de calcul i valorile medii lunare ale intensitilor radiaiei solare conformMetodologia Mc001;2) se definesc limitele spaiului nclzit i ale spaiilor nenclzite; dac este cazul se mpartecldirea n zone diferite, realizndu-se zonare acesteia (cazul cldirilor multizonale) asa cum sespecific n Metodologie i se stabilesc caracteristicile geometrice Aanv, Ainc, Vinc;3) n cazul nclzirii cu intermiten, se definesc intervalele de timp care sunt caracterizate deprograme diferite de nclzire (de exemplu zi, noapte, sfrit de sptmn);4) n cazul cldirilor monozonale se calculeaz caracteristicile termice ale elementelor deconstrucie, coeficienii de pierderi prin transmisie i ventilare ai spaiului nclzit; n cazul cldirilor

multizonale, se determin coeficienii de pierderi de cldur pentru fiecare zon n parte;5) se stabilete temperatura interioar a zonelor nclzite,i;6) se stabilete preliminar perioada de nclzire, conform SR 4839;7) se calculeaz temperatura exterioar medie a perioadei de nclzire preliminare i intensitileradiaiei solare medii pe perioada de nclzire n funcie de orientare;8) se calculeaz pierderile de cldur ale cldirii pe perioada preliminar;9) se calculeaz aporturile de cldur ale cldirii pe perioada preliminar(interne i solare);10) se calculeaz factorul de utilizare al aporturilor,1;11) se recalculeaz temperatura de echilibru i perioada real de nclzire;12) se calculeaz temperatura exterioar medie a perioadei de nclzire reale i intensitileradiaiei solare medii pe perioada de nclzire n funcie de orientare;13) se calculeaz pierderile de cldur ale cldirii, QL;


18/174

15

14) se calculeaz degajrile interne de cldur, Qi;15) se calculeaz aporturile solare, Qs;16) se calculeaz factorul de utilizare al aporturilor de cldur pentru cldirea real,;17) se calculeaz necesarul anual de energie pentru nclzire al cldirii, Qh;18) se calculeaz pierderile de cldur ale subsistemelor care compun instalaia de nclzire

(transmisie la nivelul corpului de nclzire, distribuiei, generrii i energiei auxiliare);19) se calculeaz energia recuperat de la instalaia de nclzire i de la instalaia de ap cald deconsum;20) se calculeaz necesarul total de energie pentru nclzire, Qf,h;21) se calculeaz energia primar corespunztoare consumurilor de energie i combustibililorutilizai;22) se calculeaz emisiile de CO2 corespunztoare consumurilor de energie i combustibililorutilizai;

n figurile III.1.2-a i b sunt prezentate schemele generale pentru determinarea consumurilorglobale de energie pentru nclzire n cazurile: cldiri rezideniale i apartamente sau cldiri teriare racordate la surse de cldur urbane(procedura de calcul detaliat n paragraf III.1.3);

cldiri rezideniale i apartamente sau cldiri teriare cu surs de cldur proprie (procedura decalcul detaliat n paragraf III.1.4).


19/174


20/174

17

Figura III.1.2-b Schema bloc de calcul al consumului de energiepentru nclzirea cldirilor rezideniale,apartamentelor/teriare alimentate de la surse proprii

(*indicaiile din casete se refer la paragrafele din breviar)

CARACTERISTICIGEOMETRICE(Aanv, Ainc, Vnc)

III.1.4.1.

CARACTERISTICITERMICE

(R)III.1.4.2.

PARAMETRII CLIMATICI (SR 4839)(t, e, I j)III.1.4.3.

TEMPERATURIDE CALCUL(i, iad)III.1.4.4.

PIERDERI DE CLDUR ALE CLDIRII

CALCUL PRELIMINARIII.1.4.6.

APORTURI DECLDUR

CALCUL PRELIMINARIII.1.4.7.

FACTOR DEUTILIZARE (1, )

III.1.4.8.

NECESAR DEENERGIE PENTRU

NCLZIRE(Qh)

III.1.4.12.

CARACTERISTICIAUTOMATIZAREINSTALAIE DE

NCLZIRE

PIERDERI DE CLDUR PRIN SISTEMUL DE

TRANSMISIE(Qem)

III.1.4.13.

CARACTERISTICIGEOMETRICE ALEINSTALAIEI DENCLZIRE (L,d)

PIERDERI DE CLDUR PRIN SISTEMUL DE

DISTRIBUIE(Qd)

III.1.4.14.

CONSUM DEENERGIE

AUXILIAR (Wde)

III.1.4.15.

CONSUM TOTAL DE ENERGIE PENTRU INSTALATIA DE INCALZIRE (Qfh)III.1.4.18.

CARACTERISTICICENTRALATERMIC

(g,net)

PIERDERI DECLDUR LA SURS

(Qg)III.1.4.16.

PERIOADA DENCLZIRE

III.1.4.9.

PIERDERI DE CLDUR ALE CLDIRII

(QL)III.1.4.10.

APORTURI DECLDUR

(Qg)III.1.4.11.

PROGRAM DEFUNCIONARE

III.1.4.5.

METODEALTERNATIVE(Mc001-2006)

NECESARUL DE CLDUR ANUAL NORMAL PENTRU NCLZIRE


21/174

18

III.1.3. Procedura de calcul simplificat, pe sezonul de nclzire, pentru cldirirezideniale, apartamente, cldiri teriare alimentate de la surse urbane

Regimul de ocupare pentru astfel de cldiri este fie continuu (cu furnizare continu de energiepentru nclzire), fie intermitent (cu furnizare intermitent de energie pentru nclzire). Modelul de

calcul este simplificat n regim permanent, metoda de calcul aplicndu-se pe ntreaga perioada de nclzire.

III.1.3.1. Caracteristici geometricen cadrul caracteristicilor geometrice se disting lungimi i nlimi ale elementelor ce compunanvelopa, nlimi de nivel, volumul cldirii conform Mc001/2006. Toate aceste arii i volume sedetermin fie din planurile de arhitectur (dac acestea exist) fie din msurri efectuate in situ,respectnd conveniile stabilite n Mc001-PI.

III.1.3.2. Caracteristici termiceParametrii de performan caracteristici elementelor de anvelop, necesari pentru evaluareaperformanei energetice a cldirilor sunt :- rezistene termice unidirecionale (R ) n [m2K/W], respectiv transmitane termiceunidirecionale (U ) n [W/ m2K];- rezistene termice corectate (R ) n [m2K/W], respectiv transmitane termice corectate (U ) n[W/ m2K] cu efectul punilor termice; raportul dintre rezistena termic corectat i rezistenatermic unidirecional (r );- rezistene termice corectate, medii, pentru fiecare tip de element de construcie perimetral, peansamblul cldirii(R m ) n [m2K/W];

- rezisten termic corectat, medie, a anvelopei cldirii (R M ); respectiv transmitan termiccorectat, medie, a anvelopei cldirii (U cldire ) n [W/ m2K].

Valorile mrimilor menionate mai sus se determin conform prii I a Metodologiei Mc001.

III.1.3.3. Parametrii climatici (e, I j), perioada de nclzire preliminarPentru cldiri rezideniale/teriare valorile de calcul ale temperaturii exterioare i intensitiiradiaiei solare se obin prin medierea proporional cu numrul de zile a valorilor lunare, pentru

ntreaga perioad de nclzire. Perioada de nclzire nclzire preliminar se stabilete conform SR

4839 considerand temperatura de echilibru de 12o

C (vezi anex exemplu de calcul).III.1.3.4. Temperaturi de calcul (i, iad)

Temperaturile interioare ale ncperilor nclzite ( i )Se consider conform reglementrilor tehnice n vigoare (Mc001/2006, SR 1907/2).

Dac ntr-o cldire ncperile au temperaturi de calcul diferite (n limita a4oC), dar exist otemperatur predominant, n calcule se consider aceast temperatur. Pentru cldirile de locuitse consider i = +20oC, ca temperatur predominant conform Mc001-PI(I.9.1.1.1).

Dac adiacent volumului nclzit (apartamente), sunt spaii a cror temperatur indicat de normesau rezultat dintr-un calcul de bilan termic (casa scrilor), este mai mic cu cel mult 4oC dect a


22/174

19

volumului nclzit, calculul se consider monozonal iar temperatura interioar de calcul se poateconsidera temperatura medie ponderat a tuturor zonelor nclzite:

= j

jiji A

A [oC] (III.1.2)

n care: A j este aria zonei j n m2 , avnd temperatura interioar ij n [C] .

Temperatura interioar corectat iad (n cazul cldirilor teriare cu energie furnizatintermitent) pe perioada de nclzire

Acest parametru are o valoare constant care conduce la aceleai pierderi termice ca i n cazul nclzirii cu intermiten pe perioada considerat. Pentru fiecare perioad de nclzire redustemperatura interioar corectat se calculeaz utiliznd procedura definit n Mc001/2006.

Temperatura interioar a spaiilor nenclzite u se calculeaz conform Mc 001 PI.

III.1.3.5. Determinarea programului de funcionaren cazul utilizrii nclzirii cu intermiten, programul de funcionare se mparte n intervale de nclzire normal alternnd cu intervale de nclzire redus (de exemplu nopi, sfrituri desptmn i vacane).

Pentru intervalele de nclzire normal se stabilete temperatura interioar convenional de calculconstant.Pentru perioadele de nclzire redus pot fi programe de funcionare diferite. n acest cazconsumurile de energie se vor calcula pentru fiecare tip de perioad de nclzire, conform Mc001-

PII.1III.1.3.6. Calculul pierderilor de cldur ale cldirii (QL)Pierderile de cldur,Q L , ale unei cldiri monozon, nclzit la o temperatur interioar i considerat constant, pentru o perioad de calcul dat, sunt :

t t H Q Lei L == )( [kWh] (III.1.3) n care

i este temperatura interioar de calcul, conform indicaiilor de la paragraful III.1.3.4 n[C];

e - temperatura exterioar medie pe perioada de calcul conform indicaiilor de la paragrafulIII.1.3.3 n[C];t - numr de ore din perioada de calcul n[h];H - coeficientul de pierderi termice al cldirii n[W/K ];L= H(i - e) - fluxul termic pierdut de cldire, n[W].

Coeficientul de pierderi termiceH , se calculeaz cu relaia:VT HH=H + [kW/K] (III.1.4)

Coeficientul de pierderi termice prin transmisieH T :usT H+L+L=H [kW/K] (III.1.5)


23/174

20

unde:

L este coeficientul de cuplaj termic prin anvelopa exterior cldirii, definit prin relaia L= U j A j + k l k + j , n [W/K] unde U j este transmitana termic e elementului de construcie j

n [W/m2K ], A j este aria elementului de construcie j n[m2], k este transmitan punilor termice

liniare k, lk este lungimea punii termice liniare k n[m] iar j este coeficientul punilor termicepunctuale ale elementului de construcie j (conform Mc001-PI);L s este coeficientul de cuplaj termic prin sol, (conform Mc001-PI, n [W/K];H u este coeficientul de pierderi termice prin spaii nenclzite (conform Mc001-PI,), n [W/K]; Hv este coeficientul de pierderi termice aferente debitului de aer ptruns n cldire, n [W/K].

Pierderile termice cauzate de permeabilitatea la aer a anvelopei cldirii (conform Mc001-PI,) suntexprimate cu relaia:

Vc=H aaV & [kW/K] (III.1.6)

n care: a c a - capacitatea termic volumic; a c a = 1200 J/(m3K) sau a c a = 0,34 Wh/(m3K);V & - debitul mediu volumic de aer proaspt, n[m3 /s] sau [m3 /h].Sau cu relaia:

Vnc=H aaav [kW/K] (III.1.7)

n care:n a este numrul mediu de schimburi de aer pe or, n[h-1];

V - volumul nclzit, n m3

.

Pentru cldirile de locuit i asimilate acestora, numrul mediu de schimburi de aer pe or datoratepermeabilitii la aer a cldirii, poate fi evaluat n funcie de:

categoria de cldire; clasa de adpostire a cldirii; clasa de permeabilitate la aer a cldirii,

utiliznd datele din tabelul 9.7.1 din Metodologia Mc001-PI.

n cazul n care se aplic mprirea n perioade de nclzire diferite, pierderile termice,Q L , ale unei

cldiri mono-zon nclzit la o temperatur uniform i pentru o perioad de calcul dat, secalculeaz cu relaia:

,1

( ) N

L j j iad j e j j

Q N H t =

= [kWh] (III.1.8) n careNj - numrul de perioade de nclzire de fiecare tip (de exemplu 3: pentru normal, noapte isfrit de sptmn), pe durata perioadei de calcul;iad, j - temperatura interioar corectat a perioadei de nclzire j, n [C];

t j - numr de ore din perioada de nclzire j , corespunztoare regimului de nclzire, n[h];H j - coeficientul de pierderi termice ale cldirii n perioada j, n [W/K ].e - temperatura exterioar medie a perioadei de nclzire n[C];


24/174

21

j

N

j j t N

=1 reprezint durata perioadei de calcul.

III.1.3.7. Calculul aporturilor de cldur (Qg)

Aporturile totale de cldur ale unei cldiri sau zone, Qg, reprezint suma degajrilor interioare decldur i aporturilor radiaiei solare:

t QQQ gsig =+= [kWh] (III.1.9)g = i + s - fiind fluxul termic al aporturilor totale de cldur, exprimat n[kW].

Aporturile interioare de cldur,Q i, cuprind toat cantitatea de cldur generat n spaiul nclzitde sursele interioare, altele dect instalaia de nclzire, ca de exemplu :- degajri metabolice care provin de la ocupani;- degajri de cldur de la aparate i instalaia de iluminat.

Pentru calculul degajrilor de cldur la cldirile rezideniale se utilizeaz fluxurile termice mediilunare sau pe sezonul de nclzire, n funcie de perioada de calcul stabilit. n acest caz, aporturilede cldur interioare se consider 4W/m2 pentru cldiri de locuit, iar energia termiccorespunztoare se calculeaz cu relaia urmtoare:

4* *i INC Q A t = [kWh] (III.1.10) i= 4*Ainc [kW]Pentru cldirile teriare, aporturile de la sursele interioare se determin innd cont de numrul desurse interioare i puterea lor, de aporturile de la iluminat dar i de aporturile de la ocupani n

funcie de numrul de ore de ocupare.i i,h i,u IQ = [ + (1 - b) ] * t = * t [kWh] (III.1.11)

unde: i,h sunt aporturi de la sursele interioare, n [kW] i,u sunt aporturi interioare ncperilor nenclzite alturate, n [kW]b coeficient de reducere ce ine seama c spaiul nenclzit este la o temperatur diferit de ceaexterioar (se consult Mc001-PI);

Pentru calculul aporturilor de cldur datorate radiaiei solare, suprafeele care se iau n

considerare pentru iarn sunt vitrajele, pereii i planeele interioare ale serelor i verandelor,pereii situai n spatele unei placri transparente sau a izolaiei transparente. Aporturile solaredepind de radiaia solar total corespunztoare localitii, de orientarea suprafeelor receptoare,de umbrirea permanent i caracteristicile de transmisie i absorbie solar ale suprafeelorreceptoare.

Pentru o perioad de calcul dat, t, aporturile solare prin suprafee vitrate se calculeaz cu relaiaurmtoare :

t t A I b A I Q S j

usnj j

sjn

snj j

sjS **][)1(][ . =

+= [kWh] (III.1.12)


25/174

22

unde:- I sj este radiaia solar total medie pe perioada de calcul pe o suprafa de 1 m avndorientarea j , n [W/m];- A snj - aria receptoare echivalent a suprafeein avnd orientarea j n [m2]; - A snj u - aria receptoare echivalent a suprafeein avnd orientarea j pentru spaiile nenclzite

adiacente spaiului nclzit n[m2

]; Prima sum se efectueaz pentru toate orientarile j , iar a doua pentru toate suprafeelen carecapteaz radiaia solar.

Aria receptoare echivalent A s a unui element de anvelop vitrat (de exemplu o fereastr) este:gFFA=A FSS [m2] (III.1.13)

unde : A este aria total a elementului vitratn (de exemplu, aria ferestrei) n[m2];

F S - factorul de umbrire al suprafeein ;F F - factorul de reducere pentru ramele vitrajelor, egal cu raportul dintre aria suprafeeitransparente i aria total a elementului vitrat (conform Mc001-PI);g - transmitana total la energia solar a suprafeein .

Pentru definirea factorului de umbrire i a transmitanei la energia solar a vitrajului, se iau nconsiderare numai elementele de umbrire i de protecie solar permanente, conform indicaiilordin Metodologia Mc001-PI (anexa A12).

Transmitana g se calculeaz n funcie de gaplicnd un factor de corecie astfel:gFg w = (III.1.14)

Documentul recomandat pentru calculul valorilorg i a unor valori tipice pentru factorii detransmisie solar este Mc001/2006 PI, anexa A12.

Factorul de umbrire, F S , variaz ntre 0 i 1, reprezint reducerea radiaiei solare incidente cauzatde umbriri permanente ale suprafeei considerate datorit unuia din urmtorii factori:- alte cldiri;- elemente topografice (coline, arbori etc.);- proeminene;- alte elemente ale aceleiai cldiri ;- poziia elementului vitrat fa de suprafaa exterioar a peretelui exterior.Factorul de umbrire este definit astfel :

s

pss

I

I

sF ,= (III.1.15)

unde :I s , ps este radiaia solar total primit de suprafaa receptoare cu umbriri permanente pedurata sezonului de ncalzire n[W/m2];I s - radiaia solar total pe care ar primi-o suprafaa receptoare n absena umbririi n[W/m2].


26/174

23

III.1.3.8. Determinarea factorului de utilizare ()Calculul factorului de utilizare al aporturilor de cldur se face innd seama de coeficientuladimensional care reprezint raportul dintre aporturi i pierderi de cldur:

L

g

L

g

Q

Q

== (III.1.16)

Factorul de utilizare, , are rolul de a compensa pierderile termice suplimentare care apar atuncicnd aporturile de cldur depesc pierderile termice calculate i se calculeaz astfel:

dac 1 111

+= a

a

(III.1.17)

dac = 11+

=a

a (III.1.18)

undea este un parametru numeric care depinde de constanta de timp, definit prin relaia:

00

+= aa (III.1.19)

Valorile pentrua 0 i 0 sunt indicate n tabelul II.1.2 din Metodologia Mc001-PII.1 pentru cldirilealimentate continuu respectiv intermitent cu energie termic

Constanta de timp, , caracterizeaz ineria termic interioar a spaiului nclzit i se determincu relaia:

H

C = [h] (III.1.20)

C este capacitatea termic interioar a cldirii n[Wh/K ];H - coeficientul de pierderi termice al cldirii n[W/K ].

Figura II.1.5 din Medologia Mc001-PII.1 prezint factorii de utilizare pentru perioadele de calcullunar i pentru diverse constante de timp, pentru cldiri din categoria I (nclzite continuu) i II(nclzite numai pe timpul zilei).

Capacitatea termic interioar a cldirii,C , se calculeaz prin nsumarea capacitailor termice aletuturor elementelor de construcie n contact termic direct cu aerul interior al zonei considerate:C = j A j = j i ij c ij d ij A j [Wh/K ] (III.1.21)

unde: j este capacitatea termic interioar raportat la arie a elementului de construcie j ; A j - aria elementului j, n [m2];ij - densitatea materialului stratului i din elementul j, n [kg/m3]; c ij - cldura specific masic a materialului stratuluii , din elementul j , n [J/kgK ]; d ij - grosimea stratuluii din elementul j , n [m].


27/174

24

Suma se efectueaz pentru toate straturile fiecrui element de construcie, pornind de la suprafaainterioar pn fie la primul strat termoizolant, grosimea maxim fiind indicat n tabelul II.1.1 dinMetodologia Mc001-PII.1, fie n mijlocul elementului de construcie, la distana cea mai mic.

III.1.3.9. Perioada de nclzire a cldirii

Perioada de nclzire real se stabilete n funcie de temperatura de echilibru a cldirii conformMc001-2006 (II.1.5.11.2).

III.1.3.10. Necesarul de cldur pentru nclzire (Qh)Se determin pentru fiecare perioad de calcul/sezon cu relaia:Q h =Q L - Q g [kWh] (III.1.22)unde pierderile termice,Q L, i aporturile de cldur,Q g, se calculeaz de asemenea pentru fiecareperioad de calcul/sezon.

III.1.3.11. Pierderile de cldur prin transmisie la nivelul corpurilor de nclzire (Qem)Pierderile la transmisia cldurii ctre volumul nclzit se calculeaz astfel:Qem = Qem,str + Qem,emb + Qem,c [kWh] (III.1.23)

n care:Qem,str sunt pierderile de cldur cauzate de distribuia neuniform a temperaturii, n[kWh];Qem,emb- pierderile de cldur cauzate de poziia suprafeelor nclzitoare montate n elementele deconstrucie - cazul pardoselii, plafonului sau pereilor radiani, n[kWh];Qem,c - pierderile de cldur cauzate de dispozitivele de reglare a temperaturii interioare, n[kWh].

Pierderile de cldur datorate distribuiei neuniforme a temperaturii interioare se calculeazfolosind valori experimentale stabilite pentru eficiena sistemelor de transmisie a clduriiem curelaia:

hem

emstr em QQ

=

1

, [kWh] (III.1.24)

Anexa II.1.B din Metodologia Mc001-PII.1 conine exemple de valori pentru eficiena sistemelor detransmisie a clduriiem ca urmare a distribuiei neuniforme a temperaturii interioare.

Pierderile de cldur Qem,emb se calculeaz atunci cnd elementul de construcie nclzitor conine osuprafa orientat ctre exteriorul spaiului nclzit, ctre sol, ctre alte cldiri sau ctre alte spaiinenclzite.

n situaia n care caracteristicile suprafeelor emisive (exemplu: grosimea sau tipul izolaieitermice) sunt diferite n cadrul aceleiai cldiri, este necesar separarea calculelor pentru fiecarezon omogen din punct de vedere al instalaiei de nclzire prin radiaie. Relaiile de calcul pentruaceste pierderi se gsesc n Metodologia Mc001-PII.1.

Pierderile de cldur ale instalaiilor de nclzire Qem,c se refer doar la sistemul de reglare alconsumatorului (sistemul de emisie), nelund n calcul influenele pe care reglarea central sau


28/174

25

local le poate avea asupra eficienei sursei de cldur sau asupra pierderilor de cldur dinreeaua de distribuie.

Dac se cunoate eficiena sistemului de reglarec, pierderile de cldur pe care le implicutilizarea unui sistem real de reglare sunt date de:

hc

cem,c Q1Q = [kWh] (III.1.25)

n care valori ale eficienei sistemului de reglare c se pot lua din Anexa II.1.C din MetodologiaMc001-PII.1.

III.1.3.12. Pierderi de cldur prin sistemul de distribuie interior cldirii (Qd)Energia termic pierdut pe reeaua de distribuie n perioada de calcul t, este:

H iiami

id t LU Q = )( , [kWh] (III.1.26)unde:U valoarea coeficientului de transfer de cldur, n[W/mK ];

m temperatura medie a agentului termic, n[C];

a temperatura aerului exterior (ambian), n[C]; L lungimea conductei, n[m]; t numrul de ore n perioada de calcul[h]; i indicele corespunztor conductelor cu aceleai condiii la limit

coeficientul de transfer de cldur U pentru conductele izolate, montate n exterior este dat de

relaia:

1 1( ln )2

a

D i a a

U D D D

= +

[W/mK ] (III.1.27)

n care:D i , Da - diametrele conductei fr izolaie, respectiv diametrul exterior al conductei n[m]; a - coeficientul global de transfer termic la exteriorul conductei (W/mK); D - coeficientul de conducie a izolaiei[W/mK ].

Coeficientul de transfer U pentru conducte pozate subteran se calculeaz cu relaia:

1 1 1 4( ln ln )2

ema

D i E a

U D z D D

= +

[W/mK ] (III.1.28)

unde:z este adncimea de pozare, n[m]; E coeficientul de conductivitate al solului[W/mK ].

La calculul pierderilor de cldur ale conductelor se vor lua n considerare i pierderile aferente

elementelor conexe (robinete, armturi, suporturi neizolate, etc.) sub forma unor lungimiechivalente Le. n cazul pierderilor prin corpul robinetelor, inclusiv flanele de mbinare, lungimea


29/174

26

echivalent considerat depinde de existena izolaiei aa cum arat tabelul II.1.3 din MetodologiaMc001-PII.1 Lungimea echivalent se va nsuma cu lungimea conductelor.

n mod similar, se calculeaz pierderile de cldur nerecuperabile prin conductele orizontale iverticale (coloane), dac acestea sunt pozate n spaii nenclzite.

n cazul n care conductele orizontale sau verticale se afl n spaii nclzite, aceste pierderi seconsider recuperabile, valoarea lor fiind introdus n bilanul de cldur sub forma Qrhh.

Pentru apartamente, se vor calcula pierderile de cldur nerecuperabile ale reelelor de distribuieaferente cldirii i se vor repartiza proporional cu suprafaa nclzit a apartamentului.

III.1.3.13. Pierderile de cldur ale instalaiei de nclzire (Qth) Pierderile de cldur ale instalaiei de nclzire in cont de pierderile sistemului de transmisie alcldurii la nivelul corpurilor de nclzire Qem i de pierderile sistemului de distribuie al cldurii Qd.

th em dQ Q Q= + [kWh] (III.1.29)

III.1.3.14. Cldura recuperat de la instalaia de nclzire (Qrhh) Cldura recuperat de la instalaia de nclzire este o parte a termenului Qth i se determin curelaia:

rhh d,recuperatQ Q= [kWh] (III.1.30)unde: Qd,recuperat este cldura recuperat din pierderile sistemului de distribuie a agentului termic,

calculat conform paragrafului III.1.3.11 pentru tronsoanele de conducte aflate n spaii nclzite, n [kWh];

III.1.3.15. Cldura recuperat de la instalaia de ap cald de consum (Qrhw) Cldura recuperat de la instalaia de ap cald de consum se determin cu relaia:

rh w d,recuperat , . .Q Q a c c= [kWh] (III.1.31)unde: Qd,recuperat a.c.c. este cldura recuperat din pierderile sistemului de distribuie a apei calde de

consum, calculat conform paragrafului III.3.3.4 pentru tronsoanele de conducte aflate n spaii nclzite, n[kWh];

III.1.3.16. Consumul total de energie pentru nclzire n cazul cldirilor alimentate din surse urbane(Qfh)Consumul total de energie pentru nclzire se obine din nsumarea termenilor prezentai nparagrafele anterioare, respectiv:

)QQ(QQQQQ)QQ(QQ rhwrhhrhwdemhthrhwrhhhhf, ++++++++++++++++====++++==== [kWh/an] (III.1.32)


30/174

27

III.1.4. Procedura de calcul pentru cldiri rezideniale, apartamente i cldiri teriarealimentate de la surse proprii

Regimul de ocupare pentru astfel de cldiri este fie continuu (cu furnizare continu de energiepentru nclzire), fie intermitent (cu furnizare intermitent de energie pentru nclzire). Modelul de

calcul este simplificat, n regim permanent, metoda de calcul aplicndu-se pe ntreaga perioada de nclzire.

III.1.4.1. Caracteristici geometrice A se vedea subcapitolul III.1.3.1.

III.1.4.2. Caracteristici termice A se vedea subcapitolul III.1.3.2.

III.1.4.3. Determinarea parametrilor climatici (e, I j, perioda de nclzire preliminar) A se vedea subcapitolul III.1.3.3.

III.1.4.4. Temperaturi de calcul (i, u, iad) A se vedea subcapitolul III.1.3.4.

III.1.4.5. Determinarea programului de funcionare A se vedea subcapitolul III.1.3.5.

III.1.4.6. Calculul pierderilor de cldur ale cldirii (L)

A se vedea subcapitolul III.1.3.6. n care )( ei L H = , exprimat n kW.

III.1.4.7. Calculul aporturilor de cldur (g) A se vedea subcapitolul III.1.3.7. n careg=i+S, exprimat n kW.

III.1.4.8. Determinarea factorului de utilizare ()

A se vedea paragraful III.1.3.8. n care L

g

=

III.1.4.9. Determinarea perioadei de nclzirePerioada de nclzire cuprinde toate zilele pentru care aporturile de cldur calculate cu factorul deutilizare , nu compenseaz pierderile termice. Calculul perioadei de nclzire se face conformMC001-2006-PII.

III.1.4.10. Calculul pierderilor de energie termic ale cldirii (QL)Pierderile de cldur,Q L , ale unei cldiri mono-zon, nclzit la o temperatur interioar uniform,pentru o perioad de calcul dat, sunt :

t H Q ei L = )( [kWh] (III.1.33)

n care t reprezint durata perioadei de calcul, n ore.III.1.4.11. Calculul aporturilor de cldur (Qg)


31/174

28

Dac aporturile de cldur sunt exprimate ca fluxuri de cldur, g , energia corespunztoareacestora se determin astfel :

t Q gg = [kWh] (III.1.34)

III.1.4.12. Necesarul de cldur pentru nclzire (Qh)

A se vedea paragraful III.1.3.10.

III.1.4.13. Pierderile de cldur prin transmisie la nivelul corpurilor de nclzire (Qem) A se vedea paragraful III.1.3.11.

III.1.4.14. Pierderile de cldur prin sistemul de distribuie (Qd) A se vedea paragraful III.1.3.12.

III.1.4.15. Consumul auxiliar de energie (Wde)

Consumul anual auxiliar de energie electric, Wde, pentru pompele din instalaiile de nclzire sestabilete simplificat pe baza unei metode tabelare n funcie de aria pardoselilor nclzite din zonade calcul, tipul sursei i modul de reglare al pompei. n anexa II.1.F din Metodologia Mc001 se gsescvalorile orientative privind consumul auxiliar anual de energie electric pentru instalaii de nclzirecu circulaie prin pompare.

n timpul funcionrii pompelor de circulaie, o parte din energia electric este transformat nenergie termic care se transfer apei. O alt parte din energia termic este transferat(transmis) mediului ambiant.

Energia recuperat din ap este:, , , ,0,25d r w d e d eQ kW W = = [kWh/an] (III.1.35)

III.1.4.16. Pierderile de cldur la nivelul sursei de cldur (QG)Pierderea de cldur total la nivelul generatorului se calculeaz n funcie de randamentulsezonier netGnet cu relaia urmtoare:

net G

net Gout GG QQ

,

,,

1

= [kWh] (III.1.36)

QG,outse calculeaz n funcie de tipul de cazan:o pentru cazane de nclzire:QG,out = Qh + Qem + Qd - kWd,e [kWh] (III.1.37)Pentru termenul kWd,e a se vedea paragraful III.1.4.15.

o pentru cazane de nclzire i preparare ap cald de consum:QG,out = Qh + Qem + Qd - kWd,e + Qacc [kWh] (III.1.38)Pentru termenul Qacc ( energia consumat de instalaia de ap cald de consum n[kWh]) a sevedea capitolul III.3.


32/174

29

o pentru instalaiile de nclzire care utilizeaz combinat surse clasice i neconvenionale sauregenerabile de energie:QG,out = Qh + Qem + Qd -kWd,e + Qacc - Qrg [kWh] (III.1.39)

unde

Qrg este energia furnizat de sursele regenerabile n perioada de calcul, n[kWh]; Qacc - energia consumat de instalaia de preparare ap cald de consum, n[kWh].Randamentul sezonier netGnet se calculeaz n funcie de tipul de cazan, de tipul de combustibil ide modul de funcionare. Pentru ca rezultatele s acopere solicitarea cazanului n sarcin variabilse consider randamentul la ncrcare maxim i randamentul la sarcina minima de 30%.

n tabelul II.1.7 din Metodologia Mc001-PII.1 se indic valoarea maxim acceptat de normepentru randamentul sezonier net, G,net, n funcie de tipul cazanului.

Pentru calculul randamentului brut se utilizeaz factorii de conversie f din tabelul II.1.8 n ecuaiaurmtoare:G,net=G,net /f (III.1.40)

Randamentele cazanelor se calculeaz conform capitolului II.1.8.3.1. din Metodologia Mc001-PII.1.

III.1.4.17. Pierderile de cldur ale instalaiei de nclzire (Qth) Pierderile de cldur ale instalaiei de nclzire in cont de pierderile sistemului de transmisie alcldurii Qem, de pierderile sistemului de distribuie al cldurii Qd de pierderile sistemului degenerare al cldurii QG i de energia auxiliar consumat de pompe Wd,e.

G d em th QQQQ ++++++++==== [kWh] (III.1.41)

III.1.4.18. Cldura recuperat de la instalaia de nclzire (Qrhh) Cldura recuperat de la instalaia de nclzire (componente termice sau electrice) este o parte atermenului Qth i se determin cu relaia:

recuperat d rhh ,QQ ==== [kWh] (III.1.42)unde: Qd,recuperat se calculeaz conform paragrafului III.1.3.14, n[kWh];

III.1.4.19. Cldura recuperat de la instalaia de ap cald de consum (Qrwh) Cldura recuperat de la instalaia de ap cald de consum (componente termice sau electrice) sedetermin cu relaia:

rhw d,recuperat , . . d,r,w,a.c.c.Q Q Qa c c= + [kWh] (III.1.43)unde: Qd,recuperat a.c.c. este cldura recuperat din pierderile sistemului de distribuie a apei calde deconsum, calculat conform paragrafului III.3.3.4 pentru tronsoanele de conducte aflate n spaii

nclzite, n[kWh];; Qd,r,w,a.c.c.= 0,25 Wac,e Wac,e se determin conform capitol III.3.3.5


33/174

30

III.1.4.20. Consum total de energie pentru nclzire n cazul cldirilor alimentate din surse proprii(Qfh)Consumul total de energie pentru nclzire se obine din nsumarea termenilor prezentai nparagrafele anterioare, respectiv:

)Q(QQWQQQQ)QQ(QQ rhwrhhGdedemhthrhwrhhhhf, ++++++++++++++++++++====++++==== [kWh/an](III.1.44)

Pentru apartamentele dintr-o cldire alimentat cu energie termic de la surse proprii pierderilede cldur pe distribuie, consumul de energie electric i pierderile de cldur la nivelul sursei sevor repartiza proporional cu suprafaa nclzit a apartamentului.


34/174

31

III.2. INSTALAII DE VENTILARE I CLIMATIZARE

Acest capitol cuprinde metodele de calcul pentru evaluarea consumului de energie al instalaiilorde ventilare i climatizare, pentru urmtoarele situaii: instalaii de climatizare (rcire) pentru cldiri i apartamente, considernd numai sarcina de

cldur sensibil; instalaii de ventilare mecanic; instalaii de climatizare considernd sarcina de cldur sensibil i latent.

Metodele detaliaz necesarul de energie la nivelul cldirii/apartamentului i consumul de energie alsistemelor.

III.2.1. Coninut general

n forma cea mai general, consumul de energie al instalaiilor de climatizare se determin pebaz de bilan care cuprinde urmtoarele componente: necesarul de energie pentru rcire/climatizare (la nivelul cldirii/apartamentului); consumul de energie al instalaiei de ventilare mecanic (dac exist); consumul de energie al componentelor auxiliare ale sistemului de ventilare/climatizare: pompe,

ventilatoare, recuperatoare etc.; consumul de energie al sistemului de generare a frigului; pierderile termice pe circuitele de ap i de aer ale sistemului; recuperrile de energie din sistem.

Componentele menionate se evalueaz i se nsumeaz diferit la nivelul sistemelor, n funcie detipul i de complexitatea acestora.

III.2.2. Evaluarea consumului de energie pentru instalaii de climatizare (rcire),considernd numai sarcina de cldur sensibil; scheme generale

Metoda se aplic la cldiri rezideniale/apartamente sau cldiri teriare climatizate cu sarcini redusede cldur latent. Sistemul de climatizare poate fi numai aer sau aer ap.

Pentru determinareanecesarului de energie pentru rcirea cldirilor , metodologia de calcula performanei energetice a cldirilor Mc001-PII detaliaz:

metoda de calcul lunar, metoda orar simplificat.

n Breviar se detaliazmetoda lunar ; metoda orar necesit un calcul automat.

Consumul de energie din sistemul de climatizare se poate calcula:- printr-o metod simplificat care introduce randamentul global al sistemului;- pe baza puterilor calculate n condiii nominale de calcul i considernd un timp echivalent defuncionare a sistemului.


35/174

32

Astfel, consumul de energie din sistemul de climatizare, n cazul n care se ia n considerare numaicldura sensibil, se determin cuplnd metodele de calcul ale necesarului de energie pentrurcirea cldirii, cu metodele de calcul al consumului de energie din sistem.

Procedura pentru diferitele situaii, se poate urmri n schemele logice dup cum urmeaz: necesarul de energie al ncperii (sarcina sensibil) dup metoda lunar i evaluarea consumuluide energie al sistemului prin metoda simplificat, figura III.2.1;

necesarul de energie al ncperii (sarcina sensibil) i evaluarea consumului de energie alsistemului pe baza puterilor stabilite n condiii nominale de calcul, figura III.2.2.

Pentru sistemele care iau n considerare numai cldura sensibil se recomand ca fluxurile deenergie s fie urmrite n diagrama din figura 2.4 din Mc001-PII.

Fig. III.2.1. Schema de calcul pentru necesarul de energie al cldirii/apartament (sarcina

sensibil), metoda lunar i evaluarea consumului de energie al sistemului prin metoda simplificat

CARACTERISTICI

GEOMETRICE ZONA

III.1.3.1

CARACTERISTICI

TERMOTEHNICE(U,H,L)

III.1.3.2

PERIOADA DE RACIREIII.2.

PARAMETRII CLIMATICI (Normativ I5,SR 4839) (e, Is)

TEMPERATURIINTERIOARE DE

CALCUL ( i)proiect

Normativ I5

APORTURI/ PIERDERI DE CALDURA ALECLADIRII (TRANSMISIE+VENTILARE)

(QT+ Q V) III.2.2.1 i III.2.3

SURSE DE CLDUR PENTRU CLADIRE(SOLARE+INTERIOARE)

(Qs + Qint) III.2.2.1

FACTOR DEUTILIZARE

(Tr,R)III.2.2.1

NECESAR DE ENERGIE PENTRU RCIRE(Qsist,CTA)

III.2.2.

PROGRAM DEFUNCTIONARE

(t)proiect

CONSUM DE ENERGIE ELECTRICA PENTRUINSTALATIA DE CLIMATIZARE

(Qel. tot)III.2.2.3


36/174

33

Fig. III.2.2. Necesarul de energie al cldirii/apartament (sarcina sensibil) i evaluareaconsumului de energie al sistemului pe baza puterilor stabilite n condiii de calcul.

** Numai pentru sistemele de ventilare care realizeaz tratarea aerului, utilizate i pentru rcire/nclzire

CARACTERISTICIGEOMETRICE ZONA

III.1.3.1

CARACTERISTICITERMOTEHNICE

(U,H,L) III.1.3.2

PERIOADA DE RACIREPARAMETRII CLIMATICI (Normativ I5,

SR 4839) (e, xe, Is)III.2.5

TEMPERATURI DECALCUL

(i)proiect

APORTURI/ PIERDERI DE CALDURAALE CLADIRII

(TRANSMISIE+VENTILARE)(QT+ QV)

III.2.2.1 sau III.2.3

SURSE DE CLDUR PENTRUCLADIRE (SOLARE+INTERIOARE)

(Qs + Qint) III.2.2.1

FACTOR DEUTILIZARE (Tr,R)

III.2.2.1

NECESAR DE ENERGIEPENTRU RCIRE LA

NIVELUL CTA(Qsist,CTA) **

III.2.3.33.2.,III.3.2.5, III.3.3.4

CARACTERISTICI ALESISTEMULUI DE DISTRIBUTIE

AER SI APA RACITA(L,d,)

PROGRAM DEFUNCTIONARE

(t)proiect

CARACTERISTICI CENTRALADE TRATARE AER **

III.2.3.2

PIERDERI DE ENERGIEELECTRICA

LA SURSA DE FRIG(Qpierd.GTF)

III.2.2.3 III.3.4.2

ENERGIE ELECTRICA UTILAPENTRU GENERAREA

FRIGULUI(Qel. util F)

III.2.2.3

CONSUM DE ENERGIEAUXILIARA

(Q aux)

III.2.2.3 III.3.4.3

CONSUM DE ENERGIE ELECTRICA PENTRUINSTALATIA DE CLIMATIZARE

(Qel. tot) III.2.2.3 (sau III.2.3.3**)

APORTURI/PIERDERI DE CALDURAIN CONDUCTE DE AER

III.2.2.3.

ENERGIA NECESARA PENTRU RACIRE LA NIVELUL

SURSEI DE FRIGPIERDERI TERMICE IN SISTEMUL DE DISTRIBUTIEAPA RACITA

(QR, sist,F) III.2.2.3 III.3.2.6

COEFICIENT DE

PERFORMANTA ALSISTEMULUI DE PRODUCEREA FRIGULUI (COP)


37/174

34

Procedura general de calculPrincipalele date de intrare necesare pentru efectuarea calculelor sunt:

caracteristicile elementelor de anvelop i ale sistemului de ventilare; sursele interioare de cldur, date referitoare la climatul exterior; date privind sistemul de climatizare (rcire): partiionarea cldirii n zone de calcul; tipul

de sistem pe fiecare zon, elemente componente i eficiena acestora; pierderi de energie lasursele de rcire i pe distribuia agentului termic; sisteme de recuperarea energiei i careutilizeaz surse regenerabile; debitele de aer modul de comand i control pentru meninereaparametrilor la valorile prescrise;

date referitoare la sistemul de ventilare: tipul sistemului (natural sau mecanic, cu saufr tratarea aerului), elemente componente.

Principalele rezultate ale calculelor sunt: durata sezonului de rcire; necesarul de energie lunar i anual pentru rcirea cldirilor ; consumul de energie lunar i anual pentru rcirea cldirilor ; consumul de energie auxiliar pentru rcire i ventilare; consumul total de energie pentru climatizare.

n metoda lunar, bilanul de energie se scrie pentru o period de timp de o lun. Parametriiclimatici sunt valori medii pentru luna de calcul.

Cldirea poate avea mai multe zone termice, cu temperaturi interioare prescrise diferite i cuscenarii de funcionare diferite. In cele ce urmeaz se prezint calculul pentru o cldire monozon; n cazul mai multor zone, calculul se repet similar pentru fiecare zon i rezultatele se nsumeazdup caz, la nivelul zonelor i a sistemelor, cu sau fr a lua n considerare interaciunea dintrezone.

Sistemul de rcire poate avea o funcionare continu sau intermitent.

Calculul se realizeaz urmrind etapele descrise n cele ce urmeaz.

1) Se definete conturul zonei condiionate (rcite), cu toate caracteristicile termofizice aleanvelopei.

2) Se stabilete durata sezonului de rcire.

3) Se calculeaz pentru fiecare lun, pe baz de bilan, necesarul de energie pentru rcirea cldirii,Q R.

Bilanul de energie la nivelul cldirii include urmtorii termeni(numai cldur sensibil) :- transferul de cldur prin transmisie, dintre spaiul climatizat i mediul exterior, datoratdiferenelor de temperatur,


38/174


39/174

36

n care: HT,k coeficientul de transfer termic al elementului k, ctre spaiul sau zona de

temperature,k , [W/K];i - temperatura interioar a cldirii, prevzut n proiect pentru a realiza confortul termic

interior n situaia climatizrii;

e,k - temperatura exterioar medie lunar sau a zonei adiacente elementului k;t - durata de calcul (pentru fiecare lun); [Ms].Pentru fiecare element exterior, transmitana HT, se calculeaz cu relaia:HT = L + Ls + Hu (III.2.5)

unde: L - coeficientul de cuplaj termic pentru anvelopa cldirii, [W/K]; Ls - coeficientul de cuplajtermic pentru sol, [W/K]; Hu - coeficientul de transfer termic ctre spaii neclimate, [W/K].

L=U j A j + k lk + j [W/K] (III.2.6)

unde: U j - transmitana termic a elementului j de anvelop a cldirii, [W/(m2K)]; A j ariaelementului j, [m2]; k - transmitana termic liniar a punii termice liniare k, [W/(mK)]; lk lungimea punii termice liniare k, [m]; j - transmitana termic punctual a punii termicepunctuale j, [W/K].

Pentru semnificaia fizic i detalierea calculelor privind caracteristicile termice ale elementelor deconstrucie - document recomandat: Mc001/2006.

n calculul transferului de cldur ctre zone/cldiri adiacente zonei climatizate, temperaturak e , reprezint temperatura zonei/cldirii adiacente, avnd valori care corespund structurii i

utilizrii acesteia; efectul radiaiei solare asupra temperaturiik e ,

asupra spaiilor foarte vitrateadiacente zonei climatizate, trebuie tratat prin modele detaliate; la calculul transferului de cldurctre sol temperatura k e , este egal cu temperatura mediului exterior.Efectul radiaiei nocturne trebuie luat n considerare mai ales n cazul ferestrelor protejate prindispozitive exterioare (obloane sau jaluzele). Pentru tratarea acestor situaii ca i pentru alte cazurispeciale (perei solari ventilai, alte elemente ventilate ale anvelopei, surse interioare de joastemperatur), se recomand Metodologia Mc001 i studii specializate.

Energia disipat de cldire prin ventilare,Q V [MJ]se calculeaz n fiecare conform relaiei:

Q V = k {H V,k (i - intr,k }.t (III.2.7)

n care:H V,k - coeficientul de transfer prin ventilare datorat aerului introdus n zona de calcul, prinelementul k, [W/K];intr,k,- temperatura de introducere (refulare), [K];i - temperatura interioara cldirii, prescris pentru a realiza confortul termic interior n situaia climatizrii, [K]; t -durata decalcul, pentru luna respectiv, [Ms].

Pentru un debit de aer volumicV

V,k cunoscut, coeficientul de transfer de cldur prin ventilareH V,k , pentru fiecare lun de calcul, se calculeaz conform relaiei:

k V aak V V c H ,,

= , (III.2.8)


40/174


41/174


42/174

39

Cldura degajat de la instalaiile de ap cald, ap rece i canalizare Fluxul de cldur cedat/primit de instalaiile de ap rece, ap cald de consum i canalizarectre/de la ncperea climatizat, se scrie conform relaiei:

car acmcacm ++ += (III.2.11) n care: acmacmacm L= unde: cacm + - fluxul de cldur cedat/primit de instalaiile de ap rece, ap cald de consum icanalizare, [W] ; acm - flux de cldur datorat conductelor de ap cald, [W]; car + - fluxul decldur datorat apei reci i canalizarii interioare, [W];acm - fluxul de cldur unitar cedat deinstalaia de ap cald de consum, [W/m] ; acm L - lungimea conductelor din sistemul de ap caldmenajer din zona de cldire considerat, [m].

Pentru detaliere, document de referin Mc001-PII.

Dac se apreciaz ca fiind neimportante n raport cu alte fluxuri de cldur, ele pot fi neglijate.

Cldura cedat/absorbit de la sistemele de nclzire, rcire i ventilare, V R I ,, :

V R I V R I ++= ,, (III.2.12) n care :

I - flux de cldur de la sistemul de nclzire din spaiul climatizat, [W];

R - flux de cldur de la sistemul de rcire din spaiul climatizat, [W];

V - flux de cldur de la sistemul de ventilare din spaiul climatizat, [W];

Valoarea fluxului de cldur de la sistemul de nclzire I , poate proveni de la surse de energieauxiliar (pompe, ventilatoare i componente electronice), precum i la cldura disipat nprocesele de emisie, circulaie, distribuie i inmagazinare a cldurii din sistemul de nclzire, nzona considerat. Aceste date trebuie considerate, fie ca medii lunare.

Valoarea fluxului de cldur provenit de la sistemul de rcire R se refer la sursele de energie

auxiliar (pompe, ventilatoare i componente electronice) din zona considerat precum i lacldura disipat n procesele de emisie, circulaie, distribuie i stocare din sistemul de rcire.Pentru aceast metod, aceste date trebuie obinute ca valori medii lunare.

Valoarea fluxului de cldur transferat de la sistemul de ventilare,V se refer la cldura disipat n zona de calcul de alt sistem de ventilare. Cldura care provine de la sistemul de ventilare careintroduce aer n zona respectiv, trebuie luat n considerare printr-o cretere a temperaturii deintroducere (relaia III.2.34) i de aceea nu trebuie considerat ca o surs interioar n sine.

Cldura degajat de la procese tehnologice i prepararea hranei


43/174

40

Fluxul de cldur transferat ctre sau de la ncpere ce rezult din procese tehnologice sau depreparare a hranei - proc - depinde de tipul de utilizare a cldirii i poate fi determinat pe bazadocumentaiei de specialitate. Pentru valori prin lips se recomand Mc001-PII.

Fluxurile de cldur se nmulesc cu durata de emisie pentru a obine energia introdus n ncpere, pe perioada de calcul

Aporturi de cldur solare Aporturile de cldur solare sunt funcie de radiaia solar la nivelul localitii n care se aflcldirea, de orientarea suprafeelor receptoare, de coeficienii lor de transmitere, absorbtie ireflexie a radiaiei solare, precum i de caracteristicile de transfer ale acestor suprafee.

Energia total ptruns n interior, ntr-o zon a cldirii, datorit radiaiei solare (aportul solar)Q s

[MJ], se calculeaz cu relaia:( ) +=

j jncs jcss QbQQ ,,, 1 (III.2.13)

n care:

( )=k

k sk suk scs AF I Q ,,,, i

( )= j

nc js jsu js jncs AF I Q ,,,,,

unde:

Q s,c - energia solar ptruns n zona de calcul, prin elementele perimetrale exterioare ale cldirii,pentru luna considerat, [MJ];

Q s,nc,j - energia solar ptruns n zona de calcul pentru luna considerat, datorat aporturilorsolare din zona adiacent j, neclimatizat), [MJ];

b j - factor de reducere a aporturilor de la spaiul neclimatizat j ,F su,k - factor de reducere a aporturilor solare datorit umbririi prin elemente exterioare, a ariei de

captare efectiva corespunzatoare suprafeeik , A s,k - aria de captare efectiv a suprafeeik , pentru o orientare i un unghi de nclinare dat, n

zona considerat A s,j - idem A s,k , pentru aporturi solare ctre spaiul adiacent j neclimatizat, [m2];I s,k - radiaia solar total, integrat pe perioada de calcul, egal cu energia solar captat de 1 m2

al suprafeteik , pentru o orientare i nclinare dat a acesteia;I s,j - idemI s,k , pentru aporturi solare ctre spaiul adiacent j neclimatizat, [m2];F su - factor subunitar denumit factor de reducere al aporturilor solare datorat umbririi exterioare.Pentru detalii i valori, document recomandat Mc001-PII.

Arii de captare efective a radiaiei solare Ariile de captare a radiaiei solare se determin pentru toate tipurile de elemente perimetrale ale

unei cldiri, care capteaz radiaia solar (suprafee vitrate exterioare, elemente opace exterioare,perei i planee interioare din spaii tip ser, precum i perei aflai n spatele unor elemente deacoperire sau izolaii transparente. Caracteristicile de captare ale acestor suprafee depind de


44/174

41

climatul local i de factori dependeni de perioada de calcul, cum ar fi poziia soarelui sau raportuldintre radiaia direct i difuz; n consecin, trebuie alese valori medii adecvate scopului urmrit(rcire sau verificarea confortului termic de var).

Aria de captare efectiv a unui element de anvelopa vitrat se calculeaz cu relaia:

( ) F t uF S

AF F A = 1,

(III.2.14) n care: A F - aria totala a elementului vitrat, inclusiv rama, [m2];F t - factor de tmplrie, egal cu raportul dintre aria ramei i aria totala a geamului;F u - factor de umbrire al fereastrei datorat dispozitivelor de umbrire mobile, cu care aceasta esteprevazut; - factor de transmisie (transmitana) a energiei solare prin elementul vitrat.Ca valoare prin lips, se poate utiliza o pondere a ramei F t = 0,2.

Transmitana a elementului vitrat reprezint media raportului dintre energia solar transmisprin elementul vitrat neumbrit i energia solar incidenta. Mc 001 stabilete metodele de calculpentru determinarea transmitanei totale a suprafeelor vitrate echipate cu dispozitive de proteciesolar.

Reducerea aporturilor solare prin utilizarea elementelor de umbrire mobile, se ia n considerareprin factorul de reducere a aporturilor, care se calculeaz cu relaia:

( ) / 1 uuuu f f F += (III.2.15) n care:F

u- Factorul de reducere a aporturilor solare datorat elementelor de umbrire mobile

- transmitana total a ferestrei, n situaia n care nu sunt utilizate elemente de umbrire mobile;

u - transmitana total a ferestrei, n situaia utilizrii elementelor de umbrire mobile;f u - factor de corecie n funcie de durat de utilizare a elementelor de umbrire mobile.

Factorulf u se determin pe baza metodei detaliate n Anexa II.2.D din Mc001-PII.

Umbrirea elementelor vitrate trebuie luat n calcul atunci cnd radiaia solar incident pe

suprafaa elementului la ora de calcul, depaete 300 W/m2

i neglijat dac radiaia esteinferioar acestei valori.

Aria de captare efectiv a radiaiei solare pentru elemente opace Aria de captare efectiv a unui element opac de anvelopa (perete, teras) A s,p (m2) se calculeazacu formula:

p pse p pcer ps AU RF A ,, = (III.2.16) n care:F cer - factor de corecie ce ine cont de schimbul de cldur prin radiaie al peretelui ctre bolta

cereasc, [m2K/W];

p - coeficient de absorbie a radiaiei solare de ctre elementul opac considerat;


45/174


46/174

43

- dacR < 0 atunci 1, = RTr n care, pentru fiecare lun i pentru fiecare zon considerat: Tr,R - factorul de utilizare a pierderilor de cldur n situaia rcirii;R - raportul dintre aporturile i pierderile de cldur ale zonei n perioada de rcire:

RTr

Rsurse

R Q

Q

,

,= (III.2.20)

Q surse,R - aporturile de cldura totale pentru rcire, determinate anterior, [MJ];Q Tr,R - energia total transferat ntre cldire i mediul exterior, n situaia rcirii cldirilor, R - parametru numeric adimensional ce depinde de constanta de timp a cldirii pentru rcire R,care se calculeaz cu relaia:

R

R R R

00

+= (III.2.21)

unde: R0 - parametru numeric de referin;

R - constanta de timp pentru rcire, n ore;

R0 - constanta de timp de referin pentru rcire, Valorile recomandate pentru R0 i R0 ca i graficul variaiei factorului de utilizare tR pentru operioad de calcul lunar i pentru diverse constante de timp, sunt date n Mc001-PII.

Constanta de timp a cldirii pentru rcire, R [ore] se calculeaz cu relaia :

T

m R H

C 6,3 / = (III.2.22)

unde :

C m - capacitatea termic a cldirii, [kJ/K];HT - coeficient de transmisie a cldurii prin elementele cldirii [W/K].

Valori convenionale ale constantei de timp pentru diverse tipuri de cldiri pot fi calculate pentrutipuri de cldiri reprezentative construite. Valori curente sunt date n Mc 001.

Capacitatea termic intern a cldirii sau a unei zone,C m se obine prin insumarea capacitilortermice ale tuturor elementelor de construcii aflate n contact cu aerul interior al zonei luate nconsiderare (document recomandat Mc001-PII).

Corecii pentru regimul de funcionare al instalaiilor

Cazul funcionrii n regim continuPentru rcirea continu a cldirii pe toat perioada sezonului de rcire, calculul energiei pentrurcire se face cf. relaiei III.2.1 utiliznd ca temperatur interioar, temperatura prescris pentruclimatizare i .

Cazul rcirii n regim intermitent

Energia necesar pentru rcire n cazul rcirii intermitenteQ R,interm se calculeaz cu relaia:


47/174

44

( ) ermtot Rerm R Rerm Rerm R QaQaQ int,,int,int,int, 1+= (III.2.23)unde:Q R - energia necesar pentru rcire, calculat conform relaiei III.2.1 presupunnd c pentru toatezilele lunii, controlul i setarea termostatului de ambian corespunde unei situaii de rcire nregim continu, [MJ];Q R,tot,interm - energia necesar pentru rcire, calculat conform relaiei III.2.1, presupunnd cpentru toate zilele lunii, controlul i setarea termostatului de ambient corespund perioadei deintermiten, [MJ];a R,interm - factor adimensional de corecie pentru rcirea intermitent, determinat cu relaia:

( )( )( ) N R R R Rerm Rerm R f ba ,0int,int, 111 = (III.2.24)avnd ca valoare minim: N Rerm R f a ,int, = ; se stabilete din fig. III.2.3.

n care:

N R f

,- raportul dintre numrul de zile din saptmn cu rcire normal i numrul de zile dintr-o

sptmn (ex. 5/7) ;b R,interm - factor de corelaie empiric cu valoare constantab R,interm =3 ;

R - constanta de timp pentru rcire, cf. relaiei III.2.22 [ore];

R0 - constanta de timp de referin pentru rcire [ore];R - raportul dintre aporturile i pierderile de cldur ale cldirii (zonei) n modul de rcire.

Figura III.2.3 - Nomograma de alegere a factorului de corecie aR,interm pentru rcireaintermitent; 1 cldiri cu inerie mare ; 2 cldiri cu inerie mic

Cazul rcirii cu perioade mari de ntrerupere a funcionriin anumite cldiri cum ar fi colile, perioadele de vacan n timpul sezonului de rcire conduc la oreducere important a necesarului de frig.

Necesarul de frig n perioada de ntrerupere se calculeaz astfel:- pentru luna ce include o perioad de ntrerupere, calculul se face difereniat: a) pentru perioadade rcire normal; i b) pentru perioada de ntrerupere;- se interpoleaza liniar rezultatele obinute, innd cont de raportul dintre perioada de ntreruperei perioada de timp normal, utilizand urmtoarea relaie:

( ) vactot R N R R N Rvac R Q f Q f Q ,,,,, 1+= (III.2.25)unde:

raportul R

R

R

R

R

a R , i

n t e r m


48/174

45

vac RQ , - necesarul de energie pentru rcire ce ine cont de perioadele de vacan, [MJ];

RQ - necesarul de energie pentru rcire calculat conform relaiei III.2.1, presupunand ca pentrutoate zilele lunii, setrile i controlul termostatului de ambian sunt cele corespunzatoareperioadei normale, [MJ];

vactot RQ ,, - necesarul de energie pentru rcire calculat conform III.2.1, presupunnd c pentru toatezilele lunii, setrile i controlul termostatului de ambian sunt cele corespunzatoare perioadei de

ntrerupere, [MJ]; RN f - factor reprezentnd numarul de zile din luna cu rcire normal, raportate la numrul total de

zile al perioadei (ex. 10/31) .

III.2.2.2. Necesarul de energie anual pentru rcireNecesarul anual de energie pentru rcire, pentru o zon de cldire dat, se calculeaz nsumndnecesarul de energie pe perioadele (lunile) distincte din an n care este necesar rcirea, inndcont de durata acestor perioade de-a lungul unui an calendaristic:

= j

j Ran R QQ ,, (III.2.26)

n care:Q R,an - necesarul anual de rcire pentru zona considerat, [MJ];Q R,j - necesarul de rcire al zonei considerate pentru luna j , [MJ];

III.2.2.3. Energia consumat de sistemele de climatizare (rcire)

1) Evalarea energiei consumate pe baza randamentului global al sistemului de climatizare.Energia consumat se determin cu relaia:

Rsist

RsistF R

QQ

,,

= (III.2.27)

unde:Q R,sistF - energia consumat n sistemul de rcire, care include pierderile de energie ale sistemului,[MJ];Q R - energia necesar pentru rcire a cldirii sau zonei, [MJ],

Rsist , - eficiena global a sistemului de rcire, care include pierderile de energie la generarea,

transportul, acumularea, distribuia i emisia de agent termic (aer i ap) din sistem. Aceast eficien nu ine cont de:- energia electric auxiliar introdus n sistemul de climatizare,Q aux ,- de coeficientul de performan al sursei frigorifice.

De aceea, energia electric total consumat n sistemul de climatizare (rcire),

Q el. tot , [MJ] va fi:

Q auxsistF R

tot el COP

QQ += ,. (III.2.28)

n care:COP - coeficientul mediu de performan al mainii frigorifice, indicat de productor.


49/174


50/174

47

Temperatura i umiditatea aerului la ieire din conduct se calculeaz cu relaiile:2 = 1 + Tcta x2 = x1 (III.2.30)

( ) seT ctavcta

q

H

ext cta

=

,34,0

1 1 (III.2.31)

unde :1, x1 - temperatura i coninutul de umiditate al aerului la intrare n conduct, [0C,

respectiv gvapori /kg aer uscat],2, x2 - temperatura i coninutul de umiditate al aerului la iere din conduct, [0C,

respectiv gvapori /kg aer uscat],Hcta aportul/pierderea de cldur a aerului prin pereii conductei, ctre mediul ambiant,

[W],qv,cta - debitul de aer din conduct [m3/h],

S - suprafaa lateral a conductelor de aer, prin care se cedeaz cldur [m2

].

iiami

icta LU H = )( , [W] (III.2.32)

cu U coeficientul de transfer de cldur n[W/mK ]; m temperatura medie a agentului termic n[C];

a temperatura aerului exterior (ambian) n[C]; L lungimea conductei n[m];

i indicele corespunztor conductelor de acelai tip, n aceleai condiii

coeficientul de transfer de cldur U pentru conductele izolate, montate n ncperi, este dat derelaia:

1 1( ln )2

a

D i a a

U D D D

= +

[W/mK ] (III.2.33)

n care:D i , Da - diametrele conductei fr izolaie, respectiv diametrul exterior al conductei

izolate,[m]; a - coeficientul global de transfer termic la exteriorul conductei (W/mK) (a=1/0,33); D - coeficientul de conducie a izolaiei[W/mK ].Relaiile III.2.31 i III.2.32 se rezolv prin iteraie.

b) Pierderi/aporturi de aer din conductele de transport ale aerului Aerul infiltrat/exfiltrat n/din conductele de transport de aer se calculeaz conform 2.6.7 dinMc001-PII. Dac aerul este exfiltrat din conduct, nu exista o modificare a parametrilor aeruluitransportat; dac ns se infiltreaz aer n conduct, aceti parametri se modific n funcie de

parametrii aerului infiltrat, care se amestec cu cel transportat. De la caz la caz, n funcie de clasade etaneitate la aer a canalelor de transport, pentru a putea estima pierderile de energie pe


51/174


52/174

49

motor

pompaabsmotor el

PP

,

, = [kW] (III.2.37)

n care:

- pompa

v pompaabs

pqP

=, este puterea absorbit de pomp, qv (m3 /s) debitul volumic de ap

transportat de pomp, p (Pa) nlimea de pompare a pompei, iar pompa randamentul pompei,furnizat de productor.

III.2.3. Calculul consumurilor de energie pentru instalaiile de ventilare mecanic

Metoda se aplic la cldiri rezideniale sau teriare prevzute cu instalaii de ventilare mecanic.Metoda poate fi aplicat i cldirilor climatizate cu sisteme numai aer care au rol de ventilare ide nczire/rcire, umidificare.

III.2.3.1 Coninut generalMetoda se bazeaz pe calculul puterilor necesare echipamentelor de tratare i de vehiculare aaerului din sisteme. Se vor lua n calcul acele puteri care corespund procesului de tratare n condiiide calcul (de baz) prevzut n proiect pentru sistemul respectiv (cu sau fr amestec dintre aerulproaspt i recirculat, cu sau fr nclzire, rcire, umidificare etc).

Pentru a obine energia necesar fiecrui echipament n procesul de tratare a aerului, se foloseteun timp echivalent de funcionare la sarcina nominal a sistemelor (Anexa II.2.K din Mc001-PII).

Scopul final al calculului este s se determine energia total consumat n sistem, care rezult din nsumarea energiei necesare echipamentelor cu energia consumat de echipamentele auxiliare(pompe, ventilatoare i servomotoare) i cu energia consumat de instalaia de producere afrigului.

III.2.3.2. Calculul puterilor termice necesare tratrii aeruluiIn acest paragraf, se vor detalia metodele de calcul pentru:

- recuperatoarele de cldur,- bateriile de nclzire i rcire,

- camera de amestec,- umidificatorul cu abur.

Procedura va calcula:- temperaturile si umiditile aerului introdus (refulat) n ncperi;- puterile termice necesare pentru a realiza tratarea aerului, pe baza debitelor de aer

cunoscute din proiect sau msurate.

1) Recuperatoare de cldur sensibil mrimi de intrare :

- ev,1 ; xev,1 temperatura si coninutul de umiditate al aerului evacuat din ncperi, laintrarea n recuperator [0C, respectiv gvapori /kg aer uscat];


53/174

50

- ref,1; xref,1 temperatura si coninutul de umiditate al aerului exterior la intrarea nrecuperator, [0C, respectiv gvapori /kg aer uscat];

- qv,ref ; qv,ev debitele volumice, refulat i evacuat n/din ncperi, ce trec prin recuperator,[m3 /s];

- recup eficiena recuperatorului pentru debite refulat/evacuat aproximativ egale;

- recup - creterea de temperatura a aerului n recuperator.

relaii de calcul:

=

=

+=

=

+=

=

1,2,

1,2,

,1,2,

,,

,1,2,

1,1,, )(

evev

ref ref

evrecupevev

ref recupevrecup

ref recupref ref

ref evrecupref recup

x x

x x

(III.2.38)

mrimi de ieire :- ev,2 ; xev,2 temperatura i coninutul de umiditate al aerului evacuat la ieirea din

recuperator;- ref,2 ; xref,2 temperatura i coninutul de umiditate al aerului exterior la ieirea din

recuperator.

Observaii: n metodologia Mc001-PII sunt date detalii referitoare la:

a) recuperatoarele de cldur, n situaia folosirii ventilrii n regim de evoluie liber free-cooling,b) situaia utilizrii recuperatoarelor de caldur sensibil i latent (entalpice) cnd trebuie tratatedistinct probleme legate de nghe.

2) Camere de amestecmrimi de intrare- ref,1 ; xref,1 temperatura si coninutul de umiditate al aerului exterior [0C, respectiv

gvapori /kg aer uscat];- qrec (echivalent ca notaie cu qev,1) - debitul masic de aer recirculat [kg/s];- qext (echivalent ca notaie cu qref,1) - debitul masic de aer exterior (proaspat)

-ext

recrec q

q R = - raportul de recirculare n camera de amestec, (raport dintre debitul masic de

aer recirculat qrec si debitul masic de aer exterior qext)

mrimi de ieire:- ref,2 ; xref,2 temperatura si coninutul de umiditate al aerului exterior la ieirea din

camera de amestec [0C, respectiv gvapori /kg aer uscat], calculate pe baza relaiilor de bilan masic si deumiditate la nivelul camerei de amestec:


54/174

51

)( )+=

+=

1,1,2,

1,1,2,

11

ref recevref

ref recevref

x R x x

R (III.2.39)

unde:- qref,2=qext(1+R rec) debitul masic la ieirea din camera de amestec [kg/s];- qev,2=qext debitul masic de aer evacuat n exterior, [kg/s].

3) Baterii de nclzire a aeruluiCalculul se refer la bateriile de prenclzire i de renclzire a aerului, din centrala de tratare aaerului (CTA). Se consider c n urma nclzirii, aerul are o temperatura impus inc .

mrimi de intrare:- 1 , x1 temperatura si coninutul de umiditate al aerului la intrarea n baterie de nclzire

(aer exterior sau ieit dintr-o camer de amestec pe circuitul de refulare), [0C, respectiv gvapori /kgaer uscat];

- qinc debitul masic de aer ce trece prin bateria de nclzire (aer exterior sau ieit dintr-ocamer de amestec pe circuitul de refulare), n kg/s;

Calculul puterii termice utile pentru nclzire :( )1, = incincincutil q (kW) (III.2.40)

mrimi de ieire:- 2= inc temperatura aerului la ieirea din bateria de nclzire, [0C];- x2=x1 coninutul de umiditate la ieirea aerului din bateria de nclzire, egal cu cel de la

intrarea n baterie (nu exist schimb de energie latent), [gvapori /kg aer uscat];- Gap - debitul de agent primar (ap), pentru o diferena de temperatur ntre intrarea i

ieirea din baterie retur apatur apa ,, :

( )retur apatur apaapa p BI incutil

apa cG

,,,

,

= (kg/s) (III.2.41)

- puterea termic utilizat (necesar) pentru nclzire pe partea agentului termic primar sescrie:

BI

incutilincnec

,, = (kW) (III.2.42)

n care BI - randamentul termic al bateriei de nclzire a aerului furnizat de productor.

4) Baterii de rcire a aeruluiCalculul se refer la bateriile de rcire a aerului, din centrala de tratare a aerului (CTA).Se consider c aerul exterior este rcit pn la o temperatur rac impus.

mrimi de intrare:

- 1 , x1 temperatura si coninutul de umiditate al aerului la intrarea n baterie de rcire(aer exterior sau ieit dintr-o camer de amestec pe circuitul de refulare) [0C, respectiv gvapori /kg aeruscat];


55/174

52

- qv,rac debitul volumic de aer ce trece prin bateria de rcire, [m3 /s];- BR temperatura medie a bateriei de rcire, [0C].

relaii de calcul:- variaia temperaturii aerului n procesul de rcirerac :

racrac = 1 (III.2.43)- 2 temperatura aerului la ieirea din bateria de rcire:

rac = 12 (III.2.44)- eficiena procesului de rcirerac :

BR

BRracrac

=

1 (III.2.45)

- coninutul de umiditate al aerului la suprafaa exterioar a bateriei de rcire xBR :( )( )235 / 34.41108161.18 += BR BR EXP x (III.2.46)

- variaia coninutului de umiditate al aerului n urma rciriirac x :( )( ))1;0min( 1 rac BRrac x x x = (III.2.47)

- coninutul de umiditate al aerului la ieirea din bateria de rcire x2 :rac x x x = 12 (III.2.48)

- puterea util pentru a asigura procesul de rcire util,rac (kW) :( ) ( )[ ]1212,, 34.083.0 += x xq racvracutil (III.2.49)

mrimi de ieire:

- 2 , x2 , nec,rac - Gap - debitul de ap pentru agent primar ap rcit, cu diferena de temperatur ntre

intrarea i ieirea din baterie tur aparetur apa ,, , :

( )tur aparetur apaapa p BRracutil

apa cG

,,,

,

= (kg/s) (III.2.50)

- puterea termic utilizat (necesar) pentru rcire pe partea agentului termic primar sescrie:

BR

racutilracnec

,,

= (kW) (III.2.51)

n care BR - randamentul termic al bateriei de rcire a aerului furnizat de productor.

Dac agentul primar este un agent frigorific, atunci debitul de agent frigorific, Gag.frig. se vascrie:

..

,..

frigag

racutil frigag r

G

= (kg/s), (III.2.52)

n care - rag.frig. [kJ/kg] - cldura latent de vaporizare a agentului frigorific.

5) Umidificarea izoterm a aeruluiMrimi de intrare:


56/174

53

- 1 , x1 temperatura si coninutul de umiditate al aerului la intrarea n camera deumidificare (aer exterior sau ieit dintr-o camer de amestec), [0C, respectiv gvapori /kgaer uscat];

- qv.umidif debitul volumic de aer n procesul de umidificare, [m3 /s];- xumidif valoare setat a coninutului de umiditate al aerului dup umidificare [gvapori /kgaer

uscat].

Relaii de calcul:2 = 1 = iz (temperatura la ieirea din umidificator este egal cu cea la intrare, n condiiilemenionate) , [0C];x2 = xumidif coninutul de umiditate al aerului la ieirea din umidificator, [gvapori /kg aer uscat];

)(*)2500*85,1(** 1,, x xq umidif izumidif vaer umidif util += (kW) (III.2.53)este puterea termic util umidificrii izoterme a debitului de aer volumicq v,umidif (m3 /s).

Mrimi de ieire

2 , x2 , nec,umidif Puterea necesar umidificrii izoterme a aerului va ine cont de randamentul sistemului dedistribuie a aburului de la generatorul pn la duzele de injecie, Duzeabur Distrib *, , (fr a ine conti de randamentul propriu al generatorului),

Duzeabur Distrib

umidif utilumidif nec *,

,,

= (kW) (III.2.54)

Consumul de energie electric pentru umidificarea izoterm, innd cont de randamentul propriude funcionare al generatorului de abur, abur Gen , :

abur Gen

umidif necabur GenelP

,

,.,

= (kW) (III.2.55)

III.2.3.3. Energia consumat de sistemele de ventilare

Energia total consumat ntr-un sistem rezult din nsumarea energiei necesare echipamentelorcu energia consumat de echipamentele auxiliare (pompe, ventilatoare i servomotoare) i cu

energia consumat de instalaia de producere a frigului.

Energia necesar fiecrui echipament se determin folosind puterile calculate corespunztorprocesului de tratare a aerului, multiplicate cu timpul echivalent de funcionare la sarcina nominal(cf. Anexa II.2.K din Mc001-PII).

Calculul energiei consumate n sistem se face dup procedurile descrise la III.2.2.3.

III.2.4. Calculul consumurilor de energie pentru instalaiile de climatizare considerndsarcina termic sensibil i latent.

III.2.4.1 Coninut i domeniu de aplicare


57/174

54

Prin calcul se determin:- necesarul de energie pentru rcire i dezumidificare al unei ncperi, zone sau cldiri

climatizate,- consumurile de energie electric ale aparatelelor auxiliare,- consumul de energie pentru umidificarea aerului,

- consumul de energie al instalaiei frigorifice,- consumul total de energie al sistemului de climatizare.

Sunt luai n considerare factori specifici, corespunztori domeniului de aplicare i anume:- consumurile de energie datorate sarcinilor de cldur latent,- sarcinina de rcire datorat debitului de aer proaspt,- utilizarea n cadrul sistemelor de climatizare a recuperatoarelor de cldur (sensibil sau

sensibil i latent),- ineria termic a elementelor de construcie,- varietatea mare de tipu

Date post:	04-Jun-2018
Category:	Documents
Upload:	florin-vasilica
View:	214 times
Download:	0 times

ordin_aprobare_breviar

Documents