Energiabilanss netoenergiajadus 1/26 Eelmisel loengul soojuskadude arvutus (võimsus) φ + + + tot = φ φ φ juht v inf φ sv Energia = tunnivõimsuste summa kwh Netoenergiajadus (ruumis), energiakasutus (tehnosüsteemis)
2/26 Energiaarvutuse meetodid 1. Kraadpäed Soojusjadus võrdeline sise- ja välistemperatuuri hega, nade, suurte soojuskadudega hoonete korral +17 C sisetemperatuur kompenseerib basoojused, uutes hoonetes tõeline +21 (22) C ja arvestatakse basoojustega 2. Kuude kaupa arvutus kirjeldatud ISO 13790 standardis, põhineb basoojuste utiliseerimise korrelatsioonil (määratud simulatsiooniga) 3. Dünaamiline simulatsioon, ruumi soojustasakaalul põhined meetodid MM nr. 58 IDA-ICE DOE, BSim EnergyPlus.
3/26 Välistemperatuuri püsivusgraafik Välistemperatuur 30 20 10 0-10 -20 D A B emperatuuri graafik C Välistemperatuur 30 20 10 0-10 -20 D 1 A+C B 2-30 -30 t 1 t 2 Kalendriaasta [h, d, %] Kalendriaasta [h, d, %] emperatuurist 1 allpool t 1 tundi aastas emperatuur 2 ületatakse 8760 t 2 tundi aastas
4/26 Välistemperatuur S t x = Kraadpäede arv [Kd] Jahutuspiir Sisetemperatuur s Arvutuslik sisetemperatuur x t 1 t K t 2 Aeg Kütteperioodi pikkus on t K Küttevõimsuses püsivus on sama kujuga Kraadpäede arvu S võib anda erinetele sisetemperatuuridele Kraadpäede arv on võrdeline kütte netoenergiajadusega
5/26 Küttevõimsuse püsivus Välistemperatuur x 1 s Summaarne küttevõimsus H Soe vesi t 1 t 2 Aeg t 1 t 2 t K Aeg ipuenergia: H t1 = G 0 Perioodi t 1 kogusoojusjadus: Perioodi t 1 t 2 kogusoojusjadus: ( ) dt + t φ 1 12 v H, tot 1 sv t1 = G ( x v ) dt + t 1 φsv 0 t2 ( x v ) dt + ( t2 t1 t1 = G ) φ sv
6/26 Aastane kütteenergiajadus Summaarne küttevõimsus H Soe vesi t 0 t 1 t K Aeg t a t a = 365 d (8760 h) a tk = G t 0 ( x v ) dt + ( ta t0 )φ sv a = G S + ( t t ) 0 φ a sv
7/26 Energiabilanss neto = juht + v + inf + sv s juht = basoojused = G ( = sisetemperatuur s u )dt = GS Suhe neto kasnud Kraadpäede meetod ei anna usaldusväärseid tulemusi uute hoonete puhul
Energiabilanss 8/26 neto = juht + v + inf + sv juht v inf = GS = C vs = C inf ( 1 η ) S = S c pi ρ nv S i G välispiirete konduktants ( UA) basoojuste arvestamine: soojustamata ja soojustagastuseta hooned S 17 (siis =0) uuemad hooned S 21 ja basoojuste detailne arvestamine
9/26 Vabasoojused / energia k W h / m ³, kuu Päike, olme- ja lgustuselekter, inimesed 12 10 8 6 4 2 Küttejadus (bruto) Netoenergiajadus Liigsoojus Soe vesi kanalisatsiooni 0 2 4 6 8 10 12 ( + + + ) = ηr ηs el in päike sv, k η r võtab arvesse kütte reguleerimise η r = 0,2 0,85 η s võtab arvesse küttejaduse η s = 0 1 sõltult suhtest: Aeg, kuu ( + + ) juht v = inf = SK
10/26 Reguleerimisest sõltuv basoojuste kasutusaste η r η r Suure õhu retsirkulatsiooniga süsteemid 0,85 Veeradiaator, elektriradiaator, elektr. term. 0,85 Veeradiaator termostaadiga (P) 0,8 Fassaadipõhine reguleerimine 0,6 Välistemperatuuri kompenseerimine 0,4 Ilma reguleerimiseta 0,2 Ideaalne kasutusaste η s η 1 s aasta η s = kuu kuu SK kuu s kuu η 1 0,5 0 0,5 1 1,5 2 SK
11/26 päike Vabasoojus päikesest = c c τ q r aken hor t A aken c r võtab arvesse suuna ja rjestuse c aken võtab arvesse klaasid ja kardinad (c tar = 0,5 1,0) τ muudab kiirguse horisontaalpinnale akent läbiks kiirguseks (ligikaudu simulatsioonide baasil) q hor kiirgussumma horisontaalpinnale akna lgusala (klaasiala) A aken Aken α = 45 c r = 0,2 0,95 kui α = 45 c r = 1 kui α = 0 Vahearvud interpoleerides c aken 3-kordne kirgas 1,0 2-kordne kirgas 1,05 3-kordne + ribikardin 0,5 3-kordne + sis.kardin 0,75
12/26 Energiatehniline läbivussuhe τ τ = 0,2 Põhi τ = 0,3 0,55 τ min = 0,4 Lõuna τ max = 2,5 Hajuskiirgus τ = I I tot, sisse tot, hor Peegeldunud kiirgus
Netoenergiajadus vs. energiakasutus 13/26 oodud lemitega on võimalik arvutada ruumide kütte ja ventilatsiooniõhu soojendamise netoenergiajadused Vabasoojused määrusest MM nr. 58: - Seadmed - Valgustus - Inimesed Sooja vee netoenergiajadus MM nr. 58 Energiakasutuse saamiseks tuleb netoenergiajadustele lisada tehnosüsteemides toimud kaod ja muundumised: = neto η süsteem
14/26