Mc 001-4-2009 Breviar Calc Perf Enrg Cld Si AP

8/14/2019 Mc 001-4-2009 Breviar Calc Perf Enrg Cld Si AP

1/159

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 ACLDIRILOR I APARTAMENTELOR

Indicativ Mc 001 / 4 2009


2/159

1

BORDEROUBORDEROUBORDEROUBORDEROU

INTRODUCERE...............................................................................

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

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

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

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

CONSUM, ILUMINAT .............................................................................

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

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

III.1.2. Procedura general de calcul sezonier 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 geometrice

III.1.3.2. Caracteristici termice

III.1.3.3. Parametrii climatici (e, Ij); perioada de nclzire preliminar

III.1.3.4. Temperaturi de calcul (i, u, iad)

III.1.3.5. Determinarea programului de funcionare

III.1.3.6. Calculul pierderilor de cldur ale cldirii (QL)

III.1.3.7. Calculul aporturilor de cldur (Qg)

III.1.3.8. Determinarea factorului de utilizare ()

III.1.3.9. Perioada de nclzire a cldirii

III.1.3.10. Necesarul de cldur pentru nclzire (Qh)


3/159

2

III.1.3.11. Pierderile de cldur prin transmisie la nivelul corpurilor de nclzire (Qem)

III.1.3.12. Pierderi de cldur prin sistemul de distribuie interor cldirii (Qd)

III.1.3.13. Pierderile de cldur ale instalaiei de nclzire (Qth)

III.1.3.14. Cldura recuperat de la instalaia de nclzire (Qrhh)

III.1.3.15. Cldura recuperat de la instalaia de ap cald de consum (Qrhw)

III.1.3.16. Consumul total de energie pentru nclzire n cazul cldirilor alimentate din surseurbane (Qfh)

III.1.4. Procedura de calcul simplificat, pe sezonul de nclzire, pentru cldirirezideniale, apartamente i cldiri teriare alimentate de la surse proprii

III.1.4.1. Caracteristici geometrice


III.1.4.3. Determinarea parametrilor climatici (e, Ij, perioada de nclzire preliminar)

III.1.4.4. Temperaturi de calcul (i, u, iad)

III.1.4.5. Determinarea programului de funcionare

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

III.1.4.7. Calculul aporturilor de cldur (g)


III.1.4.9. Determinarea perioadei de nclzire

III.1.4.10. Calculul pierderilor de energie termic ale cldirii (QL)


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

III.1.4.13. Pierderile de cldur prin transmisie la nivelul corpurlior de nclzire(Qem)

III.1.4.14. Pierderile de cldur prin sistemul de distribuie (Qd)

III.1.4.15. Consumul auxiliar de energie (Wde)III.1.4.16. Pierderile de cldur la nivelul sursei de cldur (QG)

III.1.4.17. Pierderile de cldur ale instalaiei de nclzire (Qth)


III.1.4.19. Cldura recuperat de la instalaia de ap cald de consum (Qrwh)

III.1.4.20. Consumul total de cldur pentru nclziren cazul cldirilor alimentate din surse

proprii (Qfh)

III.2. INSTALAII DE VENTILARE I CLIMATIZARE .................................

III.2.1. Coninut general

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

III.2.2.1. Calculul necesarului de energie pentru rcirea cldirilor/apartamentelor, metodalunar, numai cldur sensibilIII.2.2.2. Necesarul de energie anual pentru rcireIII.2.2.3. Energia consumat de sistemele de climatizare (rcire)

III.2.3. Calculul consumurilor de energie pentru instalaiile de ventilare mecanicIII.2.3.1 Coninut general i domeniu de aplicareIII.2.3.2. Calculul puterilor termice necesare tratrii aeruluiIII.2.3.3. Energia consumat de sistemele de ventilare


4/159

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 aparatelor auxiliare, Qaux

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 .............................................

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 dela surse urbaneIII.3.3.1. Caracteristici geometrice

III.3.3.2. Necesarul de energie pentru prepararea apei calde de consum (energia util

net, Qhw)

III.3.3.3.Necesarul de energie pentru pierderile de ap cald de consum la punctele deconsum (Qac,c)

III.3.3.4. Pierderile de cldur prin sistemul de distribuie (Qac,d)

III.3.3.5. Consumul de energie auxiliar (Wac,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 geometrice

III.3.4.2. Necesarul de energie pentru prepararea apei calde de consum (energia util

net, Qac)

III.3.4.3. Necesarul de energie pentru pierderile de ap cald la punctele de consum (Qac,c)

III.3.4.4. Pierderile de cldur prin sistemul de distribuie (Qac,d)

III.3.4.5. Consumul de energie auxiliar (Wac,e)III.3.4.6. Consumul de energie pentru stocare (Qac,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 ...................................................................

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

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


5/159

4

IV. SCHEME GENERALE DE APLICARE A METODOLOGIEI Mc001 N VEDEREAELABORRII CERTIFICATULUI DE PERFORMAN ENERGETIC PENTRUCLDIRILE NOI I EXISTENTE; AUDITAREA ENERGETIC A CLDIRILOR

EXISTENTE .....................................................................................................

IV.1. CERTIFICATUL ENERGETIC AL CLDIRILOR/APARTAMENTELOR......

IV.2. AUDITUL ENERGETIC AL CLDIRILOR EXISTENTE I ANALIZA ECONOMICA SOLUIILOR PROPUSE ................................................................

V. CONCLUZII ..........................................................................................................

VI. EXEMPLU DE CALCUL PRIVIND APLICAREA BREVIARULUI DE CALCULPENTRU STABILIREA PERFORMANELOR ENERGETICE ALE UNUI BLOC DELOCUINE ...........................................................................................................

VII. EXEMPLU DE CALCUL PRIVIND APLICAREA BREVIARULUI DE CALCULPENTRU STABILIREA PERFORMANELOR ENERGETICE ALE UNUI APARTAMENTDE LOCUIT ...................................................................................................


6/159

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 calcul

privind 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 performaneienergetice a cldirilor existente i instalaiilor aferente.

Breviarul de calcul se aplic att cldirilor i apartamentelor existente care se certific sau se

auditeaz 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 energetice

ale cldirilor;

- inginerilor i specialitilor implicai n activitatea de evaluare a consumurilor de energie rezultate

din exploatarea cldirilor i a instalaiilor aferente;

- experilor tehnici i verificatorilor de proiecte;

- persoanelor i instituiilor nsrcinate cu prognoza i ntocmirea programelor de economisire a

energiei la nivel local sau naional;

- Ministerului Dezvoltrii Regionale i Locuinei, Ministerului Administraiei i Internelor, Ministerului

Economiei, Ministerului Mediului etc.

- administraiilor publice locale, Primrii i Consilii Locale, responsabile cu aplicarea programelor

de reabilitare energetic a cldirilor;

- instituii cu atribuii de control n domeniul construciilor (Inspectoratul de Stat n Construcii) i

mediului (Garda Naional de Mediu etc.).

3. Necesitate i scop

Metodologia de calcul privind performana energetic a cldirilor Mc0012006 a fost elaborat pe

baza 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


7/159

6

unor detalieri i explicaii suplimentare. Utilizarea direct a lucrrii este anevoioas, fiind necesar

precizarea unor proceduri clare de calcul.

Breviarul de calcul al performanei energetice a cldirilor are ca obiectiv prezentarea unuimaterial concis i sistematizat, bazat pe scheme generale care ajut utilizatorii n aplicarea

Metodologiei Mc001-2006 att pentru cldirile noi ct i pentru cele existente.

Breviarul preia din Metodologia Mc001 o serie de relaii de calcul necesare pentru a nelege

schemele generale i etapele care trebuie parcurse. Pentru valorile parametrilor de calcul se fac

trimiteri la Metodologia de calcul Mc001 i la anexele cuprinse n aceast lucrare.

4. Armonizare cu normele europene

Acest breviar s-a elaborat n concordan cu normele i standardele europene care au stat la baza

ntocmirii Metodologiei de calcul Mc001-2006.


8/159

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 discontinude clas de inerie termic mare) sau cldire de categoria II (cldirile cu ocupare

discontinu 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 performanei

energetice 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 ENERGETICE ACLDIRILOR(denumit n continuare Breviar de calcul) precum i notaiile acestora sunt indicaten Metodologia Mc001, capitolul I.4 Terminologie i notaii.


9/159

8

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

Modul general de abordare pentru determinarea performanei energetice a cldirilor, pentru

certificarea energetic i pentru propunerea msurilor de reabilitare energetic este descris de

schemele generale din figura II.1-cazul auditrii energetice a cldirilor existente, figura II.2-cazul

certificrii energetice a cldirilor existente sau noi, cu vechimea mai mic de 2 ani i figura II.3-

cazul certificrii de performan energetic a cldirilor noi aflate n faza de proiectare. Se

precizeaz logic paii care trebuie fcui de la culegerea de date i pn la prezentarea concluziilor

finale ale auditorului energetic.

Din schema prezentat n figura II.1 rezult c etapele generale aferente unui audit energetic

(doar pentru cazul cldirilor existente) sunt urmtoarele:I. analiza energetic a cldirii i instalaiilor aferente acesteia;II. auditul energetic propriu-zis cu identificarea msurilor de reabilitare energetic i analiza

economic a soluiilor propuse.

Din schemele prezentate n figurile II.2 i II.3 rezult c etapele generale aferente certificrii

performanei energetice sunt urmtoarele:

I. analiza energetic a cldirii i instalaiilor aferente acesteia;II. ntocmirea certificatului de performan energetic (CPE) i completarea anexelor care

nsoesc certificatul de performan energetic.

Analiza energetic presupune ca pe baza informaiilor privind:

zona climatic n care este amplasat cldirea, inclusiv vecintile,

tipul cldirii conform clasificrii din capitolul I al Breviarului de calcul,

caracteristicile termo-tehnice ale elementelor de construcie care alctuiescanvelopa cldirii, starea i configuraia acestora,

tipurile instalaiilor interioare existente i starea acestora, caracteristicile tehnice iregimul lor de funcionare, precum i starea acestora,

s se calculeze estimativ i n condiii normale de funcionare, toate consumurile energetice anuale

globale (MWh/an) i specifice (kWh/m2,an) ale sistemelor de instalaii cu care cldirea este

echipat. Toate informaiile necesare calculelor de consumuri energetice vor fi culese att direct pe

teren ct i din documentaia tehnic existent (Cartea Tehnic a Construciei). Formulele

aplicabile fiecrui caz n parte sunt prezentate detaliat n Metodologia Mc001, prile P I i P II.

Certificarea energetic presupune ca pe baza datelor obinute prin aplicarea formulelor de calcul

din Metodologia Mc001-PI i PII, s se ncadreze cldirea ntr-una din clasele de performan

energetic (A...G), s se acorde o not energetic cldirii (20...100) i s se compare cldirea real

cu o cldire virtual, denumit cldire de referin. Se estimeaz de asemenea consumurile deenergie primar i emisiile de CO2 astfel ca datele obinute pe baza aplicrii Metodologiei Mc001 s

fie utilizate ulterior la ntocmirea Documentaiei Tehnice de Avizare a lucrrilor de reabilitare.


10/159

9

Toate informaiile obinute n urma analizei energetice a cldirii i instalaiilor aferente se vor

prezenta 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 aplicrii

formulelor de calcul din Metodologia Mc001-PIII, se obin rezultate numerice care permit

auditorului s concluzioneze care dintre msurile de reabilitare propuse sunt cele mai fiabile din

punct de vedere tehnico-economic.


11/159

10

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


12/159

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

DOCUMENTE

PREZENTATE

BENEFICIARULUI

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 AF

Figura II.2 Schema general pentru certificarea energetic a cldirilor i apartamentelor existente sau no


13/159

12

DA

NU

DA

NU

ANALIZA DOCUMENTATIEI

TEHNICE EXISTENTE

Date climatice si vecinatati

Informatii privind conceptia

constructiva siarhitecturala a cladirii

Caracteristici tehnice ale

sistemelor de distributie a

energiei termice

Caracteristici tehnice alesistemelor de stocare a

energiei termice


sistemelor de instalatii

interioare ale cladirii

Calculul pierd

energie ale sur

exista

REPROIECTARE

Determinarea caracteris-

ticilor geometrice ale

anvelopei si elementelor de

constructie

Determinarea parametrilor

de performanta termo-

energetica si de confort

higrotermic si vizual

REPROIECTARE

Compararea

parametrilor de

performanta cu valorile

normate conf. Mc001-P

I

Compararea

parametrilor tehnici

cu valorile normate

DOCU

MENTE

PREZENTATE

BENEFICIARULUI

Calculul pierd

energie ale sis

distributie

exista

Calculul pierd

energie ale sisstocare

exista

Calculul consumurilor

energie la nivelul

consumatorilor (inclus

sisteme transmisie)


surselor de energie termica

FISA DE ANALIZA TERMICA SI ENERGETICA

CONCLUZII ASUPRA EVALUARII CLADIRII

RAPORT DE E

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


14/159

13

III. SCHEME GENERALE PENTRU DETERMINAREA PERFORMANEI ENERGETICE ACLDIRILOR I A 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 pentrunclzirea, respectiv ventilarea/climatizarea unei cldiri sau apartament se limiteaz la metodelesimplificate lunare-cazul ventilrii/climatizrii, respectiv sezoniere-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,


15/159

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 generale

Metoda 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 reglajului

instalaiei 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;


16/159

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 de

calcul detaliat n paragraf III.1.4).


17/159

16

CARACTERISTICIGEOMETRICE(Aanv, Ainc, Vnc)

III.1.3.1.

CARACTERISTICITERMICE

(R)III.1.3.2.

PARAMETRII CLIMATICI,(t, e, Ij)III.1.3.3.

TEMPERATURIDE CALCUL(i, iad)III.1.3.4.

PIERDERI DE CALDURAALE CLADIRII

CALCUL PRELIMINARIII.1.3.6

APORTURI DECALDURA

CALCUL PRELIMINARIII.1.3.7

NECESAR DECLDUR PENTRU

INCALZIRE (Qh)III.1.3.10

CARACTERISTICIAUTOMATIZARE

INSTALAIE DE NCLZIRE

PIERDERI DE CLDURPRIN TRANSMISIE LA

CORPURI DE NCLZIRE(Qem)

III.1.3.11

CARACTERISTICIGEOMETRICE ALE

INSTALAIEI DENCLZIRE (L, d)

PIERDERI DE CLDURPRIN SISTEMUL

INTERIOR DEDISTRIBUTIE (Qd)

III.1.3.12

CONSUM TOTAL DE ENERGIE PENTRU INSTALAIA DE NCLZIRE (Qfh)III.1.3.16

FACTOR DE

UTILIZARE (1, )III.1.3.8.

PERIOADA DE

INCALZIREIII.1.3.9.

PROGRAM DE

FUNCTIONAREIII.1.3.5.

PIERDERI DE CLDURALE CLADIRII

(QL)III.1.3.6.

APORTURI DECLDUR

(Qg)III.1.3.7.

METODEALTERNATIVE

(Mc001-2006)

NECESARUL DE CLDUR ANUAL NORMAL PENTRU NCLZIRE

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

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


18/159

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, Ij)III.1.4.3.

TEMPERATURIDE CALCUL(i, iad)III.1.4.4.

PIERDERI DE CLDURALE 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 CLDURPRIN SISTEMUL DE

TRANSMISIE(Qem)

III.1.4.13.

CARACTERISTICIGEOMETRICE ALEINSTALAIEI DE

NCLZIRE (L,d)

PIERDERI DE CLDURPRIN 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 DECLDURLA SURS

(Qg)III.1.4.16.

PERIOADA DENCLZIRE

III.1.4.9.

PIERDERI DE CLDURALE 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


19/159

18

III.1.3. Procedura de calcul simplificat, pe sezonul de nclzire, pentru cldirirezideniale, apartamente i 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 denclzire.

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.


Parametrii 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 (Rm)n[m

2K/W];

- rezisten termic corectat, medie, a anvelopei cldirii (RM); respectiv transmitan termiccorectat, medie, a anvelopei cldirii (Ucldire) n [W/ m

2K].

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

III.1.3.3. Parametrii climatici (e, Ij), 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, pentruntreaga 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, u,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 a 4oC), dar exist otemperatur predominant, n calcule se consider aceast temperatur. Pentru cldirile de locuitse consider i= +20

oC, ca temperatur predominant conform Mc001-PI(I.9.1.1.1).


20/159

19

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

=

j

jij

i

A

A [oC] (III.1.2)

n care:Ajeste aria zoneijn m2, avnd temperatura interioar ijn [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 nenclziteuse 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.1

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

ttHQ LeiL == )( [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 termice H, se calculeaz cu relaia:

VT HH=H + [kW/K] (III.1.4)


21/159

20

Coeficientul de pierderi termice prin transmisie HT:

usT H+L+L=H [kW/K] (III.1.5)

unde:

L este coeficientul de cuplaj termic prin anvelopa exterior cldirii, definit prin relaiaL=UjAj+klk+j , n [W/K] unde Uj este transmitana termic e elementului de construcie jn [W/m2K], Aj este aria elementului de construcie j n [m2], k este transmitan punilor termiceliniare k, lk este lungimea punii termice liniare k n [m] iar j este coeficientul punilor termicepunctuale ale elementului de construcie j (conform Mc001-PI);Ls este coeficientul de cuplaj termic prin sol, (conform Mc001-PI, n [W/K];Hu 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 ca - capacitatea termic volumic; a ca = 1200J/(m

3K) sau a ca= 0,34Wh/(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:na 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, QL, ale uneicldiri 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 care

Nj - 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 nclzirej, n [C];


22/159

21

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

j

N

j

jtN=1

reprezint durata perioadei de calcul.


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

tQQQ gsig =+= [kWh] (III.1.9)

g = i + s - fiind fluxul termic al aporturilor totale de cldur, exprimat n [kW].

Aporturile interioare de cldur, Qi, cuprind toat cantitatea de cldur generat n spaiul nclzit

de 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 nfuncie 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 cea

exterioar (se consult Mc001-PI);

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


23/159

22

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

ttAIbAIQ Sj

usnj

j

sj

n

snj

j

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

+= [kWh] (III.1.12)

unde:- Isj este radiaia solar total medie pe perioada de calcul pe o suprafa de 1 m avndorientareaj, n [W/m];- Asnj - aria receptoare echivalent a suprafeei navnd orientareajn [m2];- Asnj u - aria receptoare echivalent a suprafeei navnd orientarea jpentru spaiile nenclziteadiacente spaiului nclzit n [m2];

Prima sum se efectueaz pentru toate orientarile j, iar a doua pentru toate suprafeele ncarecapteaz radiaia solar.

Aria receptoare echivalent Asa unui element de anvelop vitrat (de exemplu o fereastr) este:

gFFA=A FSS [m2] (III.1.13)

unde :A este aria total a elementului vitrat n(de exemplu, aria ferestrei) n [m2];FS - factorul de umbrire al suprafeei n;FF - 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 suprafeei n.

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 g aplicnd un factor de corecie astfel:

gFg w = (III.1.14)

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

Factorul de umbrire, FS , 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

II

sF,= (III.1.15)


24/159

23

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

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 111

1+

=

a

a

(III.1.17)

dac = 11+

=a

a (III.1.18)

unde aeste un parametru numeric care depinde de constanta de timp , definit prin relaia:

00

+= aa (III.1.19)

Valorile pentru a0i 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= jAj= jiijcijdijAj [Wh/K] (III.1.21)


25/159

24

unde:j este capacitatea termic interioar raportat la arie a elementului de construciej;Aj - aria elementuluij,n[m

2];ij - densitatea materialului stratului i din elementulj,n[kg/m

3];cij - cldura specific masic a materialului stratului i, din elementulj ,n[J/kgK];

dij - grosimea stratului idin elementulj ,n[m].

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 cldiriiPerioada 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:Qh=QL - Qg [kWh] (III.1.22)unde pierderile termice, QL, i aporturile de cldur, Qg, 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 calculeaz

folosind valori experimentale stabilite pentru eficiena sistemelor de transmisie a cldurii em curelaia:

h

em

emstrem QQ

=

1, [kWh] (III.1.24)

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

Pierderile de cldur Qem,emb se calculeaz atunci cnd elementul de construcie nclzitor conine o

suprafa orientat ctre exteriorul spaiului nclzit, ctre sol, ctre alte cldiri sau ctre alte spaiinenclzite.


26/159

25

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

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

hc

cem,c Q

1Q

=

[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:

Hiiam

i

id tLUQ = )( , [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 derelaia:

1 1( ln )2

a

D i a a

UD

D D

=

+

[W/mK] (III.1.27)

n care:Di, 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

em

a

D i E a

UD z

D D

=

+

[W/mK] (III.1.28)


27/159

26

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, lungimeaechivalent 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];


28/159

27

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)

III.1.4. Procedura de calcul simplificat, pe sezonul de nclzire, pentru cldirirezideniale, apartamente i cldiri teriare alimentate 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 decalcul este simplificat, n regim permanent, metoda de calcul aplicndu-se pe ntreaga perioada denclzire.

III.1.4.1. Caracteristici geometriceA se vedea subcapitolul III.1.3.1.

III.1.4.2. Caracteristici termiceA se vedea subcapitolul III.1.3.2.

III.1.4.3. Determinarea parametrilor climatici (e, Ij, perioada 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 funcionareA 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 )( eiL H = , exprimat n kW.

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


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 conform

MC001-2006-PII.


29/159

28

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

tHQ eiL = )( [kWh] (III.1.33)

n care t reprezint durata perioadei de calcul, n ore.

III.1.4.11. Calculul aporturilor de cldur (Qg)Dac aporturile de cldur sunt exprimate ca fluxuri de cldur, g, energia corespunztoareacestora se determin astfel :

tQ 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 zona

de 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 net Gnet cu relaia urmtoare:

netG

netG

outGG QQ,

,,

1

= [kWh] (III.1.36)

QG,out se 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.


30/159

29

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.

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)

undeQrg 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 net Gnet 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.

Gdemth QQQQ ++++++++==== [kWh] (III.1.41)


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

recuperatdrhh ,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) se

determin cu relaia:rhw d,recuperat , . . d,r,w,a.c.c.Q Q Qa c c= + [kWh] (III.1.43)


31/159

30

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];;

Qd,r,w,a.c.c. = 0,25 Wac,e

Wac,e se determin conform capitol III.3.3.5

III.1.4.20. Consumul total de cldur 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.


32/159

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 determinarea necesarului 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 detaliaz metoda 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.


33/159

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 consumului

de energie al sistemului prin metoda simplificat, figura III.2.1; necesarul de energie al ncperii (sarcina sensibil) i evaluarea consumului de energie al

sistemului 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 RACIRE III.2.

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

TEMPERATURIINTERIOARE DE

CALCUL (i)proiect

Normativ I5

APORTURI/ PIERDERI DE CALDURA ALECLADIRII (TRANSMISIE+VENTILARE)

(QT + QV)III.2.2.1 i III.2.3

SURSEDE 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


34/159

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

SURSEDE 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)


35/159

34

Procedura general de calculPrincipalele date de intrarenecesare 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 rezultateale 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,QR.

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,


36/159

35

- transferul de cldur pentru nclzirea/rcirea aerului de ventilare introdus mecanic sau natural,datorat diferenelor de temperatur dintre spaiul climatizat i aerul introdus,- cldura provenit de la sursele interioare de cldur,- cldura datorat aporturilor solare.

4) Se calculeaz energia consumat la nivelul sistemului, pe baza bilanului de energie alsistemului de rcire care include dup caz, urmatorii factori:necesarul de energie pentru rcirea cldirii;energia furnizat de sistemele ce utilizeaz energie regenerabil;pierderile de energie care au loc la generare, stocare, distribuie i emisie n sistemele de rcire;energia introdus n sistemele de rcire;ca un caz particular, energia primar produs de aceste sisteme de rcire (de exemplu energieelectric ce rezult dintr-un sistem de co sau trigenerare).

Bilanul de energie al fiecrui sistem cuprinde de asemenea i energia recuperat n sistem de la

diverse surse i la diferite niveluri.

III.2.2.1. Calculul necesarului de energie pentru rcirea cldirilor/apartamentelor, metoda lunar,numai cldur sensibil.

Necesarul de energie pentru fiecare lun de calcul QR [MJ], se calculeaz conform relaiei:QR= Qsurse,RRQTr,R (III.2.1)

n care:-QTr,R - energia total transferat ntre cldire i mediul exterior, n situaia rcirii cldirilor,

[MJ];-Qsurse,R - energia furnizat cldirii de sursele de cldur, n situaia rcirii, [MJ],- R - factorul de utilizare a pierderilor de cldur, n situaia rcirii.

Semnul plus sau minus din relaia III.2.1 are semnificaia c n medoda lunar, QTr,R poate apare

ca aport sau pierdere de cldur.

Cldur transferat ntre cldire i mediul adiacent neclimatizat, QTr se calculeaz cu relaia:QTr = QT + QV (III.2.2)

n care:QT - cldura transferat prin transmisie, [MJ];QV - cldura transferat prin aerul de ventilare, [MJ].

Cldura total de la sursele interioare, Qsurse :Qsurse = Qint + QS (III.2.3)

cu:Qint - cldura degajat de sursele interioare , [MJ];QS - cldura provenit de la soare , [MJ].

Pentru calcul se detaliaz n continuare mrimile din relaiile III.2.2 i III.2.3.QT = k{ HT,k. (i e,k)}.t (III.2.4)


37/159

36

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

temperatur e,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= UjAj + klk+ j [W/K] (III.2.6)

unde: Uj - transmitana termic a elementului j de anvelop a cldirii, [W/(m2K)]; Aj 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, temperatura

ke, reprezint temperatura zonei/cldirii adiacente, avnd valori care corespund structurii i

utilizrii acesteia; efectul radiaiei solare asupra temperaturiike,

asupra spaiilor foarte vitrate

adiacente zonei climatizate, trebuie tratat prin modele detaliate; la calculul transferului de cldur

ctre sol temperatura ke, 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, QV [MJ]se calculeaz n fiecare conform relaiei:

QV = k{HV,k(i - intr,k}.t (III.2.7)

n care: HV,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 volumic V

V,k cunoscut, coeficientul de transfer de cldur prin ventilare

HV,k, pentru fiecare lun de calcul, se calculeaz conform relaiei:

kVaakV VcH ,,

= , (III.2.8)


38/159

37

n care: V

V,k - debitul volumic aferent elementului aeraulic k, [m3/s]; aac - capacitatea

caloric a aerului refulat ce poate fi considerat 1200 J/m3K.

Valoarea temperaturii de introducere intr,k a acestui debit, se stabilete pentru una dinurmtoarele situaii:-ventilare natural inclusiv infiltraii de aer din exterior intr,k este egala cu temperatura aeruluiexterior e;-ventilare natural ce include infiltraii de aer din ncperile adiacente necondiionate sau dinpoduri, mansarde sau alte spaii nchise insorite (sere), intr,keste egala cu temperatura echivalenta spaiilor adiacente;-ventilare provenit de la un sistem de ventilare mecanic intr,k este egal cu temperatura deintroducere a aerului ce intr prin acest tip de sistem.

Precizri pentru situii particulare

n cazul n care aerul de ventilare este tratat (rcit, nclzit), se poate ca intr = intr,k, caz n careenergia disipat de cldire prin ventilare, QV = 0. In acest caz, n calculul consumului de energieal zonei se va include consumul de energie pentru ventilare ( III.2.3).

Cazul utilizrii recuperatoarelor de cldur

Recuperarea cldurii din aerul evacuat se ia n considerare fie prin introducerea ncalcul a unui debit de aer mai mic deci cel real, reducerea fiind proporional cueficiena recuperatorului, fie nlocuind temperatura exterioar cu temperatura aeruluiintrodus, obinut ca funcie de temperatura zonei i de eficiena recuperatorului. Alte

detalii sunt furnizate n Mc001-PII ( II.2.4.8.2).In cazul ventilrii nocturne, se consider un debit volumic mediu suplimentar

kVV ,

[m3/s], calculat prin introducerea unor factori de corecie ce in cont de diferena detemperatur, de efectele dinamice i de eficiena sistemului. Detalii suplimentare suntfurnizate n Mc001-PII ( II.2.4.8.2).

Degajri de cldur de la surse interioaren funcie de procesul din ncpere, sursele de cldur pot fi: ocupanii, aparateelectrice, iluminatul, cldura degajat sau absorbit datorit instalaiilor ce strabat

ncperea, inclusiv cele de canalizare; cldura disipat sau absorbit de instalaiile deventilare, nclzire sau rcire, altele dect cele pentru climatizarea spaiului respectiv,cldura din procesele tehnologice desfurate n ncpere.

Energia total furnizat de sursele interioare de cldur, n situaia rcirii cldirii, Qsurse [MJ] secalculeaz cu relaia:

( ) +=k l

lncsurselksursesurse QbQQ ,,, *1 (III.2.9)

unde: tQ

t

lncmedsurselncsurse

kmedsurseksurseQ

,,,,,

,,,

=

=


39/159

38

n care: Qsurse,k- energia furnizat de sursa kn spaiul climatizat, n timpul lunii considerate, [MJ];Qsurse,nc,l - energia furnizat de sursa interioar ldintr-un spaiu adiacent neclimatizat, n timpulsezonului sau lunii considerate, [MJ]; bl - factor de reducere al efectului sursei din spaiul adiacent

neclimatizat, kmedsurse ,, - fluxul de cldur mediu degajat de sursa interioar k, lncmedsurse ,,, - fluxul

de cldur mediu degajat de sursa interioar, aflat n spaiul adiacent neclimatizat, t - durat

perioadei de calcul (luna), [Ms];

Pentru calcularea degajrilor de cldur de la sursele interioare, se fac urmtoarele precizri:-o parte din cldura degajat de sursele interioare, poate fi recuperat fie n elementeleperimetrale ale cldiri, fie n sistemul care se calculeaz, fie n alt sistem; n cele ce urmeaz seconsider numai cldura recuperat n cldire;-pentru simplificare, cantitile mici de cldur disipate n sistem i recuperate n cldire pot fiignorate n calculul necesarului de energie pentru rcire, putnd fi evaluate n cadrul calcululuiperformanei energetice globale a sistemului, prin introducerea unor factori de corecie;

-o surs rece, ce contribuie la eliminarea unei cantiti de cldur din zona de calcul trebuietratat ca o surs obinuit, dar de semn opus (negativ);

Cu aceste observaii, fluxul total de cldur datorat surselor interioare surse [W], se scrie:

procVricacmileapocsurse +++++= + ,,, (III.2.10)

n care:oc - fluxul de cldur cedat de ocupani, [W]; eap, - fluxul de cldur cedat de aparatura

electric,[W]; il - fluxul de cldur de la iluminat, [W]; cacm+ - fluxul de cldur de la

instalaiile de ap cald menajer i canalizare, [W]; VRI ,, - fluxul de cldur cedat de instalaiilede nclzire, rcire i ventilare,[W];

proc - fluxul de cldur din procese tehnologice i prepararea

hranei,[W].

Cldura degajat de ocupani i cldura de la aparatura electric

Valorile orare i sptmnale ale fluxului de cldur cedat de ocupanti i de aparatura electricaflat n ncpere trebuie determinate n funcie de tipul i gradul de ocupare al cldirii, de modulde utilizare a cldirii, i de scopul calculului. In acest caz, dificultatea calculului este de a utiliza

valori medii lunare, care s ia n considerare scenarii de funcionare, factori de simultaneitate etc.n absena altor date, pot fi utilizate valorile din Mc001-PII.

Cldura degajat de la iluminatul artificial

Valoarea fluxului de cldur degajat de la iluminatil este suma dintre:

-fluxul de cldur cedat de corpurile de iluminat i-fluxul de cldur degajat de alte aparate de iluminat prezente n ncpere i care nu fac parte dinprima categorie : corpuri de iluminat decorative, iluminat de siguran, lampi speciale, ingropateetc. Pentru toate aceste dispozitive, trebuie utilizate valorile existente n documentaia de

specialitate, n funcie de utilizarea cldirii i scopul calculului.Observaie :Fluxul de cldur nu include cldura evacuat direct prin sistemul de ventilare utilizatpentru evacuarea cldurii de la corpurile de iluminat (dac este utilizat un astfel de sistem).


40/159

39

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

caracmcacm ++ += (III.2.11)

n care: acmacmacm L=

unde: cacm+ - fluxul de cldur cedat/primit de instalaiile de ap rece, ap cald de consum i

canalizare, [W] ; acm - flux de cldur datorat conductelor de ap cald, [W]; car+ - fluxul de

cldur datorat apei reci i canalizarii interioare, [W]; acm - fluxul de cldur unitar cedat de

instalaia de ap cald de consum, [W/m] ; acmL - lungimea conductelor din sistemul de ap cald

menajer 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, VRI ,, :

VRIVRI ++= ,, (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 nclzireI , poate proveni de la surse de energie

auxiliar (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.


41/159

40

Cldura degajat de la procese tehnologice i prepararea hranei

Fluxul de cldur transferat ctre sau de la ncpere ce rezult din procese tehnologice sau de

preparare a hranei - proc - depinde de tipul de utilizare a cldirii i poate fi determinat pe baza

documentaiei de specialitate. Pentru valori prin lips se recomand Mc001-PII.

Fluxurile de cldur se nmulesc cu durata de emisie pentru a obine energia introdus nncpere, 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) Qs[MJ], se calculeaz cu relaia:

( )[ ] +=j

jncsjcss QbQQ ,,, 1 (III.2.13)

n care:

( )=k

ksksukscs AFIQ ,,,, i

( )=j

ncjsjsujsjncsAFIQ ,,,,,

unde:Qs,c -energia solar ptruns n zona de calcul, prin elementele perimetrale exterioare ale cldirii,

pentru luna considerat, [MJ];Qs,nc,j - energia solar ptruns n zona de calcul pentru luna considerat, datorat aporturilor

solare din zona adiacent j, neclimatizat), [MJ];bj -factor de reducere a aporturilor de la spaiul neclimatizatj,Fsu,k- factor de reducere a aporturilor solare datorit umbririi prin elemente exterioare, a ariei de

captare efectiva corespunzatoare suprafeei k,As,k -aria de captare efectiv a suprafeei k, pentru o orientare i un unghi de nclinare dat, n

zona consideratAs,j - idemAs,k, pentru aporturi solare ctre spaiul adiacentjneclimatizat, [m

2];Is,k -radiaia solar total, integrat pe perioada de calcul, egal cu energia solar captat de 1 m2

al suprafetei k, pentru o orientare i nclinare dat a acesteia;Is,j -idem Is,k, pentru aporturi solare ctre spaiul adiacentjneclimatizat, [m2];Fsu - 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 aleunei 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 de


42/159

41

acoperire sau izolaii transparente. Caracteristicile de captare ale acestor suprafee depind declimatul 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:

( )FtuFS AFFA = 1, (III.2.14)

n care:AF -aria totala a elementului vitrat, inclusiv rama, [m

2];Ft -factor de tmplrie, egal cu raportul dintre aria ramei i aria totala a geamului;Fu -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 Ft= 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 ffF += (III.2.15)

n care:Fu- 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;

fu -factor de corecie n funcie de durat de utilizare a elementelor de umbrire mobile.

Factorul fu 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 pesuprafaa 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)As,p (m2) se calculeazacu formula:

ppseppcerps AURFA ,, = (III.2.16)

n care:

Fcer - factor de corecie ce ine cont de schimbul de cldur prin radiaie al peretelui ctre boltacereasc, [m2K/W];


43/159

42

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

Ap- aria totala a peretelui considerat de calcul, [m2];

Rp,se-rezistena termic a elementului opac, determinat conform Mc001-PI, [m2K/W];

Uptransmitana termic a peretelui, determinat conform Mc001-PI, [W/m2K];

Factorul de corecie Fcerse calculeaz cu relaia :

psp

cercer

ItF

,

1

= (III.2.17)

n care :

cer - fluxul de cldur unitar datorat transferului de cldur prin radiaie ctre bolta cereasc,

[W/m2];Is,P- radiaia solar total integrat (energia solar) la nivelul elementului opac, [MJ/m

2 ] ;t- perioada de calcul, [Ms] ;

Fluxul de cldura unitar transferat prin radiaie ctre bolta cereasc se srie:

cereerfcer hF = , (III.2.18)

n care:Ff -factor de form dintre elementul opac i bolta cereasc (1 pentru teras orizontal deschis,0,5 pentru un perete exterior nemascat) ;hr,e -coeficient de transfer de cldur prin radiaie la exterior, [W/m

2K];

cere - diferenta medie de temperatur dintre aerul exterior i temperatura aparent

a bolii cereti, [C].

Pentru calculul coeficientului de transfer hr,e, se recomand Mc001-PII.

Ca valoare prin lips hr,e = 5 W/m2K, valoare ce corespunde la o temperatur medie a

suprafeei exterioare de 10 C. Atunci cnd temperatura boltii cereti nu este

disponibil n bazele de date climatice, diferena medie de temperatur cere = 11K.

Calculul factorului de utilizare a pierderilor de cldurEfectele dinamice ale transferului de cldur sunt luate n considerare prin introducerea factor deutilizare a aporturilor/pierderilor de cldur n situaia rcirii, Tr,R.

Efectul ineriei termice a cldirii n cazul rcirii intermitente sau opririi furnizrii frigului este luat nconsiderare prin introducerea unei ajustari (corecii) a temperaturii interioare prescrise sau a uneicorecii aplicate necesarului de energie pentru rcire.

Factorul de utilizare a pierderilor de cldur este funcie de raportul dintre pierderile i aporturilede cldur i de ineria termic a cldirii, conform urmtoarelor relaii:

Notnd cu R raportul dintre pierderile i aporturile de cldur n situaia rcirii,

- dac R>0 i R 1 atunci 1, 11 += R

R

R

RRTr

; (III.2.19)


44/159

43

- dac R=1 atunci1, +

=R

RRTr

;

- dac R< 0atunci 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 aportu

Documents

Mc 001-4-2009 Breviar Calc Perf Enrg Cld Si AP