Copenhagen Workshop, 23 April 1996

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

ΤΕΧΝΙΚΟΤΕΧΝΙΚΟ

ΕΠΙΜΕΛΗΤΗΡΙΟΕΠΙΜΕΛΗΤΗΡΙΟ

ΕΛΛΑΔΑΣΕΛΛΑΔΑΣΤΜΗΜΑΤΜΗΜΑ

ΚΕΝΤΡΙΚΗΣΚΕΝΤΡΙΚΗΣ

ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ

ΣεμινάριοΣεμινάριο: : ΤεχνικέςΤεχνικές

ΒελτίωσηςΒελτίωσης

ΕνεργειακήςΕνεργειακής ΣυμπεριφοράςΣυμπεριφοράς

ΥφιστάμενωνΥφιστάμενων

ΚτιρίωνΚτιρίων

1414 -- 18 18 ΣεπτεμβρίουΣεπτεμβρίου 20092009

ΥπολογισμόςΥπολογισμός

ψυκτικώνψυκτικών

φορτίωνφορτίων

––

ΜείωσηΜείωση

τωντων ψυκτικώνψυκτικών

φορτίωνφορτίων

κατάκατά

τοτο

σχεδιασμόσχεδιασμό

τωντων

κτιρίωνκτιρίων

ΕργαστήριοΕργαστήριο

ΜετάδοσηςΜετάδοσης

καικαι

ΠεριβαλλοντικήςΠεριβαλλοντικής

ΜηχανικήςΜηχανικήςΤμήμαΤμήμα

ΜηχανολόγωνΜηχανολόγων

ΜηχανικώνΜηχανικών

ΠολυτεχνικήΠολυτεχνική

ΣχολήΣχολήΑριστοτέλειοΑριστοτέλειο

ΠανεπιστήμιοΠανεπιστήμιο

ΘεσσαλονίκηςΘεσσαλονίκης

ΔρΔρ. . ΑριστοτέληςΑριστοτέλης

ΑυγελήςΑυγελής

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Νόμο

3661-’Μέτρα

για

τη

μείωση

της

ενεργειακής

κατανάλωσης

των

κτιρίων’ ΦΕΚ

89/19 Μαΐου

2008, εναρμονίζεται

η

ελληνική

νομοθεσία

με

την

Οδηγία

2002/91/ΕΚ

του

Ευρωπαϊκού

Κοινοβουλίου

και

του

Συμβουλίου

της

16ης Δεκεμβρίου

2002 «Για

την

ενεργειακή

απόδοση

των

κτιρίων»

ΤΟ

NEO ΘΕΣΜΙΚΟ

ΠΛΑΙΣΙΟ

Ο

Νόμος

3661 ενσωματώνει

όλες

τις

διατάξεις

της

Οδηγίας, προβλέπει

την έκδοση

Κανονισμού

Ενεργειακής

Απόδοσης

των

Κτιρίων

και

διακρίνει

πέντε

βασικές

θεματικές

ενότητες, οι

οποίες

αφορούν

:στον καθορισμό των ελάχιστων απαιτήσεων ενεργειακής απόδοσηςστη μέθοδο υπολογισμού της ενεργειακής απόδοσης (άρθρο 3) νέωνκαι υφιστάμενων κτιρίων (άρθρα 4 και 5), στην έκδοση πιστοποιητικού ενεργειακής απόδοσης (άρθρο 6), στις επιθεωρήσεις των λεβήτων και των εγκαταστάσεων κλιματισμού (άρθρα7 και 8) καιστην πρόβλεψη ειδικευμένων και διαπιστευμένων ενεργειακώνεπιθεωρητών (άρθρο 9).

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Άρθρο

3

Μέθοδος

υπολογισμού

της


απόδοσης

των

κτιρίων

Οι

ελάχιστες

απαιτήσεις

για

την


απόδοσή

τους

Ο

τύπος

και

το

περιεχόμενο

της

μελέτης


απόδοσης

των

κτιρίων

Τα

αρμόδια

για

την

εκπόνησή

της

πρόσωπα

Το

ύψος

της

δαπάνης

έκδοσής

του

και

ο

τρόπος


της

Πρόβλεψη

κινήτρων

για

την

εφαρμογή

πρόσθετων

μέτρων

για

τη

βελτίωσητης


απόδοσης

των

κτιρίων

Ο

τύπος

και

το

περιεχόμενο

του

πιστοποιητικού


απόδοσηςη

διαδικασία

έκδοσής

του, ο

έλεγχος

αυτής

και

τα

προς

τούτο

αρμόδια

όργανα

Η

διαδικασία

και

η

συχνότητα

διενέργειας

ενεργειακών

επιθεωρήσεων

τωνκτιρίων, των

λεβήτων, των

εγκαταστάσεων

θέρμανσης/κλιματισμού

ΚΕΝΑΚ

ΤΟ

NEO ΘΕΣΜΙΚΟ

ΠΛΑΙΣΙΟ

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Άρθρο

3

Μέθοδος


της


απόδοσης

των

κτιρίων

τα

θερμικά

χαρακτηριστικά

των

στοιχείων

του

κτιρίου

και

την

αεροστεγανότητα

την

εγκατάσταση

θέρμανσης/τροφοδοσίας

θερμού

νερού

και

των

μονώσεων

τον

εξαερισμό

και

το

φυσικό

αερισμό

την


φωτισμού

κτιρίων

άλλων

χρήσεων, πλην

της

κατοικίας

τη

θέση

–

προσανατολισμό

και

τις

εξωτερικές

κλιματικές

συνθήκες

τα

παθητικά

ηλιακά

συστήματα

και

την

ηλιακή

προστασία

τις

επικρατούσες

εσωτερικές

κλιματικές

συνθήκες

και

τις

επιδιωκόμενες

την


κλιματισμού

ΤΟ

NEO ΘΕΣΜΙΚΟ

ΠΛΑΙΣΙΟ

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ Μέθοδος


της


απόδοσης

των

κτιρίων

Μέθοδος


της ενεργειακής

απόδοσης, για

την

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ

ΜΕΛΕΤΗ

Ωριαίο

βήμα

Μέθοδος


της ενεργειακής

απόδοσης, για

την

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ

ΕΠΙΘΕΩΡΗΣΗ

Μηνιαίο

βήμα

Είναι

δυνατή

η

χρήση

άλλου

λογισμικού ωριαίου

βήματος, το

οποίο

παρέχει

τη

δυνατότητα


του

φορτίου θέρμανσης

–

ψύξης

του

κτιρίου, ανά

ώρα, και

το

οποίο

να

έχει

αξιολογηθεί

με

διαδικασίες του

Διεθνούς

Οργανισμού

Ενέργειας

(ΙΕΑ) -

‘Building

Energy

Simulation

Test

– BESTEST’.

BLAST SERIPES

CLIM SUNCODE

DOE TASE

ESP-r TRNSYS

S3PAS ENERGY+

ΚΕΝΑΚ

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

ISO/EN 13790: 2008

“Energy performance of buildings –

Calculation of energy use for space heating and cooling

ISO/DIS 13789:2004

“Thermal performance of buildings –

Transmission and ventilation heat transfer coefficients –

Calculation method”

ΕΛΟΤ

EN ISO 6946:1996

“Κτιριακά

τμήματα

και

κτιριακά

στοιχεία

–

Θερμική

αντίσταση

και

θερμική

διαπερατότητα

–

Μέθοδος

υπολογισμού”

prEN

25241: 2006

“Ventilation for non-residential buildings –

Calculation methods for energy losses due to ventilation and infiltration in commercial buildings”

prEN/ISO/FDIS 10077-1:1999

“Thermal performance of windows, doors and shutters –

Calculation of thermal transmittance –

Part 1: Simplified method”

TEI Πειραιά, 2006

“Προσομοίωση

μελέτης


απόδοσης

κτιριακών

εγκαταστάσεων

με

εφαρμογή

παθητικών

ηλιακών

συστημάτων

και

δομικών

στοιχείων, οικονομικά

αποδεκτών, με στόχο τη βελτίωση

της θερμικής συμπεριφοράς των κτιρίων στην

Ελλάδα”

prEN

15193:2006


Energy requirements for lighting”

ISO/DIS 14683:1998

“Thermal bridges in building construction –

Linear thermal transmittance –

Simplified methods and default values”

prEN

ISO 16927-1:2002(E)

“Hygrothermal

performance of buildings –

Calculation and presentation of climatic data –

Part 1: Monthly and annual meteorological elements”

ISO 13370:2007 “

Thermal performance of buildings –

Heat transfer via ground –

Calculation methods”

ISO/EN 13790: 2008: Το

βασικό

πρότυπο

για

τον υπολογισμό

της


απόδοσης

των

κτιρίων

για

την


επιθεώρηση

και

την


μελέτη

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

ISO/EN 13790: 2008: Το

βασικό

πρότυπο

για

τον υπολογισμό

της


απόδοσης

των

κτιρίων

για

την


επιθεώρηση

και

την


μελέτη

ISO/EN 13790:2008


Calculation of energy use for space heating and cooling”

prEN

15361-1:2006(E) “Heating systems in buildings –

Method for calculation of system energy requirements and system efficiencies –

Part 1: General”

prEN

1536-4-1:2006(E)

“Heating systems in buildings –


Part 4-1: Space heating generation systems, combustion systems”

prEN

15316-2-1:2006(E)



Part 2-1: Space heating emission systems”

prEN

15361-2-3:2006(E)



Part 2-3: Space heating distribution systems”

prEn

15243:21006

“Ventilation for buildings –

Calculation of room temperatures and of load and energy for buildings with room conditioning systems”

Υπολογισμός απόδοσης

συστήματος ψύξης

Υπολογισμός απόδοσης

συστήματος θέρμανσης

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Σκοπός:

Η

παροχή

υπολογιστικών

μεθόδων

για

νέα

και

υφιστάμενα

κτίρια:

Μετάδοση θερμότητας λόγω αγωγής και αερισμού (κτίριο ή ζώνηκτιρίου)

Τη συνεισφορά των εσωτερικών και ηλιακών θερμικών κερδών στοενεργειακό ισοζύγιο του κτιρίου

Την ετήσια απαιτούμενη ενέργεια για τη θέρμανση και ψύξη

Την ετήσια ενέργεια χρήσης για τη θέρμανση και ψύξη του κτιρίου, συμπεριλαμβανομένων των βοηθητικών συστημάτων θέρμανσης, ψύξης και αερισμού

EN ISO 13790: Energy

performance

of

buildings

— Calculation

of

energy

use

for

space

heating

and

cooling

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Θερμικό

ισοζύγιο

κτιρίου

ΚΑΘΑΡΗ ΩΦΕΛΙΜΗ ΘΕΡΜΙΚΗ

ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΠΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΨΥΞΗΣ

ΨΥΚΤΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ ΧΩΡΟΥ

ΨΥΚΤΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ

ΚΕΛΥΦΟΥΣ

ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΔΙΑΦΥΓΩΝ

ΑΕΡΑ

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΑΝΕΜΟΥ

ΕΣΩΤΕΡΙΚΑ ΚΕΡΔΗ (ΦΩΤΙΣΜΟΣ, ΧΡΗΣΤΕΣ,

ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ)

ΗΛΙΑΚΑ ΚΕΡΔΗ

ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΑΓΩΓΗΣ & ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ

ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΙΚΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ

ΑΣΤΑΘΕΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΑΕΡΙΣΜΟΥ

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Διάγραμμα

ροής

των

βασικών

υπολογιστικών

βημάτων

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Υπολογιστικές

μέθοδοι

Μέθοδοι ημι-μόνιμης κατάστασης (quasi-steady state)

Υπολογισμός

του

ενεργειακού

ισοζυγίου

για

μεγάλο

χρονικό

διάστημα (1 μήνας) χωρίς

να

λαμβάνεται

υπόψη

η

θερμική

αποθήκευση/εκπομπή

θερμότητας

αλλά

τα

δυναμικά

χαρακτηριστικά

με

εμπειρικό

τρόπο (συντελεστής

χρήσης

για

κέρδη/απώλειες)

Δυναμικές μέθοδοι


του


ισοζυγίου

για

μικρά

χρονικά

διαστήματα

(1 ώρα) λαμβάνοντας

υπόψη

τη

θερμική



από

τη

μάζα

του

κτιρίου

Απλή ωριαία δυναμική μέθοδος υπολογισμού

Διαδικασίες υπολογισμού για αναλυτικές δυναμικές προσομοιωτικέςμεθόδους

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Προσδιορισμός

θερμικών

ζωνών

Όρια

θερμικής

ζώνης

Περιλαμβάνει

όλα

τα

δομικά

στοιχεία

που

χωρίζουν

τη

θερμική

ζώνη

από

το εξωτερικό

περιβάλλον

ή

από

άλλες

όμορες

θερμαινόμενες

ή

μη

θερμαινόμενες

ζώνες

Διαχωρισμός

κτιρίου

σε

θερμικές

ζώνες:

Μονοζωνικό κτίριο

Όλο το κτίριο μοντελοποιείται ως μία θερμική ζώνη

Πολυζωνικό κτίριο

Το κτίριο χωρίζεται σε διάφορες θερμικές ζώνες χωρίς ναλαμβάνεται υπόψη η θερμική σύζευξη μεταξύ των ζωνών

Το κτίριο χωρίζεται σε διάφορες θερμικές ζώνες και λαμβάνεταιυπόψη η θερμική σύζευξη μεταξύ των ζωνών

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ Μονοζωνικό

κτίριο

Το σημείο ρύθμισης της θερμοκρασίας για θέρμανση μεταξύ των ζωνώνδεν είναι μεγαλύτερο ποτέ από 4Κ

Όλοι οι χώροι δεν διαθέτουν μηχανικό σύστημα ψύξης ή όλοι διαθέτουνκαι το σημείο ρύθμισης της θερμοκρασίας για ψύξη μεταξύ των ζωνώνδεν είναι μεγαλύτερο ποτέ από 4Κ

Οι χώροι εξυπηρετούνται από το ίδιο σύστημα θέρμανσης ή ψύξης (ανυπάρχει)

Αν υπάρχει σύστημα αερισμού και το 80% τουλάχιστον της επιφάνειαςτων χώρων εξυπηρετείται από αυτό (οι υπόλοιποι χώροι θεωρείται ότιότι εξυπηρετούνται από το κύριο σύστημα)

Η ποσότητα αερισμού m3/h ή m2/h των χώρων διαφέρει όχιπερισσότερο από 4 στο 80% τουλάχιστον της επιφάνειας των χώρων ήοι θύρες μεταξύ των ζωνών είναι συνήθως ανοιχτές

Κριτήρια

επιλογής

μονοζωνικού

–

πολυζωνικού

κτιρίου

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Σημείο

ρύθμισης

θερμοκρασίας

μονοζωνικού

κτιρίου

Διαφορετικά, πολυζωνικά:α) Αν

επιθυμούμε

την

αποτίμηση

της


χρήσης

για

κάθε

ζώνη

ξεχωριστάβ) Αλλιώς, κάθε

ζώνη

υπολογίζεται

ξεχωριστά

θεωρώντας

αδιαβατικά

τα

όρια

μεταξύ

των

ζωνών. Το

άθροισμα

της

ενέργειας

για

κάθε

ζώνη

είναι

η

συνολική ενέργεια

του

κτιρίου

γ) Λαμβάνοντας

υπόψη

τη

σύζευξη

μεταξύ

θερμικών

ζωνών

το

πρόβλημα

γίνεται πολύπλοκο

και

απαιτείται

προσεκτική

επιλογή

των

δεδομένων

εισόδου

∑∑

=

ssfl

scsisfl

ci A

A

,

,,,

,

θθ

ci,θ

csi ,,θsflA ,

Το

σημείο

ρύθμισης

της


για

θέρμανση

του

κτιρίου

ή

της ζώνης

Το

σημείο

ρύθμισης

της


για

θέρμανση

της

ζώνης

sΗ

ωφέλιμη

επιφάνεια

της

ζώνης

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Απαιτούμενη

ενέργεια

για

ψύξη


ενέργεια

για

ψύξη

του

κτιρίου

Η

συνολική

μετάδοση


για

ψύξη

Τα

συνολικά

θερμικά

κέρδη

για

ψύξη

Συντελεστής

χρήσης

(αδιάστατος

αριθμός)

lsCgnCgnCnC QQQ ,,,, *η−=

nCQ ,

gnCQ ,

gnC ,η

lsCQ ,

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ


χρήσης


αριθμός)

Η ποσότητα ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ που πρέπει να ΑΦΑΙΡΕΘΕΙ (ΨΥΚΤΙΚΟΦΟΡΤΙΟ) δεν είναι πάντοτε ΙΣΗ με τη ποσότητα ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ πουΠΡΟΣΛΑΜΒΑΝΕΤΑΙ

Η διαφορά αυτή οφείλεται στα φαινόμενα ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ καιΧΡΟΝΙΚΗΣ ΥΣΤΕΡΗΣΗΣ

Από τη ΣΥΝΟΛΙΚΗ ποσότητα ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ που ΕΙΣΕΡΧΕΤΑΙ στο κτίριοκάθε στιγμή μόνο ένα μέρος της ΘΕΡΜΑΙΝΕΙ τον αέρα άμεσα.

Το ΥΠΟΛΟΙΠΟ μέρος (ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ) θερμαίνει τη ΜΑΖΑ του κτιρίου(οροφή, τοίχοι, πατώματα, έπιπλα)

Αυτό είναι το φαινόμενο της ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ

Μόνο αργότερα αυτή η ΑΠΟΘΗΚΕΥΜΕΝΗ θερμότητα συνεισφέρει στηΘΕΡΜΑΝΣΗ του αέρα του κτιρίου

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Θερμικά κέρδη

Αποθήκευση θερμότητας

σε

δομικά

υλικά

και επίπλωση

Ακτινοβολία

Αγωγή

Αγωγή

(με

χρονική υστέρηση)

Ψυκτικό φορτίο


χρήσης


αριθμός)

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ


χρήσης


αριθμός)

Κατά το χρόνο της ΗΜΕΡΑΣπου τα ΣΤΙΓΜΙΑΙΑ ΘΕΡΜΙΚΑΚΕΡΔΗ είναι ΥΨΗΛΟΤΕΡΑ(το ΜΕΣΗΜΕΡΙ), τοΨΥΚΤΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ είναιΜΙΚΡΟΤΕΡΟ από τοΣΤΙΓΜΙΑΙΟ θερμικό κέρδος

Οφείλεται στο γεγονός ότιμέρος της ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣΑΠΟΘΗΚΕΥΕΤΑΙ στη ΜΑΖΑτου ΚΤΙΡΙΟΥ και ΟΧΙ στοναέρα

ΑΡΓΟΤΕΡΑ κατά τη διάρκεια της ημέρας, η ΑΠΟΘΗΚΕΥΜΕΝΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑκαι κάποια νέα θερμικά κέρδη ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΝΟΝΤΑΙ στον αέρα του κτιρίου

Επομένως το ΨΥΚΤΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ γίνεται ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΟ από το ΣΤΙΓΜΙΑΙΟΘΕΡΜΙΚΟ ΚΕΡΔΟΣ

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

vetrsl QQQ +=,

veQtrQ

slQ , Η

συνολική

μετάδοση


Η

συνολική

μετάδοση


λόγω

αγωγιμότητας

Η

συνολική

μετάδοση


λόγω

αερισμού

solgn QQQ += int

intQ

solQ

gnQ Τα

συνολικά

θερμικά

κέρδη

Το

άθροισμα

των

εσωτερικών

θερμικών

κερδών

για

την

χρονική

περίοδο υπολογισμού

Το

άθροισμα

των

ηλιακών

θερμικών

κερδών

για

την

χρονική

περίοδο υπολογισμού

Μετάδοση


και

θερμικά

κέρδη

lsCgnCgnCnC QQQ ,,,, *η−=

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Θερμικό

ισοζύγιο

κτιρίου/ζώνης

Μετάδοση θερμότητας διαμέσουτων ΕΞΩΤΕΡΙΚΩΝ ΤΟΙΧΩΝ, ΣΤΕΓΗΣ και ΥΑΛΟΠΙΝΑΚΩΝ

Μετάδοση θερμότητας διαμέσουτων ΕΣΩΤΕΡΙΚΩΝ ΧΩΡΙΣΜΑΤΩΝ, ΟΡΟΦΩΝ και ΠΑΤΩΜΑΤΩΝ

ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ διαμέσουτων υαλοπινάκων

ΦΩΤΙΣΜΟΣ

ΑΝΘΡΩΠΟΙ

ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ

ΑΕΡΙΣΜΟΣ

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Θερμικό

ισοζύγιο


Είναι

βολικός

ο

χωρισμός

των

ΘΕΡΜΙΚΩΝ

ΚΕΡΔΩΝ

σε

ΔΥΟ ΟΜΑΔΕΣ:

Εκείνων που ΠΡΟΕΡΧΟΝΤΑΙ από ΕΞΩΤΕΡΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ

Εκείνων που ΠΡΟΕΡΧΟΝΤΑΙ από το ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ

Ή

εκείνων

που

επηρεάζουν

το:

ΑΙΣΘΗΤΟ ΦΟΡΤΙΟ (αύξηση της θερμοκρασίας του αέρα)

ΛΑΝΘΑΝΟΝ ΦΟΡΤΙΟ (αύξηση των υδρατμών του αέρα, αύξησητης υγρασίας)

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

ΕΙΔΟΣ

ΦΟΡΤΙΟΥ ΑΙΣΘΗΤΟ ΛΑΝΘΑΝΟΝ

Μετάδοση


διαμέσου

των ΕΞΩΤΕΡΙΚΩΝ

ΤΟΙΧΩΝ, ΣΤΕΓΗΣ

και

ΥΑΛΟΠΙΝΑΚΩΝ

Μετάδοση


διαμέσου

των ΕΣΩΤΕΡΙΚΩΝ

ΧΩΡΙΣΜΑΤΩΝ, ΟΡΟΦΩΝ

και

ΠΑΤΩΜΑΤΩΝ

ΗΛΙΑΚΗ

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

διαμέσου

των υαλοπινάκων

ΦΩΤΙΣΜΟΣ

ΑΝΘΡΩΠΟΙ

ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ

ΑΕΡΙΣΜΟΣ

Θερμικό

ισοζύγιο


ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Μετάδοση


λόγω


tHQ keClktrktr *)(* ,,,∑ −= θθ

Συνολική

μετάδοση


λόγω



μετάδοσης


λόγω


του

στοιχείου

k προς

όμορες

ζώνες, το

εξ. περιβάλλον

με

θερμοκρασία

θe,k

Το

σημείο

ρύθμισης

της


για

ψύξη

Η


όμορων

χώρων

και

εξ. περιβάλλοντος

Η

διάρκεια

της

περιόδου


ktrH ,

trQ

Cl ,θ

t

ke,θ

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Απώλειες


λόγω

αερισμού

tHfQ kszClkvetkve *)(** ,,,,∑ −= θθ

veQ

ks,θ

tf

Cl ,θ

kveH ,

Οι

συνολικές

απώλειες


λόγω

αερισμού

Κλάσμα

χρόνου

λειτουργίας

σε

σχέση

με

την

περίοδο


Ο

συντελεστής

μετάδοσης


λόγω

αερισμού

Σημείο

ρύθμισης


του

κτιρίου

ή

θερμικής

ζώνης

για

ψύξη

Η


του

αέρα

που

εισέρχεται

στο

κτίριο

ή

στη

θερμική

ζώνη λόγω

ακούσιου

ή

εκούσιου

αερισμού

Η

διάρκεια

της

περιόδου


aaakve qcH ρ=,

t

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Εσωτερικά

θερμικά

κέρδη

tbtQl

lumnlk

kmn *)1(* ,,int,,int,int⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

Φ−+⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

Φ= ∑∑

Το

άθροισμα

των

εσωτερικών

θερμικών

κερδών

για

την

υπό μελέτη

χρονική

περίοδο


μείωσης

της

όμορης

μη

κλιματιζόμενης

ζώνης

με εσωτερική

πηγή


l

Η

μέση

τιμή

του

ρυθμού


από

τηv

πηγή


k

Η

μέση

τιμή

του

ρυθμού


από

τη

πηγή θερμότητας

l της

όμορης


ζώνης

intQ

lb

kmnQ ,int,

lumnQ ,,int,

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Υπολογισμός εσωτερικών θερμικών κερδών

ocHVACWALAOc Print,int,int,int,int,int,int Φ+Φ+Φ+Φ+Φ+Φ=Φ

intΦ

HVACint,Φ

WAint,ΦLint,Φ

Aint,Φ

Ocint,Φ

ocPrint,Φ

Ο ρυθμός ροής θερμότητας δίκτυο

θερμού

νερού

και

κεντρικό

δίκτυο

νερού

Ο ρυθμός ροής θερμότητας από τα

συστήματα

θέρμανσης, ψύξης

και

αερισμού

Ο ρυθμός ροής θερμότητας από άλλες

διεργασίες

Το

άθροισμα

του

ρυθμού

ροής

των

θερμικών

κερδών

από εσωτερικές

πηγές


Ο

ρυθμός

ροής


από

τους

ανθρώπους

Ο ρυθμός ροής θερμότητας από συσκευές

Ο

ρυθμός

ροής


από

το

φωτισμό

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ


ηλιακών

κερδών

tbtQl

lumnsollk

kmnsolsol *)1(* ,,,,,⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

Φ−+⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

Φ= ∑∑

solQ

kmnsol ,,Φ

ulmnsol ,,,Φ

lb

Το

άθροισμα

των

ηλιακών

θερμικών

κερδών

για

την

υπό

μελέτη χρονική

περίοδο


μείωσης

της

όμορης

μη


ζώνης

με εσωτερική

πηγή


l

Η

μέση

τιμή

του

ρυθμού

ροής


από

την

ηλιακή


k

Η

μέση

τιμή

του

ρυθμού

ροής


από

την

ηλιακή


l της

όμορης


ζώνης

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

krkrkskskosksol FEAF ,,,,,,, Φ−=Φ


ηλιακών

κερδών

ksol ,Φ

ksA ,

ksE ,

kosF ,,

Τα

ηλιακά

κέρδη

μέσω

του

δομικού

στοιχείου

k

Ο


μείωσης

λόγω

σκίασης

από

εξωτερικά

εμπόδια

της ενεργούς

επιφάνειας

k

Η

ενεργός

επιφάνεια

του

στοιχείου

k

με

δεδομένο

προσανατολισμό και

κλίση

Η

ηλιακή

ακτινοβολία. Η

συνολική

ενέργεια

της

ηλιακής ακτινοβολίας

το

χρονικό

διάστημα


ανηγμένη

σε

μονάδα

επιφάνειας

(m2)

για

κάθε

επιφάνεια

του

κτιρίου

ή

της θερμικής

ζώνης

Εκπομπή


από

την

επιφάνεια

προς

το

περιβάλλον (Fr,k

= 1 μη

σκιασμένη

οριζόντια

επιφάνεια, Fr,k

= 0,5

μη

σκιασμένη

κατακόρυφη

επιφάνεια)

krkrF ,, Φ

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ


χρήσης

για

ψύξη

Ο


χρήσης

γC

για

ψύξη

είναι

συνάρτηση

του

λόγου

του ενεργειακού

ισοζυγίου

και

μιας

παραμέτρου

που

εξαρτάται

από

τη

θερμική

αδράνεια

του

κτιρίου

lsC

gnCC Q

Q

,

,=γ

1=Cγ

1≠Cγ

0<Cγ

1, 11

+Η

Η

−−

=C

C

CG α

α

γγη

1, +=

C

CCG a

aη

1, =CLη

0>Cγκαι

→→→

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ


χρήσης

για

ψύξη

οττ

,0,

C

CCC aa +=

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

m

m

HC 3600/'

=τ

Χρονική

σταθερά

κτιρίου

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Συνεχής-Ασυνεχής

ψύξη

Οι

περίοδοι


χωρίζονται

σε

τυπικές

περιόδους

ψύξης

που εναλλάσσονται

με

περιόδους

χωρίς

ψύξη

(πχ. νύχτες, Σαββατοκύριακα,

διακοπές)

Οι

τυπικές

περίοδοι

ψύξης

έχουν

την

ίδια


Κάθε

άλλη

περίοδος

χαρακτηρίζεται

από:

Τη διάρκεια

Τη συχνότητα

Τον τύπο ασυνέχειας (Normal mode, cut-off mode, reduced cooling mode, set-back mode, boost mode)

Δεν

απαιτείται

όταν:

Το σημείο θερμοκρασίας μεταξύ τυπικών περιόδων και περιόδων μειωμένηςισχύος < 3Κ

Η

χρονική

σταθερά

του

κτιρίου

< 0,2 της

διάρκειας

της

μικρότερης περιόδου

μειωμένης

ισχύος

Η χρονική σταθερά του κτιρίου > 3 της διάρκειας της μεγαλύτερηςπεριόδου μειωμένης ισχύος

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Ετήσια

απαιτούμενη

ενέργεια

για

ψύξη

για

κάθε

ζώνη

∑=j

jnCannC QQ ,,,,,

annHQ ,,

inHQ ,,

Ετήσια


ενέργεια

για

ψύξη

της

υπό

μελέτης θερμικής

ζώνης


ενέργεια

για

ψύξη

της

υπό

μελέτης

θερμικής ζώνης

την

περίοδο


Ετήσια


ενέργεια

για

θέρμανση

και ψύξη

για

συνδυασμό

συστημάτων

∑=z

zannCzsannC QQ ,,,,,,

zsannCQ ,,,

zannCQ ,,,

Ετήσια


ενέργεια

για

ψύξη

των

θερμικών ζωνών

που

εξυπηρετούνται

από

το

ίδιο

σύστημα

Ετήσια


ενέργεια

για

ψύξη

για

συνδυασμό συστημάτων

όλων

των

θερμικών

ζωνών

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Βοηθητικοί

πίνακες

παραρτημάτων

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Δυναμικές

μέθοδοι



του


ισοζυγίου

για

μικρά

χρονικά διαστήματα

(1 ώρα) λαμβάνοντας

υπόψη

τη

θερμική



από

τη

μάζα

του

κτιρίου

Απλή ωριαία δυναμική μέθοδος υπολογισμού

Διαδικασίες υπολογισμού για αναλυτικές δυναμικές προσομοιωτικέςμεθόδους


ψυκτικών

φορτίων

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Ένα μεγάλο πλήθοςπαραγόντων επηρεάζειτο εσωτερικό περιβάλλοντων κτιρίων μέσω τωνδιεργασιών της ενέργειαςκαι της μεταφοράςμάζας.

Κρίσιμο μέγεθοςαποτελεί ο χρόνος

Οι καιρικές συνθήκεςεισάγουν τον παράγοντατου τυχαίου στηνισορροπία τωνσυστημάτων

Το

κτίριο

ως

ένα

ολοκληρωμένο, δυναμικό, θερμικό

σύστημα

Η

προσομοίωση

ως

ένα

εργαλείο

για

την

ολοκληρωμένη αποτίμηση

της

απόδοσης

ενός

κτιρίου

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Για να προβλεφθεί η δυναμική συμπεριφορά ενός κτιρίου είναιαπαραίτητη η επίλυση ενός σημαντικού αριθμού αλγόριθμων καιμη γραμμικών και διαφορικών εξισώσεων

Ανέφικτο με τις κλασικές μεθόδους επίλυσης στατικών εξισώσεωνακόμα και με απλά προγράμματα επίλυσης αλγόριθμων με τηβοήθεια των ηλεκτρονικών υπολογιστών

Αντίθετα, η προσομοίωση των κτιρίων δίνει τη δυνατότητα ναεπιλύονται περίπλοκοι μαθηματικοί υπολογισμοί σε μικρό χρονικόδιάστημα

Η προσομοίωση, γενικά, είναι η διαδικασία κατά την οποίαδημιουργείται ένα απλοποιημένο μοντέλο από ένα πολύπλοκοαρχικό σύστημα με στόχο την ανάλυση και την πρόβλεψη τηςσυμπεριφοράς του αρχικού συστήματος

Η


ως

ένα

εργαλείο

για

την


της

απόδοσης

ενός

κτιρίου

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ Εξάγουμε προσεκτικά από το πραγματικό σύστημα όλα τα

επιμέρους υποσυστήματα που μας ενδιαφέρουν και, ταυτόχρονα, αγνοούμε όσα έχουν επουσιώδη σημασία

Η λεπτομέρεια με την οποία αναλύεται ένα αρχικό σύστημα σταεπιμέρους υποσυστήματά του καθορίζει:

τη δυσκολία του όλου εγχειρήματος

την ακρίβεια των αποτελεσμάτων και, ως εκ τούτου, τηνακρίβεια της πρόβλεψης της συμπεριφοράς του πραγματικούσυστήματος.

Η αξία της προσομοίωσης έγκειται στο γεγονός ότι τα πραγματικάσυστήματα λόγω της πολυπλοκότητάς τους είναι συχνά δύσκολο ήκαι αδύνατον να αναλυθούν πλήρως, και συνήθως κρίνεται περιττή ηεν λόγω ανάλυση.

Η


ως

ένα

εργαλείο

για

την


της

απόδοσης

ενός

κτιρίου

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ Στο παρελθόν τα προγράμματα προσομοίωσης της ενεργειακής

συμπεριφοράς των κτιρίων είχαν περιορισμένες δυνατότητες

Σήμερα μπορούν να υπολογίσουν επαρκώς τις θερμικές συνθήκες, που επικρατούν σε ένα χώρο, και την ενεργειακή κατανάλωση τωνκτιρίων λαμβάνοντας υπόψη χρονικά εξαρτώμενες παραμέτρους

Μερικά μόνο από τα πιο σημαντικά προγράμματα προσομοίωσηςτων κτιρίων είναι τα εξής:

BLAST

BSim

DOE-2.1E

DeST

ECOTECT Ener-Win

EnergyPlus EnergyExpress

Energy-10

eQUEST

ESP-r,

HAP

HEED,

HVACSIM+, IDA ICE, IES

<VE>,

PowerDomus,

SPARK, SUNREL, TAS,

TRACE

TRNSYS

Η


ως

ένα

εργαλείο

για

την


της

απόδοσης

ενός

κτιρίου

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

Η εφαρμογή της μέχρι σήμερα δεν είναι η αναμενόμενη (CAD & στατικά μοντέλα)

Η πολυπλοκότητα των προσομοιωτικών προγραμμάτων που καθιστάδυσχερή τη χρήση τους αποτελεί το σημαντικότερο εμπόδιο για τηδιάδοση και υιοθέτηση της προσομοίωσης από τους σχεδιαστές :

ο μεγάλος αριθμός δεδομένων εισόδου

ο μεγάλος απαιτούμενος χρόνος και το κόστος

η δυσκολία ενσωμάτωσής τους στο αρχικό στάδιο του σχεδιασμού

Η βελτίωση των προγραμμάτων προσομοίωσης και εισαγωγή νέωνκανονισμών υπολογισμού της απόδοσης των κτιρίων

Η υιοθέτηση ενός δυναμικού προσομοιωτικού προγράμματοςαποτελεί μία προσέγγιση που μπορεί να αποτυπώσει πολύ καλά τιςαπαιτήσεις της οδηγίας για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων

Η


ως

ένα

εργαλείο

για

την


της

απόδοσης

ενός

κτιρίου

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

TRNSYS 16

(TRaNsient

SYstem

Simulation

program)

T R N B U I L D

Αρχικό παράθυρο

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

TRNSYS 16

T R N B U I L D

Παράθυρο ρυθμίσεων

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

TRNSYS 16

T R N B U I L D

Αρχικό

παράθυρο

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

TRNSYS 16

T R N B U I L D

Ιδιότητες

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

TRNSYS 16: T R N B U I L D

Δεδομένα εξόδου

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

TRNSYS 16

TRNBUILD

Θερμική

ζώνη

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

TRNSYS 16

TRNBUILD

Βιβλιοθήκη

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

TRNSYS 16

T R N B U I L D

Δημιουργία

τοίχου

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

TRNSYS 16

T R N B U I L D

Υποδαπέδια θέρμανση

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

TRNSYS 16

T R N B U I L D

Θερμογέφυρες

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

TRNSYS 16: TRNBUILD: Ανοίγματα

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

TRNSYS 16: TRNBUILD: Ακούσιος

αερισμός

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

TRNSYS 16: TRNBUILD: Εκούσιος

αερισμός

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

TRNSYS 16: TRNBUILD: Θέρμανση

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

TRNSYS 16: TRNBUILD: Εσωτερικά

φορτία

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

TRNSYS 16:

Simulation Studio

ΑΠΘ/ΕΜΘΠΜ

TRNSYS 16:

Simulation Studio

Φ/Β Α/Γ

Αερόψυκτος ψύκτης

Υδρόψυκτος ψύκτης

Ηλιακός συλλέκτης

με δεξαμενή

ΑνεμιστήραςΑντλία

μεταβλητών στροφών

Συλλέκτης αέρα

Τροχός

ανάκτησης ενέργειας

Διαχωριστής υγρώνΠύργος

ψύξης

Αντλία θερμότητας

Θερμικό στοιχείο

Copenhagen Workshop, 23 April 1996

Documents

Transcript of Copenhagen Workshop, 23 April 1996