Примітка 1. Переваги та недоліки спрощеного погодинного методу над місячним методом описані більш детально в додатку Н та в бібліографічній довідці [24].
7.2.2 Simple hourly method
Principle
The model is a simplification of a dynamic simulation, with the following intention:
same level of transparency, reproducibility and robustness as the monthly method:
clearly specified, limited set of equations, enabling traceability of the calculation process;
reduction of the input data as much as possible;
unambiguous calculation procedures;
with main advantage over the monthly method that the hourly time intervals enable direct input of hourly patterns.
NOTE 1 The advantages and disadvantages of the simple hourly versus monthly method are described in more detail in Annex H and in the Bibliographic Reference [24]
.
|
Додатково модель: |
In addition, the model: |
|
- робить нові розробки простими, базуючись безпосередньо на фізичних явищах; |
- makes new development easy by using directly the physical behaviour to be implemented, |
|
- звертає відповідний рівень точності, особливо для будівель з місцевими системами кондиціонування, де поведінка теплової динаміки приміщення має великий вплив. |
- keeps an adequate level of accuracy, especially for room-conditioned buildings where the thermal dynamic of the room behaviour is of high impact |
|
Модель, яку використовують, базується на еквівалентній моделі опір-ємність (R-C). Зона використовує погодинний часовий інтервал, таким чином вхідні дані для всієї будівлі і системи мажуть бути змінені кожної години, використовуючи графіки споживачів (взагалі та на щотижневій базі). |
The model used is based on an equivalent resistance-capacitance (R-C) model. It uses an hourly time step and alt building and system input data can be modified each hour using schedule tables (in general, on a weekly basis). |
|
Модель передбачає відмінність між температурою внутрішнього повітря та між середньою температурою внутрішніх (зона оздоблення будівлі) поверхонь (середня радіаційна температура). Це дозволяє використовувати її для перевірки теплового комфорту та збільшувати точність, беручи до уваги радіаційну та конвективну складові сонячних, внутрішніх теплових надходжень та освітлення, хоча результати за спрощеним погодинним методом не є надійними. |
The model makes a distinction between the internal air temperature and mean temperature of the internal (building zone facing) surfaces (mean radiant temperature). This enables its use in principle for thermal comfort checks and increases the accuracy of taking into account the radioactive and convective parts of solar, lighting, and internal heat gains, although the results of the simple method at hourly level are not reliable. |
|
Розрахунковим метод базується на спрощенні теплопередачі між внутрішнім та зовнішнім середовищами, як показано на рисунку 3. |
The calculation method is based on simplifications of the heat transfer between the internal and external environment, as shown in Figure 3. |
|
Енергопотреби на опалення та/або охолодження знаходяться за розрахунком потужності опалення чи охолодження для кожної години, (додатної для опалення та від’ємної для охолодження) Фнс,п^ що повинна бути надана або відібрана з вузла температури внутрішнього повітря 9air для підтримання певної мінімальної або максимальної заданої температури. Задана температура є середньозваженою за температурою повітря та середньою радіаційною температурою. Ваговий коефіцієнт за замовчуванням становить 0,5 для кожної з них. |
The heating and/or cooling need is found by calculating for each hour the need for heating or cooling power, Фнс,^ (positive for heating and negative for cooling), that needs to be supplied to, or extracted from, the internal air node, 9air, to maintain a certain minimum or maximum set-point temperature. The setpoint temperature is a weighted mean of air and mean radiant temperature. The default weighting factor is 0,5 for each. |
Теплопередача вентиляцією Hve прямо пов’язана з вузлом температури внутрішнього повітря 9air та вузлом, що відображає температуру припливного повітря, 9sup. Теплопередача трансмісією поділяється на віконну частину Htr,w, що приймається з нульовою тепловою масою, та решту Htr,op з тепловою масою, яка, в свою чергу, поділяється на дві частини: Htr,em та Htr,ms. Сонячні та внутрішні теплові надходження розподіляються між вузлом температури внутрішнього повітря 9air, центральним вузлам 9s (поєднання 9air та середньої радіаційної температури 9rmn) та вузлом, що представляє температуру масиву зони будівлі, 9т. Теплова маса відображена тільки теплоємністю Ст, визначеною між Htr,ms та Htr,em. Тепловий взаємозв’язок кснаекціею встановлений між вузлом температур» внутрішнього повітря та центральним вузлом». Значення теплового потоку за рахунок внутрішніх джерел Фп, та значення теплового потоку за рахунок сонця Ф^ поділені між трьома вузлами.
Примітка 2. «Віконна частина» в даному випадку є загальним терміном. Сюди також включені двері та всі світлопрозорі елементи огорож будівлі (жодного непрозорого компонента огорожі).
Погодинну енергопотребу для опалення та/або охолодження QHCnd, МДж, отримують шляхом множення ФНСпС, Вт, на 0,036. Так само, внутрішні та сонячні теплові надходження Qint та Qsol, МДж, отримують шляхом множення кожного зі значень Фіп та Ф^, Вт, на 0,936.
Heat transfer by ventilation, Hve, is connected directly to the air temperature node, 9air, and to the node representing the supply air temperature, 9sup. Heat transfer by transmission is split into the window part, Htr,w, taken as having zero thermal mass, and the remainder, Htr,op, containing the thermal mass which in turn is split into two parts: Htr,em and Htr,ms. Solar and internal heat gains are distributed over the air node, 9ar, the central node, 9s (a mix of 9air and mean radiant temperature 9rmn) and the node representing the mass of the building zone, 9m. The thermal mass is represented by a single thermal capacity, Cm, located between Htr,ms and Htr,em. A coupling conductance is defined between the internal air node and the central node. The heat Sow rate due to internal heat sources, ФігЛ, and the heat flow rate due to solar heat sources, Ф^, are split amongst the three nodes.
NOTE 2 «Window part» is here a generic term. It also includes doors and all glazed elements of the building envelope, but none of the insulated opaque components.
The hourly energy needs for heating and/or cooling, QHCnd, expressed in megajoules, are obtained by multiplying ФНСпС, expressed in watts, by 0.036. Similarly, the internal and solar heat gains, Qint and Qsol expressed in megajouies, are obtained by multiplying Фп and Ф^ respectively, pressed in watts, by 0,036.
О
Рисунок 3 - Модель п’яти опорів, однієї ємності (5R1C)
Figure 3 - Five resistances, one capacitance (5R1C) model
сновні змінніОсновними змінними у моделі є:
Main variables
The main variables for the model are the following
:
характеристики вентиляції Hve та 0sup отримують з 9.3;
тепловий взаємозв’язок конвекцією Htrjs;
the ventilation characteristics, Hve and 0sup obtained from 9.3;
the coupling conductance, Htr,js;
коефіцієнти, що визначають відповідно теплопередачу трансмісією через двері, вікна, навісні та світлопрозорі фасади Htr,w та через непрозорі елементи будівлі Htr,op, що отримують з 8.3, та поділену на Htr,em та Htr,ms у відповідності з 12.2.2;
the thermal transmission coefficients, Htr,w, of doors, windows, curtain waifs and glazed walls and Htr,op, of opaque building elements obtained from 8.3 and split into Htr,em and Htr,ms in accordance with 12.2.2;
внутрішню теплоємність Ст, Дж/К, отримують з 12.3.1.
Тепловий взаємозв’язок конвекцією Htris, Вт/К, між вузлом температури внутрішнього повітря 0air та центральним вузлом 0s визначають за формулою (3):
the internal heat capacity, Cm is obtained from 12.3.1, expressed in joules per kelvin.
The coupling conductance, Htris, expressed in watts per kelvin between the air node, 0air, , and the surface node, 0s, is as given by Equation (9)
:
де
his - коефіцієнт теплопередачі між вузлом температури внутрішнього повітря 0air та центральним вузлом 0s, який має фіксоване значення his = 3,45 Вт/(м2- К);
Atot - площа всіх зовнішніх огороджень зони будівлі, м2, що дорівнює Л^ x Af;
Af - площа підлоги кондиціонованого об’єму, м2, згідно з 6.4;
Л^ - безрозмірне співвідношення між площею внутрішніх огороджень та площею підлоги; може бути прийнятим 4,5.
Для заданої години усі значення є відомими, окрім ФНСпС яку необхідно розрахувати.
Більше деталей надано у відповідних розділах. Повний набір рівнянь представлений у додатку С.
Місячну енергопотребу для опалення та охолодження визначають шляхом підсумовування погодинної енергопотреби для опалення та охолодження, як описано в 14.1.
Розрахунок темпових потоків від внутрішніх джерел та сонця
Як показано в С.2, теплові потоки від внутрішніх джерел та сонця розподіляються між вузлом температури внутрішнього повітря 0ajrt та внутрішніми вузлами 0int, 0m, як визначено згідно з (С,1), (С.2) і (С.3).
Значення теплового потоку від внутрішніх джерел Фіп отримують з 10.2, значення теплового потоку від сонця Ф.ОІ отримують 3 11,2.
At отримують з 7.2.2.2, а Ат отримують з 12 2.2.
where
his is the heat transfer coefficient between the air node, 0air, and the surface node, 0s, with a fixed value of his = 3,45 W/(m2-K)
Atot is the area of all surfaces facing the building zone, equal to Л^ x Af, expressed in square metres;
Af is the conditioned floor area, in accordance with 6.4, expressed in square metres;
Л^ is the dimensionless ratio between the internal surfaces area and the floor area; Л^ can be assumed to be equal to 4,5.
For a given hour, all values are known except ФНСпС which it is necessary to calculate.
Full details are given in the respective clauses. The full set of equations is given
in Annex C.
The monthly heating and cooling energy need is obtained by summing the hourly heating and cooling energy need, as described in 14.1.
Calculation of heat flows from internal and solar heat sources
.As shown in C.2. the heat Sows from internal and solar heat sources are split between the air node, 0ajrt, and the internal nodes, 0int, 0m as given by Equations (0.1), (C.2) and (C.3).
The heat flow rate from internal heat sources Фп is obtained from 10.2 and the heat flow rate from solar heat sources, Ф^, is obtained from 11.2.
At is obtained from 7.2.2.2 and, Am is obtained from 12.2.2
.
Деталізований метод моделювання
7.2.3 Detailed simulation metho
d
Динамічні методи, що використовують в, розрахунках енергопотреби для опалення та охолодження, повинні пройти перевірку згідно 3 відповідними стандартами, визначеними в додатку А, що містять, перевірочні тести для деталізованих методів моделювання..
Крім того, для аспектів, що не покриваються перевірочними тестами:, у випадку зіставлення рівня енертефекттивності будівлі та/або для перевірки відповідності націонпльним нормам, процедура може бути використана як припис або посилання в цьому стандарті.
Таким чином, розрахунок повинен бути представлений згідно з наступними положеннями:
розподіл на зони, див. 6.3;
характеристики трансмістичної теплопередачі, див. розділ 8;
характеристики вентиляційної теплопередачі, див. розділ 9; .
внутрішні теплові надходження, див. розділ 10;
сонячні теплові надходження, див. розділ 11;
динамічні параметри, див. розділ 12;
внутрішні умови, див. розділ 13.
Примітка. У випадку, коли результати розрахунку використовують в контексті перевірки відповідності національним будівельним нормам, важливо, щоб розрахункові засоби були перевірені у всіх деталях на відповідність загальній процедурі, граничним умовам та вхідним даним. Якщо присутній конфлікт з процедурами цього стандарту, це може призводити де різниці в результатах, що залишаються непоміченими, а отже, до неточності результатів. Такі засоби взагалі важко перевірити. Відповідні аспекти включають:
(динамічну) теплопередачу-через фунт, включаючи теплопровідні включення;
неадіабатичні внутрішні стіни та перекриття;
лінійні теплопровідні включення;
Dynamic methods used for the calculation of energy need of heating and cooling shall have passed the validation tests in accordance with the relevant standards containing validation tests for detailed. simulation methods as specified in Annex A.
In addition, for the aspects not covered by the validation tests, in the case of comparison of the energy performance level of buildings and/or for checking compliance with national or regional building regulations, the procedure shall be used as prescribed, or referred to, in this International Standard
Consequently, the calculation shall be performed according to the following.
partitioning into zones, see 6.3;
transmission heat transfer characteristics, see Clause 8;
ventilation heat transfer characteristics, see Clause 9;
internal heat gains, see Clause 10;
solar heat gains, see Clause 11;
dynamic parameters, see Clause 12;
internal conditions, see Clause 13.
NOTE in particular when the calculation results are to be used in the context of checking for compliance with building regulations it is important that calculation tools are checked in full detail on compliance with the general procedures, boundary conditions and input data. If there is a conflict with the procedures m this International Standard, this may lead to differences in the results that remain undetected and therefore lead to variability of results. Such tools are in general difficult to check. Relevant aspects include:
(dynamic) heat transfer via the ground, including thermal bridges;
non-adiabatic internal walls and floors;
linear thermal bridges;
повітряні потоки між зонами будівлі;
затінення сонця та відбиття від звисів, вертикалей та зовнішніх перешкод;
кутові властивості вікон щодо пропускання енергії сонця;
погодинний розрахунок інфільтрації повітря.
7.3 Багаторазові ітерації для об’єднання або відокремлення взаємозв’язків
Тип методу та мета
У заляжу з взаємодією між будівлею та системою, ш зонами та/або іншими взаємодіями багаторазові ітерації можуть бути необхідними при розрахунку.
Якщо метою є врахування взаємодії, ці взаємодії, за можливості, представляють у невеликих розрахункових часових інтервалах, залежно від типу розрахункового методу: час, місяць, сезон.
Якщо метою є відокремити ефект взаємодії, ці взаємодії повинні бути представлені на місячна або сезонній базі.
Врахування взаємодії між будівлею та системами
Теплові надходження (включаючи негативні надходження від теплових витоків) охоплюють теплові втрата від систем опалення та охолодження. Перед тим, як розсіяна теплота від систем опалення та охолодження може бути розрахованою, можливо є необхідним спочатку розрахувати енергопотребу для опалення та охолодження без цих складових у внутрішніх теплових надходженнях.
