ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ТЕПЛА ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ

Методика расчета энергопотребления и эффективности

(EN 15316-2-1:2007, NEQ)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2016

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «СанТехПроект» (ООО «СанТехПроект»)

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 ноября 2015 г. № 2031-ст

4    Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений европейского стандарта ЕН 15316-2-1:2007 «Системы отопления в зданиях. Метод расчета энергопотребления и эффективности систем. Часть 2-1. Городские системы теплообразования» (EN 15316-2-1:2007 «Deutsche Fassung Heizungsanlagen in Gebauden. Verfahren zur Berechnung der Energieanforderungen und Nutzungsgrade der Anlagen. Teil 2-1: Warmeiibergabesysteme fur die Raumheizung», NEQ)

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ, 2016

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ P 56778—2015

5.8 Разделение или разветвление системы отопления помещений

Отопительная система, согласно предъявляемым требованиям, может быть разделена на подсистемы с различными схемами подачи тепла, а расчет теплопотерь может быть проведен для каждой подсистемы отдельно. При этом необходимо учитывать условия ГОСТ Р 54860, касающиеся разделения или разветвления системы отопления. Подсистемы с различными схемами подачи тепла в принципе допускается комбинировать между собой, если при этом соблюдается принцип сложения теплопотерь.

6 Расчет энергии для различных систем теплоотдачи

6.1    Общие положения

В 6.2—6.5 изложены подробные методы расчета энергетических потерь системы теплоотдачи. Эта концепция представлена в разделе 7 с помощью двух различных примеров. Соответствующие значения, используемые по умолчанию, указаны в приложениях:

-    метод с использованием коэффициентов полезного действия - см. 7.2 и приложение А;

-    метод с использованием эквивалентной внутренней температуры - см. 7.3 и приложение Б.

В приложении В описан метод расчета вспомогательной энергии, который допускается использовать совместно с обоими указанными выше методами.

6.2    Теплопотери вследствие неравномерного распределения температуры

Дополнительные энергетические потери могут быть вызваны следующими факторами (рисунок 2):

-    расслоением по вертикальным слоям с различной температурой, что приводит к повышенной температуре внутри помещения под потолком и в верхней части помещения;

-    повышенной температурой внутри помещения и повышенным коэффициентом теплоотдачи вблизи окон;

-    конвекцией и излучением системы теплоотдачи через другие наружные поверхности.

Рисунок 2 — Влияние неравномерного распределения температуры и расположения отопительных приборов или поверхностей в помещении

7

Потери тепла вследствие неравномерного распределения температуры рассчитывают с использованием обобщенной формулы определения теплопотерь при теплопередаче, Дж, при этом учитывают изменения внутренней температуры 9_{int inc} и коэффициента теплоотдачи свободно расположенной поверхности Ц_пс:

Qem,str=I^'4nc(Vinc-0e)^    (5)

где А — площадь потолка, наружной стены, расположенной за отопительным прибором или поверхностью, или окна, м²;

Чпс — рассчитывают по коэффициенту изоляции поверхности и коэффициенту теплоотдачи поверхности, Вт/(м²-К). На эту величину оказывают влияние конвективный тепловой поток отопительного прибора или панели, а также свойства отражающего материала, расположенного за отопительным прибором или панелью;

0jn( _inc — локальная внутренняя температура, °С, которая является функцией системы теплоподачи и температуры поверхности или температуры приточного воздуха, см. ГОСТ 30494;

0_е — наружная температура, °С; t — время, ч.

Расчет энергопотребления нетто согласно [2] основан на предположении, что температура воздуха и средняя лучистая температура равны, а температура распределена равномерно. Для систем со значительной долей лучистого теплообмена и для помещений с большими холодными поверхностями средняя лучистая температура может значительно отличаться от температуры воздуха. Для конвективных систем это приводит к повышению теплопотерь с удаляемым воздухом, а для систем лучистого отопления - к уменьшению теплопотерь с удаляемым воздухом.

Приведенные в настоящем стандарте методы расчетов можно упростить использованием табличных значений; см. приложения А, Б и В.

6.3    Теплопотери панельного отопительного оборудования, встроенного в ограждающие

конструкции помещения

Дополнительные энергетические потери вызываются повышенной теплоотдачей наружу, вызванной расположением систем напольного, потолочного и настенного панельного отопления и т. д. Эти потери рассматривают как чистые потери только в том случае, если другая сторона части здания, в которую встроены отопительные системы, соприкасается с неотапливаемым помещением, улицей, грунтом или помещением, принадлежащим другому зданию (см. рисунок 2).

6.4    Теплопотери вследствие регулирования температуры внутри помещений

Рассчитанные по данному методу дополнительные потери энергии покрываются исключительно регулированием системы подачи тепла. Влияние, которое регулирование (центральное или местное) может оказать на коэффициент полезного действия системы производства теплоты и на теплопотери системы распределения теплоты, при этом не учитывают.

Неидеально работающее регулирование может привести к колебаниям температуры и дрейфу около предварительно настроенной заданной температуры в зависимости от физических свойств регулирующих устройств, расположения датчиков и характеристик самой системы отопления. По сравнению с расчетом теплопотерь, выполненным при постоянном значении внутренней температуры, это может привести к увеличению или уменьшению величины теплопотерь через ограждающие конструкции. Возможность использования внутреннихтеплопоступлений (например, от людей, оборудования, солнечного излучения) зависит от типа системы подачи тепла и методов регулирования (рисунок 3). Расчет энергопотребления согласно [2] основан на постоянной внутренней температуре, в то время как фактическая температура помещения (см. рисунок 3) в соответствии с принципом регулирования и изменением внутренней нагрузки колеблется вокруг некоторого значения.

ГОСТ P 56778—2015

Рисунок 3 — Влияние точности регулирования на коэффициент полезного действия или эквивалентный рост температуры помещения

6.5 Вспомогательная (дополнительная) энергия, l/l/_{em аих}

Для каждого электрического прибора системы подачи тепла необходимо определить следующие данные:

-    электрическая потребляемая мощность;

-    длительность работы;

-    доля электроэнергии, которая превращается в теплоту и поступает в отапливаемое помещение в виде использования вторичных тепловых энергетических ресурсов.

Вспомогательную энергию (за рассматриваемый временной период), кВт ч рассчитывают по формуле

^em.aux ^ctr ⁺ ^sonst ^;

(6)

где 1/1/_С|1 — вспомогательная энергия системы регулирования (за рассматриваемый временной период), кВтч;

l/l/_SOnst — вспомогательная энергия вентиляторов и дополнительных насосов (за рассматриваемый временной период), кВт ч.

Эти расчеты должны быть регламентированы в стандартах и нормативных документах, действующих на национальном уровне. Значения, используемые по умолчанию, приведены в приложении В.

7 Рекомендуемые методы расчета

7.1    Общие положения

Ниже изложены два различных метода расчета теплопотерь системы теплоотдачи. Рекомендуется использовать один из этих методов.

Оба метода дают не совсем одинаковые результаты, однако показывают одну и туже относительную тенденцию. Эти методы не допускается смешивать друг с другом.

Если на национальном уровне используют другие способы, то они должны соответствовать приведенной здесь обобщенной схеме, в рамках которой рассмотрены три вида дополнительных теплопотерь. При этом речь идет о теплопотерях, вызванных расслоением, регулированием или встроенными в ограждающие конструкции отопительными приборами и панелями.

7.2    Метод с использованием коэффициентов полезного действия

Расчет теплопотерь системы теплоотдачи (за рассматриваемый временной период), Q_{em !s}, кВт-ч, проводят на основании данныхза месяц с использованием зависящих от временных периодов значений (или на основе других временных интервалов) по формуле

О,

em,ls'

^hydr' ^im ' ^rad _ -|

где /_hydr — коэффициент гидравлического выравнивания;

Qr

(7)

9

ГОСТ P 56778—2015

f_m — коэффициент периодического режима работы (при этом периодический режим следует рассматривать как зависящую от времени опцию снижения температуры в каждом отдельном помещении);

f_rad — коэффициент лучистого эффекта (действует только для систем лучистого отопления); r|_em — общий коэффициент полезного действия системы теплоотдачи в помещение;

Q_H — количество (нетто) энергии на отопление (за рассматриваемый временной период), кВт ч (см. [2]). Общий коэффициент полезного действия q_ej в общем случае рассчитывают по формуле

^— ^ (8)

^T|str“ (4 - ( Hstr + Tlctr + Леть)) ’

где r|_str — частичный коэффициент полезного действия для вертикального профиля температуры воздуха;

r|_etr — частичный коэффициент полезного действия для регулирования температуры воздуха;

Tlemb — частичный коэффициент полезного действия для удельных потерь внешних компонентов (встроенные системы).

Для некоторых случаев применения такое разделение может не потребоваться. Годовую потребность энергии для системы отопления в рассматриваемом помещении Q_{em !s ап}, кВт ч, рассчитывают по формуле

^em,ls,an ^em,ls >

где Q_em is— теплопотери системы подачи тепла (за рассматриваемый временной период), кВт-ч.

7.3 Метод с использованием эквивалентного изменения внутренней температуры

Расчет Q_{em !s} проводят на основе определения эквивалентного изменения внутренней температуры, чтобы учесть теплопотери системы подачи тепла.

Внутренняя температура повышается по следующим причинам:

-    пространственные колебания в зависимости от характеристик отопительного прибора (приборов) или отопительной панели (панелей);

-    колебания в зависимости от способности регулирующего оборудования к поддержанию равномерно распределенной постоянной температуры.

Эквивалентную внутреннюю температуру 0_{int inc}, °С, рассчитывают по формуле

®int, inc ⁼ ®int, ini⁺ A^str⁺ ^ctr ■    0    0)

где 0_{int ini} — начальная температура внутри помещения, °С;

A0_str — колебания температуры, вызванные ее пространственным расслоением, °С;

Д0_с1г — колебания температуры, вызванные регулированием, °С.

Теплопотери системы подачи тепла, Дж, могут быть рассчитаны на основании эквивалентного роста внутренней температуры по одному из следующих методов:

-    умножением рассчитанного теплопотребления здания Q_H на коэффициент, полученный на основе соотношения эквивалентного роста внутренней температуры (A0_{jnt jnc}=0_jnt j_nc-0_{jnt jnj}) и определенной для соответствующего расчетного периода разницей между температурами внутри и снаружи помещения:

^em,ls⁼ ^H®int,inc^(®int,ini ~^®e,avg)'    (^)

-    новым расчетом энергопотребления здания для отопления помещений согласно [2] с использованием эквивалентной внутренней температуры 0_{int inc} в качестве заданной температуры кондиционируемой зоны.

^em,ls⁼ ^H,inc~ ^Н-

Второй метод дает более точные результаты.

10

ГОСТ Р 56778-2015

Приложение A (справочное)

Расчет энергетических потерь системы теплоотдачи*

А.1 Теплоотдача

В настоящем приложении описан расчет параметров, которые необходимы для определения потерь, связанных с теплоотдачей в помещение.

Расчет дополнительных потерь системы подачи тепла (за рассматриваемый временной период) Q_em |_S, кВтч, проводят на основании данных за месяц или другой временной период по формуле

Q.

em,ls"

^hydr'' ^rad ’lem

-1

(A.1)

где f_hydr— коэффициент для гидравлического выравнивания;

f_im — коэффициент для периодического режима работы (при этом периодический режим следует рассматривать как зависящую от времени опцию снижения температуры в каждом отдельном помещении). В случае непрерывного режима работы /j_m = 1,0;

f_rad — коэффициент для лучистого эффекта (действует только для систем лучистого отопления);

r)_em — общий коэффициент полезного действия для подачи тепла в помещение;

Q_H — количество (нетто) энергии на отопление (за рассматриваемый временной период), кВт ч (см. [2]).

Коэффициенты f_xm и f_rad необходимо применять равными 1, если их невозможно определить более подробно (см. ниже).

Общий коэффициент полезного действия r|_em рассчитывают по формуле

1

4 “ (^Tlstr ⁺ ^ctr ⁺ ’Четь)

(А-2)

где r|_str — частичный коэффициент полезного действия для вертикального профиля температуры воздуха;

r|_ctr — частичный коэффициент полезного действия для регулирования температуры воздуха;

т|еть — частичный коэффициент полезного действия для удельных потерь внешних компонентов (встроенные системы).

Для некоторых случаев применения такое разделение может не потребоваться. Годовую потребность энергии для системы подачи тепла в рассматриваемом помещении рассчитывают следующим образом:

^em,ls,an ⁼S ^em,ls ’    (АЗ)

где Q_em |_S— потери системы подачи тепла (за рассматриваемый временной период) согласно формуле (А.1), кВт ч.

В основе указанных в приведенной ниже таблице частичных и общих коэффициентов полезного действия лежат следующие предположения:

-    нормальная высота помещений h < 4 м (за исключением зданий с большими внутренними помещениями ch>4 м);

-    по типу здания разделяются на жилые и нежилые здания;

-    используется различная степень теплозащиты;

-    постоянный режим работы (периодические режимы работы учитывают в расчетах посредством коэффициента f_xm< поданным, указанным в [2];

-    в каждом случае указывают ссылку только для одного помещения.

Системные решения, которые не содержатся в приведенной ниже таблице, следует принимать по другим документам, определять интерполяцией или приводить в соответствие с табличными другими подходящими методами и способами.

Приложение разработано на основе [4].

11

А.2 Коэффициенты полезного действия для свободно установленных в помещении отопительных панелей (приборов); высота помещений А<4м

В таблице А.1 указаны коэффициенты полезного действия для свободно установленных в помещении отопительных панелей.

Таблица А.1 — Коэффициенты полезного действия для свободно установленных в помещении отопительных панелей (приборов); высота помещения /?<4 м

Коэффициент полезного действия Влияющий фактор ^str ^ctr ^emb ^strl Tlstr2 Регулирование Без регулирования, с центральным регулированием 0,80 температуры температуры воды в подающем трубопроводе в помещении Регулирование по главному помещению 0,88 П-регулятор (2 К) 0,93 П-регулятор (1 К) 0,95 ПИ-регулятор 0,97 ПИ-регулятор (с функцией оптимизации, например управлением в зависимости от присутствия людей адаптивными регуляторами) 0,99 Избыточная 60 К (например, 90/70) 0,88 температура (базовое 42,5 К (например, 70/55) 0,93 значение 0(. = 2О°С) 30 К (например, 55/45) 0,95 Теплопотери Отопительный прибор на внутренней стене 0,87 i по внешним Отопительный прибор на наружной стене: компонентам - с GF без защиты от теплового излучения 0,83 i (GF — стеклян- - с GF с защитой от теплового излучения3) 0,88 i ная поверхность) - на обычной наружной стене 0,95 i

а) Защита от теплового излучения благодаря изоляции и/или отражению 80 % поверхности должна снижать теплопотери вследствие излучения от отопительного прибора на стеклянную поверхность (например, окна)

Общий коэффициент полезного действия r|_em рассчитывают по формуле (А.2).

Значение r|_str определяют как среднеарифметическое значение для основных влияющих величин: избыточной температуры и теплопотерь по внешним компонентам:

(А-4)

Пример расчета П-регулятор (2 К).

_ 4str1 4str2 _ ^str ~    2    ~

'lstrl ^{+ 1}lstr2 ^str^—    2

— Отопительный прибор на наружной стене, избыточная температура 42,5 К

= 0,94,

0,93 + 0,95 2

ilctr = 0,93 ,

ЛетЬ =¹■

1

^етЬ = 4-(0,94 + 0,93 + 1) ^{= 0,88} '

Коэффициент для периодического режима: f_im = 0,97.

Коэффициент для лучистого эффекта: f_rad = 1,0.

Коэффициент для гидравлического выравнивания: ff,_ydr согласно таблице А.2.

ГОСТ P 56778—2015

Таблица А.2 — Коэффициент для гидравлического выравнивания

Влияющий фактор Коэффициент для гидравлического выравнивания fhydr Система без выравнивания 1,03 Подписанный отчет о выравнивании, также в соответствии с [5]: - более чем восемь отопительных приборов/панелей на автоматический дифференциальный регулятор давления или система с исключительно статическим выравниванием 1,01 Подписанный отчет о выравнивании, также в соответствии с [5]: - максимум восемь отопительных приборов/панелей на автоматический дифференциальный регулятор давления 1,00

А.З Коэффициенты полезного действия элементов встроенных отопительных панелей (панельное отопление); высота помещений h < 4 м

В таблице А.З приведены коэффициенты полезного действия элементов встроенных отопительных панелей (панельное отопление), высота помещения h< 4 м.

Таблица А.З — Коэффициенты полезного действия элементов встроенных отопительных панелей (панельное отопление); высота помещений h< 4 м

Влияющий фактор Частичный коэффициент полезного действия ^str 'Hctr ^emb ^embl Tlemb2 Регулирование Среда—теплоноситель—вода: температуры - Без регулирования 0,75 в помещении - Без регулирования с центральным регулированием температуры воды в подающем трубопроводе 0,78 - Без регулирования по среднему значению Qv-qr) 0,83 - Регулирование по главному помещению 0,88 - Двухточечный/П-регулятор 0,93 - ПИ-регулятор 0,95 Электрическое отопление: - Двухточечный регулятор 0,91 - ПИ-регулятор 0,93 Система Напольное отопление: - «Мокрая» система (вода) 1 0,93 - «Сухая» система (электрическая энергия) 1 0,96 - «Сухая» система с низкой защитой 1 0,98 Стеновые панели отопления 0,96 0,93 Потолочные панели отопления 0,93 0,93 Теплопотери Панельное отопление без минимальной 0,86 по площади изоляции согласно [6] укладки Панельное отопление с 0,95 минимальной изоляцией согласно [6] Панельное отопление с изоляцией, которая на 100 % 0,99 лучше требуемой согласно [6]

Общий коэффициент полезного действия т]_ет рассчитывают по формуле (А.2).

Значение т]_етЬ определяют как среднеарифметическое значений для основных влияющих величин «система» и «теплопотери по площади укладки»:

_ ^embl ^г1етЬ2    /д    с\

ЛетЬ“    ?    ^^Al0J

Пример расчета — Напольное отопление — «мокрая» система (вода), двухточечный регулятор, напольное отопление с высоким уровнем теплозащиты.

13

n_str ^{= 1}-⁰-

0,93 + 0,95 2

Tlctr ^—    '

= 0,94,

_ 'lembl + 4emb2

^emb^—    2

1

’'em = 4 _ (1 +0,93 + 0,94) ^{= 0,88} ‘

Коэффициент для периодического режима: f_im = 0,98.

Коэффициент для лучистого эффекта: f_rgd = 1,0.

Коэффициент для гидравлического выравнивания: f_hydr согласно таблице А.4.

Таблица А.4 — Коэффициент для гидравлического выравнивания

Влияющий фактор Коэффициент для гидравлического выравнивания /hydr Система без выравнивания 1,03 Подписанный отчет о выравнивании, также в соответствии с [5]: - более чем 8 отопительных приборов /панелей/ на автоматический дифференциальный регулятор давления или система с исключительно статическим выравниванием 1,01 Подписанный отчет о выравнивании, также в соответствии с [5]: - максимум 8 отопительных приборов /панелей/ на автоматический дифференциальный регулятор давления 1,00

А.4 Коэффициенты полезного действия для электрического отопления; высота помещений h < 4 м

В таблице А.5 приведены коэффициенты полезного действия для электрического отопления; высота помещения h< 4 м

Таблица А.5 — Коэффициенты полезного действия для электрического отопления; высота помещений/?< 4 м

Влияющий фактор Общий коэффициент полезного действия r|em Область наружной стены Прямое электрическое отопление, П-регулятор (1 К) 0,91 Прямое электрическое отопление, ПИ-регулятор (с оптимизацией) 0,94 Отопление с использованием накопителя, без регулирования, без зависящей от внешней температуры нагрузки 0,78 Отопление с использованием накопителя с зависящей от внешней температуры нагрузкой 0,88 Область внутренней стены Прямое электрическое отопление, П-регулятор (1 К) 0,88 Прямое электрическое отопление, ПИ-регулятор (с оптимизацией) 0,91 Отопление с использованием накопителя, без регулирования, без зависящей от внешней температуры нагрузки 0,75 Отопление с использованием накопителя с зависящей от внешней температуры нагрузкой 0,85

Коэффициент для периодического режима: f_im = 0,97 (для электрических отопительных систем со встроенной системой регулирования с обратной связью).

Коэффициент для лучистого эффекта: f_rad = 1,0.

А.5 Коэффициенты полезного действия для воздушного отопления (системы приточной и вытяжной вентиляции для нежилых помещений); высота помещений /?<4м

В таблице А.6 приведены коэффициенты полезного действия для воздушного отопления (системы приточной и вытяжной вентиляции для нежилых помещений); высота помещений h < 4 м.

ГОСТ Р 56778-2015

Таблица А.6 — Коэффициенты полезного действия для воздушного отопления (системы приточной и вытяжной вентиляции для нежилых помещений); высота помещений h й 4 м

Конфигурация системы Регулируемый параметр ^ет Низкое качество Высокое качество регулирования регулирования Температура помещения 0,82 0,87 Дополнительный нагрев приточного воздуха (дополнительный нагреватель) Температура помещения (каскадное регулирование температуры приточного воздуха) 0,88 0,90 Температура отводимого воздуха 0,81 0,85 Воздушное отопление с рециркуляцией (индукционное оборудование, вентиляторный конвектор) Температура помещения 0,89 0,93

Примечание — Вспомогательная энергия для воздушного отопления с рециркуляцией приведена в таблице А.З. В качестве значений для систем приточной и вытяжной вентиляции с дополнительной функцией обогрева можно использовать данные для систем приточной и вытяжной вентиляции для жилых зданий согласно [7].

А.6 Коэффициенты полезного действия для помещений высотой от 4 до 10 м включительно (здания с большими внутренними помещениями)

В таблице А.7 приведены коэффициенты полезного действия для помещений высотой от 4 до 10 м включительно.

Таблица А.7 — Коэффициенты полезного действия для помещений высотой от 4 до 10 м включительно.

Влияющий фактор Отопительные системы Пз1гДЛЯ высоты, м Hctr ПетЬ 4 м 6 м 8 м 10 м Регулирование температуры в помещении Без регулирования Двухточечный регулятор П-регулятор (2 К) П-регулятор (1 К) ПИ-регулятор ПИ-регулятор с оптимизацией 0,80 0,93 0,93 0,95 0,97 0,99 Отопительные системы Отопительный прибор 0,98 0,94 0,88 0,83 1 Воздушное отопление без дополнительной вертикальной рециркуляции Выпуск горизонтальный 0,98 0,94 0,88 0,83 1 Выпуск вертикальный 0,99 0,96 0,91 0,87 1 Воздушное отопление с дополнительной вертикальной рециркуляции Выпуск горизонтальный 0,99 0,97 0,94 0,91 1 Выпуск вертикальный 0,99 0,98 0,96 0,93 1 Водяное панельное отопление 1,00 0,99 0,97 0,96 1 Низкотемпературный инфракрасный излучатель 1,00 0,99 0,97 0,96 1 Лампа-термоизлучатель 1,00 0,99 0,97 0,96 1 Напольное отопление (высокая степень теплозащиты) Напольное отопление, встроенное Напольное отопление, Термоизолированное 1,00 0,99 0,97 0,96 0,95 1

15

А.6.1 Системы воздушного отопления с высоким коэффициентом эжекции распределения воздуха.

Указанные ниже параметры определяют вычислением среднего арифметического значения для систем с вертикальным и горизонтальным расположениями отверстий для выпуска воздуха.

При использовании водяного панельного отопления в помещениях с высотой менее 4 м используют общий коэффициент полезного действия r|_em, как и для высоты помещения, равной 4 м. Кроме того, коэффициент f_rad = 1.

Общий коэффициент полезного действия r|_em рассчитывают по формуле (А.2).

Пример расчета — Высота помещения 8 м, воздушное отопление с расположенным сверху отверстием для выпуска воздуха, П-регулятор (1 К).

n_str=⁰’⁹¹’

n_ctr=°’⁹⁵'

Ч_етЬ = ¹-

1

Чет = 4 - (0,91 + 0,95 + 1) ⁼ 0,88'

Коэффициент для периодического режима: f_rad = 0,85 (для панелей водяного отопления, ламп-термоизлучателей, низкотемпературных инфракрасных излучателей и напольного отопления).

Энергетические параметры коэффициентов полезного действия отопительных систем в больших внутренних помещениях и коэффициент f_rad представляют собой средние значения для отопительных систем и типов продукции, которые в относительном приближении допускается применять и для конфигураций систем, отличающихся от указанных в таблице А.7.

А.7 Коэффициенты полезного действия для помещений высотой h > 10 м

В таблице А.8 приведены коэффициенты полезного действия для помещений высотой h > 10 м

Таблица А.8 — Коэффициенты полезного действия для помещений высотой h> 10 м

Влияющий фактор Отопительные системы nstr для помещений высотой, м Пйг ПетЬ 12 15 20 Регулирование температуры в помещении Без регулирования Двухточечный регулятор П-регулятор (2 К) П-регулятор (1 К) ПИ-регулятор ПИ-регулятор с оптимизацией 0,80 0,93 0,93 0,95 0,97 0,99 Отопительные системы Воздушное отопление без дополнительной вертикальной рециркуляции Выпуск горизонтальный 0,78 0,72 0,63 1 Выпуск вертикальный 0,84 0,78 0,71 1 Воздушное отопление с дополнительной вертикальной рециркуляцией Выпуск горизонтальный 0,88 0,84 0,77 1 Выпуск вертикальный 0,91 0,88 0,83 1 Водяное панельное отопление 0,94 0,92 0,89 1 Низкотемпературный инфракрасный излучатель 0,94 0,92 0,89 1 Лампа-термоизлучатель 0,94 0,92 0,89 1 Напольное отопление (высокая степень теплозащиты) Напольное отопление, встроенное Напольное отопление, термоизолированное 0,94 0,92 0,89 0,95 1

ГОСТ Р 56778-2015

Содержание

1    Область применения......................................................................................................................................................1

2    Нормативные ссылки......................................................................................................................................................1

3    Термины, определения, обозначения и единицы измерения...............................................................................2

3.1    Термины и определения..........................................................................................................................................2

3.2    Обозначения и единицы измерения....................................................................................................................3

4    Взаимосвязь с другими стандартами по энергетической    эффективности зданий..........................................4

5    Краткое описание метода.............................................................................................................................................5

5.1    Расчет потерь энергии...........................................................................................................................................5

5.2    Требуемое количество тепловой энергии для отопления помещения.......................................................5

5.3    Расчет вспомогательной энергии l/l/_{em аих}........................................................................................................5

5.4 Возвратные теплопотери системы Q_{em !s гЫ} и невозвратные теплопотери системы Q_{em !s пгЫ}............6

5.5 Отопительная нагрузка для отопления помещений, требуемое теплопотребление здания Q_H..........6

5.6    Теплопотери системы Q_em |_S................................................................................................................................6

5.7    Расчетные периоды...............................................................................................................................................6

5.8    Разделение или разветвление системы отопления помещений..................................................................7

6    Расчет энергии для различных систем теплоотдачи...............................................................................................7

6.1    Общие положения...................................................................................................................................................7

6.2    Теплопотери вследствие неравномерного распределения температуры..................................................7

6.3    Теплопотери панельного отопительного оборудования, встроенного

в ограждающие конструкции помещения..........................................................................................................8

6.4    Теплопотери вследствие регулирования температуры внутри помещений.............................................8

6.5    Вспомогательная (дополнительная) энергия, l/l/_{em аих}...................................................................................9

7    Рекомендуемые методы расчета................................................................................................................................9

7.1    Общие положения..................................................................................................................................................9

7.2    Метод с использованием коэффициентов полезного действия..................................................................9

7.3    Метод с использованием эквивалентного изменения внутренней температуры..................................10

Приложение А (справочное) Расчет энергетических потерь системы теплоотдачи...........................................11

Приложение Б (справочное) Эквивалентный рост внутренней температуры.....................................................18

Приложение В (справочное) Вспомогательная энергия...........................................................................................20

Библиография...................................................................................................................................................................23

ГОСТ P 56778—2015

А.7.1 Системы воздушного отопления с высоким индукционным соотношением распределения воздуха.

Указанные выше параметры определяются вычислением среднего арифметического параметра для систем с вертикальным или горизонтальным расположением отверстия для выпуска воздуха.

Общий коэффициент полезного действия r|_em рассчитывают по формуле (А.2).

Пример расчета: — Высота помещения 12 м, низкотемпературный инфракрасный излучатель, П-регулятор (2 К).

Tlstr = °*⁹⁴ >

4ctr ⁼ °>⁹³ >

ЧетЬ ⁼ ' >

1

’'em = 4-( 0,94 + 0,93 + 1) ^{= 0,88} '

Коэффициент для лучистого эффекта: f_rad = 0,85 (для панелей водяного отопления, ламп-термоизлучателей, низкотемпературных инфракрасных излучателей и напольного отопления).

Энергетические параметры коэффициентов полезного действия отопительных систем в больших внутренних помещениях и коэффициент /j._ad представляют собой средние значения для отопительных систем и типов продукции, которые в относительном приближении допускается применять и для конфигураций систем, отличающихся от указанных в таблице А.8.

17

Введение

Настоящий стандарт является одним из стандартов, разработанных с учетом основных нормативных положений европейских стандартов серии ЕН 15316 под общим наименованием «Системы теплоснабжения в зданиях. Методика расчета энергопотребности и эффективности системы теплоснабжения», в которых установлены методы расчета потребления энергии и эффективности систем отопления в зданиях, в том числе в комбинации с системами бытового горячего водоснабжения. В настоящем стандарте рассмотрены методы расчета энергетических потерь в системах (установках) передачи тепла для отопления в помещениях.

Методику расчета используют для оценки потребления энергии системами (установками) отопления помещений в проектируемых и эксплуатируемых зданиях.

Нормативный характер имеет лишь метод расчета. Требуемые для проведения расчетов значения величин следует принимать по соответствующим стандартам и правилам, действующим на национальном уровне.

IV

ГОСТ Р 56778-2015

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ТЕПЛА ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ

Методика расчета энергопотребления и эффективности

City systems of heat oscillation.

Computational method of energy consumption and effectiveness

Дата введения —2016—07—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает структуру метода расчета потребления энергии отопительными системами помещения и требуемые для этого входные и выходные параметры в целях разработки единого метода расчета.

Метод основан на анализе следующих характеристик устройств теплоотдачи для отопления помещений, включая регулирование:

-    температурные перекосы в помещении;

-    устройство панельного отопления;

-    средства и точность регулирования температуры внутри помещения.

Потребление энергии в системе рассчитывают отдельно для тепловых и электрических нагрузок.

Нормативный характер имеет только метод расчета.

Стандарт не распространяется на оборудование, материалы и изделия системы.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях

ГОСТ Р 54860-2011 Теплоснабжение зданий. Общие положения методики расчета энергопотребности и эффективности систем теплоснабжения

ГОСТ Р 54862-2011 Энергоэффективность зданий. Методы определения влияния автоматизации, управления и эксплуатации здания, расчета энергопотребности и эффективности систем теплоснабжения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

Издание официальное

3 Термины, определения, обозначения и единицы измерения

3.1    Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по [1], а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1    вторичные тепловые энергетические ресурсы: Тепловые потери системы, которые могут быть повторно использованы, для снижения потребности полезной энергии для отопления и охлаждения или для уменьшения конечной энергетической потребности систем отопления или охлаждения.

3.1.2    использованные вторичные энергетические ресурсы: Часть возвратных тепловых потерь системы, которые были утилизированы, возвращены и обусловили снижение потребления энергии для отопления и кондиционирования в виде тепловой энергии или расхода энергоносителя.

3.1.3    кондиционируемая зона: Отапливаемая или охлаждаемая часть объема помещения с заданной температурой, для которого допустимые температурные колебания регулируются системами отопления и кондиционирования.

3.1.4    отапливаемое помещение: Помещение, в котором заданная температура воздуха поддерживается системой отопления.

3.1.5    первичная энергия: Потенциальная энергия различных видов энергоресурсов, не подвергшаяся процессам преобразования (сжигания) или трансформации.

Примечания

1    Первичная энергия включает в себя как возобновляемую, так и невозобновляемую энергию. Если оба вида энергии учитывают, то они должны быть обозначены как общая первичная энергия.

2    Для здания первичная энергия — энергия, которая требуется для получения поставленной в здание энергии. Ее рассчитывают с помощью коэффициентов пересчета на основании количества генерируемой поставленной и подведенной энергии энергоносителей.

3.1.6    подведенная энергия: Энергия энергоносителя, подведенная к потребителю от внешних генерирующих систем, выработанная с помощью генерирующих установок, размещенных в здании или вне здания.

Примечания

1    Подведенная энергия может различаться по способу выработки, например: распределительная, раздельная выработка тепловой и электрической энергии, комбинированная выработка тепловой и электрической энергии (когенерация), фотоэлектрический метод или комбинированная выработка тепловой, электрической энергии и холода для климатизации (тригенерация).

2    Подведенную энергию определяют расчетом или измерением.

3.1.7    потребленная энергия для отопления: Тепло, которое подведено к отапливаемому помещению, чтобы обеспечить заданную температуру в определенный период.

Примечания

1    Энергопотребление рассчитывают и измеряют только по затратам.

2    Энергопотребление может изменяться в зависимости от дополнительных теплопоступлений или те-плопотерь, возникающих, например, при неравномерном температурном распределении и неидеальном регулировании температуры.

3.1.8    потребность энергии для отопления: Расчетное количество энергии для системы отопления, необходимое для поддержания заданной температуры в отапливаемом помещении в заданный период.

3.1.9    расчетный временной период: Временной период, для которого проводят расчет, (т.е. период времени, рассматриваемый при проведении расчетов).

Примечание — Расчетный период может быть разделен на ряд шагов вычислений, на ряд расчетных интервалов.

3.1.10    теплопотери помещения: Теплопотери через оболочку здания (ограждающие конструкции), потери, обусловленные неравномерным распределением тепловых потоков, отсутствием балансировки и регулировки теплоотдачи отопительных приборов, встроенных в ограждающие конструкции здания.

3.1.11    теплопотери системы отопления, общие: Сумма теплопотерь системы отопления, включая возвратные тепловые потери.

ГОСТ P 56778—2015

3.1.12 эквивалентная температура внутри помещения: Нормативно допустимый для расчета энергии на отопление нижний предел температуры внутри помещения, или нормативно допустимая для расчета энергии на охлаждение самая высокая температура внутри помещения, которая приводит примерно к такой же средней теплоотдаче, как и прерывистый режим работы отопления или охлаждения при учете неточностей регулирования температуры в помещении.

Примечание — Принимают по ГОСТ 30494.

3.2 Обозначения и единицы измерения

В настоящем стандарте применены обозначения, единицы измерения и индексы, указанные в таблицах 1 и 2.

Таблица 1 — Обозначения и единицы измерения

Обозначение Величина Единица измерения А Площадь м2 b Коэффициент снижения температуры — Е Энергия в общем случае, включая первичную энергию и энергоносители [за исключением количества теплоты, механической работы и электрической) вспомогательной энергии] Дж f Коэффициент — У Соотношение поступлений/потерь — к Доля рекуперации вспомогательной энергии — L Доля теплопотерь в установившемся состоянии % Q Количество теплоты Дж R Сопротивление теплопередаче м2- К/Вт t Время, временной период с Т Термодинамическая температура К и Коэффициент теплоотдачи (теплопотерь) Вт/(м2К) W Вспомогательная (дополнительная) энергия (электрическая), механическая работа Дж ф Тепловой поток, тепловая мощность Вт л Коэффициент полезного действия — 0 Температура, градусы Цельсия °с

Таблица 2 — Индексы

Индекс Значение Индекс Значение Индекс Значение act Фактический gn Поступления nrvd Невозвращенный aux Вспомогательный Н Отопление (энергия на отопление) out Отдача (системы), выходной avg Средний h Высота Р Первичный avr Эквивалентный hydr Гидравлический pmp Насос ctr Регулирование im Периодический режим rad Излучение an Годовой in Потребление (системы), входной rbl Возвратный b Ширина inc Повышенный rvd Возвращенный

Окончание таблицы 2

Индекс Значение Индекс Значение Индекс Значение е Внешний, наружный ini Начальный set Нормативный ет Отдача, выделение, передача int Внутренний sonst Дополнительные электроприводы emb Встроенный Is Потери str Слой ех Наружное ограждение mn Средний (во времени или в пространстве) ut Испол ьзуемый fan Вентилятор nrbl Невозвратный

4 Взаимосвязь с другими стандартами по энергетической эффективности зданий

Настоящий стандарт продолжает основную концепцию, описанную в ГОСТ Р 54860.

Для получения не приведенных в настоящем стандарте входных данных и подробных методов расчета следует использовать другие стандарты или нормативные документы. Взаимосвязь с другими стандартами по энергетической эффективности зданий показана на рисунке 1. Метод для расчета энергии на отопление здания (нетто) приведен в европейском стандарте (ЕН ИСО 13790:2008 [2]¹). Результаты расчета по данному европейскому стандарту служат входными данными для расчета подсистем распределения для систем отопления помещений согласно [3] и для расчета систем теплоте нерации согласно настоящему стандарту. Подробную информацию по системам регулирования можно найти в ГОСТ Р 54862.

	ГОСТ Р 54860
Примечание — Используемые обозначения см. в 3.2. Рисунок 1 — Пример системы подачи тепла

ГОСТ Р 56778-2015

5 Краткое описание метода

5.1    Расчет потерь энергии

Энергетические потери установленных в здании приборов отопления и оборудования, используемого для поддержания температуры внутри помещений, зависят от следующих факторов:

-    расчетная потребность в энергии для отопления помещений здания (энергетические характеристики зданий, а также наружный и внутренний климат);

-    неравномерное распределение внутренней температуры по отдельным кондиционируемым зонам (расслоение, установка отопительных приборов/панелей вдоль наружных стен или окон, различие между температурой воздуха и температурой лучистого теплового потока);

-    используемые отопительные приборы/панели, которые установлены в помещении у наружной стены или к прилегающему неотапливаемому помещению;

-    способ регулирования рабочей температуры (локальное, центральное, качественное, количественное);

-    расход вспомогательной энергии.

При расчете теплопотерь системы необходимо учитывать следующие аспекты:

-    энергетические взаимодействия с соответствующими помещениями, зависящие от типа отопительных приборов и их поверхностей (например, конвекторы, радиаторы напольные, настенные или потолочные отопительные системы);

-    принцип действия и оборудование для теплового регулирования помещения или зоны [термостатический вентиль, пропорциональный регулятор (П-регулятор), пропорционально-интегральный регулятор (ПИ-регулятор), пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор (ПИД-регулятор) и т. д.] и способность оборудования к предотвращению температурных колебаний и дрейфа;

-    расположение и размещение отопительных приборов и панелей.

На основе этих данных необходимо рассчитать следующие выходные параметры теплопередачи, включая регулирование:

-    теплопотери системы;

-    потребление вспомогательной энергии;

-    возвратные теплопотери системы.

Расчет проводят на основе табличных значений исходных данных или ихдетальным расчетом.

Энергетическую потребность нетто для отопления помещений без учета энергетических потерь системы следует рассчитывать для нормальных условий согласно [2] или аналогичным методом, приведенным в национальных стандартах и документах.

Энергетические потери системы рассчитывают для тепловой и электрической энергии отдельно.

5.2    Требуемое количество тепловой энергии для отопления помещения

Требуемое количество тепловой энергии, Q_{em in}, Дж, подаваемой в помещение, соответствует энергии, потребляемой помещением на отопление (нетто), Q_H [1] и рассчитывают по формуле

^где ^em, out

к

И4,

•'em, Is

^em,in ^em,out ^^em,aux⁺ ®em,ls ’ теплопотери через ограждающие конструкции, Дж. доля рекуперации вспомогательной энергии (-); вспомогательная энергия, Дж; теплопотери системы, Дж.

(1)

5.3 Расчет вспомогательной энергии W_{em aux}

Вспомогательная энергия, которая обычно подается в форме электрической энергии, используется вентиляторами, облегчающими теплоотдачу (вентиляторный конвектор), а также вентилями, клапанами и регуляторами. Часть вспомогательной энергии Q_{em aux} ^ Дж, преобразуемой в тепло, может быть возвращена непосредственно системе подачи тепла:

^em,aux,rvd ^— ^4m,aux ■    (2)

5

5.4    Возвратные теплопотери системы Q_em,is,rbi^и невозвратные теплопотери системы Q_em,is,nrbi

Не все расчетные теплопотери системы Q_em |_S в обязательном порядке теряются. Часть теплопо-терь может быть возвращена для дальнейшего использования. Однако в действительности может быть рекуперирована лишь некоторая часть возвратных теплопотерь системы. Эта часть зависит от коэффициента использования (соотношения поступлений/потерь), так как в случае, если поступления теплоты в отапливаемое помещение очень высоки по сравнению с теплопотерями помещения, может быть возвращена лишь небольшая часть теплопоступлений (см. [2]).

Для определения объема подачи тепла лишь часть вспомогательной энергии можно рекуперировать для отопления помещений (которую в этом случае учитывают как Q_em is гы)- Теплопотери, направленные в неотапливаемое помещение или наружу (встроенная панель, отопительный прибор), рассматривают как окончательные потери.

5.5    Отопительная нагрузка для отопления помещений, требуемое теплопотребление здания Q_H

Количество теплоты, используемое зданием или частью здания, Q_H, Дж, рассчитывают согласно [2] или аналогичными методами, приведенными в национальныхдокументах, по формуле

Он = Qis " Л Qgn >    (³)

где Q|_S — теплопотери, Дж;

Т1 — коэффициент полезного действия (-);

Одп — теплопоступления, Дж.

При таком расчете учитывают теплопотери через оболочку помещения и возвращенную часть общей тепловой энергии (теплопоступления от людей, находящихся в здании, тепло осветительных и бытовых приборов, а также поступления солнечной энергии). Однако неучтенными остаются теплопотери системы, вызванные неравномерным распределением температуры внутри помещений, недостатками регулирования, а также возвратными потерями вспомогательной энергии.

В зависимости от выбранных для заданной температуры входных данных см. [2] предлагает метод прямого расчета суммы теплопотребления и теплопотерь системы подачи тепла, не делая различий между ними. Требуемое для учета теплопотерь системы определение повышенной внутренней температуры установлено в настоящем стандарте.

Воздействие системы отопления помещений, функционирующей в периодическом режиме, с идеально работающим программируемым оборудованием рассчитывают согласно [2] и учитывают при определении теплопотребления Q_H.

Влияние неидеально работающего узла регулирования температуры внутри помещений учтено в настоящем стандарте.

5.6    Теплопотери системы Q_{em !s}

Теплопотери системы теплопередачи, Дж, рассчитывают по формуле

Qem,ls ⁼ Qem.str⁺ Qem.emb ⁺ Qem.ctr >    (4)

где Q_em,str — теплопотери вследствие неравномерного распределения температуры, Дж;

Qem, emb — теплопотери вследствие расположения отопительных приборов в ограждающих конструкциях (например, встроенные), Дж;

Qem ctr — теплопотери вследствие регулирования температуры внутри помещений, Дж

Методы для расчета этих теплопотерь приведены в разделе 7 настоящего стандарта.

5.7    Расчетные периоды

Цель расчета заключается в определении годового потребления теплоты системой теплоотдачи для отопления помещений. Это можно сделать по одному из двух описанных ниже методов:

-    использование в расчете годовых данных для времени работы системы и средних годовых величин;

-    разделение года на ряд расчетных периодов (например, месяц, неделя), проведение расчетов для каждого из этих периодов с использованием величин, определенных для соответствующих интервалов, и последующее суммирование результатов для всех периодов по году.

6

1

В настоящее время ведется работа по подготовке к утверждению свода правил «Энергетическая характеристика зданий. Расчет потребления тепловой энергии для отопления, охлаждения, вентиляции и горячего водоснабжения», гармонизированного с европейским стандартом ЕН ИСО 13790:2008 [2].