Influence of sunspaces on the heating demand in rooms – comparison of ISO 13790 calculation methods

Magdalena Grudzińska

doi:10.35784/bud-arch.2172

Wpływ systemów szklarniowych na zapotrzebowanie na ciepło pomieszczeń mieszkalnych – porównanie metod obliczeń wg ISO 13790

Magdalena Grudzińska

m.grudzinska@pollub.pl
Katedra Budownictwa Ogólnego; Wydział Budownictwa i Architektury; Politechnika Lubelska; (Polska)
https://orcid.org/0000-0001-9271-8797

DOI: https://doi.org/10.35784/bud-arch.2172

Abstrakt

Metoda obliczeń zapotrzebowania na energię zawarta w normie ISO 13790 powstała w trakcie realizacji projektu badawczego PASSYS. Jego celem było opracowanie sposobu wyznaczania zapotrzebowania na ciepło, dającego możliwość uwzględnienia w bilansie energetycznym pasywnych systemów słonecznych, m.in. systemów szklarniowych. Dla tych systemów norma prezentuje dwie metody obliczeniowe – pełną i uproszczoną, różniące się podstawowymi założeniami i sposobem uwzględniania zysków słonecznych w przestrzeni słonecznej i przyległych pomieszczeniach ogrzewanych. Równania zawarte w normie są sformułowane w sposób bardzo ogólnikowy, a interpretacja metod obliczeń budzi pewne wątpliwości, szczególnie w zakresie modelowania rozkładu promieniowania słonecznego wewnątrz szklarni. W pracy przedstawiono dyskusję założeń przyjmowanych w metodzie pełnej i uproszczonej, a także własne propozycje modyfikacji algorytmów obliczeniowych. Zaproponowana metoda obliczeń pozwoliła w zadowalający sposób odwzorować funkcjonowanie przykładowej szklarni o stosunkowo małej powierzchni oszklenia i wysokiej absorpcyjności obudowy, zbliżonej pod względem utylizacji promieniowania słonecznego do tradycyjnych pomieszczeń. Zjawiska typowe dla przestrzeni o dużej powierzchni oszklenia, takie jak retransmisja promieniowania odbitego, nie zostały uwzględnione w wystarczającym stopniu w metodzie zawartej w opisywanej normie.

Słowa kluczowe:

systemy szklarniowe, zapotrzebowanie na ciepło, ISO 13790, symulacje dynamiczne

Bibliografia

ISO 13790:2008 “Energy performance of buildings. Calculation of energy consumption for heating and cooling”, International Organization for Standardization, Geneva, 2008.
Google Scholar

Announcement of the Minister of Infrastructure and Development of 17 July 2015 on the announcement of the uniform text of the ordinance of the Minister of Infrastructure on technical conditions to be met by buildings and their location, Journal Of Laws of 2015, No. 0, item 1422.
Google Scholar

Regulation of the Minister of Infrastructure and Development of 27 February 2015 on the methodology for determining the energy performance of a building or part of a building and energy performance certificates, Journal Of Laws of 2015, item 376.
Google Scholar

Bourdeau L., Buscarlet C.: “PASSYS, Final Report of the Simplified Design Tool Subgroup”, Commission of the European Communities, Directorate-General XII, Brussels 1989.
Google Scholar

ISO 52016-1:2017 “Energy performance of buildings. Energy needs for heating and cooling, internal temperatures and sensible and latent heat loads. Part 1: Calculation procedures”, International Organization for Standardization, Geneva, 2017.
Google Scholar

Leenknegt S., Saelens D.: “Comparison between simplified and dynamic calculation of highly glazed spaces”, in: Proceedings of the 1st Central European Symposium on Building Physics, Cracow – Lodz, September 2010, pp. 335-342.
Google Scholar

Passerini F., Albatici R., Frattari A.: “Quasi-steady state calculation method for energy contribution of sunspaces: a proposal for the European standard improvement”, in: Proceedings of Building Simulation Applications BSA 2013, 1st IBPSA Italy Conference, Bozen-Bolzano, Italy, pp. 141-150. Available: http://www.ibpsa.org/proceedings/BSA2013/15.pdf [Accessed: 18 Feb 2017]
Google Scholar

ISO/FDIS 13790:2006(E) “Energy performance of buildings. Calculation of energy use for space heating and cooling”, Draft for comments by CEN and ISO WG. Available: www.cres.gr/greenbuilding/PDF/prend/set3/WI_14_TC-draft-ISO13790_2006-07-10.pdf [Accessed: 23 Feb 2017]
Google Scholar

Gawin D., Kossecka E. (ed.), Typowy rok meteorologiczny do symulacji wymiany ciepła i masy w budynkach. Lodz Univeristy of Technology, Łódź 2002.
Google Scholar

Clarke J.A., Energy Simulation in Building Design. Butterworth-Heinemann, Oxford 2001.
Google Scholar

Jokisalo J., Kurnitski J.: “Performance of EN ISO 13790 utilisation factor heat demand calculation method in a cold climate”, Energy and Buildings, 39 (2007), pp. 236-247. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2006.06.007
DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2006.06.007 Google Scholar

Kokogiannakis G., Strachan P., Clarke J.: “Comparison of the simplified methods of the ISO 13790 Standard and detailed modelling programs in a regulatory context”, Journal of Building Performance Simulation, 1 (2008), pp. 209-219. https://doi.org/10.1080/19401490802509388
DOI: https://doi.org/10.1080/19401490802509388 Google Scholar

Wall M.: “Climate and energy use in glazed spaces”, Report TABK-96/1009, Lund University, Department of Building Science, Lund 1996.
Google Scholar

Roux J.J., Teodosiu C., Covalet D., Chareille R.: “Validation of a glazed space simulation model using full-scale experimental data”, Energy and Buildings, 36 (2004), pp. 557-565. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2004.01.030
DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2004.01.030 Google Scholar

Oliveti G., De Simone M., Ruffolo S.: “Evaluation of the absorption coefficient for solar radiation in sunspaces and windowed rooms”, Solar Energy, 82 (2008), 212-219. https://doi.org/10.1016/j.solener.2007.07.009
DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2007.07.009 Google Scholar

Hilliaho K., Lahdensivu J., Vinha J.: “Glazed space thermal simulation with IDA-ICE 4.61 software ‒ suitability analysis with case study”, Energy and Buildings, 89 (2015), pp. 132-141. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2014.12.041
DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2014.12.041 Google Scholar

Wittchen K.B., Johnsen K., Grau K., BSim user’s guide. Danish Building Research Institute, Hørsholm 2004.
Google Scholar

Narowski P., „Dane klimatyczne do obliczeń energetycznych w budownictwie”, Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja, 11 (2006), pp. 22-27.
Google Scholar

Tiwari G.N., Gupta A., Gupta R.: “Evaluation of solar fraction on north partition wall for various shapes of solarium by Auto-Cad”, Energy and Buildings, 35 (2003), pp. 507-514. https://doi.org/10.1016/S0378-7788(02)00158-5
DOI: https://doi.org/10.1016/S0378-7788(02)00158-5 Google Scholar

Wiśniewski S., Wiśniewski T.S., Wymiana ciepła. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1994.
Google Scholar

Rogalska M., Wieloczynnikowe modele w prognozowaniu czasu procesów budowlanych. Lublin Univeristy of Technology, Lublin 2016.
Google Scholar

Pobierz