Ruimteverwarming EPU: netto energiebehoefte ...

VEA 1EPB

Ruimteverwarming EPU:netto energiebehoefte

versie 2.0

Module 4.2

§5.4 Transmissie-

verliezen

§5.5 Ventilatie –verliezen

§5.6 Interne winsten

§5.7 Zonne-winsten

§5.3 Netto behoefte

voorkoeling

§5.2Netto

behoeftevoor

ruimte-verwarming

Systeem-rendement §6.3

Systeem-rendement §6.3

§7.2.1Eindenergie-

verbruikvoor

ruimteverwarming

Opwekkings-rendement (incl. WKK)

§8Hulpenergie

- ElektriciteitPV (EPW §12)& WKK (Bijl. A )

§10Jaarlijksprimairenergie-verbruik

Omzettings-factor

§6 Brutobehoefte

voorruimte-

verwarming

§7.2.1Thermische

zonne-energie

§6Bruto

behoeftevoor

koeling

Opwekkings-rendement (incl. WKK)

§7.2.2Eindenergie-

verbruikvoor

koeling

§4E-peil

§4 Referentie-

waarde

Hoofdstukkenoverzicht EPU

§9 Verlichting

§5.6 Interne winsten

§5.7 Zonne-winsten

§5.4 Transmissie-

verliezen

§5.5 Ventilatie –verliezen

§7.2.1.Bevochtiging

Energieprestatie van kantoor- en schoolgebouwen : netto energiebehoefte

Module 4.2 versie oktober 2010

VEA 2EPB

3

Overzicht

• Algemeen: energiebalans• Verliezen:

– Transmissieverliezen– Ventilatieverliezen: in/exfiltratie– Ventilatieverliezen: bewuste ventilatie

• Winsten:– Interne warmtewinsten– Zonnewinsten

• Thermische massa• Resultaten

Ventilatie

• Beschaduwing• Benuttingsgraad warmtewinsten

Interne winsten

Zonnewinsten

Energiebalans voor verwarming

Transmissie

De energiebalans wordt maand per maand geëvalueerd.



VEA 3EPB

5

QV,dedic

QT

Qs

QV,in/exf

ηQgQi

Qheat,netQheat,grossQheat,final

Eind

ener

gie

Prim

aire

ene

rgie

Opwekkings-verliezen

Verliezen klimatiserings-

systeem

Gebouwgrens

Zon Niet-nuttige warmtewinsten

QgMetabolismeVerlichtingVentilatorenApparatuur, ...

QL

Warmte-terugwinning

E p,h

eat

Sankey diagramma

6

Notaties

Totale warmteverliezenQL

Primair energieverbruik voor verwarmingEp,heat

Eindenergieverbruik voor verwarmingQheat,final

Bruto energiebehoefte voor verwarmingQheat,gross

Netto energiebehoefte voor verwarmingQheat,net

TransmissieverliezenQT

Warmteverlies door in- en exfiltratieQv,in/exf

Warmteverlies door bewuste ventilatieQv,dedic

Benuttingsfactor warmtewinstenη

Totale warmtewinstenQg

Interne warmtewinstenQi

ZonnewinstenQs

BeschrijvingSymbool



VEA 4EPB

7

Overzicht





8

QV,dedic

QT

Qs

QV,in/exf

ηQgQi


Eind

ener

gie

Prim

aire

ene

rgie



systeem

Gebouwgrens



QL

Warmte-terugwinning

E p,h

eat

Sankey diagramma



VEA 5EPB

9

Transmissieverliezen: onderverdeling

ΤH

1. rechtstreeks naar buiten

HD

2. naar buiten via de grond

Hg

3. naar buiten via een AOR*

HU

Totalewarmteverliescoëfficiënt:

HT = HD + Hg + HU

1

23

*AOR: aangrenzende onverwarmde ruimte

10

Transmissieverliezen

• voor E-peil berekening: geen andere informatie nodig dan wat voor K-peil gebruikt wordt, nl.– warmtedoorgangscoëfficiënt U– oppervlakte Avan elk van de schildelen

• de berekening gebeurt volgens de nieuwe Europese normen (bv. symbool U ipv k)– kleine verschillen qua conventies t.o.v. NBN B62-002

van 1987 (momenteel in herziening)• nadere toelichting:

– aparte opleidingsmodule van ½ dag – wordt in detail beschreven in een ‘transmissie

referentiedocument’



VEA 6EPB

11

Koudebruggen

• koudebruggen vermijden is belangrijk:– koude binnenoppervlakken veroorzaken:

• discomfort• kans op schimmelgroei, condensatierisico, ...

– ze vertegenwoordigen extra warmteverlies• naarmate betere isolatie: impact koudebruggen

groter (niet enkel relatief, ook absoluut)• regelgeving wil koudebrugvrij/arm bouwen

stimuleren• daarom wordt Duitse en Engelse voorbeeld

gevolgd: cataloog met goede details:– dan geen berekeningen meer, maar kleine forfaitaire

toeslag op globale transmissie verliescoëfficiënt– enkel overige details uit te rekenen

12

Behandeling van koudebruggen

• momenteel zijn echter nog geen catalogi voor handen van robuuste detailuitvoeringen, aangepast aan de Belgische bouw

• daarom is een overgangsperiode van 2 jaar voorzien waarin koudebruggen nog niet verplicht ingerekend moeten worden in kader van regelgeving– verantwoordelijkheid i.g.v. bouwschade blijft

natuurlijk onverminderd van toepassing!• na 2 jaar zal het niet toepassen van goede

details en/of inrekenen van koudebruggen forfaitair bestraft worden met 10 K-punten(ook impact op E-peil): zie bijlage IV bij besluit



VEA 7EPB

13

14

Uit de bibliotheek(zie transmissie module)



VEA 8EPB

15

Uit de bibliotheek(zie transmissie module)

16

In te vullen door de gebruiker



VEA 9EPB

17

Sensitiviteitsanalyse: K-peil

globaal besluit: benaderend, bij KANTOREN EN SCHOLEN: 1 K-punt komt GEMIDDELD ongeveer overeen met 2/3 E-punt

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50

K-peil

E-pe

il

Emax Egem Emin

18

Overzicht







VEA 10EPB

19

Ventilatieverliezen

• Bij de ventilatieverliezen wordt een onderscheidgemaakt tussen– Bewuste ventilatie

• Absolute noodzaak om goede binnenluchtkwaliteit te garanderen: daartoe speciale ventilatievoorzieningen (eisen in bijlage VI)

– In/exfiltratie• Ongewilde ventilatie via spleten, kieren, poreuze wanden, …• Om het te minimaliseren is een goede luchtdichtheid belangrijk

• In het rekenmodel wordt er vereenvoudigendverondersteld dat er geen interactie tussen beide is

• Met de ventilatie gaat warmteverlies gepaard (in de winter moet de binnenkomende koude buitenlucht namelijk worden opgewarmd tot op binnentemperatuur)

20

Overzicht







VEA 11EPB

21

QV,dedic

QT

Qs

QV,in/exf

ηQgQi


Eind

ener

gie

Prim

aire

ene

rgie



systeem

Gebouwgrens



QL

Warmte-terugwinning

E p,h

eat

Sankey diagramma

22

Ventilatie: in/exfiltratie

• Twee manieren voor inrekenen van het lekdebiet bij 50 Pa:– Waarde bij ontstentenis: 12 m³/(h-m²)– Luchtdichtheidsmeting

• Luchtdichtheidsmeting– Moet minstens gebeuren voor het volledige EPU-

volume (of desgevallend een groter deel van het beschermd volume, bv. incl. appartementen, winkels, andere EPU-volumes, ...)

– Het gebouw moet voldoende afgewerkt zijn– Conform NBN EN 13829– Lekdebiet bij 50 Pa van de uitwendige schil wordt

afgeleid uit de luchtdichtheidsmeting



VEA 12EPB

23

Luchtdichtheidsmeting (volgens NBN EN 13829)

²m.h/³mAV

vtest

5050

h/³mV50

Resultaat van de meting:lekdebiet bij 50Pa:

Omrekening per eenheid verliesoppervlakte:

Dit is de invoer in de EPB-software.

Ter herinnering:traditionele indicator:ventilatievoud bij 50 Pa

h/1VV

nint

5050

24



VEA 13EPB

25

Sensitiviteitsanalyse: luchtdichtheid

benaderend, bij KANTOREN EN SCHOLEN: GEMIDDELD een daling met ruwweg 1 E-punt voor elke verbetering van de luchtdichtheid met 1m³/(h.m²)

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

v50 [m³/(h.m²)]

E-pe

il

Emax Egem Emin

26

Luchtdichtheid: oppassen

• het is het eindresultaat dat telt: de meting na uitvoering• de gemeten luchtheid hangt af van

– zowel het ontwerp (aandacht voor diverse details)– als de uitvoering (zorg, nauwkeurigheid, ...)

• veiligheidshalve – ook al wordt van in het begin van het ontwerp een

luchtdichtheidsmeting gepland– toch het ontwerp zo maken dat ook met de waarde bij

ontstentenis E100 nog gehaald wordt– stel nl. dat meting onverwacht slecht resultaat oplevert, en

verbetering niet meer mogelijk, duur, ... is, ...

• voor grote gebouwen is in België de benodigde zware apparatuur (‘Megafan’) wellicht nog niet beschikbaar (in UK is hiermee wel al verschillende jaren ervaring)



VEA 14EPB

27

Overzicht





28

QV,dedic

QT

Qs

QV,in/exf

ηQgQi


Eind

ener

gie

Prim

aire

ene

rgie



systeem

Gebouwgrens



QL

Warmte-terugwinning

E p,h

eat

Sankey diagramma



VEA 15EPB

29

Bewust ventilatiedebiet

• Er wordt gerekend met het ontwerp toevoerdebiet aan verse buitenlucht

• Hiervoor is geen extra invoer nodig t.o.v. de beschrijving van de ventilatievoorzieningen

• Zie veld ‘Hygiënische ventilatie’ in het projectvenster

• Zie verder de opleidingsmodule ‘Ventilatievoorzieningen’

30

Warmteterugwinning

• Mogelijk in geval van een volledig mechanischventilatiesysteem:– mechanische toevoer– en mechanische afvoer

• Detailbespreking: zie bijlage bij de presentatie



VEA 16EPB

31

Overzicht





32

QV,dedic

QT

Qs

QV,in/exf

ηQgQi


Eind

ener

gie

Prim

aire

ene

rgie



systeem

Gebouwgrens



QL

Warmte-terugwinning

E p,h

eat

Sankey diagramma



VEA 17EPB

33

Interne warmtewinsten

• Alle warmte die binnen het beschermd volume geproduceerd wordt door interne bronnen (metuitzondering van het ruimteverwarmingssysteem), bv.:– Personen (metabolisme)– Verlichting– Ventilatoren– Apparatuur (computers, printers, kopieertoestellen, ...)

– ...• Deels forfaitair vastgelegd (apparatuur),

deels afgeleid uit andere EP-informatie• Geen aparte invoer in het rekenprogramma

nodig

34

Overzicht







VEA 18EPB

35

QV,dedic

QT

Qs

QV,in/exf

ηQgQi


Eind

ener

gie

Prim

aire

ene

rgie



systeem

Gebouwgrens



QL

Warmte-terugwinning

E p,h

eat

Sankey diagramma

36

Zonnewinsten

• Enkel de bezonning doorheen transparantescheidingsconstructies wordt beschouwd

• De totale maandelijkse bezonning is de som van – Maandelijkse directe bezonning– Maandelijkse diffuse bezonning– Maandelijkse gereflecteerde bezonning

• De bezonning is afhankelijk van de beschaduwing en zonnewering

• Alleen een paar basis invoergegevens (hoeken) zijn nodig; er kan echter ook forfaitair gerekend worden.

• De berekeningen zelf (uitgebreide formules van bijlage C van EPW) worden uitgevoerd door het rekenprogramma



VEA 19EPB

37

Oriëntatie (°): conventie

• hoek tussen het zuiden en de horizontale projectie van de normale op het vlak van het venster

positief in westelijke richting

negatief in oostelijke richting

38

Helling θ (°): conventie

• Ook van toepassing op opake constructies (overgangsweerstanden)• Hoek tussen de verticale en de normale op het vlak van de

constructie• Anders uitgedrukt: hoek tussen het horizontaal vlak en de

constructie: zie figuur



VEA 20EPB

39

Vaste beschaduwing

Per venster de keuze uit:• Waarde bij ontstentenis

– Dit mag altijd toegepast worden en houdt geen rekening met de reële details van de beschaduwing

– Geen detailinvoer nodig• Detailberekening

– Houdt rekening met de details van de beschaduwing– Detailinvoer nodig, nl. volgende hoeken:

• Horizonhoek αh• Verticale overstekhoek αv• Linker overstekhoek αsL• Rechter overstekhoek αsR

– Zie figuren op volgende slideBeschaduwing door zonnewering: zie presentatie over

oververhitting

40

Zonnewinsten: beschaduwingshoeken (°)

Horizonhoek Verticale overstekhoek

Linker overstekhoek Rechter overstekhoek

(conform Europese conventies - EN 13790)



VEA 21EPB

41

42



VEA 22EPB

43

Indien gedetailleerdeberekening, dan hoeken invullen

44

Mobiele zonnewering niet in het vlak

• Enkel de verticale overstekhoek moet ingegeven worden

• De zijdelingse overstekhoeken moeten steeds nul zijn (dit is een foutje in v1.0: de betreffende invulvakjes moeten verdwijnen)



VEA 23EPB

45

Overzicht





46

Thermische massa

• dient bepaald te worden per energiesector• 3 mogelijkheden:

– een waarde bij ontstentenis (van toepassing voor de hele energiesector)

– door opgave van (voor elk vloerdeel):• minimum massa van vloer- en plafondconstructie

(3 categorieën)• door uitvoeringstype van vloer en plafond (3 categorieën)

– door detailberekening: kan nog niet in v1.0 van de EPB-software ingebracht worden



VEA 24EPB

47

48



VEA 25EPB

49

50

Overzicht







VEA 26EPB

51

Energiestromen

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

verliezen winsten

Ener

gies

trom

en(M

J/m

²)

PVmax. kar. prim. verbruikkar. prim. verbruikverlichtingbevochtiginghulpfuncties RVventilatoren(reële of fictieve) koelingnuttige zonnewarmtewinstennuttige int. warmtewinstenruimteverwarmingtransmissieverliezenbewuste ventilatiein/exfiltratie



VEA 27EPB

Bijlage: warmteterugwinning

54

Inleiding

• Bij een volledig mechanisch ventilatiesysteem• Mogelijkheid tot plaatsing van een warmte-

terugwinapparaat:– Warmtewisselaar– Recupereert warmte uit de afvoerlucht en

staat die af aan de toevoerlucht• Hierdoor is de toevoer van buitenlucht reeds

voorverwarmd en moet minder warmte geleverd worden door het verwarmingssysteem

• De energiewinst wordt uitgedrukt aan de hand van een reductiefactor

• NB: energieverbruik gerelateerd aan het vriesgedrag wordt niet beschouwd



VEA 28EPB

55

Fysische basisbeperkingen van warmtewisselaars

• de binnenkomende koude lucht kan nooit warmer worden dan de uitgaande warme lucht (natuurlijke warmteoverdracht van warm naar koud)

• vice-versa: uitgaande lucht nooit kouder dan binnenkomende

• de binnenkomende lucht kan nooit meer warmte opnemen dan de uitgaande lucht kan afgeven

bij verschillende debieten (niet gebalanceerd) is kleinste debiet de beperkende factor

balancering is belangrijk voor optimaal resultaat!

56

• Berekend per ventilatiezone

• Op basis van de “plaatsen” waar mechanische toe- en/of afvoer gebeurt

• 3 types plaatsen: 1. zowel toe- als afvoer

(met/zonder wtw)2. enkel toevoer3. enkel afvoer

Reductiefactor voor warmteterugwinning

32

1



VEA 29EPB

57

Reductiefactor - plaatsen

• Voor elke plaats moet het toe- en/of afvoerdebiet worden opgegeven:– Wanneer continue meting gebeurt, is het in te geven

debiet in de software = het insteldebiet op die plaats bij nominale ventilatorstand

– Wanneer geen continue meting gebeurt, is het in te geven debiet in de software = het ontwerpdebiet op die plaats

• Bijkomend voor plaatsen met toe- en afvoer:– Als er warmteterugwinning is, bepaalt het

testrendement van de warmtewisselaar hoe efficiënt dit gebeurt

– Testrendement is productgegeven (bepaald volgens EN 308) en wordt opgegeven door de leverancier

58

• By-pass op warmtewisselaar zorgt ervoor dat de lucht in de zomer niet door de warmtewisselaar passeert

• Hierdoor wordt toevoerlucht niet of in mindere mate voorverwarmd en daalt de energie-behoefte voor koeling

• Aanwezigheid en aard van de by-pass bepaalt de reductiefactor

Reductiefactor – By-pass



VEA 30EPB

59

60



VEA 31EPB

61

Sensitiviteitsanalyse: testrendement warmteterugwinning

benaderend, bij KANTOREN EN SCHOLEN: GEMIDDELD een daling met ruwweg 1 E-punt voor een verbetering van het testrendement met 10%

0

20

40

60

80

100

120

0% 20% 40% 60% 80% 100%

test rendement (volgens EN308)

E-pe

il

Emax Egem Emin

Hypothesen:

-Manuele balancering

-Volledige by-pass in de zomer



Ruimteverwarming EPU: netto energiebehoefte ...

Documents

Transcript of Ruimteverwarming EPU: netto energiebehoefte ...