Refrigeration Engineering and Technology

ISSN-print: 0453-8307
ISSN-online: 2409-6792
ISO: 26324:2012
Архiви

Методи розрахунку теплових втрат і теплонадходжень в будівлях. Огляд, нормативні вимоги і практичні підходи в україні та світі

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

М.О. Кривошеєв
https://orcid.org/0009-0008-1021-1051
Р.В. Грищенко
https://orcid.org/0000-0002-5150-0107
Н.В. Іващенко
https://orcid.org/0009-0006-9561-062X
С.М. Самійленко
https://orcid.org/0000-0002-2374-4294

Анотація

У роботі розглянуто методи розрахунків пікових та сезонних теплових навантажень і тепло-втрат, які є критично важливими етапами при створенні нових будівель, реконструкції існуючих та розробці систем тепло-, і холодопостачання. Ці розрахунки дозволяють інженерам-проєк­тувальникам, інвесторам, замовникам, постачальникам, монтажникам та іншим користувачам будівлі оптимізувати капітальні інвестиції, мінімізувати експлуатаційні витрати, зменшити CO2 слід будівлі, а також, використовуються як інструмент пошуку оптимальних проєктно-конструктивних рішень. Автори аналізують існуючі методи визначення тепловтрат і теплонадходжень, їх витоки, поширеність та основні відмінності. Продемонстровано переваги, можливі недоліки та потенційні напрямки розвитку з урахуванням українських реалій. На основі стандартів ДСТУ EN ISO 52016-1:2022 та ДСТУ CEN ISO/TR 52016-2:2022, що набули чинності у 2024 році, проводиться порівняння з попередніми нормативними документами, такими як ДСТУ Б EN ISO 13790:2011. Основна увага приділяється розрахункам пікових теплових навантажень, які визначають потужність джерел теплоти та холоду для будівель. Продемонстровано, що традиційні спрощені підходи, які використовуються в Україні, часто не враховують динамічні процеси теплообміну і призводять до похибок у розрахунках. У статті проаналізовано ASHRAE Heat Balance Method, який є найбільш точним, але й найскладнішим методом розрахунку теплових навантажень, а також методи, що базуються на теплових балансах та аналогії з електричними мережами, такі як погодинний метод EN ISO 52016-1. Відзначено, що європейські методи поступово гармонізуються з північноамериканськими, що відкриває нові перспективи для розвитку енергомоделювання в Україні, оскільки для практичного застосування ASHRAE Heat Balance Method необхідне спеціалізоване програмне забезпечення. Стаття підкреслює важливість використання точних методів розрахунків для забезпечення енергоефективності будівель і мінімізації їхнього впливу на довкілля. Приділено увагу практичним аспектам впровадження цих методів в Україні, потенційні переваги для інженерів, інвесторів та інших стейкхолдерів

Ключові слова:
ASHRAE, CIBSE, Heat Balance Method, RTS Method, Теплове навантаження, Холодопостачання, Енергомоделювання, ; Енергоефективність будівель, Кондиціювання, Опалення

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Кривошеєв, М., Грищенко, Р., Іващенко, Н., & Самійленко, С. (2024). Методи розрахунку теплових втрат і теплонадходжень в будівлях. Огляд, нормативні вимоги і практичні підходи в україні та світі. Refrigeration Engineering and Technology, 60(1), 53-69. https://doi.org/10.15673/ret.v60i1.2897
Розділ
ЕНЕРГЕТИКА ТА ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ

Посилання

1. Deshko, V.I., Sukhodub, I.O., Serdechny, P.Yu. (2019) The use of energy modeling of buildings in the development of energy efficiency improvement projects. Bulletin of the Kyiv National University of Technologies and Design. Technical sciences series, 136, 4, 86-96.
2. (2023) National standardization body state enterprise "Ukrainian Scientific Research and Training Center for Standardization, Certification and Quality Problems". ORDER dated October 9, 2023: On the adoption of national standards and cancellation of the national standard. Kyiv: SE "UkrNDNC", No. 266. Retrived February 21, 2024 from https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/v0266774-23#Text.
3. Kolesnyk, E.S., Bilous, O.M. (2012) Energy efficiency of buildings. Calculation of energy consumption during heating and cooling, 8.
4. Solod, L.V., Adegov, O.V., Voloshko, V.M. (2015) Comparative analysis of Ukrainian and European rules for calculating the power of heat supply systems. Energorada, 09.
5. Sukhodub, I.O., Serdechny, P.Yu. (2024) Analysis of scenarios for increasing the level of energy efficiency of public buildings with the integration of RES. Technologies and Engineering, 2, 44-56.
6. (2021) American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. ASHRAE handbook. Fundamentals, 986.
7. Ballarini, I., Costantino, А., Fabrizio, Е., Corrado, V. (2019) The dynamic model of EN ISO 52016-1 for the energy assessment of buildings compared to simplified and detailed simulation methods. Proceedings of Building Simulation 2019: 16th Conference of IBPSA, 3847-3854.
8. Ballarini, I., Costantino, А., Fabrizio, Е., Corrado, V. (2020) A methodology to investigate the deviations between simple and detailed dynamic methods for the building energy performance assessment. Energies, 13 (23).
9. Mao, C., Jeff S. Haberl, Baltazar, J.-C. (2013) Peak heating/cooling load design methods: How we got to where we are today in the U.S. Proceedings of BS2013: 13th Conference of International Building Performance Simulation Association, Chambéry, France, August 26-28, 143-151.
10. (2006) CIBSE. Environmental design. CIBSE Guide A, 335.
11. Crank, J., Nicolson, P. (1947) A practical method for numerical evaluation of solutions of partial differential equations of heat conduction type. Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, 43 (1947), 50-67.
12. Crawley, Drury B. (2019) Musings on more than 40 years in building performance simulation. Building Services Engineering Research and Technology, 40, 5.
13. Deshko, V.I., Bilous, I.Yu. (2018) Mathematical Models for Determination of Specific Energy Need for Heating and Cooling of the Administrative Building. International Journal of Engineering & Technology, 7, 4.3.
14. Dick van Dijk (2018) EPB standards: Why choose hourly calculation procedures. REHVA Journal, 1, 6-12.
15. Dick van Dijk, Jaap Hogeling. (2019) The new EN ISO 52000 family of standards to assess the energy performance of buildings put in prac-tice. E3S Web Conf. CLIMA 2019 Congress, 111, 04047.
16. Jóhannesson G. (1981) Active heat capacity: models and parameters for the thermal performance of buildings. Doctoral Thesis (monograph), Division of Building Physics. Byggnadsfysik LTH, Lunds Tekniska Högskola, 169.
17. Pedersen, C.O., Fisher, D.E., Spitler, J.D., Liesen, R.J. (1998) Cooling and Heating Load Calculation Principles. Atlanta: ASHRAE.
18. Rees, Simon J., Jeffrey D. Spitler, Morris, G. Davies, Haves, P. (2000) Qualitative comparison of North American and U.K. Cooling load calculation methods. HVAC and R Research, 6 (1), 75-99.
19. Rees, Simon J, Jeffrey D Spitler, Haves, P. (1998) Quantitative Comparison of North American and U.K. Cooling Load Calculation Procedures – Results. Conference Proceeding by ASHRAE.
20. Simmondsn P. (1992) Heat loss: A comparison of four European calculation methods. Building Services Engineering Research and Technology, 13(2), 85-94.
21. Spliter D. Jeffrey (2014) Load Calculation Application Manual, Second Edition. ASHRAE.
22. Guofeng, X., He, N., Yin, K., Zhang, X., Xie, J. (2023) Comparative study of sol-air temperature models in the tropical island based on measured data. E3S Web of Conferences, 396, 05009.

Найчастіше прочитані статті того самого автора (ів)