VDI 2067 Blatt 30-2013 Economic efficiency of building installations - Energy effort for distribution.pdf

1、 ICS 91.140.10 VDI-RICHTLINIEN Juni 2013 June 2013 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Wirtschaftlichkeit gebudetechnischer Anlagen Energieaufwand der Verteilung Economic efficiency of building installations Energy effort for distribution VDI 2067 Blatt 30 / Part 30 Ausg. deutsch/englisch Issue German/Engli

2、sh Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this guideline shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI-Gesellschaft Bauen und Gebudetechnik (GBG) Fachbereich Technische Gebudeausrstung VDI-Handbuch Wrme

3、-/Heiztechnik Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgabe:05.12 Entwurf,deutschFormeredition:05/12Draft,in German onlyZu beziehen durch /Available atBeuth Verlag GmbH,10772 BerlinAlle Rechte vorbehalten /Allrightsreserved V

4、erein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2013Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 1 Anwendungsbereich . 2 2 Normative Verweise 3 3 Begriffe 3 4 Formelzeichen und Indizes 5 5 Voraussetzungen fr eine Aufwandsberechnung 6 5.1 Allgemeine Voraussetzungen 6 5.2 Randbedingungen 6 5.3 Mittlere thermisc

5、he Belastung der Verteilung D. 7 5.4 Mittlere hydraulische Belastung der Verteilung D,hydr8 6 Energieaufwand der Verteilung . 8 6.1 Thermischer Zusatzaufwand der Verteilung QD8 6.2 Elektrischer Energieaufwand der Verteilung 10 Anhang Beispiel Verteilsystem in einem Brogebude . 13 A1 Randbedingungen

6、13 A2 Thermischer Zusatzaufwand der Verteilung 16 A3 Elektrischer Energieaufwand der Verteilung . 17 A4 Energetische Bewertung der Verteilung 19 Schrifttum 20 Preliminary note . 2 1 Scope . 2 2 Normative references . 3 3 Terms and definitions 3 4 Symbols and indices 5 5 Requirements for effort calcu

7、lation . 6 5.1 General requirements . 6 5.2 Boundary conditions 6 5.3 Mean thermal load of distribution D7 5.4 Mean hydraulic load of distribution D,hydr8 6 Energy effort for distribution . 8 6.1 Additional thermal effort for distribution, QD. 8 6.2 Electrical energy effort for distribution . 10 Ann

8、ex Example: distribution system in an office building . 13 A1 Boundary conditions 13 A2 Additional thermal effort for distribution . 16 A3 Electrical energy effort for distribution . 17 A4 Energy performance evaluation of distribution . 19 Bibliography 20 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EF88

9、D9NormCD - Stand 2013-06 2 VDI 2067 Blatt 30 / Part 30 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks

10、, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt s

11、ind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/2067. Preliminary note The content of this guideline has been developed in strict ac

12、cordance with the requirements and rec-ommendations of the guideline VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this guideline wi

13、thout infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions specified in the VDI Notices (www.vdi.de/ richtlinien). We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this guideline. A catalogue of all available parts of this series of guidelines can be accessed o

14、n the internet at www.vdi.de/2067. 1 Anwendungsbereich Diese Richtlinie regelt die Berechnung des Ener-gieaufwands der Verteilung, einem Verbindungs-system zwischen einem zentral angeordneten Er-zeuger von Wrme oder Klte und verteilt ange-ordneten Nutzenbergabestellen. Im Verteilsystem wird Wrme zu

15、den bergabestellen hin oder von ihnen weg transportiert. Als Wrmetrger dient berwiegend Wasser. Verteilsysteme mit anderen Wrmetrgern (z. B. Dampf, Kltemittel, Heil) werden in dieser Richtlinie nicht explizit betrach-tet, sind jedoch analog zu behandeln. Es ist der Energieaufwand fr die Wrmeabgabe d

16、es Verteilsystems an die Umgebung und der fr den Wassertransport zu bestimmen. Der erstge-nannte thermische Aufwand fllt als Zusatzbedarf bei der Erzeugung an, der letztgenannte elektrische Aufwand entsteht entweder bei zentralen, nahe der Erzeugung angeordneten Umwlzpumpen oder bei dezentralen, den

17、 bergabestellen zugeordneten Regelpumpen. Bei den zentralen Pumpen sorgen Drosselarmaturen fr die angestrebte Verteilung, die dezentralen regeln die Eigenversorgung der bergabestellen. Das Vorgehen beim Bestimmen des Energieaufwands wird in dieser Richtlinie fr Heizanlagen explizit aufgezeigt. Bei K

18、hlanlagen ist sinngem zu verfahren. Die Richtlinie stellt zusammen mit den anderen Blttern dieser Richtlinienreihe ein System dar und ist im Zusammenhang mit diesen anzuwenden. 1 Scope This guideline specifies the calculation of the en-ergy effort for distribution, i. e. a connection sys-tem between

19、 a central heat generator or chiller and distributed points of transfer. Within the distribu-tion system, heat is conveyed to, or away from, the points of transfer. Water is the most commonly used heat transfer fluid. Distribution systems using other heat transfer fluids (such as vapour, refriger-an

20、t, hot oil) are not explicitly broached in this guideline but are to be treated along analogous lines. Both the energy effort for the heat output from the distribution system to the environment and the energy effort for water circulation must be deter-mined. The former thermal effort arises as addi-

21、tional demand for generation, the latter electrical effort arises either in central circulating pumps arranged near the generation system or in distrib-uted variable-capacity pumps allocated to the transfer points. In central pumps, throttle valves ensure the desired distribution; distributed pumps

22、control the supply to the individual transfer points. The procedure for determining the energy effort is explicitly described in this guideline for the case of heating systems. It can be applied analogously to chilling systems. The guideline is part of a system formed along with the other parts of t

23、he series of guidelines VDI 2067 and shall be used in conjunction with these guidelines. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EF88D9NormCD - Stand 2013-06All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 VDI 2067 Blatt 30 / Part 30 3 2 Normative Verweise / Normative references

24、Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieser Richtlinie erforderlich: / The following referenced documents are indispen-sable for the application of this guideline: DIN EN 1264-3:2009-11 Raumflchenintegrierte Heiz- und Khlsysteme mit Wasserdurch-strmung; Teil 3: Auslegung; Deutsche

25、 Fassung EN 1264-3:2009 (Water based surface embed-ded heating and cooling systems; Part 3: Dimen-sioning; German version EN 1264-3:2009) VDI 2067 Blatt 1:2012-09 Wirtschaftlichkeit ge-budetechnischer Anlagen; Grundlagen und Kostenberechnung (Economic efficiency of building installations; Fundamenta

26、ls and eco-nomic calculation) VDI 2067 Blatt 10:2011-10 (Entwurf / Draft) Wirt-schaftlichkeit gebudetechnischer Anlagen; Energiebedarf von Gebuden fr Heizen, Kh-len, Be- und Entfeuchten (Economic efficiency of building installations; Energy demand for heating, cooling, humidification and dehumidi-fi

27、cation) VDI 2067 Blatt 20:2000-08 Wirtschaftlichkeit ge-budetechnischer Anlagen; Energieaufwand der Nutzenbergabe bei Warmwasserheizungen (Economic efficiency of building installations; Energy effort of benefit transfer for water heat-ing systems) VDI 2067 Blatt 21:2003-05 Wirtschaftlichkeit ge-bude

28、technischer Anlagen; Energieaufwand der Nutzenbergabe; Raumlufttechnik (Economic efficiency of building installations; Energy ef-fort of benefit transfer; HVAC systems) VDI 2073 Blatt 2:2012-05 Hydraulik in Anlagen der Technischen Gebudeausrstung; Hydrauli-scher Abgleich (Hydraulic systems in buildi

29、ng services; Hydraulic balancing) VDI 6030 Blatt 1:2002-07 Auslegung von freien Raumheizflchen; Grundlagen; Auslegung von Raumheizkrpern (Designing free heating sur-faces; Fundamentals; Designing of heating ap-pliances) 3 Begriffe Fr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die Begriffe nach VDI 2067

30、Blatt 1 sowie die folgen-den Begriffe: Elektrischer Energieaufwand (W2) Fr die Wasserumwlzung jhrlich aufzuwendende elektrische Energie. Hydraulischer Energiebedarf (W0) Bedarf an mechanischer Arbeit fr Verteilung als zeitliches Integral ber die Jahresheizzeit. Jahresheizzeit (tH) Anzahl Heizstunden

31、 whrend eines Jahres. Anmerkung: Sie wird zusammen mit dem Referenzenergie-bedarf nach VDI 2067 Blatt 10 berechnet. Jahresmittel der relativen Heizlast (mittlere Belastung, Q) Referenzenergiebedarf fr eine bergabeeinrich-tung bezogen auf das Produkt aus Normheizlast und Jahresstunden. Anmerkung: Die

32、 mittlere Belastung eines bergabe -bereichs ist der Mittelwert der mittleren Belastungen aller Einrichtungen. Lngenbezogene Wrmeabgabe (qD) in W/m Von der bertemperatur abhngige Wrmeabgabe der gedmmten Rohre bezogen auf ihre Lnge. Anmerkung 1: Sie ist bei blichen Dimensionen in guter Nherung unabhng

33、ig vom Rohrdurchmesser. 3 Terms and definitions For the purposes of this guideline, the terms and definitions as per VDI 2067 Part 1 and the follow-ing terms and definitions apply: Electrical energy effort (W2) Annual electrical energy to be delivered for water circulation. Hydraulic energy demand (

34、W0) Mechanical work required for distribution in terms of the time integral over the annual heating hours. Annual heating hours (tH) Number of heating hours during one year. Note: The number is calculated together with the reference energy demand as per VDI 2067 Part 10. Annual mean of the relative

35、heating load (mean load, Q) Reference energy demand for a transfer device referred to standard heating load times annual hours. Note: The mean load of a transfer system is the mean value of the mean loads of all devices. Heat output per unit length (qD) in W/m Heat output of insulated pipes referred

36、 to their length, depending on the excess temperature. Note 1: Assuming common dimensions, it is, to a close ap-proximation, independent of the tube diameter. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EF88D9NormCD - Stand 2013-06 4 VDI 2067 Blatt 30 / Part 30 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher I

37、ngenieure e.V., Dsseldorf 2013 Anmerkung 2: Zu unterscheiden sind die Wrmeabgaben in beheizte (gegliedert in Anbindungsleitungen und den Rest) und unbeheizte Rume. Mittlere hydraulische Belastung der Verteilung (D,hydr) Verhltnis aus dem realen Wassermassenstrom zum Wassermassenstrom gem Auslegung.

38、Mittlere thermische Belastung der Verteilung (D) Von der Verteilung in der Jahresheizzeit zu d e-ckender Energieaufwand des bergabebereichs bezogen auf das Produkt aus der Summe der Norm-Heizlasten und der Jahresheizzeit. Mittlere bertemperatur der Verteilung (TD) Mittelwert aus den bertemper aturen

39、 im Vor-lauf und Rcklauf gegenber den zu beheizenden Rumen. Anmerkung: Identisch mit der bertemperatur der Raum-heizflchen. Rohrlnge (L) Lnge eines Leitungsabschnitts (Summe aus Lngen des Vor- und Rcklaufs im jeweiligen Bereich). Anmerkung: Unterschieden werden Leitungen im unbeheiz-ten Gebudebereic

40、h und Leitungen im beheizten Gebudebe-reich, Anbindungsleitungen sowie Strang- und Geschosslei-tungen. In aller Regel sind die Leitungen untergliedert in Teilstrecken. Spreizung () Differenz der bertemperaturen T1und T2. Thermischer Zusatzaufwand der Verteilung (QD) In der Verteilung anfallender Auf

41、wand, der zustz-lich von der Erzeugung aufzubringen ist (ein-schlielich der nutzbaren Wrmeabgaben in be-heizte Rume). bergabebereich Gesamtheit der vom betrachteten Verteilsystem versorgten bergabeeinrichtungen. bertemperatur (T) Differenz aus Vorlauf- oder Rcklauftemperatur und der Auslegungsinnent

42、emperatur. Anmerkung: Die Vorlaufbertemperatur T1ist im Ausle-gungsfall vorgegeben, die Rcklaufbertemperatur T2ist fr die real installierte Raumheizflche z. B. gem VDI 6030 Blatt 1 zu berechnen. Im Betriebsfall folgt T1der nutzerbe-stimmten Heizkurve und T2verndert sich mit der Belastung. Wasserstro

43、m der Verteilung (qm,D) Summe der Wasserstrme aller bergabeeinrichtun-gen des bergabebereichs (Gesamtwasserstrom). Note 2: A distinction must be made between heat output to heated rooms (subdivided into branch pipes and the rest) and to non-heated rooms. Mean hydraulic load of distribution (D,hydr)

44、Ratio of actual water mass flow rate over design water mass flow rate. Mean thermal load of distribution (D) Energy effort for the transfer system to be cov-ered by distribution during the annual heating hours referred to the total of standard heating loads times annual heating hours. Mean excess te

45、mperature of distribution (TD) Mean value of the excess temperatures in the supply and return pipes compared to the tempera-ture in rooms to be heated. Note: Identical with the excess temperature of the space-heating surfaces. Pipe length (L) Length of a pipe section (total of lengths of supply and

46、return pipes in the respective area). Note: A distinction is made between pipes in the non-heated building area and pipes in the heated building area, branch pipes as well as vertical pipes (across several floors) and horizontal pipes (at one floor level). As a rule, pipes are sub-divided in section

47、s. Spread () Difference between excess temperatures T1and T2. Additional thermal effort for distribution (QD) Additional effort arising in the distribution system, which must be covered by the generation system (including the useful heat output to heated rooms). Transfer system Total of all transfer

48、 devices supplied by the distri-bution system under consideration. Excess temperature (T) Difference between supply or return temperature and design indoor temperature. Note: The supply excess temperature T1is specified in the design case, the return excess temperature T2is to be calcu-lated for the

49、 space-heating surface actually installed, e. g. in accordance with VDI 6030 Part 1. In the operating case, T1follows the user-defined heating curve and T2varies with the load. Water flow rate of distribution (qm,D) Total of water flow rates of all transfer devices of the transfer system (total water flow rate). B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EF88D9NormCD - Stand 2013-06All rights reserved