VDI 3803 Blatt 5-2013 Air-conditioning system requirements - Heat recovery systems (VDI Ventilation Code of Practice).pdf

1、29VEREIN DEUTSCHERINGENIEURERaumlufttechnik, GerteanforderungenWrmerckgewinnungssysteme(VDI-Lftungsregeln)Air-conditioning, system requirementsHeat recovery systems(VDI Ventilation Code of Practice)VDI 3803Blatt 5 / Part 5Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI-Handbuch RaumlufttechnikVDI-Hand

2、buch Ressourcenmanagement in der UmwelttechnikVDI-RICHTLINIENZubeziehen durch /Available at BeuthVerlag GmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten /All rights reserved Verein Deutscher Ingenieuree.V.,Dsseldorf 2013Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenfor inte

3、rnal use not permittedDie deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.ICS 91.140.30 April 2013Formereditions: VDI2071:1997-12; 04/11Draft, in German onlyInhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich

4、. . . . . . . . . . . . . . 32 Normative Verweise . . . . . . . . . . . . . . 43 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Formelzeichen und Indizes . . . . . . . . . . 55 Kennzahlen der Wrmerckgewinnung . . . . 75.1 Leistungskennzahlen . . . . . . . . . . . . 75.2 Energiekennzahlen . .

5、. . . . . . . . . . . 105.3 Berechnungsverfahren fr Energiekennzahlen . . . . . . . . . . . . . 125.4 Leckage der Wrmerckgewinnung . . . . 136 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156.1 Bilanzgrenzen der Wrmerckgewinnung . 156.2 Vereinfachte Bilanzgrenzen . . . . . . . . . 166.3 Wrmerckg

6、ewinnungssysteme . . . . . . 186.4 Wrmerckgewinnung mit erweiterten Funktionen . . . . . . . . . . . 297 Abnahme, Leistungsmessung, energetische Inspektion . . . . . . . . . . . . 377.1 Abnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377.2 Leistungsmessung. . . . . . . . . . . . . . 377.3 Energetisches

7、Monitoring . . . . . . . . . . 387.4 Energetische Inspektion. . . . . . . . . . . 398 Wirtschaftlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . 408.1 Kapitalwert-Verfahren . . . . . . . . . . . 408.2 Amortisation . . . . . . . . . . . . . . . . 418.3 Interner Zinssatz . . . . . . . . . . . . . . 429 CO2-Bi

8、lanz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Normative references . . . . . . . . . . . . . 43 Terms and definitions . . . .

9、 . . . . . . . . . 54 Symbols and indices. . . . . . . . . . . . . . 55 Heat recovery characteristics . . . . . . . . . 65.1 Performance characteristics . . . . . . . . 75.2 Energy characteristics . . . . . . . . . . . 105.3 Calculation methods for the energy characteristics . . . . . . . . . . . .

10、115.4 Leakage in heat recovery . . . . . . . . . . 136 Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146.1 Balance boundaries of heat recovery . . . . 146.2 Simplified balance boundaries . . . . . . . 166.3 Heat recovery systems . . . . . . . . . . . 176.4 Heat recovery with additional function

11、s. . . . . . . . . . . . . 297 Commissioning, capacity measurement, energetic inspection . . . . . . . . . . . . . . 377.1 Commissioning . . . . . . . . . . . . . . . 377.2 Performance measurement . . . . . . . . . 377.3 Energetic monitoring . . . . . . . . . . . . 387.4 Energetic inspection . . . .

12、 . . . . . . . . 398 Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408.1 Net present value method. . . . . . . . . . 408.2 Amortisation . . . . . . . . . . . . . . . . 418.3 Internal rate of return . . . . . . . . . . . . 429 CO2 balance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Frhere Ausgaben: V

13、DI 2071:1997-12; 04.11Entwurf, deutsch The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation.VDI-Gesellschaft Bauen und Gebudetechnik (GBG)Fachbereich Technische GebudeausrstungB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB

14、7EF8AD9NormCD - Stand 2013-04Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 2 VDI 3803 Blatt 5 / Part 5Seite10 Planungskriterien . . . . . . . . . . . . . . . 4310.1 Auslegungsgrundlagen . . . . . . . . . 4310.2 Festlegung der Bilanzgrenze . . . . . . 4410.3 Vorschriften. .

15、 . . . . . . . . . . . . . 4410.4 Geometrie . . . . . . . . . . . . . . . 4410.5 Besondere Anforderungen . . . . . . . 4410.6 Mehrfachfunktionale Systeme . . . . . 4410.7 Feuchtebertragung . . . . . . . . . . 4410.8 Betrieb/Nutzung . . . . . . . . . . . . 4410.9 Konzeption . . . . . . . . . . . . .

16、. . 4510.10 Technische Daten. . . . . . . . . . . . 45Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, de

17、r elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig, sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi-richtlinien.de), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, di

18、e ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.EinleitungDie europische Richtlinie EPBD (Energy Perfor-mance of Buildings Directive) legt Energieeinspa-rungsziele fest, die in Deutschland durch die Energie-einsparverordnung (EnEV) umgesetzt werden. Die technisc

19、he Umsetzung geschieht dabei auf der Basis von Gesetzen, Verordnungen und Technischen Re-geln, in denen Art, Umfang und Ablauf der Berech-nungen definiert sind.Aus der EnEV geht dabei hervor, dass die Wrme-rckgewinnung in Raumlufttechnischen Anlagen mit einem Luftvolumenstrom von mehr als 4000 m3/h

20、Pflicht ist und keine Option. Werden RLT-Anlagen in Gebude eingebaut oder erneuert, mssen diese ge-m 15 EnEV mit einer Einrichtung zur Wrme-rckgewinnung ausgestattet sein, die mindestens der Klassifizierung H3 nach DIN EN 13 053 entspricht.Politische Entscheidungen fordern gem dem Kyoto-Protokoll ei

21、ne Verringerung der CO2-Konzentration Page10 Design criteria . . . . . . . . . . . . . . . . 4310.1 Basis for design . . . . . . . . . . . . 4310.2 Determination of the balance boundary 4410.3 Regulations. . . . . . . . . . . . . . . 4410.4 Geometry. . . . . . . . . . . . . . . . 4410.5 Special requ

22、irements. . . . . . . . . . 4410.6 Multifunctional systems . . . . . . . . 4410.7 Moisture transmission . . . . . . . . . 4410.8 Operation/use . . . . . . . . . . . . . 4410.9 Design . . . . . . . . . . . . . . . . . 4510.10 Technical data . . . . . . . . . . . . . 45Bibliography . . . . . . . . . .

23、 . . . . . . . . . . 47Preliminary noteThe content of this guideline has been developed in strict accordance with the requirements and recom-mendations of the guideline VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data proces

24、sing systems and translation, either of the full text or of extracts.The use of this guideline without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditions specified in the VDI Notices (www.vdi-richtlinien.de). We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to

25、this guideline.IntroductionThe European Energy Performance of Buildings Di-rective (EPBD) has set goals to save energy, which are now being implemented in Germany through the Energy Savings Ordinance (EnEV). It will be techni-cally implemented through a series of acts, ordi-nances and technical regu

26、lations, in which the type and scope of calculations required, as well as the pro-cedures to be used in carrying them out, are defined.In this conjunction, the EnEV determines that heat re-covery in air-conditioning systems with an air vol-ume flow of more than 4000 m3/h are obligatory and not optio

27、nal. According to 15 EnEV, all air-condi-tioning systems that are installed in a building or re-furbished must be equipped with a heat recovery sys-tem that at least corresponds to the classification H3 as determined in DIN EN 13 053.In keeping with the Kyoto Protocol, there is now a political will

28、to reduce the CO2 concentration in the B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EF8AD9NormCD - Stand 2013-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 VDI 3803 Blatt 5 / Part 5 3 in der Luft. Als Folge gilt in Deutschland das Gesetz zur Frderung Erneuerbarer Energien im Wrme

29、be-reich“ (EEWrmeG), worunter auch die Wrmerck-gewinnung fllt.Die Rckgewinnung von Wrme aus dem Fortluft-strom von Gebuden ist eine wichtige Manahme zur Senkung des Primrenergiebedarfs fr die Raumwr-mebereitstellung.Es ist energetisch sinnvoll, Abwrme mit hherem Temperaturniveau direkt zu nutzen. So

30、mit ist die Ab-wrmenutzung regenerativen Energiequellen energe-tisch zumindest gleichzustellen.Wrmerckgewinnungssysteme (WRG-Systeme) knnen sich Energiestrmen innerhalb des Gebudes bedienen, die nicht primr den Raumlufttechnischen Anlagen zugerechnet werden (Abwrmestrme von Maschinen, berschussklte

31、usw.).Aufgrund der projektspezifischen Randbedingungen sind nicht nur die Leistungskennzahlen (z. B. Tempe-raturnderungsgrad) entscheidend fr die Beurtei-lung eines WRG-Systems, sondern Energiekennzah-len, die ber einen reprsentativen Betriebszeitraum Nutzen und Aufwand im Rahmen einer Wirtschaft-li

32、chkeitsbetrachtung bilanzieren. Diese Richtlinie ersetzt VDI 2071 Wrmerckge-winnung in Raumlufttechnischen Anlagen“.Die Richtlinienreihe VDI 3803 gliedert sich wie folgt:VDI 3803 Raumlufttechnik, GerteanforderungenBlatt 1 Bauliche und technische Anforderungen zentrale Raumlufttechnische AnlagenBlatt

33、 2 Bauliche und technische Anforderungen dezentrale Raumlufttechnische Anlagen (zurzeit VDI 6035)Blatt 3 LuftbefeuchtungssystemeBlatt 4 LuftfiltersystemeBlatt 5 WrmerckgewinnungssystemeEine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/3803.1 A

34、nwendungsbereichDiese Richtlinie gilt fr Raumlufttechnische Anla-gen. In ihr werden Grundbegriffe und Definitionen der Wrmerckgewinnung festgelegt und die dazu erforderlichen Gerte, Systeme und Verfahren sowie deren Betrieb beschrieben. Hierzu liefert sie Ent-scheidungskriterien und Kennzahlen fr di

35、e Auswahl und Berechnung.air. As a consequence, the Act to Support Renewable Energy Sources in Heating (EEWrmeG), under which heat recovery falls, is now in force in Germany. Heat recovery from the extract airflow of buildings is an important measure for sinking the primary energy requirements for r

36、oom heating. It makes sense, in terms of energy use, to directly use waste heat with a higher temperature level. Thus, the use of waste heat can be equated, at least in terms of energy use, with renewable energy sources.Heat recovery systems (HRS) can make use of energy flows within a building that

37、are not primarily attrib-uted to air-conditioning systems (waste heat flows from machines, excess cooling, etc.). Due to specific conditions that affect any given project, it is not only the performance characteristics, (e. g. the temperature differential) that are decisive for the assessment of an

38、HRS, but also the energy per-formance indicators, which make it possible to calcu-late the balance of the costs and benefits over a repre-sentative operating period within the context of a cost-efficiency analysis.This guideline replaces VDI 2071 “Heat recovery in heating, ventilation and air condit

39、ioning plants”.The series of guidelines VDI 3803 structures as follows:VDI 3803 Air-conditioning, system requirementsPart 1 Structural and technical principles central ventilation and air-conditioning systemsPart 2 Structural and technical principles decentralized ventilation and air-conditio-ning s

40、ystem (at present VDI 6035)Part 3 Air moistening systemsPart 4 Air filter systemsPart 5 Heat recovery systems A catalogue of all available parts of this series of guidelines can be accessed on the internet at www.vdi.de/3803.1 ScopeThis guideline applies to air-conditioning systems. In this guidelin

41、e, basic terminology and definitions for heat recovery are established, and the required com-ponents, systems and procedures are described, along with their modes of operation. In this context, it also provides criteria and characteristics for making selec-tions as well as for performing calculation

42、s.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EF8AD9NormCD - Stand 2013-04Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 4 VDI 3803 Blatt 5 / Part 5Die Richtlinie ermglicht weiterhin Aussagen zur Eignung und Wirtschaftlichkeit sowie zur Reduktion des Energieaufwands und der CO2

43、-Emission.Es gelten die Anforderungen der VDI 6022 Blatt 1 und der VDI 3803 Blatt 1.2 Normative Verweise / Normative referencesDie folgenden zitierten Dokumente sind fr die An-wendung dieser Richtlinie erforderlich: / The following referenced documents are indispensa-ble for the application of this

44、guideline:Richtlinie 2010/31/EU des Europischen Parlaments und des Rates vom 19. Mai 2010 ber die Gesamt-energieeffizienz von Gebuden (Directive 2010/31/EU of the European Parliament and of the Council of 19 May 2010 on the energy performance of buildings)Gesetz zur Frderung Erneuerbarer Energien im

45、 Wrmebereich (Erneuerbare-Energien-Wrmege-setz EEWrmeG) Verordnung ber energiesparenden Wrmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebu-den (Energieeinsparverordnung EnEV)DIN EN 308:1997-06 Wrmeaustauscher; Prfver-fahren zur Bestimmung der Leistungskriterien von Luft-Luft- und Luft-Abgas-Wrme

46、rckgewin-nungsanlagen; Deutsche Fassung EN 308:1997 (Heat exchangers; Test procedures for establishing performance of air to air and flue gases heat reco-very devices; German version EN 308:1997)DIN EN 13 053:2012-02 Lftung von Gebuden; Zentrale raumlufttechnische Gerte; Leistungs-kenndaten fr Gerte

47、, Komponenten und Bauein-heiten; Deutsche Fassung EN 13 053:2006+A1: 2011 (Ventilation for buildings; Air handling units; Rating and performance for units, components and sections; German version EN 13 053:2006+A1: 2011)DIN EN 13 779:2007-09 Lftung von Nichtwohnge-buden; Allgemeine Grundlagen und An

48、forderun-gen fr Lftungs- und Klimaanlagen und Raum-khlsysteme; Deutsche Fassung EN 13 779: 2007 (Ventilation for non-residential buildings; Perform-ance requirements for ventilation and room-condi-tioning systems; German version EN 13 779: 2007)DIN EN 15 251:2012-12 Eingangsparameter fr das Raumklim

49、a zur Auslegung und Bewertung der Energieeffizienz von Gebuden; Raumluftqualitt, Temperatur, Licht und Akustik; Deutsche Fassung EN 15 251:2007 (Indoor environmental input pa-rameters for design and assessment of energy per-formance of buildings addressing indoor air qual-ity; thermal environment, lighting and acoustics; German version EN 15 251:2007)VDI 3803 Blatt 1:2010-02 Raumlufttechnik; Zen-trale Raumlufttechnische Anlag