Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey Yapı • Bina ve bölge ısı yükü – DIN EN 12831’e göre ısı.

... konulu sunumlar: "Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey Yapı • Bina ve bölge ısı yükü – DIN EN 12831’e göre ısı."— Sunum transkripti:

1 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey Yapı • Bina ve bölge ısı yükü – DIN EN 12831’e göre ısı yükü • Termal bina simülasyonları • Çift kaynaklı (bivalent) sistemler – Yıllık eğri • Bölge ısıtma gridleri TBE Birleştirme / Bina fiziği

2 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey • Tarihçe – 2003 Agustostan bu yana Avrupa Standartı – DIN 4701-bölüm 1-3’ e göre, gerekli ısı hesaplamarını yerine koyar – 2004’ün sonundan beri uyulması zorunlu • Yapı – DIN En 12831 • Standart ısı yükünü hesaplamak için bir iskelet yapısı olması amaçlanmıştır • Avrupa –geniş düzenli – Kaynak sayfa 1 ( Ulusal kaynak) • Ulusal veri girişi ve parametreler yerine "varsayılan değerler" içerir DIN EN 12831’e göre Isı Yüklemesi Integration in TBE / Building physics: Heat load

3 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey DIN EN 12831’e göre Isı Yüklemesi Integration in TBE / Building physics: Heat load • Tüm binalarda geçerli standart durumlar olarak : – kısıtlı bir tavan yüksekliği (en fazla beş metre) ile, – Durağan durumlarda normal koşullar altında ısıtılırlar gerçeğinin tartışmalı olması – Bu tür yapıların örnekleri: konut bina, ofis ve yönetim binaları, okul, kütüphane, hastane, sanatoryum, cezaevi, otel siteleri ve restoranlar için binalar, mağazalar, iş ve endüstriyel amaçlı binalar. • Ayrıca, aşağıdaki özel durumların değerlendirilmesinde bilgi yer almaktadır : – Büyük boşluk yüksekliğine sahip salonlar – Hava sıcaklığının ve orta radyasyon sıcaklığının önemli ölçüde farklı olduğu binalar.

4 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey Standart ısı kaybının hesaplanması – Standart-iletim-ısı kaybı H T • Opak yapı elemanından kaynaklanan kayıplar: – Dışa doğru – Isıtılmayan odalar yoluyla – Zemin üzerinden – Isıtılan odalar yoluyla H T = U * A * düzeltme faktörü • U – ısı transferi sabiti • A – Alan • Düzeltme faktörü – Isı geçiş faktörü f c – Dış hava kontağı e – Sıcaklık azaltan faktör b u (örnek: Isıtılmamış odalar) – Düzeltme faktörü f g1, f g2 ve G W (zemin) DIN EN 12831’e göre Isı Yüklemesi Integration in TBE / Building physics: Heat load

5 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey • Standart infiltrasyon ısı kaybının hesaplanması H V H V = 0,34 * max (V inf, V min ) – Hava hacminin infiltrasyonu V inf • V inf,i = 2 ·V i · n 50 · e i · ε i • V i - Oda hacmi • n 50 - hava değişim oranı (50 paskal basınç faklılığında) • e i - Eleme katsayısı(rüzgar) • ε i – yükseklik düzeltme fakörü – Minimum-hava hacmi V min • V min,i = V i · n min • V i - Oda hacmi • n min – minimum hava değişim oranı DIN EN 12831’e göre Isı Yüklemesi Integration in TBE / Building physics: Heat load Oda çeşitleri:n min [h -1 ] Oturma odası (Standart durum)0.5 Mutfak ≤ 20 m³1.0 Mutfak > 20 m³0.5 WC yada Pencereli Lavabo1.5 Ofis1,0 konferans odası, sınıf2.0 Farklı odalar için minimum hava değişim oranı (gerekli hijyenik minimum hava hacmi)

6 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey DIN EN 12831’e göre Isı Yüklemesi Integration in TBE / Building physics: Heat load • Standart ısı kayıplarından ısı yükü hesaplama H T, V ve standart oda sıcaklığı θ int ile dış ortam sıcaklığı arasındaki fark θ e Ф T, V = H T, V * (θ int – θ e ) Toplam Isı Yüklemesi:Ф HL = ΣФ T + ΣФ V • Daha fazla bilgi: – Kesilen ısıtma (gece kesilmesi) – Havalandırma – Isı kazanımı

7 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey Bina simülasyonları, binalar için optimum enerji verimliliği kavramlarını oluşturmak, değerlendirmek ve entegre planlamayı desteklemek için kullanılırlar. Termal bina simülasyonları, ısıtma, soğutma, havalandırma ve aydınlatmaya dayalı bina içindeki algılanan konforu ve binanın termal davranışını sağlarlar. • Termal bina simulasyonlarının performansı – Gerçek meteorolojik veriler ile ısı ve soğutma yüklerinin hesaplanması – Isı ihtiyacı ve soğutma gereksinimi hesaplanması ve onların zamansal dağılımları – Çift kaynaklı santrallerin simulasyonu – Termal konfor Değerlendirilmesi – Sermaye ve işletme maliyetleri azaltmak için çeşitli binaların hizmet bileşenlerinin araştırılması Termal bina simülasyonları Integration in TBE / Building physics: Thermal building simulation 7

8 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey – Termal bina simülasyonları, zaman alıcı ve nispeten yüksek fiyalıdırlar – Genel hesaplama yöntemleri ile Karşılaştırılması – Simülasyon ve tahmin arasındaki karşılaştırma Termal bina simülasyonları Integration in TBE / Building physics: Thermal building simulation 8 MetodIsı yükü Soğutma yükü Isı talebi Soğutma gereksinimi Isıtma ve soğutma talebinin dağılımı İki değerli dağılım Termal bina simülasyonu ++++++ DIN EN 12831’e göre ısı yüklemesi +----- VDI 2067’e göre soğutma yüklemesi -+---- EnEV 2009 -- Sadece uygun - - Yıllık eğri -----+

9 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey Dış mekan sıcaklık ve ısı talebi ve standart ısı talebi denklemi Q norm ile maksimum ısı talebi arasında yaklaşık doğrusal bir ilişki dikkate alınarak ısı talebinin yıllık eğrisi, dış sıcaklığın yıllık eğrisinden hesaplanabilir. Bağlantılı standart dış ortam sıcaklığının standart ölçü talebi t norm mevcut düzenleme standartlarından bilinebilir yada hava hizmetlerinden elde edilebilir. Dış ortam sıcaklığı ve ısıtma talebi arasında doğrusal ilişki grafiksel olarak temsil edilmek zorundadır. Yıllık yük süresi eğrisi Integration in TBE / Building physics: Annual load duration curve 9

10 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey Yıllık bir eğri oluşturmak için değerlerin bilinen çifti (standart dış hava sıcaklığı / standart ısıtma gereksinimleri) ve ısıtma sınırı sıcaklığı 15°C için T HGR ayarlanır,öyleki yer ısıtma gerekli olmaz. Bu fonksiyonel bağımlılık ve yukarıda belirtilen sıcaklık dağılımları ile ilgili yıllık süresi eğrisi her dış sıcaklığa ısı talep değeri atayarak, oluşturulabilir. Essen (Almanya) şehri için, yıllık ortalama sıcaklık dağılımı sonuçları aşagıda gösterilmiştir. Yıllık yük süresi eğrisi Integration in TBE / Building physics: Annual load duration curve 10

11 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey • Standart dış sıcaklık yardımı ile aşağıdaki yıllık yük süresi eğrisi oluşturulur. • Deutlich erkennbar ist die ausgeprägte Spitzenlast und die Grundlast. Der Jahresverbrauch entspricht der Fläche unter der Dauerlinie. Charakteristisch für Wohnsiedlungen ist der annähernd konstante Warmwasserbedarf und der außentemperaturabhängige Raumwärmebedarf. Typische Vollbenutzungsstunden der Anschlusswerte betragen 1500 h/a bzw. 1700 h/a (mit Brauchwasser). Yıllık yük süresi eğrisi Integration in TBE / Building physics: Annual load duration curve 11

12 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey • Çift kaynaklı – Çift kaynaklı işletimlerde, iki farklı ısı kaynağı mevcuttur.(örn: elektrik ve petrol). Isı pompası düşük dış sıcaklıklarda toplam ısı ihtiyacını karşılayamadığı zaman, ikinci bir ısı kaynağı ile desteklenecektir. İki kaynaklı modeller aşağıda açıklanmıştır: Yıllık yük süresi eğrisi Integration in TBE / Building physics: Annual load duration curve • Çift kaynaklı- Paralel – İki kaynaklı paralel sistemlerde ısı pompası ve diğer ısı kaynakları tanımlanmış belirli bir dış ortam sıcaklığı aynı anda faaliyet gösteriyor. (örn: +3°C). Bu mod eğer gerekli akış sıcaklığı ısı talebine oranla çok yüksek ise seçilir. Özellikle eski binalarda, bu işletim varyantı kullanılmaktadır. Daha ötesinde mevcut ısı jeneratörleri sıklıkla kullanılır.

13 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey • Çift kaynaklı-alternatif – Yüksek akış ve dönüş sıcaklıkları gerekli olduğunda yada ısı kaynağından ısı akımı belli bir dereceye kadar sadece kadar yeterli olduğunda çift kaynaklı-alternatif sistem seçilir. Isı pompası veya ikinci bir ısı kaynağı çalışır. Yıllık yük süresi eğrisi Integration in TBE / Building physics: Annual load duration curve

14 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey • Gereklilikler – teknik • Su Isıtma Sistemi, merkez ısıtma, merkez sıcak su eklentisi, konvektör sıvı birlikte t max > 100°C – organizasyon • Alıcıların bakım şartlarını kabul etmesi gerekir. Alıcılar kendi sıcak üreticilerinden feragat için hazır olmalıdır Bölge ısıtma gridleri Integration in TBE / Building physics: District heating grid 14 • Avantajlar – Isı üretimi ile yüksek derecede verimlilik – Enerji kaynağı seçimi ile yüksek derecede çeşitlilik (biokütle, karbon, petrol, vs.) – Sıcaklık bağlama çiftleri için potansiyel. – Yakıt depolama ve yakıt temini yokluğu • Dezavantajlar – Isı transferi için daha yüksek çaba (şebekede ısı kaybı) – Daha yüksek yatırım maliyeti, kısmen anapara maliyeti – Sıcaklık seviyesinden dolayı düşük sıcaklık ısısının karmaşık uygulaması (ısı pompaları, güneş ısısı, vs.)

15 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey • Stratejik ön hazırlıklar – Birleşik binaların sayısının artması ile birlikte bölge ısıtma gridlerinin ekonomileri artar. – Toplum, fuel-oil, kömür, gas kullanma olasılığını kalkınma planı ile ekarte etmelidir. – Kullanmak için mecburi bağlantı ve gereklilikler  planlama güvenirlik proje geliştirici Bölge ısıtma gridleri Integration in TBE / Building physics: District heating grid 15

16 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey İşlevine göre bölümlenmesi • Ana dağıtım / iletim hattı – Asıl görevi büyük mesafelerde ısı taşıyıcı yapmak olan hatlar – Bölge ısıtma gridlerindeki yarıçapı en geniş olan hatlar – Ekonomi ve güvenliğin yüksek standartları • Alt dağıtım – Belirli bir alan içinde enerji taşıyıcılığı dağıtımını yapan hatlar – Genellikle boru hattı sisteminin en uzun parçası olan dağıtım hatları – Tasarım, durum, ısı talebi ve müşterilerin satın alma davranışları önemli rol oynadığında • Bina bağlantısı – Temin edilecek nesneye bağlantı olarak sunulan, düşük basınç kayıpları ve sınırlı akış oranları için tasarlanan hatlar Bölge ısıtma gridleri Integration in TBE / Building physics: District heating grid 16

17 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey • Isı dağılımı gridlerinin temel yapısı ana olarak şunlardan etkilenir: – Şehir planlama durumu (cadde ve yolların yönlendirilmesi, binaların mekansal ayarları) – Sistem ölçüsü • Isı dağılımı sistemleri aşağıdaki şekildeki gibi gösterilebilir: Bölge ısıtma gridleri Integration in TBE / Building physics: District heating grid 17

18 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey Standart boru yönlendirmesi • Her müşteri ana hatta ayrı ayrı bağlanır Bölge ısıtma gridleri Integration in TBE / Building physics: District heating grid 18 Quelle: Rehau, Rauthermex Produktkatalog • Avantaj : – Büyük bir esneklik – Sonrasında kolay bağlantı • Dezavantaj: – Yüksek yoğunluklu alanlarda Pek çok kol ve parça sebebiyle yüksek yatırım maliyeti

19 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey Ev- ev boru yönlendirmesi • Evler gruplandırılır • Sadece bir ev direk olarak dağıtım hattına bağlanır Bölge ısıtma gridleri Integration in TBE / Building physics: District heating grid 19 Quelle: Fraunhofer UMSICHT, Leitfaden Nahwärme • Avantajlar: – Ana hat için birkaç kol – Düşük maliyet • Dezavantaj : – Boru hattı özel arazi ve binalar için yapılandırılacağından lisans yada “irtifak hakları” alınmalı

20 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey Bağlamalı boru yönlerdirmesi • Avantaj: – Yer altı boru bağlantıları ve kollarından muafiyet • Dezavantaj: – Bağlantının çok zor uzatılması Bölge ısıtma gridleri Integration in TBE / Building physics: District heating grid 20 Quelle: Rehau, Rauthermex Produktkatalog

21 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey • Bir bölge ısıtma sistemindeki maksimum termal enerji talebi, onun ısı müşterilerinin bireysel nominal güç toplamından daha düşüktür. Bu etki eşzamanlılık olarak bilinir ve bireysel müşterilerin ısı talebinin temporal yayılmasından oluşur. Boru şebekesinin doğru tasarımı ve küçük-orta ölçülü bölge ısıtma sistemlerinin bölge ısıtma işletmeleri için önemli bir parametre olan eş zamanlılık faktörü tarafından tanımlanır. Bölge ısıtma gridleri Integration in TBE / Building physics: District heating grid 21

22 Member of Consortium This project is co-financed by the European Union and the Republic of Turkey Bölge ısıtma gridleri Integration in TBE / Building physics: District heating grid 22

23 Member of Consortium

24

25

26 Tipik ev ısıtma sistemi