Februar 2004
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DIN V 4701-12
ICS 91.140.10; 91.140.30; 91.140.65
Vornorm
Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen im Bestand – Teil 12: Wärmeerzeuger und Trinkwassererwärmung Energetic evaluation of heating and ventilation systems in existing buildings – Part 12: Heat generation and domestic hot water generation Economie d’énergie des besoins en chaleur en énergie – Partie 12: Chauffage, eau chaude
Gesamtumfang 23 Seiten
Normenausschuss Heiz- und Raumlufttechnik (NHRS) im DIN Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DIN
DIN V 4701-12:2004-02
Vornorm
Eine Vornorm ist das Ergebnis einer Normungsarbeit, das wegen bestimmter Vorbehalte zum Inhalt oder wegen des gegenüber einer Norm abweichenden Aufstellungsverfahrens vom DIN noch nicht als Norm herausgegeben wird. Zur vorliegenden Vornorm wurde kein Entwurf veröffentlicht. Erfahrungen mit dieser Norm sind erbeten an ¾
¾
2
vorzugsweise als Datei per E-Mail an
[email protected] in Form einer Tabelle. Die Vorlage dieser Tabelle kann im Internet unter http://www.din.de/stellungnahme abgerufen werden. oder in Papierform an den Normenausschuss Heiz- und Raumlufttechnik (NHRS) im DIN Deutsches Institut für Normung e. V., 10772 Berlin (Hausanschrift: Burggrafenstraße 6, 10787 Berlin).
Vornorm
DIN V 4701-12:2004-02
Inhalt Seite
Vorwort ............................................................................................................................................................... 4 Einleitung............................................................................................................................................................ 4 1
Anwendungsbereich............................................................................................................................. 5
2
Normative Verweisungen..................................................................................................................... 5
3 3.1 3.2
Begriffe und Symbole........................................................................................................................... 5 Begriffe .................................................................................................................................................. 5 Symbole und Einheiten ........................................................................................................................ 9
4
Rechenverfahren zur Ermittlung des Energiebedarfs von Heizungs-, Trinkwassererwärmungs- und Lüftungsanlagen ............................................................................ 10
5
Ermittlung von Kenngrößen für Heizungs-, Lüftungs- und Trinkwarmwasseranlagen Grundlagen und Randbedingungen............................................................................................ 11 Speicherung des erwärmten Trinkwassers qTW,s ............................................................................. 13 Indirekt beheizte Trinkwasserspeicher ............................................................................................ 13 Elektrisch beheizte Trinkwasserspeicher ........................................................................................ 14 Gasbeheizte Trinkwasserspeicher.................................................................................................... 14 Bestimmung des Aufwands für die Wärmeerzeugung: Trinkwasser eTW,g .................................... 14 Brennstoffgespeiste Systeme (Kessel) ............................................................................................ 14 Gasbeheizte Trinkwasserspeicher.................................................................................................... 18 Elektro-Heizungs-Wärmepumpen mit Warmwasserbereitung....................................................... 18 Fern- und Nahwärme .......................................................................................................................... 18 Elektrodurchlauferhitzer .................................................................................................................... 18 Kenngrößen für Heizungsanlagen zur Deckung des Heizwärmebedarfs Qh ................................ 19 Erzeugung der Wärme........................................................................................................................ 19 Bestimmung des Aufwands für die Wärmeerzeugung: Heizung eH,g ............................................. 19
5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.3 5.3.1 5.3.2
3
DIN V 4701-12:2004-02
Vornorm
Vorwort DIN V 4701-10 enthält ein Verfahren zur energetischen Bewertung von neuzeitlichen heiz- und raumlufttechnischen Anlagen, die zur Deckung eines nach DIN V 4108-6 berechneten Heizewärmebedarfs in neu zu errichtende Gebäude eingebaut werden sollen. Für bestehende Gebäude und vorhandene Anlagen sind die in DIN V 4701-10 festgelegten Randbedingungen und Anlagenkennzahlen jedoch nicht geeignet. Mit der vorliegenden DIN V 4701-12 werden Kennzahlen zur energetischen Bewertung von Anlagen im Bestand bereitgestellt, die in einer Gesamtenergiebilanz eines bestehenden Gebäudes und der entsprechenden Anlagentechnik verwendet werden können. Die DIN V 4701-12 befasst sich mit der Bewertung vorhandener heiztechnischer Anlagen in bestehenden Gebäuden für den Bereich Wärmeerzeugung und Trinkwassererwärmung. DIN V 4701-12 ermöglicht durch die Bewertungen der Wärmeerzeugung im Gebäudebestand, einen entscheidenden Beitrag zur Energieeinsparung bei Modernisierung der heiztechnischen Anlagen aufzuzeigen. Modernisierungen in diesen Teilsegmenten der heiztechnischen Anlagen sind im Regelfall unter Kosten-/ Nutzengesichtspunkten wirtschaftlich sinnvoll. Dabei entsteht gleichzeitig durch den großen Bestand solcher Anlagenteile bei allen Gebäudearten ein entscheidender Beitrag zur Verminderung der Emissionen. Die grundsätzlichen Berechnungsalgorithmen zur energetischen Bewertung der Anlagentechnik sind DIN V 4701-10 zu entnehmen. Sofern hiervon abgewichen werden muss, ist das nachstehend erklärt. Die Kennwerte für alte Produkte der Wärmeerzeugung und Wassererwärmung sind in dem Abschnitt 5 dieser Norm wiedergegeben. Hierbei handelt es sich um Angaben für die in den jeweiligen Zeiträumen der Errichtung üblichen technischen Ausführungen der Systeme. Dabei sind die Kennwerte für Geräte, die vor dem Jahr 1994 eingebaut wurden, in diesem Normblatt enthalten, während die Kennwerte der Geräte nach 1994 aus der DIN V 4701-10 entnommen werden können. In diesem Zusammenhang wird aber auf die geänderten Randbedingungen des vorliegenden Normblattes verwiesen, die bei den Berechnungen zu berücksichtigen sind.
Einleitung Diese Norm gibt gerätespezifische Werte an, die helfen, Geräte im Bestand mit heute auf dem Markt befindlichen Geräten zu vergleichen. Auf Grund der noch fehlenden Beschreibungen zu den Themen Wärmeübergabe und Wärmeverteilung kann die Wärmeerzeuger-Aufwandszahl und damit auch der Jahres-Energiebedarf nicht ermittelt werden. Die Ermittlung der Aufwandszahlen erfolgt nach den Beschreibungen von DIN V 4701-10 mit den angegebenen Produktkennwerten. Die Randbedingungen sind abhängig vom Gebäude und können hier nicht festgelegt werden. Gegenüber der DIN V 4701-10 wird durch die Angabe der Produktwerte älterer Wärmeerzeuger der technische Fortschritt zu den heutigen Produkten deutlich. Zusätzlich wurde auch der mögliche Brennertausch, der bei der Optimierung alter Kessel eingesetzt wurde, quantifiziert. Die Solartechnik und die Lüftungstechnik wurden nicht berücksichtigt. Wärmeerzeuger und Warmwasserbereiter werden bis ins Jahr 1994 berücksichtigt, da davon ausgegangen wird, dass die Geräte nach 1994 überwiegend dem heutigen Stand der Technik entsprechen und in DIN V 4701-10 dargestellt sind. Es wird darauf hingewiesen, dass in dieser Vornorm ausschließlich die Kennwertermittlung für die Wärmeerzeuger und Warmwasserbereiter erfolgt. Kennwerte für Übergabe und Verteilung sind aus anderen Publikationen zu entnehmen. 4
Vornorm 1
DIN V 4701-12:2004-02
Anwendungsbereich
Diese Norm gilt für Wärmeerzeuger und Trinkwassererwärmung im Bestand und für Gebäude, die mit normalen Innentemperaturen im Sinne der Energieeinsparverordnung betrieben werden. Dies sind nach der dort gegebenen Definition solche Gebäude, die nach ihrem Verwendungszweck auf eine Innentemperatur von 19 °C oder mehr (räumliches und zeitliches Mittel) und jährlich mehr als vier Monate beheizt werden. Wesentliche Untergruppe dazu sind die Wohngebäude; das sind solche Gebäude, die ganz oder deutlich überwiegend zum Wohnen genutzt werden. Das Verfahren dieser Norm soll der Bestimmung des Energiebedarfs der vorhandenen Anlage dienen, nicht jedoch der Vorausberechnung des Energieverbrauchs. Für die Bestimmung des Energiebedarfs sind Werte für die Bereiche Übergabe und Verteilung erforderlich, die jedoch an anderer Stelle veröffentlicht werden. Bei einer geplanten Modernisierung kann der Nutzen einzelner Anlagenteile mit Größen aus der DIN V 470110 verglichen werden, sofern die Randbedingungen entsprechend abgestimmt wurden.
2
Normative Verweisungen
Diese Vornorm enthält durch datierte oder undatierte Verweisungen Festlegungen aus anderen Publikationen. Diese normativen Verweisungen sind an den jeweiligen Stellen im Text zitiert, und die Publikationen sind nachstehend aufgeführt. Bei datierten Verweisungen gehören spätere Änderungen oder Überarbeitungen dieser Publikationen nur zu dieser Vornorm, falls sie durch Änderung oder Überarbeitung eingearbeitet sind. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe der in Bezug genommenen Publikation (einschließlich Änderungen). DIN EN 255, Wärmepumpen Anschlussfertige Wärmepumpen mit elektrisch angetriebenen Verdichtern zum Heizen oder zum Heizen und Kühlen Begriffe. DIN EN 832, Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden Berechnung des Heizenergiebedarfs Wohngebäude. DIN V 4108-6, Wärmeschutz im Hochbau Teil 6: Berechnung des Jahresheizwärmebedarfs von Gebäuden. DIN V 4701-10, Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen Teil 10: Heizung, Trinkwassererwärmung, Lüftung. 92/42/EWG, Richtlinie 92/42/EWG des Rates vom 21. Mai 1992 über die Wirkungsgrade von mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen beschickten neuen Warmwasserheizkesseln.
3 3.1
Begriffe und Symbole Begriffe
Für die Anwendung dieser Vornorm gelten die folgenden Begriffe. 3.1.1 Heizwärmebedarf, Jahres-Heizwärmebedarf Qh Wärme, die den beheizten Räumen zugeführt werden muss, um die innere Solltemperatur der beheizten Räume einzuhalten ANMERKUNG Dies entspricht dem Heizwärmebedarf nach DIN V 4108-6, 3.1.4, soweit dieser nicht mit einem auf Grund von Wärmerückgewinnung abgeminderten Lüftungswärmebedarf bestimmt wird. Soweit bei den Berechnungen nach DIN EN 832 oder DIN V 4108-6 eine Wärmerückgewinnung berücksichtigt wird, entspricht der Heizwärmebedarf nach der vorliegenden Vornorm der Summe aus dem Jahres-Heizwärmebedarf nach DIN V 4108-6 und QWR nach DIN V 4108-6, Gleichung 49. Der Jahres-Heizwärmebedarf ist der Heizwärmebedarf für den Zeitraum eines Jahres.
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DIN V 4701-12:2004-02
Vornorm
3.1.2 Heizenergiebedarf QH Energie, die dem Heizsystem zugeführt werden muss, um den Heizwärmebedarf decken zu können (siehe DIN EN 832, 3.1.15). 3.1.3 Trinkwasser-Wärmebedarf Qtw Nutzwärme, die zur Erwärmung der gezapften Menge des Trinkwassers zugeführt werden muss 3.1.4 Trinkwasser-Energiebedarf QTW Energie, die dem Trinkwarmwassersystem zugeführt werden muss, um den Trinkwasser-Wärmebedarf decken zu können 3.1.5 Nutzenergiebedarf Energie, die vom Heizsystem unter normierten Bedingungen abgegeben werden muss, um den Heizwärmebedarf und den Trinkwasser-Wärmebedarf decken zu können. 3.1.6 Wärmeenergie WE Energie, die unmittelbar zur Deckung des Heizwärmebedarfs bzw. der Trinkwassererwärmung eingesetzt wird ANMERKUNG
Diese Energieart kann z. B. Öl, Gas, Holz oder Strom sein.
3.1.7 Hilfsenergie HE Energie (Strom), die nicht zur unmittelbaren Deckung des Heizwärmebedarfs bzw. der Trinkwassererwärmung eingesetzt wird ANMERKUNG Zum Beispiel Energie für den Antrieb von Systemkomponenten Umwälzpumpen, Regelung, usw. sowie Energie für die Rohrbegleitheizung bei der Trinkwassererwärmung).
3.1.8 Aufwandszahl e Verhältnis von Aufwand zu erwünschtem Nutzen (Bedarf) bei einem Energiesystem 3.1.9 Deckungsanteil =
dimensionsloser Energieanteil (0-1), den ein System zur Deckung des Jahresheizwärmebedarfs bzw. Trinkwasser-Wärmebedarf eines Gebäudes oder Bereichs beiträgt. 3.1.10 Nutzfläche AN nach Energieeinsparverordnung festgelegt als AN = 0,32 × Ve
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Vornorm
DIN V 4701-12:2004-02
3.1.11 Übergabe Prozessbereich in der Anlagentechnik, bei dem Energie z. B. in den Raum übergeben wird unter Einhaltung der festgelegten Anforderungen (insbesondere Komfort) 3.1.12 Verteilung Prozessbereich der Anlagentechnik, in dem die benötigte Energiemenge von der Erzeugung zum Wärmeübergabesystem transportiert wird 3.1.13 Speicherung Prozessbereich der Anlagentechnik, in dem in einem Medium enthaltene Wärme gespeichert wird ANMERKUNG Bei Heizkreisen ist dies der Pufferspeicher (z. B. bei Wärmepumpenanlagen), bei der Trinkwassererwärmung der Warmwasserspeicher.
3.1.14 Erzeugung Prozessbereich in der Anlagentechnik, in dem die Energiemenge bereitgestellt wird, die vom Gesamtsystem benötigt wird 3.1.15 zentrale Heizungsanlage Heizungssystem, bei dem die Wärme in einem Gerät erzeugt wird und über Verteilleitungen an mehrere Räume eines Gebäudes transportiert wird, als Wärmeträgermedium dient Wasser oder Luft 3.1.16 zentrale Trinkwassererwärmungsanlage Heizungssystem, bei dem die Wärme in einem Gerät erzeugt wird und über Verteilleitungen an mehrere Räume eines Gebäudes transportiert wird, als Wärmeträgermedium dient jedoch nur Wasser 3.1.17 dezentrale Heizungsanlage Heizungssystem, bei dem die Wärme in einem Gerät erzeugt und an den gleichen Raum übergeben wird, als Wärmeträgermedium dient Wasser oder Luft 3.1.18 wohnungszentrale Trinkwassererwärmungsanlage Trinkwassererwärmungssystem, bei dem die Wärme für das Trinkwarmwasser in einem Gerät innerhalb der Wohnung erzeugt wird und über Verteilleitungen an mehrere Räume innerhalb einer Wohnung transportiert wird, als Wärmeträgermedium dient Wasser ANMERKUNG Die Verteilleitungen sind in der Regel kürzer als bei zentralen Anlagen zur Trinkwassererwärmung und sind ohne Zirkulation ausgeführt.
3.1.19 dezentrale Trinkwassererwärmungsanlage System, bei dem die Wärme zur Trinkwassererwärmung in einem Gerät erzeugt und im gleichen Raum übergeben wird ANMERKUNG Als dezentrale Trinkwassererwärmungsanlage gilt auch die Versorgung von zwei Räumen durch ein Gerät über eine gemeinsame Installationswand.
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DIN V 4701-12:2004-02
Vornorm
3.1.20 Jahresarbeitszahl AN
Verhältnis der im Jahr abgegebenen Nutzwärme bezogen auf die eingesetzte elektrische Energie für den Antrieb des Verdichters und der Hilfsantriebe 3.1.21 Nennleistungswirkungsgrad D100%
Verhältnis zwischen der im Dauerbetrieb an das Kesselwasser abgegebenen Wärme und dem Produkt aus dem unteren Heizwert (bei konstantem Druck) des Brennstoffs mal der je Zeiteinheit verbrauchten Brennstoffmenge, nach Richtlinie 92/42/EWG auch bei denjenigen Heizkesseln die (z. B. auf Grund ihres Baualters) nicht unter den Geltungsbereich dieser Richtlinie fallen 3.1.22 Teillastwirkungsgrad D30%
Verhältnis zwischen der im Teillastbetrieb an das Kesselwasser abgegebenen Wärme und dem Produkt aus dem unteren Heizwert (bei konstantem Druck) des Brennstoffs mal der je Zeiteinheit verbrauchten Brennstoffmenge, nach Richtlinie 92/42/EWG auch bei denjenigen Heizkesseln die (z. B. auf Grund ihres Baualters) nicht unter den Geltungsbereich dieser Richtlinie fallen; bei den Brennwertkesseln werden in Abweichung der Richtlinie 92/42/EWG die Randbedingungen für Ölbrennwertkessel den Gasbrennwertkesseln gleich gesetzt 3.1.23 Strahlungsverlust qSt Stahlungsverlust (Abstrahlung und Konvektion), der Teil der Wärmeleistung ist, der vom Wärmeerzeuger bei Nennleistung an die Umgebung abgegeben wird. Er wird bezogen auf die eingestellte Feuerungs-Wärmeleistung 3.1.24 Abgasverlust qa Abgasverlust, der Teil der Feuerungs-Wärmeleistung ist, der mit den Abgasen den Abgasstutzen verlässt; er wird bezogen auf die eingestellte Feuerungs-Wärmeleistung und auf die Verbrennungsluft-Temperatur 3.1.25 Bereitschaftswärmeverlust qB,70°C Bereitschaftswärmeverlust, der Teil der Wärmeleistung ist, der erforderlich ist, um einen Heizkessel bzw. Wassererwärmer ohne Abgabe einer Wärmeleistung auf einer bestimmten Temperatur zu halten; er wird bezogen auf die eingestellte Feuerungs-Wärmeleistung bzw. auf 24 h
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DIN V 4701-12:2004-02
Vornorm 3.2
Symbole und Einheiten Tabelle 3-1a Symbole und Einheiten
Symbol
Bezeichnung
Einheit
Bemerkung
m2
A
Fläche
a
Deckungsanteil
Q
Energie
q
ohne Index oder Index WE = Wärmeenergie, flächenbezogene EnerkWh/(m2a) giemenge pro Jahr mit Index HE = Hilfsenergie
Q
Wärmestrom
kW
J
Temperatur
°C
Temperaturdifferenz
K
Volumen
m3
DJ
V
0 bis 1
kWh/a
Energiemenge je Jahr
Ve = Gebäudevolumen: von der wärmeübertragenden Umfassungsfläche des Gebäudes umschlossenes Volumen, Systemgrenze Außenmaße nach DIN EN ISO 13789 AN = 0,32 × Ve
AN
m2
Nutzfläche
Die Nutzfläche wird im Interesse der Vergleichbarkeit mit DIN V 4701-10 im Formelwerk als Parameter für die Gebäudegröße verwendet. Dies gilt auch für Nicht-Wohngebäude, bei denen die öffentlich-rechtlichen Nachweise im Ergebnis ausschließlich auf das beheizte Gebäudevolumen Ve abstellen.
Tabelle 3-1b Indices Index
Bedeutung
Index
Bedeutung
A
Anlage
m
mittlere, mittlerer
B
Brennstoff
N
Nutz...
g
Erzeugung (generation)
s
Speicher
h
Raumheizung...(Wärmebedarf)
m
mittlere, mittlerer
H
Raumheizung...(Energiebedarf)
N
Nutz...
HE
Hilfsenergie
tw
Trinkwarmwasser... (Wärmebedarf)
HP
Heizperiode
TW
Trinkwarmwasser...(Energiebedarf)
i,j
Allgemeiner Zählindex
WE
Wärmeenergie (auch ohne Index)
Systematik der Indizierung: Die Indizierung der Kennwerte der Anlagentechnik wird nach der folgenden Systematik durchgeführt. Die Varianten der Anlagensysteme, Verfahrensschritte und Energiearten sind hierin ebenfalls aufgeführt.
9
DIN V 4701-12:2004-02
Vornorm
qH,d,HE,E E = Endenergie P = Primärenergie HE = Hilfsenergie WE (oder ohne Index) = Wärmeenergie ce d s g
= Übergabe = Verteilung = Speicher = Erzeugung
H = Heizung L = Lüftung TW = Trinkwarmwasser
Wärmeenergie
h h,H h,L h,TW
= Jahres-Heizwärmebedarf = Beitrag der Heizung am qh = Beitrag der Lüftung am qh = Beitrag der Trinkwassererwärmung am qh
tw
= Trinkwasser-Wärmebedarf
Wärmebedarf
Tabelle 3-1c Abweichende Symbolbezeichnungen zwischen DIN 4701-10 und DIN V 4108-6 DIN V 4701-10/12
DIN V 4108-6
tw
w
Trinkwasserwärmebedarf
TW
W
Trinkwasserenergiebedarf
WRG
WR
4
Bedeutung
Wärmerückgewinnung
Rechenverfahren zur Ermittlung des Energiebedarfs von Heizungs-, Trinkwassererwärmungs- und Lüftungsanlagen
Die Rechenverfahren entsprechen denen der DIN V 4701-10 und werden an dieser Stelle nicht noch einmal dargestellt. Die Randbedingungen sind in Abhängigkeit des Gebäudes nach bekannten Regeln der Technik festzulegen. Für die weiteren Berechnungen sind Werte für die folgenden Größen erforderlich:
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DIN V 4701-12:2004-02
Vornorm Tabelle 4.2-1 Größen für die Randbedingungen Bezeichnung
Größe
Einheit
Mittlere Gebäudeinnentemperatur
Ji,m
°C
Heizgrenztemperatur
JHG
°C
tHP
d
FGt a
kKh/a
AN
m2
Dauer der Heizperiode Gradtagzahlfaktor Nutzfläche a
FGt = 86,4 [kKh/a] ist derjenige Wert, der sich aus DIN V 4108-6, Tabelle D.1 (66 []), aus einer Heizgradtagzahl von 3 600 Kd/a ohne Heizunterbrechung ergibt. Im Interesse der Einheitlichkeit werden Kennwerte nach dieser Norm mit einer Heizperiodendauer von 275 Tagen pro Jahr (entspricht FGt = 86,4 kKh/a) gerechnet.
5
Ermittlung von Kenngrößen für Heizungs-, Lüftungs- und Trinkwarmwasseranlagen Grundlagen und Randbedingungen
Die Werte des flächenbezogenen Wärme- und Hilfsenergiebedarfs, die Aufwandszahlen und Deckungsanteile der Wärmeerzeuger sowie die flächenbezogenen Wärmegewinne durch Lüftungsanlagen lassen sich anhand der in DIN V 4701-10 beschriebenen Verfahren allgemein bestimmen. Die dort beschriebenen Verfahren erlauben insbesondere die Berücksichtigung von gerätespezifischen Kenngrößen. Allgemeingültige Randbedingungen Im Folgenden werden die Randbedingungen, auf die allgemein in den nachfolgenden Abschnitten zurückgegriffen wird, in den Tabellen 5-1 bis 5-2 festgelegt. Diese Randbedingungen gelten für alle Rechnungen, soweit dies nicht explizit anders gekennzeichnet ist. Weitere Randbedingungen finden sich in den jeweiligen Abschnitten. Die Randbedingungen, die zur Ermittlung der Werte führen, sind ebenfalls aufgeführt. Diese gelten für Gebäude mit Nutzflächen AN = 100 bis 10 000 m2. Sie dürfen auch für andere Nutzflächen verwendet werden; wobei bei kleineren Nutzflächen die Anlagentechnik detailliert zu berechnen ist. Die geräte- und anlagenspezifischen Randbedingungen wurden aus bekannter Technik abgeleitet. Die Ermittlung der durchschnittlichen Heizkreis- und Wärmeerzeugertemperaturen erfolgt in Abhängigkeit der DIN V 4108-6 bzw. DIN 4701-2 oder DIN EN 12831 Bbl 1 (dabei ist Gt in Kd/a, ttHP in d/a, Ju,min und JHG in °C und einer mittleren Raumtemperatur Ji,m = 19 °C für das jeweils zu berechnende Gebäude zu bestimmen). Für die vorliegenden Berechnungen wurde beispielhaft eine Heizperiodendauer von 275 d/a und eine Heizgrenztemperatur von 15 °C eingesetzt, da sie für den überwiegenden Teil der Bestandsgebäude zutreffen. Die minimale Temperatur des Heizkreises (JRL,min = JVL,min = Ju = 20 °C) entspricht der NormInnentemperatur Ji,Norm = 20 °C. Die durchschnittliche Umgebungstemperatur während der Heizperiode beträgt: Ju,m
= Ji,m Gt / tHP
(5-1)
mit einer mittleren Heizkreisbelastung nach der Außentemperatur während der Heizperiode: jHP
= (Ji,Norm Ju,m) / (Ji,Norm Ju,min)
(5-2)
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DIN V 4701-12:2004-02
Vornorm
Die mittlere Rücklauftemperatur des Heizkreises berechnet sich nach: JRL,m
= jHP1/n × (JRL,max JRL,min) + JRL,min
(5-3)
Die mittlere Vorlauftemperatur des Heizkreises wird nach Gleichung (5-4) berechnet: JVL,m
= jHP1/n × (JVL,max JVL,min) + JVL,min
(5-4)
Mit der mittleren Vor- und Rücklauftemperatur eines Heizkreises ergibt sich die mittlere Heizkreistemperatur nach: JHK,m
= 0,5 × (JVL,m + JRL,m)
(5-5)
Anhand der mittleren Heizkreistemperaturen lassen sich die für die Wirkungsgradbestimmung von Wärmeerzeugern relevanten mittleren Kessel-Temperaturen ableiten. Für Kessel die nicht gleitend betrieben werden können (Konstanttemperatur-Kessel1), Umstell-/Wechselbrand- und Feststoffkessel) beträgt die mittlere Kesseltemperatur 70 °C. Bei gleitend betriebenen Niedertemperaturkesseln ist die mittlere Heizkreistemperatur maßgeblich, für Brennwertkessel entspricht die Temperatur zur Bestimmung des Kesselwirkungsgrades die der mittleren Rücklauftemperatur. Die mittlere Temperatur zur Bestimmung der Arbeitszahl von Wärmepumpen mit konstanter Heizleistung entspricht der mittleren Rücklauftemperatur zuzüglich der max. Spreizung zwischen Vor- und Rücklauftemperatur des Heizkreises. Leistungsgeregelte Wärmepumpen werden mit der mittleren Vorlauftemperatur berechnet. Andere Heizkreistemperaturen sind nach Gleichungen (5.1) bis (5.5) zu berechnen. Tabelle 5-1 Mittlere Temperaturen zur Berechnung von Wärmeerzeugern und Heizkreisen für JHG = 15 °C (mit hydraulischem Abgleich) (Werte gerundet) Aktuelle Auslegungstemperaturen des Heizkreises 90 °C/70 °C Radiatoren
70 °C/55 °C Radiatoren
55 °C/45 °C Radiatoren
35 °C/28 °C Fußbodenheizung
52 °C
43 °C
36 °C
25 °C
70 °C
70 °C
70 °C
70 °C
Niedertemperatur-Kessel
43 °C
36 °C
25 °C
Brennwert-Kessel
39 °C
33 °C
24 °C
Wärmepumpe, konstant
43 °C
31 °C
Wärmepumpe, leistungsgeregelt
39 °C
27 °C
Heizkreis Wärme-Erzeuger
Konstanttemperatur-Kessel
a
In der Energieeinsparverordnung und anderen Regelwerken wird dieser Typ auch "Standardheizkessel" genannt.
Hinweis zur Tabelle: Die oben genannten Temperaturen sind mit den Gleichungen 5-1 bis 5-5 berechnet und auf ganze Zahlen gerundet. Eine genauere Berechnung insbesondere, wenn abweichende Randbedingungen gegenüber Tabelle 5-2 bekannt sind anhand der Gleichungen 5-1 bis 5-5 ist möglich. Anlagebedingt können auch andere/höhere Temperaturen vorliegen und sollten in der Rechnung nach anerkannten Regeln der Technik berücksichtigt werden. Bei abweichenden Auslegungstemperaturen des Heizkreises sind die Gleichungen 5-1 bis 5-5 anzuwenden; vereinfachend kann der nächsthöhere Wert für die Auslegungstemperatur des Heizkreises gewählt werden.
1)
12
In der Energieeinsparverordnung und anderen Regelwerken wird dieser Typ auch Standardheizkessel genannt.
DIN V 4701-12:2004-02
Vornorm Tabelle 5-2 Allgemein gewählte Randbedingungen Kenngröße
Zeichen
Einheit
Dauer der Heizperiode a
tHP
d/a
275
Bereitstellungsdauer für Trinkwarmwasser
tTW
d/a
350
Mittlere Umgebungstemperatur innerhalb der thermischen Hülle
Ju,m
°C
20
Mittlere Umgebungstemperatur (ganzjähriges Mittel) außerhalb der thermischen Hülle, Keller, Dach
Ju,m
°C
13
Mittlere Umgebungstemperatur (nur Heizperiode) außerhalb der thermischen Hülle, Dach
Ju,m
°C
7
Wärmeverlustfaktor für Speicher und Wärmeerzeuger außerhalb der thermischen Hülle
fa
1
Wärmeverlustfaktor für Speicher und Wärmeerzeuger innerhalb der thermischen Hülle
fa
0,15
FGt
kKh/a
3 600 nach DIN V 4108-6
JHG
°C
15
Ju,min
°C
12
Gradtagzahlfaktor Heizgrenztemperatur Norm-Außentemperatur a
Wert
Bei der Kennwertermittlung nach diesem Normblatt wird mit einer Heizperiodendauer von 275 Tagen je Jahr (entspricht FGt = 86,4 kKh/a) gerechnet werden.
5.1
Speicherung des erwärmten Trinkwassers qTW,s
5.1.1
Indirekt beheizte Trinkwasserspeicher
Wenn der Bereitschafts-Wärmeverlust qB,S des Speichers (nach DIN 4753-8) nicht bekannt ist, so kann zur Berechnung der Speicherwärmeverluste vereinfachend der Bereitschaftswärmeverlust qB,S nach folgenden Gleichungen ermittelt werden: Vor 1978
qB,S = 0,4 + 0,27 ´ V 0,5
19781986
qB,S = 0,4 + 0,23 ´ V 0,4
19861994
qB,S = 0,4 + 0,21 ´ V 0,4
mit V
Speicher-Nenninhalt bis 1 000 l, in [l]
Wird ein Speicher-Nenninhalt über 1 000 l erforderlich, so ist der Speicher aus mehreren Speichern zusammenzusetzen. Dabei ist davon auszugehen, dass es zum einen mindestens einen Speicher mit Vmax gibt und zum anderen genau einen Speicher, der das restliche Volumen aufweist. In diesem Fall sind die Wärmeverluste der einzelnen Speicher zu addieren. Wenn die Pumpenleistung zur Speicherladung nicht bekannt ist, kann sie vereinfachend angelehnt an die Gleichung (5.1.3-7) aus DIN V 4701-10 bestimmt werden. Da der Speicherinhalt eines Bestandsspeichers vorliegt wird von seinem Volumen ausgegangen. Weiterhin ist davon auszugehen, dass die Pumpe zeitgleich mit dem Wärmeerzeuger in Betrieb ist. 13
DIN V 4701-12:2004-02
Vornorm
PPumpe = 44 + 0,004 5 ´ V 1,43
[W]
mit: PPumpe Nennleistungsaufnahme der Pumpe, in [W] Speicher-Nenninhalt, in [l]
V
Die Laufzeit der Pumpe beträgt: Vor 1978
tP= 180 + 1,2 ´ V 0,97
19781986
tP= 180 + 1,2 ´ V 0,88
19861994
tP= 180 + 1,2 ´ V 0,77
5.1.2
Elektrisch beheizte Trinkwasserspeicher
Vor 1989
qB,S = 1,4 ´ (0,29 + 0,019 ´ V 0,8)
19891994
qB,S = 1,25 ´ (0,29 + 0,019 ´ V 0,8)
5.1.3
Gasbeheizte Trinkwasserspeicher
Für einen Wasserinhalt von 100 bis 400 Liter Vor 1985
qB,S = 1,4 ´ (2,0 + 0,033 ´ V 1,1)
19851994
qB,S = 2,0 + 0,033 ´ V 1,1
5.2
Bestimmung des Aufwands für die Wärmeerzeugung: Trinkwasser eTW,g
5.2.1
Brennstoffgespeiste Systeme (Kessel)
Wenn die in DIN 4701-10 unter 5.1.4.2.1 genannten Größen auf Grund fehlender Anlagenbewertung nicht bekannt sind, kann der Aufwand für die Wärmeerzeuger vereinfacht mit den folgenden Randbedingungen und Näherungen bestimmt werden: Umstell-/Wechselbrandkessel und Feststoffkessel sind wie Standardkessel zu rechnen. 5.2.1.1
Nennleistungswirkungsgrad D100%
Nennleistungswirkungsgrad D100% in [] in Abhängigkeit von der Kessel-Nennwärmeleistungen Qn in [kW] bei einer Prüftemperatur von 70 °C: Dabei kann unter Beibehaltung obiger Randbedingungen vereinfacht auch der Kesselwirkungsgrad = 100 qA qSt genommen werden, wobei qA der am vorhandenen Wärmeerzeuger ermittelte Abgasverlust ist.
DK
Umstell-/Wechselbrandkessel vor 1978
D100%
= (77 + 2,0 ´ log (Qn))/100
19781987
D100%
= (79 + 2,0 ´ log (Qn))/100
vor 1978
D100%
= (78 + 2,0 ´ log (Qn))/100
19781994
D100%
= (80 + 2,0 ´ log (Qn))/100
Feststoffkessel
14
Vornorm
DIN V 4701-12:2004-02
Standard-Heizkessel Gas-Spezial-Heizkessel vor 1978
D100%
= (79,5 + 2,0 ´ log (Qn))/100
19781994
D100%
= (82,5 + 2,0 ´ log (Qn))/100
vor 1978
D100%
= (80 + 2,0 ´ log (Qn))/100
19781986
D100%
= (82 + 2,0 ´ log (Qn))/100
19871994
D100%
= (84 + 2,0 ´ log (Qn))/100
Gebläsekessel (Öl/Gas)
Brennertausch Wurde bei einem alten Kessel der Brenner modernisiert (ausgetauscht), so können gegenüber den oben angegebenen Werten für D100% bessere Werte genommen werden. Gebläsekessel vor 1978
D100%
= (82,5 + 2,0 ´ log (Qn))/100
19781986
D100%
= (84 + 2,0 ´ log (Qn))/100
19871994
D100%
= (84 + 2,0 ´ log (Qn))/100
Niedertemperatur-Kessel Gas-Spezial-Heizkessel 19781994
D100%
= (85,5 + 1,5 ´ log (Qn))/100
Umlaufwasserheizer 11 kW, 18 kW und 24 kW vor 1987
D100%
= 86 %
19871992
D100%
= 88 %
vor 1987
D100%
= (84 + 1,5 ´ log (Qn))/100
19871994
D100%
= (86 + 1,5 ´ log (Qn))/100
Gebläsekessel (Öl/Gas)
Brennertausch Wurde bei einem alten Kessel der Brenner modernisiert (ausgetauscht), so können gegenüber den oben angegebenen Werten für D100% bessere Werte genommen werden. Gebläsekessel vor 1987
D100%
= (86 + 1,5 ´ log (Qn))/100
19871994
D100%
= (86 + 1,5 ´ log (Qn))/100
Brennwert-Kessel (Öl/Gas) vor 1987
D100%
= (89 + 1,0 ´ log (Qn))/100
19871994
D100%
= (91 + 1,0 ´ log (Qn))/100
15
DIN V 4701-12:2004-02
5.2.1.2
Vornorm
Kessel-Nennwärmeleistung Qn
Wenn keine konkreten Anlagendaten vorliegen, kann die Kessel-Nennwärmeleistung Qn in [kW] in Abhängigkeit von der Gebäude-Nutzfläche AN in [m2] angenommen werden: vor 1978
Qn = 3,5 ´ A N0,5
19781986
Qn = 2,2 ´ A N0,55
19871994
Qn = 1,2 ´ A N0,6
5.2.1.3
Strahlungsverlust qSt
Der Strahlungsverlust qSt des Kessels in [] in Abhängigkeit von der Kessel-Nennwärmeleistung Qn in [kW]: Umstell-/Wechselbrandkessel vor 1978
qSt = (13,5 ´ (Qn)0,3)/100
19781987
qSt = (11,5 ´ (Qn)0,3)/100
Feststoffkessel vor 1978
qSt =(13 ´ (Qn)0,3)/100
19781994
qSt =(11 ´ (Qn)0,3)/100
Standard-Heizkessel Gas-Spezial-Heizkessel vor 1978
qSt = (12 ´ (Qn)0,35)/100
19781994
qSt = (9 ´ (Qn)0,45)/100
Gebläsekessel (Öl/Gas) vor 1978
qSt = (12 ´ (Qn)0,4)/100
19781994
qSt = (9 ´ (Qn)0,37)/100
Niedertemperatur-Kessel Gas-Spezial-Heizkessel 19871994
qSt = (9 ´ (Qn)0,45)/100
Umlaufwasserheizer 11 kW, 18 kW und 24 kW vor 1992
qSt = (9 ´ (Qn)0,6)/100
Gebläsekessel (Öl/Gas) 19781994
qSt = (7 ´ (Qn)0,4)/100
Brennwert-Kessel (Öl/Gas) 19781994
16
qSt = (5,5 ´ (Qn)0,4)/100
DIN V 4701-12:2004-02
Vornorm 5.2.1.4
Bereitschaftswärmeverlust qB,70°C
Der Bereitschaftswärmeverlust qB,70°C des Kessels in [] in Abhängigkeit von der Kessel-Nennwärmeleistung Qn in [kW]: Umstell-/Wechselbrandkessel vor 1987
qB,70°C = (12,5 ´ (Qn)0,28)/100
Feststoffkessel vor 1978
qB,70°C = (12,5 ´ (Qn)0,28)/100
19781994
qB,70°C = (10,5 ´ (Qn)0,28)/100
Standard-Heizkessel Gas-Spezial-Heizkessel vor 1978
qB,70°C = (8 ´ (Qn)0,27)/100
19781994
qB,70°C = (7 ´ (Qn)0,30)/100
Gebläsekessel (Öl/Gas) vor 1978
qB,70°C = (9 ´ (Qn)0,28)/100
19781994
qB,70°C = (7,5 ´ (Qn)0,31)/100
Niedertemperatur-Kessel Gas-Spezial-Heizkessel vor 1994
qB,70°C = (6 ´ (Qn)0,32)/100
Umlaufwasserheizer (Kombikessel) 11, 18 und 24 kW vor 1994
qB,70°C = 0,022
Gebläsekessel (Öl/Gas) vor 1994
qB,70°C = (7 ´ (Qn)0,37)/100
Brennwert-Kessel (Öl/Gas) vor 1994 5.2.1.5
qB,70°C = (7 ´ (Qn)0,37)/100
Elektrische Leistungsaufnahme PHE
Elektrische Leistungsaufnahme PHE in [W] des Kessels (unabhängig vom Kesseltyp) in Abhängigkeit von der Nenn-Wärmeleistung Qn in [kW]: Umstell-/Wechselbrandkessel
PHE = 45 ´ Q n0,48
[W]
Feststoffkessel
PHE = 0
[W]
Gas-Spezial-Heizkessel
PHE = 0,148 ´ Qn + 40
[W]
Gebläsekessel (Öl/Gas)
PHE = 45 ´ Q n0,48
[W]
Standard-Heizkessel
17
DIN V 4701-12:2004-02
Vornorm
Niedertemperatur-Kessel Gas-Spezial-Heizkessel
PHE = 0,148 ´ Qn + 40
[W]
Umlaufwasserheizer
PHE = 45 ´ Q n0,48
[W]
Gebläsekessel (Öl/Gas)
PHE = 45 ´ Q n0,48
[W]
Brennwert-Kessel (Öl/Gas)
PHE = 45 ´ Q n0,48
[W]
5.2.2
Gasbeheizte Trinkwasserspeicher
Bei einem Trinkwarmwasserspeicher, der direkt mit Gas beheizt wird, werden die Speicherverluste wie in DIN V 4701-10, 5.1.3-3 beschrieben, ermittelt. Die Erzeuger-Aufwandszahl eTW,g ist der Kehrwert des Erzeugerwirkungsgrades. Der Erzeugerwirkungsgrad kann aus DIN 4701-10 übernommen werden, da keine wesentlichen technischen Änderungen erfolgt sind: DTW,g
= 82 %
Der Hilfsenergiebedarf qTW,g,HE kann vereinfachend zu 0 gesetzt werden. 5.2.3
Elektro-Heizungs-Wärmepumpen mit Warmwasserbereitung
Für die Warmwasserbereitung mit einer Heizungswärmepumpe sind für Grundwasser- und Erdreich-Wärmepumpen die Werte aus der Tabelle 5.2-1, betriebsweise monovalent mit Heizwassertemperatur 50 °C/40 °C zu verwenden. Für Luft-Wasser-Wärmepumpen ist ein AN = 2,9, eTW,g = 0,34 zu berücksichtigen. Kellerluft-Trinkwasser-Wärmepumpen: vor 1979
AN
= 3,2
eTW,g = 0,31
19791994
AN
= 3,4
eTW,g = 0,29
5.2.4
Fern- und Nahwärme
Die Wärmeübergabestationen sind mit einer Aufwandszahl eTW,g von 1,14 zu berücksichtigen. 5.2.5
Elektrodurchlauferhitzer
Die Erzeuger-Aufwandszahl eTW,g beträgt für diese Systeme vor 1980
eTW,g = 1,01
19801994
eTW,g = 1,0
Die Hilfsenergie eTW,g,HE ist 0.
18
DIN V 4701-12:2004-02
Vornorm 5.3
Kenngrößen für Heizungsanlagen zur Deckung des Heizwärmebedarfs Qh
5.3.1
Erzeugung der Wärme
5.3.1.1
Deckungsanteil der Wärmeerzeugung =H,g
Wenn die Beheizung eines Gebäudes bzw. eines Heizstrangs mittels mehrerer Wärmeerzeuger erfolgt, müssen die Deckungsanteile =H,g,i der einzelnen Wärmeerzeuger bestimmt werden. Sie sind nach den anerkannten Regeln der Technik festzulegen. 5.3.1.2
Mehrkesselanlagen
Die folgenden Nummern der Gleichungen, Anhang und Kapitel beziehen sich auf die DIN V 4701-10. Wenn die Wärmeerzeugung mit zwei Kesseln, bestehend aus einem Führungskessel (Betrieb während der gesamten Heizperiode zur Deckung der Grundlast) und einem Folgekessel (Betrieb als Spitzenlastkessel, wenn die Leistung des Führungskessels zur Beheizung nicht ausreicht), erfolgt, so wird der Deckungsanteil des Führungskessels nach 5.3.4.1.2 bivalent-paralleler Betrieb berechnet und der des Folgekessels nach Gleichung 5.3.4-2. Die Bestimmung der Erzeuger-Aufwandszahlen beider Kessel erfolgt nach 5.3.4.2.1, wobei für die Folgekessel abweichend zu den genannten Zusammenhängen in Gleichung 5.3.4.2-7 die Heizperiodenlänge tHP mit dem Deckungsanteil =H,g des Folgekessels zu multiplizieren ist. Decken zwei Kessel die Heizwärmeversorgung immer zeitgleich (Parallelbetrieb), so bestimmen sich die Deckungsanteile der Kessel abweichend von Gleichung 5.3.4-1 anhand ihres jeweiligen Leistungsanteils (Leistung eines Kessels bezogen auf die gesamt installierte Kesselleistung, analog zu Gleichung 5.3.4.3). Die Bestimmung der Erzeuger-Aufwandszahlen beider Kessel erfolgt nach 5.3.4.2.1. Der Hilfsenergiebedarf wird nach Gleichung 5.3.4.2-9 zwar korrekt bestimmt, allerdings wird er im Zusammenhang mit Gleichung 4.2-19 durch die Multiplikation mit dem Deckungsanteil =H,g zu gering bewertet (aufgrund des zeitgleichen Betriebs beider Kessel während der Heizperiode). Deshalb muss in diesem Fall in Gl. 5.3.4.2-9 die Heizperiodenlänge tHP durch den Deckungsanteil =H,g des jeweiligen Kessels dividiert werden. Werden mehr als zwei Kessel eingesetzt, so sind die oben genannten Zusammenhänge sinngemäß zu erweitern und die Deckungsanteile aus Planungs- oder Simulationsrechnungen zu entnehmen. Bei mehr als drei Kesseln sind die Berechnungsblätter nach Anhang A sinngemäß um weitere Wärmeerzeuger zu erweitern. 5.3.2
Bestimmung des Aufwands für die Wärmeerzeugung: Heizung eH,g
5.3.2.1
Brennstoffgespeiste Systeme (Kessel)
Umstell-/Wechselbrandkessel und Feststoffkessel sind wie Standardkessel zu rechnen. 5.3.2.1.1
Teillast-Wirkungsgrad D30%
Wenn keine konkreten Daten vorliegen, wird der 30%-Teillast-Wirkungsgrad den Kessel-Nennwärmeleistungen Qn in [kW] bestimmt durch:
D30%
in [] in Abhängigkeit von
Umstell-/Wechselbrandkessel vor 1978
D30%
= (70 + 3,0 ´ log (Qn))/100
19781987
D30%
= (74 + 3,0 ´ log (Qn))/100
19
DIN V 4701-12:2004-02
Vornorm
Feststoffkessel vor 1978
D30%
= (72 + 3,0 ´ log (Qn))/100
19781994
D30%
= (75 + 3,0 ´ log (Qn))/100
vor 1978
D30%
= (76 + 3,0 ´ log (Qn))/100
19781994
D30%
= (78 + 3,0 ´ log (Qn))/100
vor 1978
D30%
= (75 + 3,0 ´ log (Qn))/100
19781986
D30%
= (77,5 + 3,0 ´ log (Qn))/100
19871994
D30%
= (80 + 3,0 ´ log (Qn))/100
Standard-Heizkessel Gas-Spezial-Heizkessel
Gebläsekessel (Öl/Gas)
Brennertausch Wurde bei einem alten Kessel der Brenner modernisiert (ausgetauscht), so können gegenüber den oben angegebenen Werten für D30% bessere Werte genommen werden. Gebläsekessel vor 1978
D30%
= (78 + 3,0 ´ log (Qn))/100
19781986
D30%
= (80 + 3,0 ´ log (Qn))/100
19871994
D30%
= (80 + 3,0 ´ log (Qn))/100
Niedertemperatur-Kessel Gas-Spezial-Heizkessel 19871994
D30%
= (86+ 1,5 ´ log (Qn))/100
Umlaufwasserheizer 11 kW, 18 kW und 24 kW vor 1992
D30%
= 84 %
vor 1987
D30%
= (82 + 1,5 ´ log (Qn))/100
19871994
D30%
= (86 + 1,5 ´ log (Qn))/100
Gebläsekessel (Öl/Gas)
Brennertausch Wurde bei einem alten Kessel der Brenner modernisiert (ausgetauscht), so können gegenüber den oben angegebenen Werten für D30% bessere Werte genommen werden. Gebläsekessel
20
vor 1987
D30%
= (85+ 1,5 ´ log (Qn))/100
19871994
D30%
= (86 + 1,5 ´ log (Qn))/100
DIN V 4701-12:2004-02
Vornorm Brennwert-Kessel (Öl/Gas) Brennstoff Gas vor 1987
D30%
= (95 + 1,0 ´ log (Qn))/100
19871994
D30%
= (97,5 + 1,0 ´ log (Qn))/100
vor 1987
D30%
= (95 + 1,0 ´ log (Qn))/105
19871994
D30%
= (97,5 + 1,0 ´ log (Qn))/105
Brennstoff Öl
5.3.2.1.2
Bereitschaftswärmeverlust qB,70°C
Es sind die Werte aus 5.2.1.4 einzusetzen. 5.3.2.1.3
Elektrische Leistungsaufnahme PHE
Elektrische Leistungsaufnahme PHE in [W] des Kessels (unabhängig vom Kesseltyp und inkl. einer eventuell vorhandenen, dauerhaft in den Kessel integrierten Umwälzpumpe, wie z. B. bei Wandgeräten) in Abhängigkeit von der Nenn-Wärmeleistung Qn in [kW]: Umstell-/Wechselbrandkessel
PHE = 15 ´ Q n0,48
[W]
Feststoffkessel
PHE = 0
[W]
Gas-Spezial-Heizkessel
PHE = 0,148 ´ Qn + 40
[W]
Gebläsekessel (Öl/Gas)
PHE = 15 ´ Q n0,48
[W]
Gas-Spezial-Heizkessel
PHE = 148 ´ Qn + 40
[W]
Umlaufwasserheizer
PHE = 15 ´ Q n0,48
[W]
Gebläsekessel (Öl/Gas)
PHE = 15 ´ Q n0,48
[W]
Brennwert-Kessel (Öl/Gas)
PHE = 15 ´ Q n0,48
[W]
Standard-Heizkessel
Niedertemperatur-Kessel
5.3.2.2
Dezentrale brennstoffgespeiste Systeme
Bei den dezentralen brennstoffgespeisten Systemen werden die Aufwendungen für Übergabe, Verteilung und Erzeugung in einer Aufwandszahl zusammengefasst. Gasraumheizer Schornsteingebundene Geräte vor 1985
ece = 1,40
19851994
ece = 1,34
21
DIN V 4701-12:2004-02
Vornorm
Außenwand-Geräte vor 1985
ece = 1,47
19851994
ece = 1,40
Einzelöfen Ölbefeuerter Einzelofen mit Verdampfungsbrenner vor 1985
ece = 1,40
19851994
ece = 1,34
Kachelofen vor 1994
ece = 1,55
Kohlebefeuerter eiserner Ofen vor 1994
ece = 1,60
Elektrisch betriebene Heizungswärmepumpen
5.3.2.3
Die Wärmeerzeugungs-Aufwandszahl einer Wärmepumpe berechnet sich anhand der Jahresarbeitszahl nach den Gleichungen der DIN V 4701-10 unter 5.3.4.2.3. Im Folgenden wird die Bestimmung der Jahresarbeitszahl AN/Jahresaufwandszahl eTW,g für Wärmepumpen für verschiedene Wärmequellen aufgezeigt. Tabelle 5.3-2 Arbeitszahl, Aufwandszahl und Hilfsenergie für Heizungs-Wärmepumpen bei verschiedenen Betriebsweisen vor 1979 Betriebsweise
monovalent
HeizwasserEinsatztemperatur temperatur °C °C 50/40 45/40
Grundwasser
Luft
Erdreich
Luft
A
eg
A
eg
A
eg
A
eg
A
eg
A
eg
3,4 3,6
0,29 0,28
3,0 3,2
0,33 0,31
2,4 2,6
0,42 0,38
3,8 4,0
0,26 0,25
3,1 3,3
0,32 0,30
2,4 2,6
0,42 0,38
2 +6
3,4 3,6
0,29 0,28
2,9 3,1
0,34 0,32
2,7 3,2
0,37 0,31
3,7 3,9
0,27 0,26
3,0 3,2
0,33 0,31
2,7 3,2
0,37 0,31
45/40
6 +6
3,9 4,2
0,26 0,24
3,4 3,6
0,29 0,28
3,2 3,7
0,31 0,27
4,3 4,7
0,23 0,21
3,5 3,7
0,29 0,27
3,2 3,7
0,31 0,27
60/50
6 +6
3,2 3,5
0,31 0,29
2,7 3,0
0,37 0,33
2,5 2,9
0,40 0,34
3,5 3,8
0,29 0,26
2,8 3,1
0,36 0,32
2,5 2,9
0,40 0,34
45/40
6 +6
3,9 4,2
0,26 0,24
3,3 3,5
0,30 0,29
3,0 3,3
0,33 0,30
4,3 4,7
0,23 0,21
3,4 3,6
0,29 0,28
3,0 3,3
0,33 0,30
parallel
Hilfsenergie für monovalente Betriebsweise a
22
Erdreich
60/50 alternativ
a
Grundwasser
von 1979 bis 1994
3,2 ´ AN0,1 1,9 ´ AN0,1
0
3,2 ´ AN0,1 1,9 ´ AN0,1
Hilfsenergie bei alternativer und paralleler Betriebsweise nach DIN V 4701-10 (5.3.4.2-9)
0
DIN V 4701-12:2004-02
Vornorm
Verwendet wurden Daten von geprüften Wärmepumpen nach EN 255 der Wärmepumpengeneration ab 1992. Bei Luft-Wasser-Wärmepumpen ist eine Heizgrenztemperatur von 15 °C berücksichtigt (Bei der DIN V 470110 ist eine Heizgrenztemperatur von 10 °C hinterlegt.) Die Hilfsenergie von Heizungs-Wärmepumpen bei verschiedenen Betriebsweisen wird aus Tabelle 5.3-2 entnommen. Zur Berechnung einer Luft-Wasser-Wärmepumpe muss kein Hilfsenergiebedarf zum Antrieb des Außenluftventilators berücksichtigt werden, da dieser schon bei der Messung nach EN 255 berücksichtigt wird. Tabelle 5.3-3 Korrekturfaktoren F für Luft-Wasser-Wärmepumpen bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen (Heizgrenztemperatur JHG = 15 °C) J
Außenluftansaugung ohne Vorerwärmung Heizkreisauslegungstemperatur/max. Vorlauftemperatur
F F F
40 °C
45 °C
50 °C
55 °C
7
0,062
0,059
0,055
0,051
2
0,734
0,701
0,668
0,635
10
0,242
0,233
0,225
0,217
J
J
J
Die Korrekturfaktoren F 7, F 2 und F 10 berücksichtigen die Anpassung der tatsächlichen Heizkreistemperaturen an die Temperaturen bei den Messungen nach EN 255 und gelten für den mittleren Standort in Deutschland. Die Werte hängen von der Auslegungstemperatur des Heizkreises und von der Art der Außenluftansaugung ab und sind in Tabelle 5.3-3 tabelliert. J
5.3.2.4 5.3.2.4.1
J
J
Elektrisch beheizte Wärmeerzeuger Dezentrale elektrisch beheizte Wärmeerzeuger
Bei den dezentralen elektrischen Systemen werden die Aufwendungen für Übergabe, Verteilung und Erzeugung in einer Aufwandszahl zusammengefasst. Elektro-Speicherheizung, dezentral
Aufwandszahl 1,12
Direktheizgerät
Aufwandszahl 1,02
5.3.2.4.2
Zentrale elektrisch beheizte Wärmeerzeuger
Bei der Erzeugung der Wärme ist mit einer Aufwandszahl eH,g von 1,02 und bei der Speicherung mit 1,08 zu rechnen. 5.3.2.5
Fern- und Nahwärme
Die Wärmeübergabestationen sind mit einer Aufwandszahl eH,g von 1,02 zu berücksichtigen.
23
