VDI 6012 Blatt 1 2-2016 Integration of distributed and renewables-based energy systems in buildings - Fundamentals - System selection.pdf

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1、ICS 27.010, 27.190, 91.040.01 VDI-RICHTLINIEN Januar 2016 January 2016 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Regenerative und dezentrale Energiesysteme fr Gebude Grundlagen Systemauswahl Integration of distributed and renewables-based energy systems in buildings Fundamentals System selection VDI 6012 Blatt 1.

2、2 / Part 1.2 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI-Gesellschaft Bauen und Gebudetechnik (GBG) Fac

3、hbereich Technische Gebudeausrstung VDI-Handbuch Elektrotechnik und Gebudeautomation VDI-Handbuch Wrme-/Heiztechnik Vervielfltigungauch fr innerbetrieblicheZweckenichtgestattet/Reproduction even for internaluse notpermittedFrhereAusgabe:05.14Entwurf,deutschFormeredition:05/14Draft,inGerman onlyZu be

4、ziehen durch/AvailableatBeuthVerlagGmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten/All rightsreservedVereinDeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2016Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 3 2 Normative Verweise 3 3 Begriffe 4 4 Abkrzungen . 5 5 Methode zur Systemauswahl

5、. 5 5.1 Randbedingungen 8 5.2 Technologieauswahl 8 5.3 Entscheidungsfindung 14 5.4 Zusammenfassung 16 Anhang Beispiele fr Randbedingungen 19 A1 Einfamilienhaus . 19 A2 Mehrfamilienhaus 19 A3 Bauernhof . 19 A4 Schule. 20 A5 Kindergarten 20 Schrifttum 21 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 3

6、 2 Normative references . 3 3 Terms and definitions 4 4 Abbreviations 5 5 Methods of system selection . 5 5.1 Boundary conditions 8 5.2 Technology selection . 8 5.3 Decision-making 14 5.4 Summary 16 Annex Examples for boundary conditions 19 A1 Single family house . 19 A2 Multiple family house 19 A3

7、Farmstead . 19 A4 School 20 A5 Kindergarten 20 Bibliography 21 B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEE1A29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-02 2 VDI 6012 Blatt 1.2 / Part 1.2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf

8、 2016 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten

9、. Die Nutzung dieser Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Li-zenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Preliminary note The

10、content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard 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

11、 full text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. Einleitung Sowohl bei Neubaut

12、en als auch bei bestehenden Gebuden stellt sich in Bezug auf die Energiever-sorgung die Frage, welche Energiebereitstellungs-systeme generell installiert werden knnen bzw. welche Kombinationen aus regenerativen und ge-gebenenfalls fossilen Energiesystemen dabei sinn-voll oder mglich sind. Diese Rich

13、tlinie stellt eine Methodik zur Verf-gung, mit der anhand einer Technologieauswahl und einer Entscheidungsfindung eine Bewertung mglicher Systemkombinationen vorgenommen werden kann. Um die Anwendung dieser Methode in der Praxis zu erleichtern werden im Rahmen dieser Richtlinie MS-Excel-Tabellen ber

14、eitge-stellt. Fr die ber die Systemauswahl hinausgehende technische Anlagenplanung sind die entsprechen-den technischen Regelwerke zu verwenden. Diese Richtlinienreihe ersetzt die Richtlinien VDI 6012 Blatt 1 bis Blatt 4. Fr die berarbei-tung der Richtlinienreihe ist folgende Neustruktu-rierung vorg

15、esehen: VDI 6012 Regenerative und dezentrale Energiesys-teme fr Gebude Blatt 1.1 Grundlagen; Projektplanung und -durchfhrung Blatt 1.2 Grundlagen; Systemauswahl Blatt 1.3 Grundlagen; Energiespeicher (in Vorbereitung) Blatt 1.4 Grundlagen; Befestigung von Solar-modulen und -kollektoren auf Gebu-den B

16、latt 2.1 Biomassefeuerungsanlagen In den Richtlinien VDI 6012 Blatt 1.1 bis Blatt 1.4 der Richtlinienreihe werden Grundlagen, Ablufe Introduction With regard to energy supply, both for new build-ings and for existing buildings, the question arises as to which energy supply systems can be installed i

17、n general, and which combinations of renewables-based and, where appropriate, fossil-based energy systems are possible or sensible. This standard presents a methodology by which, on the basis of a technology selection and a decision-making process, an assessment of possible system combinations can b

18、e performed. Exceltables are provided as part of this standard in order to facili-tate the application of this method in practice. The relevant technical standards and specifications are to be used in the technical system design pro-cess which goes beyond the selection of a particu-lar system. This

19、series of standards replaces the standards VDI 6012 Part 1 to Part 4. The following restruc-turing is planned in the revision of the series of standards: VDI 6012 Integration of distributed and renewa-bles-based energy systems in buildings Part 1.1 Fundamentals; Project planning and execution Part 1

20、.2 Fundamentals; System selection Part 1.3 Fundamentals; Energy storage (in preparation) Part 1.4 Fundamentals; Mounting of solar panels and collectors on buildings Part 2.1 Biomass firing systems The principles, workflows and terms used for all of the systems concerned are described in the stand-B9

21、74908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEE1A29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-02All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2016 VDI 6012 Blatt 1.2 / Part 1.2 3 und verwendete Begriffe systembergreifend be-schrieben. Aufbauen

22、d auf diesen Grundlagen wer-den in den weiteren Richtlinien dieser Richtlinien-reihe die speziellen Systeme behandelt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/6012. ards VDI 6012 Part 1 to Part 4. On that basis, the further standards

23、 in the series deal with the specific individual systems. A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/6012. 1 Anwendungsbereich Die Richtlinienreihe VDI 6012 betrachtet die In-tegration regenerativer und dezentraler Energiesys-teme in

24、Wohn- und Nichtwohngebuden. Bei Nichtwohngebuden sind eventuell zustzlich be-sondere Anforderungen zu bercksichtigen. De-zentrale Energiesysteme im Sinne dieser Richtli-nienreihe dienen der Erzeugung von elektrischem Strom und/oder Wrme in Anlagen in rumlicher Nhe direkt zum Verbraucher, beispielswe

25、ise im Haus- oder im Gebudebereich. Groanlagen wie Kohle-, Kern-, Wasser- und Geothermiekraftwerke sowie Fotovoltaik- oder Windparks werden hier nicht betrachtet. Wesentliche Themen dieser Richtlinie sind: Integration energieerzeugender Systeme in das Gebude methodisch strukturierte Auswahl und Bewe

26、r-tung unterschiedlicher energieerzeugender Sys-teme bersichtliche und vergleichende Darstellung der Ergebnisse der Systemauswahl Zielgruppen dieses Richtlinienblatts sind z. B.: Architekten Bauherren/Investoren Behrden Betreiber Energieberater Fachplaner Komponenten- und Anlagenhersteller 1 Scope T

27、he VDI 6012 Series of Standards considers the integration of renewables-based, distributed energy systems in residential and non-residential build-ings. Special requirements may also have to be taken into account additionally for non-residential buildings. Distributed energy systems within the meani

28、ng of this series of standards are used to gen-erate electrical current and/or heat, in systems which are directly in the vicinity of the consumer, for example in or close to the building. Large-scale facilities such as coal-fired, nuclear, hydro and geothermal power plants as well as photovoltaic s

29、ystems and wind farms are not considered here. The essential topics of this standard are: integration of energy-generating systems in the building systematically structured selection and assess-ment of different energy-generating systems clear, comparative presentation of the system selection result

30、s The target groups for this standard are, for exam-ple: architects building owners/investors authorities operators energy consultants planning consultants component and system manufacturers 2 Normative Verweise Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieser Richtlinie erforderlich:

31、VDI 4700 Blatt 1:2015-10 Begriffe der Bau- und Gebudetechnik VDI 6012 Blatt 1.1:2014-04 Regenerative und de-zentrale Energiesysteme fr Gebude; Grundla-gen; Projektplanung und -durchfhrung 2 Normative references The following referenced documents are indispen-sable for the application of this standar

32、d: VDI 4700 Part 1:2015-10 Terminology of civil en-gineering and building services VDI 6012 Part 1.1:2014-04 Integration of distrib-uted and renewables based energy systems in buildings; Fundamentals; Project planning and execution B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE7

33、4F0686BD19CFC1FA2DEE1A29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-02 4 VDI 6012 Blatt 1.2 / Part 1.2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2016 3 Begriffe Fr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die Begriffe nach VDI 4700 Blatt 1 sowie die folgen-den Begriffe: Aussch

34、lusskriterium Kriterium, anhand dessen Systeme oder Technolo-gien in der weiteren Betrachtung oder Auswahl ausgeschlossen werden knnen Anmerkung: Das Kriterium kann z. B. rechtlicher oder techni-scher Art sein. einsetzbare Energiequellen verfgbare Formen der Energie, die zur Gewin-nung von Nutzenerg

35、ie dienen Beispiel: Biomasse, Sonne, Wind, Erdwrme, Gas, l, Kohle, Strom und Nah-/Fernwrme Entscheidungsfindung Methode, bei der die Kenntnisse des Planers mit den Wnschen des Kunden kombiniert werden und eine finale Auswahl getroffen wird Erfllungsgrad Wert, der beschreibt inwieweit ein Wunschziel

36、durch eine Systemkombination erreicht wird gewnschte Nutzenergie technische Form der Energie, die der Verbraucher letztendlich bei der Gebudenutzung wnscht Beispiel: Strom, Heizwrme, Warmwasser, Khlung oder Klte Systemauswahl methodische Vorgehensweise entsprechend den Anforderungen sowie den vorher

37、rschenden Rand-bedingungen, die als Basis fr eine Ausschreibung dient Anmerkung: Nach Bewertung der Alternativen erfolgt eine Entscheidung zugunsten eines geeigneten Systems. Wunschziel Sollzustand, der vom Auftraggeber definiert wird Anmerkung: Das Wunschziel sollte dabei eindeutig formu-liert sein

38、. Zieldefinition Vorgang, bei dem der Auftraggeber mit dem Fach-planer gemeinsam die relevanten Ziele festlegt Anmerkung: Zweck der Zieldefinition ist es, bei allen Betei-ligten die gleiche Vorstellung von dem zu erzeugen, was erreicht werden soll. 3 Terms and definitions For the purposes of this st

39、andard, the terms and definitions as per VDI 4700 Part 1 and the follow-ing terms and definitions apply: exclusion criterion criterion on the basis of which systems or technol-ogies can be excluded from further consideration or selection Note: The criterion can for example be legal or technical in n

40、ature. usable energy sources available forms of energy which can be used to obtain useful energy Example: biomass, solar, wind, geothermal, gas, oil, coal, electricity and district heating decision-making method in which the knowledge of the planner is combined with the wishes of the customer and a

41、final selection is made degree of fulfilment value which describes the extent to which an objec-tive is achieved by a combination of systems desired useful energy technical form of energy which the consumer de-sires when using the building Example: electricity, heating, hot water, cooling or refrige

42、ra-tion system selection methodological procedure in accordance with the requirements and the prevailing boundary condi-tions, which serves as the basis for a tendering process Note: Following assessment of the alternatives, a decision is made in favour of a suitable system. objective specified cond

43、ition which is defined by the principal Note: The objective should be clearly and unequivocally formulated. definition of the objective process in which the principal stipulates the rele-vant objectives jointly with the planning consultant Note: The purpose of defining the objective is to ensure tha

44、t all parties involved have the same idea of what is to be achieved. B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEE1A29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-02All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2016 VDI 6012 Blatt 1.2 / Part

45、 1.2 5 4 Abkrzungen In dieser Richtlinie werden die nachfolgend aufge-fhrten Abkrzungen verwendet: BF Biomasse-Feuerungsanlage BW Brennwert-Kessel ED Elektrodurchlauferhitzer EH Elektroheizung GT Geothermieanlage KM Kltemaschine KWK Kraft-Wrme-Kopplung NFW Nah-/Fernwrme NT Niedertemperatur-Kessel PV

46、 Fotovoltaik ST Solarthermie WK Windkraft WP Wrmepumpe 4 Abbreviations The following abbreviations are used throughout this standard: BM biomass firing system CB condensing boiler EF electric flow heater EH electrical heating GT geothermal system CL chiller CHP combined heat and power system LDH loc

47、al/district heating LT low temperature boiler PV photovoltaic system ST solar thermal WP wind power HP heat pump 5 Methode zur Systemauswahl Das methodische Vorgehen fr die Systemauswahl unterteilt sich im Wesentlichen in vier Bestandteile und ist in Bild 1 als Flussdiagramm dargestellt: Der erste T

48、eil Randbedingungen“ befasst sich mit der Klrung der objektbezogenen Randbe-dingungen, die fr die Systemauswahl relevant sind, z. B. die Objekt-/Nutzungsart, Lage und Ist-situation der vorhandenen Energieversorgung. Der zweite Teil Technologieauswahl“ beinhal-tet die Betrachtung von mglichen Ausschl

49、uss-kriterien, die gewnschten Nutzenergien sowie die einsetzbaren Energiequellen durch den Fach-planer. Hieraus knnen mgliche Systemkombi-nationen als Ergebnis der Technologieauswahl gebildet werden. Der dritte Teil Entscheidungsfindung“ definiert verschiedene Wunschziele, die vom Auftragge-ber hinsichtlich ihrer Wichtigkeit bewertet wer-den. Die jeweiligen Erfllungsgrade werden vom Fachplaner bewertet. Das resultierende Ergebnis