DIN V 18599-5-2016 Energy efficiency of buildings - Calculation of the net final and primary energy demand for heating cooling ventilation domestic hot water and lighting - Part 5 .pdf

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1、Oktober 2016 Preisgruppe 38DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 91.120.10; 91.140.10!%3“2561661www.din.deVornormDIN V 18599-5Energetische Bewertung von Gebuden B

2、erechnung des Nutz-, End- und Primrenergiebedarfs fr Heizung, Khlung, Lftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung Teil 5: Endenergiebedarf von HeizsystemenEnergy efficiency of buildings Calculation of the net, final and primary energy demand for heating, cooling, ventilation, domestic hot water and ligh

3、ting Part 5: Final energy demand of heating systemsPerformance nergtique des btiments Calcul de la consommation nette et finale dnergie et de lnergie primaire pour le chauffage, le refroidissement, la ventilation, lapprovisionnement en eau chaude et lclairage Partie 5: Consommation finale dnergie de

4、s systmes de chauffageAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN V 18599-5:2011-12 undDIN V 18599-5 Berichtigung 1:2013-05www.beuth.deGesamtumfang 198 SeitenDDIN-Normenausschuss Bauwesen (NABau)DIN-Normenausschuss Heiz- und Raumlufttechnik sowie deren Sicherheit (NHRS

5、)DIN V 18599-5:2016-10 2 Inhalt Seite Vorwort 9 Einleitung 11 1 Anwendungsbereich . 12 2 Normative Verweisungen . 13 3 Begriffe, Symbole und Einheiten und Abkrzungen . 16 3.1 Begriffe 16 3.2 Symbole, Einheiten, Indizes und Abkrzungen 21 4 Verknpfung der Teile der Vornormenreihe DIN V 18599 26 4.1 Al

6、lgemeines . 26 4.2 Eingangsgren aus anderen Teilen der Vornormenreihe DIN V 18599 . 27 4.3 Ausgangsgren fr andere Teile der Vornormenreihe DIN V 18599 29 4.3.1 Allgemeines . 29 4.3.2 Ausgangsgren der Wrmeerzeuger fr Teil 1 . 31 4.3.3 Erzeugernutzwrmeabgabe. 32 4.3.4 Endenergie Wrme . 32 4.3.5 Hilfse

7、nergie 33 4.3.6 Ungeregelte Wrmeeintrge durch das Heizsystem 34 5 Randbedingungen fr die einzelnen Prozessbereiche 34 5.1 Allgemeines . 34 5.2 Belastung 35 5.2.1 Wrmebergabe 35 5.2.2 Wrmeverteilung . 35 5.2.3 Speicher . 35 5.2.4 Wrmeerzeugung 36 5.3 Temperaturen . 37 5.3.1 Allgemeines . 37 5.3.2 Tem

8、peraturadaption 38 5.3.3 berstrmventil / Hydraulische Weiche 39 5.4 Nennleistung des Wrmeerzeugers 40 5.4.1 Allgemeines . 40 5.4.2 Laufzeiten . 40 5.4.3 Monats -/ Jahreswert 43 6 Ermittlung der Energieaufwendungen 43 6.1 Allgemeines . 43 6.2 Wrmebergabe 43 6.2.1 Allgemeines . 43 6.2.2 Temperaturschw

9、ankungen fr Heizungsanlagen bei freien Heizflchen (Heizkrper); lichte Raumhhe 4 m 47 6.2.3 Temperaturschwankungen fr Heizungsanlagen mit bauteilintegrierten Heizflchen (Flchenheizungen) (lichte Raumhhe 4 m) . 49 6.2.4 Temperaturschwankung bei Luftheizungsanlagen (lichte Raumhhe 4 m, fr den Fall der

10、Raumheizung) . 51 6.2.5 Temperaturschwankungen fr Elektroheizung (lichte Raumhhe 4 m, fr den Fall der Raumheizung) . 52 6.2.6 Hilfsenergie Wh,ce. 56 DIN V 18599-5:2016-10 3 Seite 6.3 Verteilung der Wrme Qh,d Zentrale Warmwasserheizungs-Rohrnetze 60 6.3.1 Wrmeverlust zentraler Warmwasserheizungs-Rohr

11、netze . 60 6.3.2 Hilfsenergieaufwand zentraler Warmwasserheizungs-Rohrnetze 66 6.4 Speicher 71 6.4.1 Wrmeverlust . 71 6.4.2 Randbedingungen fr die Standardwerte 71 6.4.3 Hilfsenergie zum Laden eines Pufferspeichers 72 6.5 Wrmeerzeuger . 73 6.5.1 Allgemeines . 73 6.5.2 Solaranlagen zur Heizungsunters

12、ttzung mit und ohne Trinkwassererwrmung 73 6.5.3 Motorisch angetriebene Wrmepumpen . 82 6.5.4 Konventionelle Heizkessel 118 6.5.5 Sorptions-Gaswrmepumpen 144 6.5.6 Elektrische beheizte Wrmeerzeuger 152 6.5.7 Fern- und Nahwrme 153 6.5.8 Dezentrale KWK 155 6.6 Wohnungsstationen 155 6.6.1 Allgemeines 1

13、55 6.6.2 Randbedingungen 155 6.6.3 Verteilung 156 6.6.4 Wrmeerzeugung und Speicherung 156 6.6.5 Hilfsenergieaufwand Wohnungsstationen . 156 (normativ) Erforderliche Energieaufnahme zur Deckung des Heizwrmebedarfs 157 Anhang AElektrisch betriebene Wrmepumpen . 157 A.1Gasmotorische Wrmepumpen. 158 A.2

14、(normativ) Verfahren zur Berechnung der Wrmepumpen 159 Anhang BAufbereitung der Wetterdaten, Ermittlung von Hufigkeiten und Gradtagstunden 159 B.1B.1.1 Diskretisierung der Wetterdaten . 159 B.1.2 Einteilung der diskretisierten Wetterdaten in BINs, Ermittlung der Hufigkeiten, Gradtagstunden und kumul

15、ierten Gradtagstunden 159 B.1.3 Zusammenfassung der BINs zu Temperaturklassen, Ermittlung der Hufigkeiten und Gradtagstunden. 160 Verfahren zur Bestimmung der mittleren Quellentemperatur fr Sole- und Wasser-B.2Wrmepumpen . 162 Verfahren zur Bestimmung der Heizgrenztemperatur 163 B.3Verfahren zur Bes

16、timmung der Bivalenztemperatur . 164 B.4Verfahren zur Bestimmung der mittleren Betriebsspreizung 166 B.5Verfahren zur Korrektur der Heizleistung, Leistungsaufnahme und Leistungszahl bei B.6Vorhandensein mehrerer Prfpunkte (Prfpunktfeld) . 167 B.6.1 Allgemeines 167 B.6.2 Korrektur der Quellentemperat

17、ur 168 B.6.3 Korrektur der Senkentemperatur . 169 Berechnungsverfahren fr Quellen- und Senkentemperaturkorrekturen mit festem B.7exergetischen Wirkungsgrad . 170 Verfahren zur Berechnung des Teillastfaktors fPintbei einem Lastfaktor FC=1 . 173 B.8(normativ) Korrekturfaktoren und Leistungszahlen 175

18、Anhang CStandardwerte fr die Wrmepumpenberechnung 175 C.1Standardwerte der Leistung und Leistungszahl fr gasmotorangetriebene C.2Wrmepumpen . 178 C.2.1 Luft-Wasser-Wrmepumpen 178 C.2.2 Gasmotorangetriebene Luft-Wasser-Wrmepumpen 179 DIN V 18599-5:2016-10 4 Seite C.2.3 Luft-Luft-Wrmepumpen . 180 Korr

19、ekturfaktor fr Teillastbetrieb fPintfr elektrische angetriebenen Auenluft-C.3Raumluft-Wrmepumpen . 180 Korrekturfaktor fr Teillastbetrieb fPintfr elektrisch betriebene Wrmepumpen 181 C.4(normativ) Netztypen in Heizungsverteilsystemen fr die Bestimmung der Anhang DLeitungslngen 183 (normativ) Gekoppe

20、lte Betrachtung wrmephysiologischer und energetischer Anhang EKennwerte . 186 Allgemeines 186 E.1Intermittierende Betriebsweise . 187 E.2Bewertung von P-Reglern 189 E.3(normativ) Exzentrische Rohrdmmung . 191 Anhang FAnforderungen an exzentrische Rohrschluche . 191 F.1Nachweise zur Bestimmung der Gl

21、eichwertigkeit konzentrischer und exzentrischer F.2Dmmstoffe . 192 Referenzaufbauten . 193 F.3F.3.1 Fubodenaufbau . 193 F.3.2 Wandaufbau Auenwand . 195 F.3.3 Wandaufbau Innenwand: 195 Literaturhinweise 197 Bilder Bild 1 bersicht ber die Teile von DIN V 18599 11 Bild 2 Inhalt und Umfang von DIN V 185

22、99-5 (schematisch) 13 Bild 3 Schema der Indizierung . 26 Bild 4 Bezeichnung der Leitungen fr Warmwasserheizungs-Rohrnetze . 62 Bild 5 Klasseneinteilung und Anteile fr Wrmepumpe und zweiten Wrmeerzeuger (Nachheizung) bei Alternativbetrieb . 89 Bild 6 Klasseneinteilung und Anteile fr Wrmepumpe und zwe

23、iten Wrmeerzeuger (Nachheizung) bei Parallelbetrieb 91 Bild 7 Klasseneinteilung und Anteile fr Wrmepumpe und zweiten Wrmeerzeuger (Nachheizung) bei Teilparallelbetrieb 93 Bild 8 Regelbarer und taktender Bereich bei Wrmepumpen in Abhngigkeit der Auentemperatur fr eine bestimmte Vorlauftemperatur . 99

24、 Bild 9 Abhngigkeit der Leistungszahl vom Belastungsgrad bei regelbaren Wrmepumpen in wasserbasierten Heizungsanlagen fr eine bestimmte Quellen- und Senkentemperatur 99 Bild 10 Abhngigkeit der Laufzeit fr den Einzelbetrieb Raumheizung von anderen Betriebszustnden . 103 Bild 11 Gesamt-Wrmebergangszah

25、l durch Strahlung und freie Konvektion an horizontalen und vertikalen Flchen bei einer Mindest-Umgebungstemperatur I= 20 C in Abhngigkeit von der mittleren Oberflchentemperatur env,av133 Bild A.1 Energiebilanz des Erzeugerteilsystems (elektrisch betriebene Wrmepumpe) . 157 DIN V 18599-5:2016-10 5 Se

26、ite Bild A.2 Energiebilanz des Erzeugerteilsystems (Wrmepumpe mit Verbrennungsantrieb) 158 Bild C.1 Heizleistung der gasmotorangetriebenen Luft-Wasser-Wrmepumpen bei verschiedenen Quellen- und Senkentemperaturen 178 Bild C.2 Standard-Leistungszahlen gasmotorangetriebener Luft-Wasser-Wrmepumpen bei v

27、erschiedenen Quellen- und Senkentemperaturen 179 Bild C.3 Heizleistung von gasmotorangetriebenen Luft-Luft-Wrmepumpen 180 Bild C.4 Standard-Leistungszahl gasmotorangetriebener Luft-Luft-Wrmepumpen. 180 Bild E.1 Relativer Heizwrmemehraufwand infolge erhhter Raumtemperaturen (Beispiel fr Bezugs- Raumt

28、emperatur 20 C) . 187 Bild E.2 Prinzipieller Verlauf der Raumtemperatur und des Heizenergiebedarfs ber der Auentemperatur bei mit TRV geregelten Rumen 189 Bild F.1 Fubodenaufbau ohne Dmmung oberhalb der Rohrdmmung . 194 Bild F.2 Fubodenaufbau mit Dmmung oberhalb der Rohrdmmung 194 Bild F.3 Fubodenau

29、fbau ohne Dmmung oberhalb der Rohrdmmung . 194 Bild F.4 Fubodenaufbau mit Dmmung oberhalb der Rohrdmmung 195 Tabellen Tabelle 1 Symbole und Einheiten 21 Tabelle 2 Indizes . 22 Tabelle 3 Eingangsgren aus anderen Teilen der Vornormenreihe DIN V 18599 . 27 Tabelle 4 Ausgangsgren fr andere Teile der Vor

30、normenreihe DIN V 18599 29 Tabelle 5 Ausgangsgren fr Wrmeerzeuger an Teil 1 der Vornormenreihe DIN V 18599 31 Tabelle 6 Faktor fr den hydraulischer Abgleich . 36 Tabelle 7 Heizlastverhltnisse und Auslegungstemperaturen 39 Tabelle 8 Verknpfung zwischen den Kennwerten und den Produktnormen in DIN EN 1

31、5316-2 . 46 Tabelle 9 Temperaturschwankungen bei der Wrmebergabe in Hinblick auf den hydraulischen Abgleich in K 46 Tabelle 10 Temperaturschwankungen bei freien Heizflchen (Heizkrper); lichte Raumhhe 4 m (Raumheizung) 48 Tabelle 11 Temperaturschwankungen fr Heizungsanlagen mit bauteilintegrierten He

32、izflchen (Flchenheizungen); lichte Raumhhe 4 m . 50 Tabelle 12 Temperaturschwankungen fr Heizungsanlagen mit bauteilintegrierte Heizflchen (TABS); lichte Raumhhe 4 m . 51 Tabelle 13 Temperaturschwankung fr Umluftheizung, in K; Raumhhen 4 m, fr den Fall der Raumheizung 52 Tabelle 14 Temperaturschwank

33、ung fr Luftheizungen (Nichtwohngebude), in K; Raumhhen 4 m, fr den Fall der Raumheizung 52 DIN V 18599-5:2016-10 6 Seite Tabelle 15 Temperaturschwankung bei elektrischen Heizungen, in K (Raumhhen 4 m, fr den Fall der Raumheizung) 53 Tabelle 16 Vorgabewerte fr die Temperaturschwankung bei Raumhhen 4

34、m, in K, fr den Fall der Raumheizung (Bezugsbedingungen: Deckenhhe 10 m, Normproduktwerte Strahlungsfaktoren von Hell- und Dunkelstrahlern) . 54 Tabelle 17 Lufttemperaturgradient fr Rume mit Deckenhhen 4 m 55 Tabelle 18 Normproduktwerte von Strahlungsfaktoren fr Hell- und Dunkelstrahler in Rumen mit

35、 Deckenhhen 4 m . 56 Tabelle 19 Klassifizierung der Regler in Bezug auf DIN EN 15232 . 56 Tabelle 20 Standardwerte fr die Hilfsenergie zur Regelung 58 Tabelle 21 Standardwerte fr die Hilfsenergie von Geblsen zur Luftfrderung in Rumen hR 4 m . 58 Tabelle 22 Hilfsenergiefaktoren dezentraler Hallenheiz

36、systeme 59 Tabelle 23 Hilfsenergiefaktoren der Wrmebergabe, Hallenheizungen mit zentralem Wrmeerzeuger . 60 Tabelle 24 Temperaturwerte . 61 Tabelle 25 Gruppenzugehrigkeiten bei Heizungsnetzen . 62 Tabelle 26 Leitungslngen . 63 Tabelle 27 Annahmen fr Wrmedurchgangszahlen Uiin W/(m K) . 65 Tabelle 28

37、Konstanten CP1,CP2zur Berechnung der Aufwandszahl von Heizungspumpen 69 Tabelle 29 Mittlere stndliche solare Einstrahlung auf horizontale Kollektorflchen im Tagesverlauf fr Referenzstandort Potsdam 76 Tabelle 30 Mittlere stndliche solare Einstrahlung im Tagesverlauf auf eine sdorientierte Kollektorf

38、lche mit der Neigung 45 fr Referenzstandort Potsdam 77 Tabelle 31 Umrechnungsfaktoren fHNfr die mittlere stndliche solare Einstrahlung auf beliebig orientierte Flchen fr Referenzstandort Potsdam 78 Tabelle 32 Mittlere monatliche Temperaturdifferenz zwischen mittlerer Kollektortemperatur und Auentemp

39、eratur . 79 Tabelle 33 Standardwerte fr die Stundenhufigkeit der Auentemperatur fr das TRY04 86 Tabelle 34 Standardwerte fr die monatliche Stundensumme und die Gradtagstunden in den einzelnen Temperaturklassen, aufgeteilt auf die Prfpunkte nach DIN EN 14511-2:2013-12 . 88 Tabelle 35 Mittlere Quellen

40、temperatur fr Erdreich und Grundwasser in Abhngigkeit von der mittleren monatlichen Auentemperatur . 88 Tabelle 36 Korrekturfaktor ffr unterschiedliche Temperaturdifferenzen bei Messung und Betrieb der Wrmepumpe. 97 Tabelle 37 Heizkesseltemperaturen . 127 Tabelle 38 Temperaturkorrekturfaktoren 128 T

41、abelle 39 Brennstoffkonstante fr Abgasmessung in Abhngigkeit der Siegerfaktoren 131 DIN V 18599-5:2016-10 7 Seite Tabelle 40 Koeffizienten fr Biomasse 131 Tabelle 41 Koeffizienten fr Braunkohle 131 Tabelle 42 Koeffizienten fr Steinkohle und Koks 131 Tabelle 43 Berechnungsfaktoren fr handelsbliche Br

42、ennstoffe . 132 Tabelle 44 Standardwerte fr den Abgasverlust bei Brennerstillstand 134 Tabelle 45 Sttigungsfeuchte in Abhngigkeit von der Temperatur 135 Tabelle 46 Brennstoff-Vorgabewerte zur Berechnung der Rckgewinnung der Kondensationswrme . 136 Tabelle 47 Vorgabewerte zur Berechnung von Qcond. 13

43、7 Tabelle 48 Wirkungsgradfaktoren 139 Tabelle 49 Bereitschaftswrmefaktoren 140 Tabelle 50 Hilfsenergiefaktoren 141 Tabelle 51 Erzeugerwirkungsgrade dezentraler Hallenheizungen mit direkter Abgasabfuhr 144 Tabelle 52 Prfbedingungen und ermittelte thermische Nutzungsgrade als Produktwerte der Gaswrmep

44、umpe 146 Tabelle 53 Nutzungsgrad der Gaswrmepumpe in Abhngigkeit vom Belastungsgrad 147 Tabelle 54 Koeffizienten zur Berechnung des Nutzungsgrades in Abhngigkeit vom Verhltnis des Wrmepumpenmoduls zur Nennleistung der Adsorptions-GWP 148 Tabelle 55 Nutzungsgrad der Gaswrmepumpe in Abhngigkeit vom Be

45、lastungsgrad 149 Tabelle 56 Koeffizienten zur Berechnung des Nutzungsgrades in Abhngigkeit von der Wrmequelle der Absorptions-GWP . 149 Tabelle 57 Standardwerte zur Bewertung der Gaswrmepumpe in Abhngigkeit von Auslegungstemperaturen 152 Tabelle 58 DDSin Abhngigkeit von Primrtemperatur und der Art d

46、er Fernwrme-Hausstation 154 Tabelle 59 Koeffizient BDSals Funktion der Dmmklasse und der Art der Fernwrme-Versorgung . 154 Tabelle C.1 Luft-Wasser-Wrmepumpen mit Vorlauftemperatur 35 C 175 Tabelle C.2 Luft-Wasser-Wrmepumpen mit Vorlauftemperatur 45 C 175 Tabelle C.3 Luft-Wasser-Wrmepumpen mit Vorlau

47、ftemperatur 55 C 175 Tabelle C.4 Sole-Wasser Wrmepumpen mit Vorlauftemperaturen 35 C, 45 C und 55 C 176 Tabelle C.5 Wasser- Wasser Wrmepumpen mit Vorlauftemperaturen 35 C und 50 C . 176 Tabelle C.6 Auenluft-Raumluft-Wrmepumpen Kompaktgerte (Fenster oder Wand) . 176 Tabelle C.7 Auenluft-Raumluft-Wrme

48、pumpen Split-Systeme (auch Simultan Multi) 177 Tabelle C.8 Auenluft-Raumluft-Wrmepumpen Multi- Split-Systeme . 177 Tabelle C.9 Auenluft-Raumluft-Wrmepumpen VRF-Systeme 177 DIN V 18599-5:2016-10 8 Seite Tabelle C.10 Korrekturfaktor fr Teillastbetrieb fPintfr elektrisch angetriebene Auenluft-Raumluft- Wrmepumpen mit Direktkondensation . 181 Tabelle C.11 Korrek