THE INVESTIGATION OF DIFFERENT APPROACHES TO HEATING SYSTEM LOAD DETERMINATION

Authors

  • Valerii Ivanovych Deshko Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-8218-3933
  • Iryna Olehivna Sukhodub Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-5895-1306
  • Olena Ihorivna Yatsenko Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2017.111680

Keywords:

heating load, heating system, energy consumption modeling, intermittent heating, thermal comfort

Abstract

This paper analyzes various approaches that might be used for heating load calculation for room. These approaches include calculations from national and European standards (EN 12831) and special software for building dynamic simulation EnergyPlus. The results of these calculations vary due to influence of thermal bridges on heat transfer through building envelope. Thermal bridges effect can increase heat load for the room by 10%. Ventilation thermal losses are almost the same in all three approaches. Also ground heat transfer is treated by different methods, for example, by dividing the floor into the thermal zones or by equivalent heat transfer coefficient. The results of heat transfer rate through the floor using European standard and Slab pre-processor in EnergyPlus program are very different due to the fact, that EnergyPlus uses monthly average ground temperatures. The influence of the intermittent heating on the room heating load was also explored for different set-back temperatures and reheat time. Heating-up capacity required to compensate for the effects of intermittent heating increases with the increase of temperature difference during occupied and unoccupied hours and with the decrease of reheat time. Therefore, using intermittent heating modes for public buildings on the one hand decreases energy consumption for heating, but on the other hand increases heating load and capital cost of heating system. Further investigation can be developed for searching the optimum between energy saving potential and capital cost increase for heat source and emission system in terms of set-back temperature and reheat time.

Author Biographies

Iryna Olehivna Sukhodub, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

канд. техн. наук.

Olena Ihorivna Yatsenko, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

магістрант

References

Полуянов В. П. Перспективы развития централизованного теплоснабжения в Украине в контексте государственно-частного партнерства / Полуянов В. П., Кравченко Р. С. // БІЗНЕСІНФОРМ, 2012. − №5. − С. 109−112.

Колесник, Е. Энергоэффективность строительной отрасли: приоритетные нормативные документы [Электронный ресурс] / Е. Колесник //Энергосбережение в зданиях. – 2010. – 16 февраля. – Режим доступа: http://www.patriot-nrg.ua/rus/savings/view/ 50. – Загл. с экрана. – Проверено: 17.09.2015.

СНиП 2.04.05-91 Отопление, вентиляция и кондиционирование

Богословский В. Н., Сканави А. Н. Отопление: Учеб. для вузов. ‑ М.: Стройиздат, 1991.–735 с. ISBN 5-274-01527-1.

Державні будівельні норми України ДБН В.2.5-67:2013 Опалення, вентиляція та кондиціонування; надано чинності 2014-01-01. – Київ: Мінрегіон України, 2013. – 141 с.

Солод Л. В. Порівняльний аналіз українських та європейських правил розрахунків потужності систем теплопостачання / Л. В. Солод, А. В. Адегов, В. Н. Волошко // Строительство. Материаловедение. Машиностроение. − 2015. − Вып. 84. − С. 186-191

EnergyPlus: creating a new-generation building energy simulation program / D. B. Crawley, L. K. Lawrie [and others] // Energy and Buildings. – 2001. – Vol. 33. – P. 319-331.

Crawley D. B. EnergyPlus: new capabilities in a whole-building energy simulation program / D. B. Crawley, L. K. Lawrie [and others] // Seventh International IBPSA Conference (August 13-15, 2001, Rio de Janeiro)

EN 12831:2003 E Heating systems in buildings – Method for calculation of the design heat load. (Опалювальні системи в будівлях – Розрахунок теплових навантажень) – CEN, 2003. – 76

The official website EnergyPlus Energy Simulation Software. Input Output Reference. [Електронний ресурс]. – Режим доступу:

https://energyplus.net/sites/all/modules/custom/nrel_custom/pdfs/pdfs_v8.6.0/InputOutputReference.pdf

Дацюк Т.А. Моделирование теплового режима жилых помещений при прерывистом отоплении / Дацюк Т.А., Ивлев Ю.П., Пухкал В.А. // Современные проблемы науки и образования: электронный научный журнал. – 2014. - №5. – Библиогр.: 6 назв.

BS EN 12831:2003 Heating systems in buildings – Method for calculation of the design heat load. – BSI, 2003. – 88 p.

Issue

Section

ENERGY EFFICIENCY AND ENERGY SAVINGS