Allmän beräkningsgång och format på indata

Detaljnivån i beräkningsprogrammen gör att formatet på schablonvärden bör anpassas så att de blir tydliga och lätta att arbeta med.

Den beräkningsmodell som används för att uppskatta schablonvärden för internlaster utgår från förhållandet i ekvation 4.1 (Malmström, 2000).

p = q^r st (4.1)

där

p är totala energin (kWh)

t är tiden (h)

u är periodens längd (h)

är effekten (W).

Då ekvation 4.1 inte är kontinuerlig i verkligheten, samt för att göra tillämpningen av schablonvärden användarvänlig, behövs en förenklad modell för att uppskatta värmetillskottet från internlaster. Denna liknar den modell som tillämpas i NCM för Storbritannien utvecklat av BRE (för mer information se kapitel 1.4.2).

Under de timmar av dygnet då aktivitet inte pågår, dvs under stängningstid för kontor, butikslokaler, skolor mm finns det fortfarande en liten andel värmeavgivning från belysning och utrustning. Även under drifttid, dvs då kontor och butiker mm är öppna, varierar internlasterna. För att förenkla detta anges ett värde för aktiv tid, dvs då aktivitet pågår, och ett värde som är passivt, dvs då verksamheten inte pågår. Denna förenkling är nödvändig för att inte göra användandet av schablonvärden för komplicerad och detaljerad. Valet att använda två värden för effekten över tid baseras dels på att den brittiska NCM modellen använder en nästintill identisk variant samt på den modell som används i exempelberäkning i Sveby bukarindata kontor 1.1.

För samtliga typer av zoner används en grundekvation för att räkna fram dimensionerande värden för internlasterna, baserat på ekvation 4.1, där summan av den energi som används av det aktiva samt passiva värdet under ett år är totalvärdet för energianvändningen. Eftersom fördelningen över area här tas i beaktande ändras symbolerna p och .

v = ∗ t + ∗ t (4.2)

där

v är den totala energianvändningen över året w^{x f}_å z

är effekten under ”aktiv” tid, dvs under öppettid eller motsvarande w z

är effekten under ”passiv” tid, dvs resterande tid w z och anges som andel av den aktiva effekten, ∗ Z

Den generella ekvationen, med alla potentiellt okända variabler blir således

v = ∗ (t_l'W − t_l ) ∗ =7 − s > ∗ =52 − H > + Z ∗

∗ {8736 − (t_l'W − t_l ) ∗ =7 − s > ∗ =52 − H >|

En förenkling av ekvationen ger

v = =1 − Z >(t_l'W − t_l ) ∗ =7 − s > ∗ =52 − H > − 8736Z

(4.4)

Denna tillämpas för att beräkna internlaster för samtliga fall där okända variabler behöver beräknas eller uppskattas. Figur 13 illustrerar den modell som beskrivits ovan.

Det är viktigt att komma ihåg att förhållandet mellan värmeeffektens sensibla och latenta delar är konstant både under passiv och under aktiv tid. Antalet timmar under ett år antas även vara 8736 timmar, vilket skiljer sig något från ett vanligt år, som är 8760 timmar (skottår 8736 timmar). Detta görs här eftersom ekvation 4.4 använder 52 veckor som bas. I verkligheten varierar antalet helgdagar per år, vilket gör att en generalisering här blir nödvändig. Skillnaden mellan 8760 och 8736 timmar är 0,27 %, vilket har en liten betydelse för det totala resultatet.

Figur 13. Andel av internvärme som är aktiv och passiv under dygnet. Bilden visar en dygnsprofil som gäller på vardagar i en kontorslokal. För helger används den passiva delen under hela dygnet.

4.1.1 Många okända variabler

Vid tillämpningen av ekvation 4.4 för beräkning energianvändning är det ofta flera variabler som är okända. Det kan röra sig om verksamhetstider, dimensionerande effekt eller andra variabler. Jämvikt i ekvationen och bedömningar av rimligheten för värden för internlaster, med hänsyn till de källor som funnits tillgängliga för varje specifikt fall (se kap. 4.3–4.6), har sedan varit utgångspunkten för bestämning av okända variabler. För varje zon och internlasttyp redovisas hur dessa räknats fram.

4.1.2 Internlasteffektens uppdelning mellan olika konvektion, strålning och latent del

I kapitel 2.2 redovisas hur internlasternas effekter delas upp i konvektion, strålning och latent del. Förhållandet mellan dessa varierar med effekten enligt Figur 4 till Figur 7 (kap. 2.2.2) för personvärme. För utrustning och belysning har det varit svårt att bedöma uppdelningen mellan de olika delarna av värmen. De olika delarna beror av en mängd olika faktorer som redovisas i kapitel 2.2. För att kunna göra en rimlig bedömning behövs utförlig information om vilken typ av utrustning och belysning som vanligast förekommer i olika lokaltyper, vilket inte funnits tillgänglig i detta examensarbete (se kap. 7).

4.1.3 Detaljnivå för schablonvärden vid energiberäkningar

EPBD definierar ett antal lokaltyper för energiberäkningar (se kap. 2.3.1). Dessa kan i sin tur delas in i olika underkategorier. Olika länder har egna uppdelningar av förbestämda ytor för schablonvärden vid energiberäkningar. Dessutom redovisas schablonvärden på olika sätt i olika länder, där vissa länder kan redovisa effekter och scheman i enlighet med den metod som redovisas i detta examensarbete, medan andra länder redovisar energiavgivningen från internlaster på årsbasis.

Att detaljera definitionen av zoner, internlaster och drifttider vid energiberäkningar begränsas dels av bristen på underlag, samt på möjligheten att skapa användarvänliga system som kan ta hänsyn till detaljnivån i energiberäkningar.

Den detaljnivå som redovisas för olika zoner i detta examensarbete ligger i linje med den nivå som definieras enl. kapitel 2.3.1. Detta innebär att en viss lokaltyp tilldelas värden för hela lokalen i regel, exempelvis för kontor, där differentiering av en kontorslokals delar ej görs, exempelvis för pentry, toalett, personalrum mm.

Om differentiering mellan olika zoner i en byggnad önskas, kan dessa delas upp areamässigt (se kap 4.2.1). Samma zontyp kan läggas in, men internlasterna kan varieras manuellt. Undantaget är restauranger, där kök och matsal delas upp.

4.1.4 Format för databasbibliotek i IDA

De schablonvärden som räknas fram i indatabladet tillämpas i IDA genom ett databasbibliotek, där indataformatet för schablonerna konverteras till det format på indata som IDA använder. Resultatet tabelleras i bilaga A. Dessutom redovisas programkod som kan klistras in i en databasobjektsfil, så att användare lätt kan implementera värdena.

Det är viktigt att komma ihåg att IDA ICE inte hanterar tappvarmvatten individuellt för varje zon. Denna post läggs in i dialogrutan ”Extra energy and losses”. Där läggs även förluster för varmvattencirkulation in, samt hur mycket av denna som kan tillgodogöras som värme i zonerna. Eftersom det ej går att skapa databasobjekt för denna energipost i IDA, behöver denna matas in baserat på beräknad total energianvändning för tappvarmvatten.