Kluczowa zmiana w projektowaniu urządzeń grzewczych i chłodzących

Jak wskazuje PORT PC, Polska pilnie potrzebuje zmiany wartości temperatury w projektowaniu systemów HVAC. Pozwoli to na znaczne oszczędności energii i pieniędzy.

Polska Organizacja Rozwoju Technologii Pomp Ciepła (PORT PC) ogłosiła zakończenie prac nad aktualizacją wartości projektowych (obliczeniowych) temperatury powietrza zewnętrznego w Polsce. Prowadzone były właśnie z inicjatywy PORT PC, a także Stowarzyszenia Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych (SPiUG) oraz firmy KAN.

Jako istotny problem organizacje wskazują fakt, że projektanci urządzeń grzewczych i chłodzących na polski  rynek muszą odnosić się do danych o temperaturach sprzed ponad pół wieku, nieadekwatnych do obecnego klimatu i występujących temperatur zewnętrznych. To zaś prowadzi m.in. do doboru zbyt dużych (przewymiarowanych) urządzeń i naraża inwestorów oraz użytkowników na niepotrzebne koszty.

REKLAMA

Podczas gdy np. w Niemczech i innych krajach europejskich w ostatnich kilkudziesięciu latach już kilkukrotnie aktualizowano dane dotyczące projektowanych temperatur zewnętrznych, w Polsce wciąż obowiązują ustalenia z lat 60. ubiegłego wieku.

Podstawa doboru urządzeń HVAC

Jak wyjaśnia PORT PC, parametry obliczeniowe klimatu to wielkości fizyczne charakteryzujące klimat danej lokalizacji geograficznej. Wielkości te wyznacza się na podstawie wieloletnich pomiarów meteorologicznych, obejmujących okres co najmniej 20 lat. Wykorzystywane są w obliczeniach mocy cieplnej urządzeń służących do ogrzewania, wentylacji, chłodzenia i klimatyzacji budynków.

Na podstawie tych parametrów dobierane są wielkości grzejników, kotłów, pomp ciepła, urządzeń chłodzenia i klimatyzacji, które zapewniają komfort cieplny w budynkach.

Szczególną rolę wśród tych parametrów odgrywa temperatura obliczeniowa dla zimy, wykorzystywana do projektowania systemów ogrzewania budynków, oraz temperatura obliczeniowa dla lata, stosowana w projektowaniu systemów chłodzenia i klimatyzacji budynków.

Parametry dla zimy i lata

Obecnie w Polsce obowiązują temperatury obliczeniowe dla zimy według pięciu stref klimatycznych o temperaturach obliczeniowych od -24 do -16 st. C, z podziałem co dwa stopnie. Wartości te zostały określone w wycofanej normie PN-B-02403:1982 „Ogrzewnictwo. Temperatury obliczeniowe” oraz w normie PN-EN 12831:2006 „Instalacje ogrzewcze w budynkach – Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego”.

Dla Warszawy, która według tych norm znajduje się w III strefie klimatycznej, temperatura obliczeniowa wynosi -20 st. C i taka jest obowiązkowo wykorzystywana do doboru urządzeń grzewczych w budynkach. Te bowiem normy przywołane są w rozporządzeniu z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki.

REKLAMA

Podział Polski na strefy klimatyczne dla lata – wraz z parametrami obliczeniowymi dla tej pory roku – podany jest w wycofanej normie PN-B-03420:1976 „Wentylacja i klimatyzacja — Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego”. W ww. rozporządzeniu w rozdziale dotyczącym wentylacji i klimatyzacji nie ma jednak żadnych odniesień do parametrów obliczeniowych powietrza zewnętrznego przy projektowaniu mocy chłodniczej urządzeń chłodzenia i klimatyzacji. Dlatego w Polsce projektanci stosują tzw. dobre praktyki projektowe.

30-letnie badania

W obu przypadkach – ogrzewania i klimatyzacji budynków – polscy projektanci muszą uwzględniać parametry obliczeniowe podane w normach sprzed około 50 lat, które uwzględniały dane meteorologiczne z lat 60. XX w. Wskazane w nich wartości temperatury nie są zgodne z tym, co obserwujemy dziś.

W związku z tym podjęte zostały działania w celu opracowania nowych stref klimatycznych Polski wraz z nowymi wartościami parametrów obliczeniowych, w tym temperatury. Podstawą zmian były dane meteorologiczne zmierzone w latach 1991–2020, a więc obejmujące okres 30 lat. Prace wykonał dr inż. Piotr Narowski z Politechniki Warszawskiej. Inicjatorami i sponsorami przedsięwzięcia były organizacje PORT PC i SPiUG oraz firma KAN.

Nowe wartości parametrów obliczeniowych dla Polski wykorzystywane w projektowaniu systemów ogrzewania i klimatyzacji budynków zostały obliczone na podstawie sześciu części normy PN-EN ISO 15927 „Cieplno-wilgotnościowe właściwości użytkowe budynków – Obliczanie i prezentacja danych klimatycznych”. Posłużyły one do wyznaczenia kilkunastu parametrów i wartości statystyk parametrów klimatu, które następnie wykorzystane zostały do wyznaczenia nowych map stref klimatycznych Polski dla okresu zimy i lata.

Nowe wartości temperatur dla Polski

Jak wskazuje PORT PC, w zakresie temperatury obliczeniowej dla Warszawy w okresie zimowym wyznaczona została wartość -15,3 st. C, co stanowi 23-proc. wzrost w stosunku do obecnie obowiązującej wartości (-20 st. C). Analogiczny wzrost wartości temperatury obliczeniowej dla zimy obserwowany jest aż dla 56 analizowanych stacji meteorologicznych z obszaru Polski. To zaś w efekcie spowoduje spadek projektowej mocy urządzeń grzewczych aż o około 20 proc.

Organizacja podkreśla, że istnieje pilna potrzeba aktualizacji parametrów obliczeniowych, w tym obowiązującej temperatury obliczeniowej dla systemów ogrzewania budynków, ponieważ nie odpowiadają one aktualnemu klimatowi Polski. Niezbędne jest też szybkie wprowadzenia nowego załącznika temperaturowego do normy PN-EN 12831.

Informacje o tym, jakie są wyniki badań dla innych lokalizacji w Polsce, oraz cały raport przedstawione zostaną na Kongresie PORT PC w Krakowie 21 czerwca 2023 roku.