PORT PC: Pilnie potrzebna jest zmiana wartości temperatury w projektowaniu systemów HVAC

• Zakończono prace nad aktualizacją wartości projektowych (obliczeniowych) temperatury powietrza zewnętrznego w Polsce, które od ub.r. były prowadzone z inicjatywy PORT PC, SPIUG oraz firmy KAN. Premiera raportu z tych prac będzie miała miejsce na XI Kongresie PORT PC w Krakowie, 21 czerwca br.
• Warto podkreślić, że zaktualizowane wartości temperatury znacząco różnią się od tych wciąż obowiązujących w Polsce przy projektowaniu systemów ogrzewania, wentylacji czy klimatyzacji w budynkach i powinny jak najszybciej formalnie zastąpić dotychczasowe parametry.
• Dalsze odnoszenie się przez projektantów do danych sprzed ponad pół wieku, nieadekwatnych do obecnego klimatu w Polsce i występujących tu temperatur zewnętrznych, prowadzi m.in. do doboru zbyt dużych (przewymiarowanych) urządzeń grzewczych. Naraża to inwestorów i użytkowników na niepotrzebne koszty inwestycyjne i utrudnia zoptymalizowanie pracy urządzeń.

Od parametrów obliczeniowych klimatu do komfortu cieplnego

Parametry obliczeniowe klimatu to wielkości fizyczne charakteryzujące klimat danej lokalizacji geograficznej. Wielkości te wyznaczane są na podstawie wieloletnich pomiarów meteorologicznych, obejmujących okres co najmniej 20 lat. Wykorzystywane są one w obliczeniach mocy cieplnej urządzeń służących do ogrzewania, wentylacji, chłodzenia i klimatyzacji budynków. Stanowią podstawowy parametr do doboru 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.

Projektowanie układów (o)grzewczych – temperatury dla zimy

W chwili obecnej w Polsce obowiązują temperatury obliczeniowe dla zimy według pięciu stref klimatycznych o temperaturach obliczeniowych od -24°C do -16°C, z podziałem co dwa stopnie Celsjusza. Wartości  te określono 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”.

Przykładowo, dla Warszawy, która według tych norm znajduje się w III strefie klimatycznej, temperatura obliczeniowa wynosi -20°C i jest ona obligatoryjnie wykorzystywana do doboru urządzeń grzewczych w budynkach. Wynika to z faktu, że powyższe normy przywoływane są w rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki wraz ze wszystkimi późniejszymi zmianami.

Projektowanie układów chłodzenia i klimatyzacji – temperatury dla lata

Podział Polski na strefy klimatyczne dla lata, wraz z parametrami obliczeniowymi dla lata, podany jest w wycofanej normie PN-B-03420:1976 „Wentylacja i klimatyzacja — Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego”. W rozporządzeniu „Warunki Techniczne”, w rozdziale dotyczącym wentylacji i klimatyzacji, nie ma żadnych odniesień do parametrów obliczeniowych powietrza zewnętrznego przy projektowaniu mocy chłodniczej urządzeń chłodzenia i klimatyzacji. W związku z tym w Polsce projektanci stosują tak zwaną dobrą praktykę projektową w przypadku projektowania systemów chłodzenia i klimatyzacji.

Wciąż korzystamy z norm sprzed pół wieku!

W obu przypadkach – zarówno ogrzewania, jak i klimatyzacji budynków – polscy projektanci są zobowiązani do uwzględniania parametrów obliczeniowych podanych w normach, które zostały opracowane… około pół wieku temu, na podstawie jeszcze starszych danych meteorologicznych, z lat 60! Wskazane w nich wartości parametrów, a w szczególności temperatury obliczeniowej, nie są zgodne z tym, co obserwujemy. W okresie ostatnich kilkudziesięciu lat miały bowiem miejsce znaczące zmiany warunków klimatycznych w Polsce. W efekcie, przyjmowanie zaniżonych (ale wciąż obowiązujących) wartości temperatury obliczeniowej dla zimy prowadzi do przewymiarowania urządzeń grzewczych w budynkach, co często przyczynia się do ich nieoptymalnej pracy. Jest też powodem wzrostu kosztów inwestycji, nieuzasadnionego rzeczywistymi potrzebami w zakresie warunków klimatycznych.

Warto nadmienić, że np. w Niemczech oraz wielu innych krajach europejskich na przestrzeni tych kilkudziesięciu lat już kilkukrotnie aktualizowano dane dotyczące projektowanych temperatur zewnętrznych.

Ważna inicjatywa i prace nad aktualizacją

W związku z tym, że parametry obliczeniowe do projektowania ogrzewania i klimatyzacji budynków nie odpowiadają obecnemu klimatowi Polski, podjęto działania, których celem było opracowanie nowych stref klimatycznych Polski wraz z nowymi wartościami parametrów obliczeniowych, w tym temperatury obliczeniowej. Podstawą zmian były dane meteorologiczne zmierzone w latach 1991-2020, a więc obejmujące okres aż 30 lat. Prace wykonał wybitny specjalista dr inż. Piotr Narowski z Politechniki Warszawskiej, a inicjatorami i sponsorami przedsięwzięcia były trzy podmioty: Polska Organizacja Rozwoju Technologii Pomp Ciepła (PORT PC), Stowarzyszenie Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych (SPIUG), oraz firma KAN sp. z o.o.

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”. Części tej normy posłużyły 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.

Mamy istotne zmiany temperatury obliczeniowej

W przypadku nowych wartości temperatury obliczeniowej dla Warszawy wyznaczona została wartość -15,3°C, co stanowi 23% wzrost w stosunku do obecnie obowiązującej wartości (-20°C). Analogiczny wzrost wartości temperatury obliczeniowej dla zimy obserwowany jest aż dla 56 analizowanych stacji meteorologicznych z obszaru Polski. Warto podkreślić, że przyjęcie w obliczeniach projektowych systemów ogrzewania nowej wartości temperatury obliczeniowej w przypadku lokalizacji Warszawa spowoduje spadek projektowej mocy urządzeń grzewczych o około 20%!

O tym, jak to wygląda w innych lokalizacjach powiemy na Kongresie PORT PC.

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. To zasadniczy wniosek z przeprowadzonych prac.

Kompleksowy raport z prac nad aktualizacją parametrów obliczeniowych klimatu w Polsce zostanie zaprezentowany podczas XI Kongresu PORT PC w Krakowie, 21 czerwca 2023 r. i będzie to jego premiera.

Przy okazji na Kongresie porozmawiamy również o tym, w jakim kierunku powinien pójść dobór pomp ciepła w związku ze zmianami klimatycznymi, ale też w kontekście stosowania taryf dynamicznych czy typu „smart” z blokadą czasową dostawy energii.

Serdecznie zapraszamy na Kongres!

Link do programu wydarzenia i rejestracji: https://portpc.pl/kongres

ŹRÓDŁO: PORT PC