1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации" (ФГБУ "РСТ") на основе собственного перевода на русский язык немецкоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 061 "Вентиляция и кондиционирование"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 4 августа 2021 г. N 683-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к стандарту ДИН ЕН 12309-6:2015 "Оборудование сорбционное газовое для обогрева и/или охлаждения с номинальной тепловой мощностью не более 70 кВт. Часть 6. Расчет сезонных характеристик" (DIN EN 12309-6:2015 "Gasbefeuerte Heizung und/oder mit einer nicht 70 kW - Teil 6: Berechnung der saisonalen Effizienzkennzahlen", MOD) путем изменения отдельных фраз (слов, ссылок), которые выделены в тексте курсивом.

Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственных стандартов стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Настоящий стандарт входит в серию стандартов "Оборудование сорбционное газовое для обогрева и/или охлаждения с номинальной тепловой мощностью не более 70 кВт", состоящую из следующих частей:

- часть 1. Термины и определения;

- часть 2. Безопасность;

- часть 3. Условия испытаний;

- часть 4. Методы испытаний;

- часть 5. Требования;

- часть 6. Расчет сезонных характеристик;

- часть 7. Специальные требования к гибридным приборам.

Настоящий стандарт распространяется на следующие приборы или их комбинации:

- газовый сорбционный чиллер;

- газовый сорбционный чиллер/нагреватель;

- газовый сорбционный тепловой насос.

Настоящий стандарт предназначен для применения приборов для обогрева и охлаждения помещений. При этом приборы для охлаждения могут быть с рекуперацией тепла или без нее.

Настоящий стандарт предназначен для применения приборов, имеющих систему удаления продуктов сгорания типов B и C (см. [1]), а также приборов, предназначенных для наружной установки. Настоящий стандарт не распространяется на кондиционеры, он предназначен для применения приборов, имеющих исключительно:

- встроенные горелки с системой автоматического управления;

- замкнутые охлаждающие контуры, в которых хладагент не вступает в прямой контакт с охлаждаемыми (нагреваемыми) водой или воздухом;

- механические устройства для перемещения воздуха для горения и/или удаления продуктов сгорания.

Настоящий стандарт распространяется на вышеуказанные приборы, имеющие одну или несколько основных или вторичных функций (т.е. рекуперацию тепла, см. термины и определения в ГОСТ Р 58841.1-2020, раздел 3).

В случае агрегатированных блоков (состоящих из нескольких частей) настоящий стандарт применяют только к приборам, которые разработаны и поставляются в виде комплектной установки.

Приборы с охлаждением конденсатора с помощью воздуха и испарения поступающей дополнительной воды в настоящем стандарте не рассматриваются.

Установки, используемые для нагрева и/или охлаждения промышленных производственных процессов, в настоящем стандарте не рассматриваются.

В настоящем стандарте указаны методы расчета сезонных характеристик газовых сорбционных устройств для отопления и/или охлаждения с суммарной потребляемой мощностью не более 70 кВт. В частности, указаны методы расчета справочных сезонных характеристик в режиме охлаждения и обогрева для моновалентных и бивалентных приборов.

Настоящий стандарт служит в качестве входных данных для расчета энергетической эффективности системы в режиме обогрева конкретных систем тепловых насосов в зданиях (см. [2]).

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 58841.1-2020 Оборудование сорбционное газовое для обогрева и/или охлаждения с номинальной тепловой мощностью не более 70 кВт. Часть 1. Термины и определения

ГОСТ Р 58841.3 Оборудование сорбционное газовое для обогрева и/или охлаждения с номинальной тепловой мощностью не более 70 кВт. Часть 3. Условия испытаний

ГОСТ Р 58841.4 Оборудование сорбционное газовое для обогрева и/или охлаждения с номинальной тепловой мощностью не более 70 кВт. Часть 4. Методы испытаний

ГОСТ 33009.1 (EN 15502-1:2012) Котлы газовые центрального отопления. Часть 1. Технические требования и методы испытаний

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 58841.1.

Расчет справочного коэффициента сезонной эффективности использования газа в режиме охлаждения SGUEc и справочного коэффициента сезонной вспомогательной энергии в режиме охлаждения SAEFc следует из применения бин-метода (метода интервалов), где коэффициент эффективности использования газа при частичной нагрузке в режиме охлаждения GUEc и коэффициент вспомогательной энергии в режиме охлаждения AEFc при каждой температуре бина (интервала) определяют путем линейной интерполяции соответствующих значений частичной нагрузки при стандартных условиях частичной нагрузки A, B, C и D.

Условия частичной нагрузки A, B, C, D обеспечивают коэффициенты частичной нагрузки и температурные условия испытаний при четырех эталонных температурах наружного воздуха сухого термометра: 35 °C, 30 °C, 25 °C и 20 °C.

Коэффициент частичной нагрузки PLRc, соответствующий заданной температуре наружного воздуха T_j, вычисляют по формуле

При условии частичной нагрузки A заявленную мощность прибора принимают равной нагрузке на здание, т.е. коэффициент мощности равен 100%.

В условиях частичной нагрузки B, C и D заявленная мощность прибора выше, чем нагрузка на здание. Коэффициент мощности CR, то есть отношение нагрузки для охлаждения Pc к заявленной мощности прибора DC при тех же температурных условиях, меньше 1. В таких условиях на GUEc и AEFc влияют как температурные условия испытаний, так и коэффициент мощности. Методы определения GUEc и AEFc приведены в ГОСТ Р 58841.4.

В качестве внутреннего теплообменника рассматривают как фанкойлы, так и напольные системы охлаждения.

Для применения фанкойлов рассматривают приборы, которые допускают и не допускают изменения температуры воды на выходе в зависимости от температуры наружного воздуха. Переменные температуры на выходе применяют тогда, когда блок программирования обеспечивает изменение температуры на выходе, зависящее от температуры наружного воздуха.

Справочный коэффициент сезонной эффективности использования газа в режиме охлаждения SGUEc, применяемый ко всем типам приборов, вычисляют по формуле

где T_j - температура бина (интервала), °C;

j - номер бина;

n - количество бинов;

Pc(T_j) - мощность на охлаждение здания, не превышающая заявленную мощность прибора при соответствующей температуре T_j;

h_j - количество бин-часов при соответствующей температуре T_j;

f_on - доля бин-часов, в течение которых прибор был во включенном режиме;

GUEc(T_j) - GUEc прибора для соответствующей температуры T_j.

Значения j, T_j и h_j даны в таблице 3.

Значение f_on приведено в приложении C.

Нагрузку на охлаждение здания Pc(T_j), не превышающую заявленную мощность прибора при соответствующей температуре T_j, вычисляют по формуле

где P_designc - расчетная нагрузка для охлаждения, кВт;

PLRc(T_j) - коэффициент частичной нагрузки в режиме охлаждения при соответствующей температуре бина:

- для T_j менее или равной 35 °C - вычисляют по формуле (1);

- для T_j больше 35 °C - равен 1.

Значение GUEc в каждом бине определяют путем интерполяции значений GUEc при условиях частичной нагрузки A, B, C и D согласно 4.1.

Для частичной нагрузки выше условия частичной нагрузки A используют те же значения GUEc, что и для условия A.

Для частичной нагрузки ниже условия частичной нагрузки D используют те же значения GUEc, что и для условия D.

Справочный коэффициент сезонной вспомогательной энергии в режиме охлаждения SAEFc, применяемый ко всем типам приборов, равен справочной годовой потребности в охлаждении, деленной на годовое потребление электроэнергии, включающей потребление энергии в активном режиме, режиме выключения термостата, режиме ожидания и режиме выключения. Его вычисляют по формуле

где Q_refc - справочная годовая потребность в охлаждении, кВт·ч, согласно 4.5;

SAEFc_on - справочный коэффициент сезонной вспомогательной энергии при включенном режиме охлаждения согласно 4.6;

H_TO, H_SB, H_OFF - количество часов, в течение которых прибор работает в режиме выключения термостата, режиме ожидания и режиме выключения. Количество часов, используемых для охлаждения, указано в приложении C;

P_TO, P_SB, P_OFF - потребление электроэнергии в режиме выключения термостата, режиме ожидания и режиме выключения, кВт, измеряют в соответствии с ГОСТ Р 58841.4.

Справочную годовую потребность в охлаждении Q_refc, кВт·ч, вычисляют по формуле

где P_designc - расчетная нагрузка для охлаждения, кВт;

H_ec - количество эквивалентных часов охлаждения, ч.

Справочный коэффициент SAEFc_on вычисляют по формуле

где T_j - температура бина (интервала), °C;

j - номер бина;

n - количество бинов;

Pc(T_j) - нагрузка на охлаждение здания, не превышающая заявленную мощность прибора при соответствующей температуре T_j;

h_j - количество бин-часов при соответствующей температуре T_j;

f_on - доля бин-часов, в течение которых прибор был во включенном режиме;

AEFc(T_j) - AEFc прибора для соответствующей температуры T_j.

Значения j, T_j и h_j даны в таблице 3.

Значение f_on приведено в приложении C.

Нагрузку на охлаждение здания Pc(T_j) вычисляют по формуле (3).

Значения AEFc в каждом бине определяют путем интерполяции значений AEFc при условиях частичной нагрузки A, B, C и D согласно 4.1.

Для частичной нагрузки выше условия частичной нагрузки A используют те же значения AEFc, что и для условия A.

Для частичной нагрузки ниже условия частичной нагрузки D используют те же значения AEFc, что и для условия D.

В условиях частичной нагрузки A (полная нагрузка) заявленная мощность прибора считается равной расчетной нагрузке для охлаждения P_designc. Поэтому используют методы испытаний на полную мощность по ГОСТ Р 58841.4.

В условиях частичной нагрузки B, C, D используют методы испытаний при пониженной мощности по ГОСТ Р 58841.4.

Для расчета справочных сезонных характеристик в режиме обогрева определены три базисных отопительных периода: средний, теплый и холодный.

Соответствующую справочную расчетную температуру наружного воздуха для отопления T_designh и бивалентную температуру T_bivalent устанавливают согласно таблице 4.

Для бивалентных приборов T_bivalent может иметь любое значение между T_designh и верхним пределом T_bivalent. После определения T_bivalent для сухого термометра соответствующую температуру влажного термометра определяют как температуру сухого термометра минус 1 °C. Для одновалентных приборов T_bivalent принимают равной T_designh.

Для приборов с тепловым насосом типа "воздух-вода" необходимо учитывать также заявленную предельную рабочую температуру TOL. Если TOL выше T_designh, то это является приемлемым условием только для бивалентных приборов. Если TOL ниже, чем T_designh, то TOL можно считать равной T_designh.

Расчет справочных сезонных характеристик следует из применения бин-метода (метода интервалов), где коэффициент эффективности использования газа при частичной нагрузке в режиме обогрева GUEh и коэффициент вспомогательной энергии в режиме обогрева AEFh при каждой температуре бина (интервала) определяются путем линейной интерполяции соответствующих значений частичной нагрузки при стандартных условиях частичной нагрузки O, A, B, C, D, E и F.

Условия частичной нагрузки O, A, B, C и D обеспечивают коэффициенты частичной нагрузки и температурные условия испытаний при четырех эталонных температурах наружного воздуха сухого термометра: минус 15 °C, минус 7 °C, 2 °C, 7 °C и 12 °C.

Условия частичной нагрузки E и F обеспечивают соотношения частичной нагрузки и условия испытания температуры при заявленной предельной рабочей температуре прибора TOL и бивалентной температуре прибора T_bivalent соответственно.

Коэффициент частичной нагрузки, соответствующий заданной температуре наружного воздуха T_j, вычисляют по формуле

При условиях частичной нагрузки, для которых температура наружного воздуха ниже или равна определенной бивалентной температуре, заявленная мощность прибора ниже или равна требуемой тепловой нагрузке. В этом состоянии прибор работает на максимальной мощности, а разница между нагрузкой для обогрева и заявленной мощностью прибора покрывается вспомогательным газовым котлом. GUEh и AEFh должны быть использованы при расчете на полную мощность.

Для условия частичной нагрузки F при T_bivalent заявленная мощность прибора равна требуемой тепловой нагрузке. В этом состоянии прибор работает на максимальной мощности, и вспомогательный газовый котел (при наличии) отключен. GUEh и AEFh должны быть использованы при расчете на полную мощность.

При любых других условиях частичной нагрузки заявленная мощность прибора превышает тепловую нагрузку здания. Вследствие этого вспомогательная газовая система отопления (при наличии) отключается, коэффициент мощности прибора CR, то есть отношение нагрузки для обогрева Ph к заявленной мощности DC прибора при тех же температурных условиях меньше 1. На GUEh и AEFh влияют как температурные условия испытания, так и коэффициент мощности. Методы определения GUEh и AEFh приведены в ГОСТ Р 58841.4.

Условия частичной нагрузки для всех типов оборудования ("воздух-вода", "вода-вода", "рассол-вода"), базисных отопительных периодов (средний, теплый, холодный) и температур применения (низкая, средняя, высокая, очень высокая) приведены в таблицах 5 - 16. Таблицы с данными для условий частичной нагрузки в режиме обогрева приведены в приложении F.

Рассматривают как приборы, которые могут изменять температуру воды на выходе в зависимости от температуры наружного воздуха, так и не имеющие такой возможности. Схему с контрольной точкой переменной температуры на выходе в таблицах применяют, если система управления обеспечивает изменение температуры на выходе, зависящее от температуры наружного воздуха.

5.2.2.1 Применение при низких температурах

5.2.2.2 Применение при средних температурах

5.2.2.3 Применение при высоких температурах

5.2.2.4 Применение при очень высоких температурах

5.2.3.1 Общие положения

Для каждого применения рассматривают приборы, которые как допускают, так и не допускают изменение температуры воды на выходе в зависимости от температуры наружного воздуха. Переменную температуру на выходе применяют, если система управления обеспечивает изменение температуры на выходе, зависящее от температуры наружного воздуха.

Условия частичной нагрузки для применения при различных температурах и для разных базисных отопительных периодов приведены в таблицах 17 - 28.

5.2.3.2 Применение при низких температурах

5.2.3.3 Применение при средних температурах

5.2.3.4 Применение при высоких температурах

5.2.3.5 Применение при очень высоких температурах

Справочный коэффициент сезонной первичной энергии в режиме обогрева SPERh вычисляют по формуле

где Prim_gas - коэффициент преобразования первичной энергии для газа (основной энергетический фактор для газа), значение основано на [3] или по умолчанию равно 1 для GCV;

Prim_elec - коэффициент преобразования первичной энергии в электроэнергию (основной энергетический фактор для электроэнергии), значение основано на [3] или по умолчанию равно 2,5;

SGUEh - справочный коэффициент сезонной эффективности использования газа в режиме обогрева согласно 5.4;

SAEFh - справочный коэффициент сезонной вспомогательной энергии в режиме обогрева согласно 5.5.

Справочный коэффициент сезонной эффективности использования газа в режиме обогрева SGUEh для моновалентных приборов вычисляют по формуле

где T_j - температура бина (интервала), °C;

j - номер бина;

n - количество бинов;

Ph(T_j) - тепловая нагрузка для здания при соответствующей температуре T_j;

h_j - количество бин-часов при соответствующей температуре T_j;

GUEh(T_j) - значение GUEh прибора для соответствующей температуры T_j.

Коэффициент SGUEh для бивалентных приборов определяют согласно приложению D.

Значения j, T_j и h_j даны в таблице 29.

Тепловую нагрузку для здания Ph(T_j) вычисляют по формуле

где P_designh - расчетная нагрузка для обогрева, кВт;

PLRh(T_j) - коэффициент частичной нагрузки в режиме обогрева при соответствующей температуре T_j, вычисляемый по формуле (7), т.е.:

- для среднего базисного отопительного периода равен (T_j - 16)/(-10 - 16);

- для теплого базисного отопительного периода равен (T_j - 16)/(2 - 16);

- для холодного базисного отопительного периода равен (T_j - 16)/(-22 - 16).

Значения GUEh и производительности в каждом бине (интервале) определяют посредством интерполяции значений GUEh и производительности в условиях частичной нагрузки A, B, C, D, а в некоторых случаях также E, F и O. Интерполяцию выполняют между значениями GUEh и производительности для двух ближайших условий частичной нагрузки.

Значения GUEh и производительности для условий частичной нагрузки выше D экстраполируют из значений GUEh и производительности при условиях частичной нагрузки C и D.

Для холодного климата берут дополнительную точку при минус 15 °C (условие O) для расчета производительности и GUEh.

Примечание - Для бивалентных приборов есть различие между SGUEh и SGUEhnet (см. приложение D).

Справочный коэффициент сезонной вспомогательной энергии в режиме обогрева SAEFh применяют ко всем типам приборов. Он равен справочной годовой потребности в отоплении, деленной на годовой расход электроэнергии, включающей потребление энергии в активном режиме, режиме выключения термостата, режиме ожидания и режиме выключения

где Q_refh - справочная годовая потребность в отоплении, кВт·ч;

SAEFh_on - справочный коэффициент сезонной вспомогательной энергии при включенном режиме обогрева;

H_TO, H_SB, H_OFF - количество часов, в течение которых прибор работает в режиме выключения термостата, в режиме ожидания и в режиме выключения. Количество часов, используемых для обогрева, указано в приложении C;

P_TO, P_SB, P_OFF - потребление электроэнергии в режиме отключения термостата, режиме ожидания и режиме выключения соответственно, кВт. Измерение P_TO, P_SB, P_OFF выполняют в соответствии с ГОСТ Р 58841.4.

Справочную годовую потребность в отоплении Q_refh, кВт·ч, вычисляют по формуле

где P_designh - расчетная нагрузка для обогрева, кВт;

H_eh - количество эквивалентных часов на обогрев.

Количество эквивалентных часов на обогрев H_eh для среднего, теплого и холодного базисных отопительных периодов приведено в приложении C.

Справочный коэффициент сезонной вспомогательной энергии при включенном режиме обогрева SAEFh_on вычисляют по формуле

где T_j - температура бина (интервала), °C;

j - номер бина;

n - количество бинов;

Ph(T_j) - мощность на обогрев здания при соответствующей температуре T_j;

h_j - количество бин-часов при соответствующей температуре T_j;

AEFh(T_j) - значения AEFh прибора для соответствующей температуры T_j.

Значения j, T_j и h_j даны в таблице 29.

Тепловую нагрузку для здания Ph(T_j) вычисляют по формуле (10).

Значения AEFh и производительности в каждом бине (интервале) определяют посредством интерполяции значений AEFh и производительности в условиях частичной нагрузки A, B, C, D, а в некоторых случаях также E, F и O. Интерполяцию выполняют между значениями AEFh и производительности из двух ближайших условий частичной нагрузки.

Значения AEFh и производительности для условий частичной нагрузки выше D экстраполируют из значений AEFh и производительности при условиях частичной нагрузки C и D.

Для холодного климата берут дополнительную точку при минус 15 °C (условие O) для расчета производительности и AEFh.

Примечание - Для бивалентных приборов есть различие между SAEFh_on и SAEFh_net (см. приложение D).

Если заявленная мощность прибора равна или ниже требуемой тепловой нагрузки, тогда прибор работает на полную мощность. Соответственно, используют методы испытаний на полную мощность согласно ГОСТ Р 58841.4.

Если заявленная мощность прибора выше требуемой тепловой нагрузки, то используют методы испытаний при пониженной мощности согласно ГОСТ Р 58841.4.

Для приборов типа "воздух-вода" и для фанкойла с переменным выходом приведены следующие расчетные параметры:

- P_designc = 15 кВт;

- заявленная мощность при T_designc (35 °C) = 15 кВт.

Из таблицы 1 в 4.2.1 можно определить температуру наружного воздуха, коэффициент частичной нагрузки и температуру воды на выходе теплообменника в помещении. Соответственно, нагрузку для охлаждения вычисляют по формуле (3), а GUEc и AEFc определяют с помощью испытаний по ГОСТ Р 58841.4 (см. таблицу A.1).

Расчет по бин-методу приведен в таблице A.2. Графы A, B, C получены из таблицы 2. Нагрузку для охлаждения в графе D для каждого бина вычисляют по формулам (1) и (3). Значения GUEc и AEFc получают в соответствии с 4.3, 4.6 и на основе значений GUEc и AEFc из таблицы A.1. Потребность в охлаждении G = f_on·C·D; расход энергии газа H = G/E; подвод электроэнергии I = G/F. SGUEc и SAEFc_on могут быть получены из общих значений J, K, L:

SGUEc = (J)/(K) = 0,74.

SAEFc_on = (J)/(L) = 13,5.

Справочную годовую потребность в охлаждении Q_refc вычисляют по формуле (5):

Q_refc = 15 кВт·350 ч = 5250 кВт·ч.

Измеренное энергопотребление в режимах выключения термостата, ожидания и выключения составляет 0,050 кВт; 0,025 кВт и 0 кВт соответственно.

Окончательное значение SAEFc вычисляют по формуле (4):

SAEFc = 5250 кВт·ч/(5250 кВт·ч/13,5 + 0,050 кВт·221 ч + 0,025 кВт·2142 ч + 0 кВт·5088 ч) = 11,6.

Для моновалентного прибора типа "воздух-вода" и для фанкойла с переменным выходом для среднего климата приведены следующие расчетные параметры:

- P_designh = 35 кВт;

- заявленная мощность при T_designh (-10 °C) = 35 кВт.

Из таблицы 8 можно определить температуру наружного воздуха, коэффициент частичной нагрузки и температуру воды на выходе из теплообменника в помещении. Соответственно, тепловую нагрузку вычисляют по формуле (10), а GUEh и AEFh определяют путем испытаний в соответствии с ГОСТ Р 58841.4 (см. таблицу B.1).

Расчет по бин-методу приведен в таблице B.2. Графы A, B, C получены из таблицы 29. Тепловую нагрузку в графе D для каждого бина вычисляют по формулам (7) и (10). Значения GUEh и AEFh получены в соответствии с 5.4, 5.7 и на основе значений из таблицы B.1. Потребность в обогреве G = C·D; расход энергии газа H = G/E; подвод электроэнергии I = G/F. SGUEh и SAEFh_on могут быть получены из общих значений J, K, L:

SGUEh = J/K = 1,45.

SAEFh_on = J/L = 40,4.