Politechnika Warszawska

Wydział Inżynierii Środowiska

Projekt z ogrzewnictwa

Wykonał: Tomasz Wrzosek, ISiW 2

Warszawa, 10. 03. 2010 r.

Spis treści

1. Wstęp 3

1.1 Metoda Obliczania projektowego obciążenia cieplnego wg normy PN-EN 12831. 3

1.2 Zakres opracowania. 3

1.3 Charakterystyka obiektu. 3

2. Obliczanie projektowego obciążenia cieplnego. 4

2.1 Współczynnika przenikania ciepła U 4

2.2 Opór przejmowania i przewodzenia ciepła 4

2.3 Mostki cieplne. 5

2.4 Zestawienie współczynnika przenikania ciepła U. 5

2.4.1 Współczynnika przenikania ciepła U okien i balkonów. 5

2.4.2 Współczynnika przenikania ciepła U drzwi wewnętrzne deskowane. 5

2.4.3 Współczynnika przenikania ciepła U ścian zewnętrznych i wewnętrznych. 5

2.4.4 Współczynnika przenikania ciepła U między kondygnacjami. 6

2.5 Obciążenie cieplne dla pomieszczeń(przykładowe obliczenia).. 7

2.5.1 Wyliczenia pomieszczeń, wielkości zewnętrzne i parametry. 7

2.5.2 Mostki cieplne pomieszczenia. 8

2.5.3 Projektowe obciążenie cieplne.. 8

3. Instalacja C.O 9

3.1 Dobór powierzchni grzejników konwekcyjnych 4

3.2 Grzejnik żeliwny TA1 4

3.3 Grzejnik łazienkowy ENIX typ ASTER 4

1. Wstęp

1. Metoda Obliczania projektowego obciążenia cieplnego wg normy PN-EN 12831.

Projektowe obciążenie cieplne dla ogrzewanych pomieszczeń należy określić zgodnie z wymaganiami aktualnie obowiązującej normy PN-EN 12831:2006 „Instalacje ogrzewcze w budynkach. Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego.”

Norma PN-EN12831podaje sposób obliczania obciążenia cieplnego: - dla poszczególnych pomieszczeń (przestrzeni ogrzewanych) w celu doboru grzejników, - dla całego budynku lub jego części w celu doboru źródła ciepła.

Metoda zawarta w normie może być stosowana w tzw. „podstawowych przypadkach”, które obejmują budynki z wysokością pomieszczeń ograniczoną do 5 m, przy założeniu że są one ogrzewane w warunkach projektowych do osiągnięcia stanu ustalonego.

Natomiast w załączniku informacyjnym (nienormatywnym) zamieszczono instrukcje obliczenia projektowych strat ciepła w przypadkach szczególnych: - pomieszczenia o dużej wysokości ( powyżej 5m), - budynki o znacznej różnicy między temperaturą powietrza i średnią temperaturą promieniowania.

2. Zakres opracowania.
   
   Opracowanie niniejsze obejmuje projekt instalacji centralnego ogrzewania, obliczeniu projektowego obciążenia cieplnego dla danych pomieszczeń i dobrze odpowiednich grzejników konwekcyjnych.
   
   

3. Charakterystyka obiektu.

Budynek jest położony w mieście Wrocławiu, jest to II strefa klimatyczna, projektowa temperatura zewnętrzna wynosi -18ºC. Jest to budynek mieszkalny, czterokondygnacyjny. Temperatura w pokojach, kuchni i przedpokoju wynosi 20 ºC, w łazience wynosi 24 ºC, a na klatce schodowej wynosi 8 ºC. Wysokość kondygnacji w osiach wynosi 2,9 m, grubość stropu ma 0,3 m, wiec wysokość pomieszczeń jest równa 2,6 m.

Szkic zawarty jest w załączniku nr 1.

2. Obliczanie projektowego obciążenia cieplnego.
   
   
   2.1 Współczynnika przenikania ciepła U.

Zasady obliczania wartości współczynnika przenikania ciepła U dla przegród określa norma PN-EN ISO 6964:2002 „Komponenty budowlane i elementy budynku - Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła - Metoda obliczenia”.

Wielkości współczynnika przenikania ciepła U dla ścian i stropów i stropodachów należy oblicza ze wzoru:

Gdzie:

- jednostkowe opory cieplne przejmowania ciepła, (wewnętrzny, zewnętrzny), [
K/W]

R - jednostkowy opór przewodzenia ciepła przez przegrodę, [
K/W]

2.2 Opór przejmowania i przewodzenia ciepła.

Gdzie:

R - jednostkowy opór przewodzenia ciepła przez przegrodę, [
K/W]
d - grubości przegrody lub warstwy, [m]

- obliczeniowa wartość współczynnika przewodzenia ciepła materiału przegrody, [W/mK]

2.3 Mostki cieplne.

Mostki cieplne to szczególne miejsca ucieczki ciepła z pomieszczeń. Występują dwa rodzaje mostków:
- konstrukcyjne, czyli miejsca, w których rozwiązania konstrukcyjne stwarzają nie korzystne warunki izolacyjności cieplnej.

- geometryczne, wynikające z kształtu przegród zewnętrznych budynku

2.4 Zestawienie współczynnika przenikania ciepła U.

2.4.1 Współczynnik przenikania ciepła U okien i balkonów:
U = 2,6 [W/
K]

2.4.3 Współczynnik przenikania ciepła U drzwi wewnętrzne deskowane (łazienka):
U = 5,1 [W/
K]

2.4.3 Współczynnik przenikania ciepła U ścian zewnętrznych i wewnętrznych:

*Sz 50
tu powinny być rysunki..




1) Gładź cementowa d = 0,015 [m],
= 0,82 [W/mK], R = 0,018 [
K/W]
2) Styropian d = 0,12 [m],
= 0,04 [W/mK], R = 3 [
K/W]
3) Cegła karkówka d = 0,12 [m],
= 0,45 [W/mK], R = 0,27 [
K/W]
4) Pustak ścięty d = 0,23 [m],
= 0,44[W/mK], R = 0,52 [
K/W]
5) Gładź cementowa d = 0,015 [m],
= 0,82 [W/mK], R = 0,018 [
K/W]

U = 0,25 [W/
K]

*Sw 50





1) Gładź cementowa d = 0,015 [m],
= 0,82 [W/mK], R = 0,018 [
K/W]
2) Styropian d = 0,09 [m],
= 0,04 [W/mK], R = 2,25 [
K/W]
3) Pustak ścięty d = 0,29 [m],
= 0,44[W/mK], R = 0,66 [
K/W]
4) Styropian d = 0,09 [m],
= 0,04 [W/mK], R = 2,25 [
K/W]
5) Gładź cementowa d = 0,015 [m],
= 0,82 [W/mK], R = 0,018 [
K/W]

U = 0,18 [W/
K]

*Sw 30





1) Tynk d = 0,015 [m],
= 1 [W/mK], R = 0,015 [
K/W]
2) Pustak ścięty d = 0,27 [m],
= 0,44[W/mK], R = 0,61 [
K/W]
3) Tynk d = 0,015 [m],
= 1 [W/mK], R = 0,015 [
K/W]

U = 1,11 [W/
K]

*Sw 20





1) Tynk d = 0,015 [m],
= 1 [W/mK], R = 0,015 [
K/W]
2) Pustak ścięty d = 0,17 [m],
= 0,44[W/mK], R = 0,68 [
K/W]
3) Tynk d = 0,015 [m],
= 1 [W/mK], R = 0,015 [
K/W]

U = 1,03 [W/
K]

2.4.4 Współczynnik przenikania ciepła U między kondygnacjami:

*St 30

1) Drewno dębowe w poprzek włókien

d = 0,02[m],
= 0,22[W/mK], R = 0,09 [
K/W]
2) Podkład z betonu pod posadzką

d = 0,06 [m],
= 1,4 [W/mK], R = 0,04 [
K/W]
3) Styropian, ułożony szczelnie

d = 0,02 [m],
= 0,04 [W/mK], R = 0,5 [
K/W]
4) Strop, sufit otynkowany

d = 0,2 [m],
= 0,23 [W/mK], R = 0,87 [
K/W]

U = 0,54 [W/
K]

2.5 Obciążenie cieplne dla pomieszczeń(przykładowe obliczenia).

2.5.1 Wyliczenia pomieszczeń, wielkości zewnętrzne i parametry.

- Powierzchnia(A), pomieszczenia A103(Łazienka) jest liczona w świetle danego lokum.

A = 2 x 2,1 = 4,2

- Kubatura, objętość lokum jest to powierzchnia(A) razy jej wysokość(h).

V = 4,2 x 2,6 = 10,92

- Projektowa krotność wymian, jest to minimalny strumień objętości powietrza, dopływający do przestrzeni ogrzewanej, zależy od typu pomieszczenia.

0,5 [1/h]

- Projektowa temperatura wewnętrzna: 24ºC

- Projektowa różnica temperatur: 297,15-255,15 = 42 K

- Wymiary zewnętrzne, powierzchnia całkowita(
) jest to iloczyn długości ściany w osiach( L) i wysokości kondygnacji w osiach (H)

Sw 50

L= 2,4 m

H = 2,9 m

= 6,96

U = 0,18 [W/
K]

- Temperatura zewnętrzna za ścianą
wynosi: 16ºC

- Współczynnik redukcji temperatury
wyraża się wzorem:

- Współczynnik strat ciepła przez przenikanie , obliczamy:

Gdzie:

współczynnik przenikania ciepła liniowego mostka cieplnego
l - długość liniowego mostka cieplnego [m]

Analogiczne jest postępowanie
- dla ścian wewnętrznych(Sw30, Sw20, odejmujemy tylko powierzchnie drzwi od powierzchni całkowitej),

- drzwi łazienkowych (Sd 0,9x2) oraz

- dla stropów, których dodatkowo liczymy:

Projektowe przenikanie ciepła przez przenikanie
[W]

[W]

= 24, 37 W

2.5.2 Mostki cieplne pomieszczenia.

W lokum znajduje się tylko jeden mostek od stropu, lecz jego współczynnik przenikania ciepła liniowego wynosi zero.

2.5.3 Projektowe obciążenie cieplne.

Całkowity (suma) współczynnik(ów) straty ciepła przez przenikanie

4,44 [W/K]

Współczynnik projektowej wentylacyjnej straty ciepła

= 1,86 [W/K]

Projektowa strata ciepła przez przenikanie

186,48 [W]

Projektowa wentylacyjna strata ciepła

= 78,12 [W]

Całkowita projektowa strata ciepła

= 264,6 [W]

Projektowe obciążenie cieplne
jest to różnica całkowitej projektowej straty ciepła
, a projektowym przenikaniem ciepła przez przenikanie

= 215,86 [W]

Całość wyników obliczeń zestawiono w tabeli, załącznik nr 2

3. Instalacja C.O.

1. Dobór powierzchni grzejników konwekcyjnych.
   
   Grzejnik ma za zadanie dostarczenie odpowiedniej ilości ciepła w celu zapenienia wymaganej temperatury w ogrzewanym pomieszczeniu. Jest to przeponowy wymiennik woda powietrze przekazujący ciepło na drodze konwekcji i w mniejszym stopniu na drodze promieniowania.
   Oznaczenia:
   
   - temperatura wody wpływającej do grzejnika ºC;
   
   - temperatura wody wypływającej z grzejnika ºC;
   
   - temperatura powietrza w pomieszczeniu ºC;
   
   - temperatura na zewnątrz pomieszczenia ºC;
   
   - schłodzeni wody w grzejniku, K;
   
   - początkowa różnica temperatur wody i powietrza w pomieszczeniu, K;
   
   - końcowa różnica temperatur wody i powietrza w pomieszczeniu, K;
   

2. Grzejnik żeliwny TA1
   
   tz/tp = 80/55 [ºC]
   Wielkość grzejnika dla pokoju wyznaczamy
   
   
   
   gdzie:
   n - wielkość grzejnika;
   
   - obliczeniowa całkowita strata ciepła, W;
   
   - zyski ciepła w pomieszczeniu, przyjmujemy 0, W;
   
   - współczynnik uwzględniający sposób usytuowania grzejnika;
   
   - współczynnik uwzględniający sposób podłączenia grzejnika;
   
   - współczynnik uwzględniający sposób osłonięcia grzejnika;
   
   - rzeczywista temperatura wody dopływającej do grzejnika ºC;
   
   - współczynnik uwzględniający nieliniową zmianę temperatury czynnika grzejnego w grzejniku
   
   
   
   gdzie:
   m - współczynnik charakterystyki cieplnej
   
   
   
   Podstawiając dane, otrzymujemy:
   
   X = 0,55
   
   
   = 0,77
   
   n = 4,96 dobrano 5 szt
   

3. Grzejnik łazienkowy ENIX typ ASTER
   

gdzie:
C - współczynnik charakterystyki cieplnej.

X = 0,55


= 0,97

L = 0,19 m

4. Komentarz
   
   Dla pokoju B106, dobrano grzejnik TA1, wielkości 5 szt. Natomiast dla łazienki A103 dobrano grzejnik łazienkowy A-312: H = 1,216m , L = 0,19m

Do poprawy co miałem

- do każdego wzoru co napisałem, powinno się pojawić podstawienie danych i przykładowe obliczenie wraz z jednostka(głównie przy kaloryferach)

- nie trzeba tak opisywac dokladnie co się robi, można wzor, podstawienie, wynik, jednostka.

10

---