Politechnika Poznańska

Instytut Inżynierii Środowiska

Projekt instalacji centralnego ogrzewania dla budynku jednorodzinnego

Opracował: Łabędzki Michał

rok akad. 2004/2005

Spis treści:

1. Opis techniczny projektowanego budynku……………………………………………………………..	2
2. Obliczenie współczynnika przenikania ciepła dla poszczególnych przegród U……………………….	2-8
2.1 Tabelaryczne zestawienie współczynników przenikania ciepła wszystkich przegród………………..	8
3. Wyznaczenie wskaźnika sezonowego zapotrzebowania na ciepło E dla budynku…………………….	8
3.1 Określenie powierzchni i kubatury budynku………………………………………………………….	9
3.2 Wyznaczenie strat ciepła przez przenikanie w sezonie grzewczym Qt...……………………………..	10
3.3 Wyznaczenie strat ciepła na podgrzanie powietrza wentylacyjnego w sezonie grzewczym Qv...……	10-11
3.4 Obliczenie zysków od promieniowania w sezonie ogrzewczym Qs......................................................	11
3.5 Wewnętrzne zyski ciepła w sezonie grzewczym Qi…………………………………………………..	11
3.6 Sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania Qh……………………………………………..	11
3.7 Wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynku E………………………	12
3.8 Zestawienie wymagań cieplnych, jakie musi spełniać dom jednorodzinny……………………...…...	12
4. Bilans cieplny budynku………………………………………………………………………………...	12-13
4.1 Wyznaczenie zapotrzebowania na ciepło dla pomieszczeń...…………………………………………	14-15
4.2 Tabelaryczne zestawienie dodatków d1 i d2 dla pomieszczeń ogrzewanych……..…………………...	16
4.3 Tabelaryczne zestawienie zapotrzebowania na ciepło dla pomieszczeń……………………………...	16
4.4 Mała charakterystyka pomieszczeń i budynku………………………………………………………..	17
4.5 Wyznaczenie sezonowego zapotrzebowania na ciepło II metodą..……….…………………………..	18
5. Dobór grzejników	18-20

1. Opis techniczny projektowanego budynku:

Projekt instalacji centralnego ogrzewania obejmuje dom jednorodzinny z poddaszem, bez podpiwniczenia. Budynek zlokalizowany jest w Nowym Sączu. Projekt zakłada instalację centralnego ogrzewania pompową, dwururową z rozdziałem przez rozdzielacz. Parametry pracy instalacji są następujące: t_z/t_p=80/60^oC.

2. Obliczenie współczynnika przenikania ciepła dla poszczególnych przegród U

Przy obliczeniach współczynnika przenikania ciepła U korzystano z normy PN-EN ISO 6946 pt. „Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła”, skąd dobierano opory przejmowania ciepła (R) i współczynniki przewodzenia ciepła (
).

W obliczeniach korzystano z następujących zależności:

a) opór cieplny dowolnej warstwy:

gdzie:

d - grubość rozpatrywanej warstwy [m]

- współczynnik przewodzenia ciepła rozpatrywanej warstwy [W/(m
)]

R - opór przejmowania ciepła konkretnej warstwy [(m
)/W]

b) współczynnik przenikania ciepła:

R_T=R_si+
+R_se

R_si - opór przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej

R_se - opór przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej

U - współczynnik przejmowania ciepła [W/(m
)]

R_T -całkowity opór przejmowania ciepła

Wyniki obliczeń współczynnika przenikania ciepła dla poszczególnych przegród:

a) ściana zewnętrzna parteru i piętra (przegroda jednorodna)

Rodzaj warstwy	Grubość warstwy	Wsp. przew. ciepła [W/(m )]	Opór danej warstwy R [(m )/W]
Tynk cementowo - wapienny	0,015	0,82	0,018
Mur z pustaków Max220	0,29	0,46	0,63
Styropian	0,13	0,04	3,25
Warstwa zbrojona i tynk cienkow.	0,007	0,82	0,0085

Suma oporów poszczególnych warstw:
(m
)/W

R_si=0,13(m
)/W

R_se=0,04(m
)/W

Całkowity opór cieplny przegrody wynosi zatem: R_T=4,0765 (m
)/W.

Współczynnik przenikania ciepła przez ścianę zewnętrzną wynosi natomiast:

=
W/(m
)

b) połać dachowa (przegroda niejednorodna)

Ponieważ połać dachowa jest przegrodą niejednorodną, współczynnik przenikania ciepła u wyznaczamy jako odwrotność średniej arytmetyczną oporów: dla kresu górnego i dolnego.

Tabelaryczny wykaz warstw wraz z ich grubościami i współczynnikami przewodzenia ciepła.

Rodzaj warstwy	Grubość warstwy [m]	Wsp. przewodzeni ciepła [W/mK]
1. Płyta gipsowo-kartonowa	0,012	0,23
2. Folia paroszczelna	0,0002	0,2
3. Styropian	0,04	0,045
4. Krokiew drewniana	0,17	0,16
5. Wełna mineralna	0,17	0,05
6. Folia paroprzepuszczalna	0,0002	0,2
7. Kontrłata	-	-
8. Dobrze wentylowana pustka pow.	-	-
9. Łata	-	-
10. Dachówka ceramiczna	-	-

W obliczeniach nie brano pod uwagę końcowych czterech warstw, których opór zastąpiono zgodnie z normą PN-EN ISO 6946 oporem R_si=0,1 (m
)/W.

Rysunek połaci:

A=0,07m

B=0,9m

a) kres górny:

R_T' = 4,22 [m²K/W]

b) Kres dolny:

R_T''= R_si+ R₁ +R₂ +R₃ + R₄ +R_si

R₁ = d₁/λ₁ = 0,012/0,23 = 0,052 [m²K/W]

R₃ = d₃/λ₃ = 0,04/0,045 = 0,89 [m²K/W]

R₄ = 2,94 [m²K/W]

R_T''= 0,1+0,052+0,89+2,94+0,1=4,082 [m²K/W]

[m²K/W]

Współczynnik przenikania ciepła przez ścianę wynosi, zatem:

U = 1/R_T = 0,24 [W/ m²K]

c) ściana wewnętrzna działowa i nośna (przegroda jednorodna)

• ściana wewnętrzna działowa

Rodzaj warstwy	Grubość warstwy	Wsp. przew. ciepła [W/(m )]	Opór danej warstwy R [(m )/W]
Tynk cementowo - wapienny	0,015	0,82	0,018
Cegla dziurawka	0,12	0,62	0,19
Tynk cementowo - wapienny	0,015	0,82	0,018

Suma oporów poszczególnych warstw:
(m
)/W

R_si=0,13(m
)/W

R_si=0,13(m
)/W

Całkowity opór cieplny przegrody wynosi zatem: R_T=0,486 (m
)/W.

Współczynnik przenikania ciepła przez ścianę wewnętrzną nośną wynosi natomiast:

=
W/(m
)

• ściana wewnętrzna nośna

Rodzaj warstwy	Grubość warstwy	Wsp. przew. ciepła [W/(m )]	Opór danej warstwy R [(m )/W]
Tynk cementowo - wapienny	0,015	0,82	0,018
Cegla dziurawka	0,25	0,62	0,4
Tynk cementowo - wapienny	0,015	0,82	0,018

Suma oporów poszczególnych warstw:
(m
)/W

R_si=0,13(m
)/W

R_si=0,13(m
)/W

Całkowity opór cieplny przegrody wynosi, zatem: R_T=0,696 (m
)/W.

Współczynnik przenikania ciepła przez ścianę wewnętrzną działową natomiast:

=
W/(m
)

d) strop międzykondygnacyjny (przegroda jednorodna)

Rodzaj warstwy	Grubość warstwy	Wsp. przew. ciepła [W/(m )]	Opór danej warstwy R [(m )/W]
Sosna w poprzek włókien	0,025	0,16	0,16
Gładź cementowa	0,03	1	0,03
Prefabrykowany monolit. żelbet	0,23	1,7	0,14
Tynk cementowo - wapienny	0,015	0,82	0,018

Suma oporów poszczególnych warstw:
(m
)/W

R_si=0,1 (m
)/W

R_si=0,1 (m
)/W

Całkowity opór cieplny przegrody wynosi, zatem: R_T=0,548 (m
)/W.

Współczynnik przenikania ciepła przez strop międzykondygnacyjny wynosi natomiast:

=
W/(m
)

e) podłoga na gruncie (przegroda jednorodna dzielona na strefy):

W obliczeniach współczynnika przenikania ciepła przez podłogę na gruncie dzielimy podłogę na dwie strefy i dobieramy wartości oporu cieplnego gruntu R_gr dla poszczególnych strefo zgodnie z załącznikiem krajowym NB do normy PN-EN ISO 6946:1999.

Rodzaj warstwy	Grubość warstwy	Wsp. przew. ciepła [W/(m )]	Opór danej warstwy R [(m )/W]
Parkiet sosnowy	0,01	0,16	0,062
Beton zwykły kamienny	0,04	1	0,04
Styropian	0,03	0,045	0,67
Beton z żużla paleniskowego	0,1	0,85	0,12
Żużel wielkopiecowy	0,1	0,26	0,38

Suma oporów poszczególnych warstw:
(m
)/W

R_si=0,17 (m
)/W

R_grI=0,5 (m
)/W

R_grI=0,77 (m
)/W

Opór całkowity poszczególnych warstw wynosi zatem:

• dla strefy I

(m
)/W

• dla strefy II

(m
)/W

Współczynniki przenikania ciepła przez podłogę na gruncie wynoszą, zatem:

• strefa I

=
0,51 W/(m
)

• strefa II

=
0,45 W/(m
)

f) sufit nad kondygnacją (przegroda niejednorodna):

Obliczenia przeprowadzono analogicznie jak w przypadku połaci dachowej.

Rysunek poglądowy:

R_se

R_u

1 2 1 d₃

3 d₂

4

R_si

Zgodnie z założeniami normy PN-EN ISO6496:1996 przestrzeń poddasza uznano za jednorodną termicznie i zastąpiono oporem R_u.

Rodzaj warstwy	Grubość warstwy [m]	Wsp. przew. ciepła [W/(m )]
1. Krokiew drewniana	0,17	0,16
2. Wełna mineralna	0,12	0,042
3. Sklejka	0,05	0,16
4. Płyta gipsowa	0,012	0,23

A=0,9m

B=0,07m

R_si=0,1 (m
)/W

R_se=0,04(m
)/W

R_u=0,2(m
)/W

a) kres górny

R_TA=

R_T' = 3,23 [m²K/W]

b) Kres dolny:

R_T''= R_si+ R₁ +R₂ +R₃ + R₄ +R_u+R_se

R₁ = d₁/λ₁ = 0,012/0,23 = 0,052 [m²K/W]

[W/m²K]

R₂=0,31[m²K/W]

R₃ = 2,38 [m²K/W]

R_T''= 0,1+0,052+0,31+2,38+0,04+0,2=3,082 [m²K/W]

[m²K/W]

Współczynnik przenikania ciepła przez ścianę wynosi, zatem:

U = 1/R_T = 0,32 [W/ m²K]

2.1 Tabelaryczne zestawienie współczynników przenikania ciepła wszystkich przegród

Rodzaj przegrody	Symbol przegrody	Wsp. przen. ciepła UT [W/(m^2K)]	Wsp. przen. ciepł z mostkami term. Uk [W/(m^2K)]
Ściana zewnętrzna	Śz	0,24	0,29
Połać dachowa	Ds, DN	0,24	0,24
Sufit nad kondygnacją	Std	0,32	0,32
Podłoga na gruncie str. I	Pg^I	0,51	0,51
Podłoga na gruncie str. II	Pg^II	0,45	0,45
Strop międzykondygn.	St	1,82	1,82
Okna	Od	2,0	2,0
Ściana wew. nośna	Swn	2,06	2,06
Ściana wew. działowa	Swd	1,44	1,44

Uwaga: Dodatek w postaci mostków termicznych uwzględnia wpływ mostków związany z oknami. Są to jedyne mostki cieplne liniowe, jakie wzięte zostały pod uwagę w trakcie obliczeń sezonowego zapotrzebowania na ciepło.

3. Wyznaczenie wskaźnika sezonowego zapotrzebowania na ciepło E dla budynku:

Dane konieczne do wyznaczenia wskaźnika sezonowego zapotrzebowania na ciepło:

- liczba mieszkańców N= 8

- liczba mieszkań Lm = 1

- przyjęto okna o współczynniku przenikania ciepła U=0,2W/(m²K), a co za tym idzie transmisyjności TR=0,64

W projekcie przyjęto, że kubaturę ogrzewana stanowi całkowitą kubaturę wszystkich pomieszczeń, co oznacza, że nie zakładamy pomieszczeń nieogrzewanych.

Wszystkie okna znajdujące się w projektowanym domku jednorodzinnym to okna o wymiarach standardowych są one następujące:

Rodzaj okna	Szerokość [mm]	Wysokość [mm]
O2	900	600
O4	600	900
O5	900	900
O7	1500	900
O14	900	1200
O15	900	1200
O18	1500	1200
O34	1500	1500

3.1 Określenie powierzchni i kubatury budynku

• wyznaczenie powierzchni i kubatury pomieszczeń na parterze

- wysokość kondygnacji 2,5m

Pomieszczenie	Powierzchnia [m^2]	Kubatura [m^3]
1. Wiatrołap	2,00	5,00
2. Korytarz	6,27	15,67
3. Schody	2,54	6,35
4. WC	1,93	4,82
5. Schowek	1,96	4,90
6. Kuchnia	8,04	20,10
7. Jadalnia	12,24	30,60
8. Pokój dzienny	20,22	50,55
9. Kotłownia	4,44	11,1

Całkowita powierzchnia parteru, wynosi: A₁=59,64m²

Całkowita kubatura parteru wynosi, zatem: V₁=149,09m³

• wyznaczenie powierzchni i kubatury pomieszczeń na poddaszu

- wysokość kondygnacji 2,8m

Pomieszczenie	Powierzchnia [m^2]	Kubatura [m^3]
1. Schody	4,11	11,51
2. Korytarz	3,96	11,09
3. Łazienka	8,88	24,86
4. Pokój	13,17	36,88
5. Pokój	16,88	47,26
6. Pokój	12,57	35,20

Całkowita powierzchnia poddasza, wynosi: A₂=59,57m²

Całkowita kubatura poddasza wynosi, zatem:V₂=166,8m³

Powierzchnia liczona po zewnętrznym obrysie budynku:

Powierzchnia + symbol	Powierchnia brutto [m^2]	Powierzchnia okien [m^2]	Powierzchnia netto [m^2]
Ściana Śz (północna)	28,12	3,15	24,97
Ściana Śz (południowa)	28,12	2,34	25,78
Ściana Śz (wschodnia)	50,80	6,21	44,59
Ściana Śz (zachodnia)	48,48	1,35	47,13
Połać dachowa DN (północna)	27,14	0,36	27,05
Połać dachowa DS (południowa)	28,94	0,81	28,13
Powierzchnia przestrzeni nieogrz.	--	--	32,07

3.2 Wyznaczenie strat ciepła przez przenikanie w sezonie grzewczym Q_t:

Rodzaj przegrody		Ai [m^2]	Ui [W/m^2·K]	Mnożnik stały	Ai·Ui·mnożnik stały [kWh/a]
Ściany zewnętrzne	N	24,97	0,29	90,45	654,98
		S	25,78	0,29	90,45	676,22
		W	47,13	0,29	90,45	1236,24
		E	38,6	0,29	90,45	1012,50
		SE	3,09	0,29	90,45	81,05
		NE	2,9	0,29	90,45	76,07
	Okna	N	3,15	0,2	90,45	56,98
		S	2,34	0,2	90,45	42,33
		W	1,35	0,2	90,45	24,42
		E	4,05	0,2	90,45	73,26
		SE 36^O	1,08	0,2	90,45	19,53
		NE 36^O	1,08	0,2	90,45	19,53
Sufit nad kondygnacją		32,07	0,32	90,45	928,23
Podłoga na gruncie w I strefie		21,24	0,51	90,45	979,79
Podłoga na gruncie w II strefie		44,45	0,45	63,31	1266,36
Dach		56,35	0,24	90,45	1223,25
Razem straty ciepła przez przenikanie w sezonie grzewczym Qt kWh/a					8370,74

Wielkość stałego mnożnika dla wszystkich przegród poza podłogą na gruncie dla II strefy wyznaczono z zależności:

a=Sd₂₀

a - stały mnożnik

Sd₂₀ - „stopniodni 20” wielkość, jaką wyznacza się z zależności:

Sd₂₀=
[kd]

gdzie:

L_d - liczba dni ogrzewania w miesiącu

t_e^śr(m) - średnia miesięczna temperatura powietrza zewnętrznego

m - miesiąc

Wielkości Ld i te^śr(m) dobrano w oparciu o bazę danych klimatycznych zamieszczoną w załączniku A do normy PN-B-02025:1999.

3.3. Wyznaczenie strat ciepła na podgrzanie powietrza wentylacyjnego w sezonie grzewczym Q_v:

Straty ciepła na podgrzanie powietrza wentylacyjnego w sezonie ogrzewczym wyznaczamy z zależności:

Q_v=a ψ_c

ψ_c - całkowity strumień powietrza wentylacyjnego (dobrany z normy PN-B-02025:1999 dla konkretnego pomieszczenia)

a - wielość uzyskiwana z zależności

a=Sd₂₃

gdzie:

Sd₂₃ - „stopniodni 23”, wielkość jaką oblicza się z kolei z zależności

Sd₂₃=
[kd]

L_d - liczba dni ogrzewania w miesiącu

t_e^śr(m) - średnia miesięczna temperatura powietrza zewnętrznego

c_p - ciepło właściwe powietrza

- gęstość powietrza

m - miesiąc

Wielkości Ld i te^śr(m) dobrano w oparciu o bazę danych klimatycznych zamieszczoną w załączniku A do normy PN-B-02025:1999.

Pomieszczenie	Strumień powietrza wentylacyjnego ψ [m^3/h]
Kuchnia	70
Kotłownia	16,65
Łazienka + WC	50
WC	30
Całkowity strumień powietrza wentylacyjnego ψc	166,65 m^3/h

Straty ciepła wynoszą, zatem: Q_v=36,36 ψ_c=6059,39 kWh/a

3.4 Obliczenie zysków od promieniowania w sezonie ogrzewczym Q_s

Orientacja	Pole powierzchni okien Aoi [m^2]	Współczynnik przepuszczania promieniowania TRi	Suma promieniowania całkowitego, Si [Wh/(m^2·a)]	Aoi·TRi·Si [Wh/a]
N (pn.)	3,15	0,64	190052	383144,83
S (pd.)	2,34	0,64	459000,8	687399,60
E (wsch.)	4,05	0,64	197170,4	511065,58
W (zach.)	1,35	0,64	285156	246374,78
NE (pn.-wsch.)	1,08	0,64	213126,4	147312,97
SE (pd.-wsch.)	1,08	0,64	411680,8	284553,77
N 36^0 (pn.)	0,36	0,64	262116	60391,53
S 36^0 (pd.)	0,81	0,64	497515,2	257911,88
Razem zyski ciepła od promieniowania słonecznego w sezonie ogrzewczym 0,6·Σ Aoi·TRi·Si, [kWh/a]				1458,51

Wielkość całkowitego promieniowania słonecznego padającego na różnie zorientowane powierzchnie wyznaczono oparciu o załącznik B normy PN-B-02025:1999. Transmisyjność dobrano również z tej samej normy dla znanego współczynnika przenikania ciepła okien.

3.5 Wewnętrzne zyski ciepła w sezonie grzewczym Q_i

Liczba osób N	80 N	Liczba mieszkań Lm	275·Lm	5,3·(80N+275·Lm) [kWh/a]
8	640	1	275	4849,5

3.6 Sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania Q_h

Q_h = Q_t + Q_v -
·(Q_s + Q_i)

GLR=

=

Q_h=8370,74+6059,39 -0,95·( 1458,51+4849,5 )=8437,52 [kWh/a]

3.7 Wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynku E

V - kubatura ogrzewana (całkowita kubatura wszystkich pomieszczeń)

Q_h - sezonowe zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania

A - łączne pole powierzchni przegród zewnętrznych (pole powierzchni brutto czyli powierzchnia przegród wraz z oknami)

V=V₁+V₂=149,09+166,8=315,89m³

E=Q_h/V =8437,52/315,89=26,71 kWh/(m³a)

A=243,67m²

A/V=243,67/315,89=0,77m^-1

3.8 Zestawienie wymagań cieplnych, jakie musi spełniać dom jednorodzinny

Współczynnik kształtu A/V [m^-1]	Graniczny wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania E0 [kWh/(m^3·a)]
A/V ≤ 0,20 0,20≤A/V ≤ 0,9 A/V≥0,9	E0=29 E0= 26,6 + 12· A/V=26,6+12 E0 = 37,4

Wskaźnik E=27,21

26,71≤35,72

E0=35,84

Wniosek:

Materiały przegród domku jednorodzinnego dobrano w sposób umożliwiający spełnienie wymagań dotyczących sezonowego zapotrzebowania na ciepło. Oznacza to, że spełniony został wymóg cieplny dla projektowanego budynku i nie zachodzi potrzeba docieplania przegród budowlanych.

4. Bilans cieplny budynku

Założenia do bilansu cieplnego budynku i objaśnienia do tabelek z punktów 4.1, 4.2 i 4.3:

• przyjęto jednakową temperaturę wszystkich pomieszczeń (20⁰C) za wyjątkiem łazienki (tam 24⁰C)

• temperaturę otoczenia t_e dobrano w oparciu PN-82 B-02403 „Temperatury obliczeniowe zewnętrzne”, dla trzeciej strefy wynosi ona odpowiednio t_e=-20⁰C

• straty ciepła na drodze przenikania liczono dla przegród rozdzielających ośrodki o różnicy temperatur
  

• wszelkie kanały wentylacyjne występujące w przegrodach, przez które liczono straty ciepła potraktowano jak ściany zbudowane z cegły pełnej ceramicznej

• powierzchnie pomieszczeń (A) wyznaczono w osiach ścian obejmujących te pomieszczenia

• we współczynnikach przenikania ciepła (U_o) nie uwzględniano wpływu mostków cieplnych

• poprawki d₁ i d₂ dobrane zostały na podstawie normy PN-B-03406 „Obliczenie zapotrzebowania na ciepło pomieszczenia o kubaturze do 600m³”

• straty ciepła przez przenikanie wynaczono ze wzoru:

Q_p=

Q_p - straty ciepła pomieszczenia przez przenikanie [W]

U_o - współczynnik przenikania ciepła [W/(m²K)]

t - różnica temp. między dwoma ośrodkami [^oC]

A - powierzchnia przegrody liczona w osiach [m²]

• zapotrzebowanie na ciepło do wentylacji wyznaczono z zależności:

Q_w - zapotrzebowanie na ciepło do wentylacji [W]

n - krotność wymian powietrza w ciągu godziny [1/h]

t_i - temperatura powietrza wewnątrz pomieszczenia t_i=20⁰C

t_e - temperatura powietrza zewnętrznego t_e=-20⁰C

V - kubatura pomieszczenia [m³]

• krotność wymian zgodnie z normą dla wszystkich pomieszczeń poza kotłownią wynosi n=1 zaś dla kotłowni równa się n=1,5

• zapotrzebowanie na ciepło pomieszczeń uzyskano z zależności:

Q - zapotrzebowanie na ciepło [W]

d_2śred - średnia arytmetyczna poprawek d₂ (ze względu na orientację przegród pionowych)

d₁ - poprawka ze względu na liczbę przegród chłodzących

• za przegrodę chłodzącą przyjęto przegrodę rozgraniczającą ośrodki o różnicy temperatur
  

• symbole N, S, W, E, w nawiasach przy symbolach oznaczają kierunki, odpowiednio:

N - północ W - zachód

S - południe E - wschód

4.1 Wyznaczenie zapotrzebowania na ciepło dla pomieszczeń

a) parter

Nazwa pomieszczenia	Przegroda				Uo	t		Qp
		Sym.	Dł.	Szer.					Pow. (A)
-	-	[m]	[m]	[m^2]	W/(m^2K)	^oC (K)	W/m^2	W
1. Wiatrołap ti=20^0C	pg^I	1,6	0,2	0,32	0,51	40	20,40	6,53
		pg^II	1,6	0,5	0,8	0,45	12	5,40	4,32
		Sz (N)	1,6	2,8	4,48	0,24	40	9,60	43,01
							Suma:	53,86
2. Korytarz ti=20^0C	pg^iI	1,6	4,8	7,68	0,45	12	5,40	41,47
							Suma:	41,47
3. WC ti=20^0C	pg^I	1,2	1,6	1,92	0,51	40	20,40	39,17
		pg^II	0,9	1,6	1,44	0,45	12	5,40	7,78
		Sz (W)	1,6	2,8	3,94	0,24	40	9,60	37,82
		Od	0,9	0,6	0,54	1,76	40	70,40	38,02
							Suma:	122,78
4. Schody ti=20^0C	Sz (W)	1,1	2,8	2,27	0,24	40	9,60	21,79
		pg^I	1,1	1,2	1,32	0,51	40	20,40	26,93
		pg^II	1,1	0,9	0,99	0,45	12	5,40	5,35
		Od	0,9	0,9	0,81	1,76	40	70,40	57,02
							Suma:	111,09
5. Schowek ti=20^0C	Sz (W)	1,2	2,8	3,36	0,24	40	9,60	32,26
		pg^I	1,2	1,2	1,44	0,51	40	20,40	29,38
		pg^II	1,2	0,9	1,08	0,45	12	5,40	5,83
							Suma:	67,46
6. Kuchnia ti=20^0C	pg^I	6,5	1,2	7,8	0,51	40	20,40	159,12
		pg^II	2,6	1,5	3,9	0,45	12	5,40	21,06
		Sz (W)	2,7	2,8	7,56	0,24	40	9,60	72,58
		Sz (N)	3,8	2,8	9,29	0,24	40	9,60	89,18
		St (góra)	3,8	2,8	10,64	1,82	-4	-7,28	-77,46
		Od	1,5	0,9	1,35	1,76	40	70,40	95,04
							Suma:	359,52
7. Jadalnia ti=20^0C	pg^I	7,6	1,2	9,12	0,51	40	20,40	186,05
		pg^II	2,7	2,7	7,29	0,45	12	5,40	39,37
		Sz (N)	3,7	2,8	8,56	0,24	40	9,60	82,18
		Sz (E)	3,9	2,8	10,92	0,24	40	9,60	104,83
		Od	1,5	1,2	1,8	1,76	40	70,40	126,72
							Suma:	539,14
8. Pokój dzienny ti=20^0C	pg^I	1,6	5,4	8,64	0,51	40	20,40	176,26
		pg^I	1,2	3,7	4,44	0,51	40	20,40	90,58
		pg^II	2,7	4,2	11,34	0,45	12	5,40	61,24
		Sz (N-E)	1,4	2,8	2,84	0,24	40	9,60	27,26
		Sz (S-E)	1,5	2,8	4,2	0,24	40	9,60	40,32
		Sz (E)	3,2	2,8	6,71	0,24	40	9,60	64,42
		Od	1,5	1,2	0,72	1,76	40	70,40	50,69
		Od	0,9	1,2	1,08	1,76	40	70,40	76,03
		Od	1,5	1,5	2,25	1,76	40	70,40	158,40
		Od	0,9	1,2	1,08	1,76	40	70,40	76,03
							Suma:	821,22
9. Kotłownia ti=20^0C	pg^I	4,9	1,2	5,88	0,51	40	20,40	119,95
		pg^II	0,9	1,5	1,35	0,45	12	5,40	7,29
		Sz (W)	1,7	2,8	4,76	0,24	40	9,60	45,70
		Sz (W) z kan.	1	2,8	2,8	1,22	40	48,89	136,89
		Sz (S)	2,2	2,8	5,62	0,24	40	9,60	53,95
		Od	0,6	0,9	0,54	1,76	40	70,40	38,02
							Suma:	401,79

b) poddasze

Nazw pomieszczenia	Przegroda				Uo	t		Qp
		Sym.	Dł.	Szer.					Pow. (A)
-	-	[m]	[m]	[m^2]	W/(m^2K)	^oC (K)	W/m^2	W
1. Schody ti=20^0C	Sz (W)	2,1	3,1	6,51	0,24	40	9,60	62,50
		Sw	2,2	3,1	6,82	2,06	-4	-8,24	-56,20
		Std	2,1	3,9	8,19	0,32	40	12,80	104,83
							Suma:	111,13
2. Korytarz ti=20^0C	Sw	1,6	3,1	4,96	2,06	-4	-8,24	-40,87
		Std	1,6	2,1	3,36	0,32	40	12,80	43,01
		Ds	1,6	0,9	1,44	0,24	40	9,60	13,82
							Suma:	15,96
3. Łazienka ti=24^0C	Dn	3,2	3,9	12,48	0,24	44	10,56	131,79
		Sz (W)	2,1	2,9	6,09	0,24	44	10,56	64,31
		Sz (N)	1,1	3,9	4,29	0,24	44	10,56	45,30
		Sw	1,2	1,6	1,92	2,06	4	8,24	15,82
		Sw kan	1,7	2,5	4,25	2,03	4	8,11	34,45
		Sw	3,8	3,1	11,78	2,06	4	8,24	97,07
		St (dół)	3,8	2,8	10,64	1,82	4	7,28	77,46
							Suma:	466,20
4. Pokój ti=20^0C	Sw	1,2	1,6	1,92	2,06	-4	-8,24	-15,82
		Sw z kan.	1,7	2,5	4,25	2,03	-4	-8,11	-34,45
		Sz (N)	1,1	3,7	4,07	0,24	40	9,60	39,07
		Sz (E)	1,6	3,1	3,16	0,24	40	9,60	30,34
		Std	1,4	3,7	5,18	0,32	40	12,80	66,30
		Dn	3,2	3,7	11,84	0,24	40	9,60	113,66
		Od	1,5	1,2	1,8	1,76	40	70,40	126,72
							Suma:	325,83
5. Pokój ti=20^0C	Std	0,8	3,7	2,96	0,32	40	12,80	37,89
		Sz (E)	1,6	4,3	6,88	0,24	40	9,60	66,05
		Sz (S)	1,1	3,7	4,07	0,24	40	9,60	39,07
		Ds.	5,3	3,7	19,61	0,24	40	9,60	188,26
							Suma:	331,26
6. Pokój ti=20^0C	Sz (S)	1,1	3,7	2,27	0,24	40	9,60	21,79
		Sz (W) 1cz.	2,4	0,9	2,16	0,24	40	9,60	20,74
		Sz (W) 2cz	2,5	1,5	3,75	0,24	40	9,60	36,00
		Sz (W) z kan.	1,6	1,1	1,76	1,17	40	46,67	82,13
		Ds	5,3	3,7	19,61	0,24	40	9,60	188,26
		Od	1,5	1,2	1,8	1,76	40	70,40	126,72
							Suma:	475,64

4.2 Tabelaryczne zestawienie dodatków d₁ i d₂ dla pomieszczeń ogrzewanych:

a) parter

Pomieszczenie	d1	d2 (N)	d2 (N-E)	d2 (S-E)	d2 (S)	d2 (E)	d2 (W)	d2 strop	d2 jętka	d2śred		1+
1. wiatrołap	0,13	-	-	-	-0,1	-	-	-	-	-0,1	0,03	1,03
2. korytarz	0	-	-	-	-	-	-	-	-	0	0	1
3. WC	0,13	-	-	-	-	-	-0,05	-	-	-0,05	0,08	1,08
4. schody	0,13	-	-	-	-	-	-0,05	-	-	-0,05	0,08	1,08
5. schowek	0,13	-	-	-	-	-	-0,05	-	-	-0,05	0,08	1,08
6. kuchnia	0,15	0	-	-	-	-	-0,05	-	-	-0,025	0,125	1,125
7. jadalnia	0,15	0	-	-	-	-0,05	-	-	-	-0,025	0,125	1,125
8. pokój dzienny	0,18	-	0	-0,1	-0,1	-0,05	-	-	-	-0,0625	0,1175	1,118
9. kotłownia	0,15	-	-	-	-0,1	-	-0,05	-	-	-0,075	0,075	1,075

b) poddasze

Pomieszczenie	d1	d2 (N)	d2 (N-E)	d2 (S-E)	d2 (S)	d2 (E)	d2 (W)	d2 strop	d2 jętka	d2śred		1+
1. schody	0,03	-	-	-	-	-	-0,05	-0,05	-	-0,05	-0,02	0,98
2. korytarz	0	-	-	-	-	-	-	-0,05	-0,05	-0,05	-0,05	0,95
3. łazienka	0,05	0	-	-	-	-	-0,05	-0,05	-	-0,03	0,02	1,02
4. pokój	0,08	0	-	-	-	-0,05	-	-0,05	-0,05	-0,0375	0,0425	1,043
5. pokój	0,08	-	-	-	-0,1	-0,05	-	-0,05	-0,05	0,0625	0,1425	1,143
6. pokój	0,05	-	-	-	-0,1	-	-0,05	-0,05	-	-0,067	-0,017	0,983

4.3 Tabelaryczne zestawienie zapotrzebowania na ciepło dla pomieszczeń

a) parter

Nazwa pomieszczenia	Qp	1+	Qw	Q
-	[W]	-	[W]	[W]
1. wiatrołap	53,86	1,03	23,00	78,47
2. korytarz	41,47	1	72,08	113,55
3. WC	122,78	1,08	29,21	167,42
4. schody	111,09	1,08	22,17	150,55
5. schowek	67,46	1,08	22,54	95,40
6. kuchnia	359,52	1,125	92,46	511,50
7. jadalnia	539,14	1,125	140,76	766,73
8. pokój dzienny	821,22	1,118	232,53	1270,93
9. kotłownia	401,79	1,075	126,54	564,04

b) poddasze

Nazwa pomieszczenia	Qp	1+	Qw	Q
-	[W]	-	[W]	[W]
1. schody	111,13	0,98	52,95	161,85
2. korytarz	15,96	0,95	51,01	66,18
3. łazienka	466,20	1,02	148,17	623,69
4. pokój	325,83	1,043	169,65	527,34
5. pokój	331,26	1,143	217,40	595,87
6. pokój	475,64	0,983	161,92	646,46

Zapotrzebowanie na ciepło dla całego budynku wynosi: Q_całk=6130,69W

4.4 Mała charakterystyka pomieszczeń i budynku

Objaśnienie do tabelek poniżej i do metodyka obliczeń:

• w celu wyznaczenia małej charakterystyki budynku posłużono się powierzchniami i kubaturami pomieszczeń wyznaczonymi przy sezonowym zapotrzebowaniu na ciepło

• wskaźniki oceny energetycznej budynku obliczono z następujących zależności:

a) w odniesieniu do powierzchni pojedynczego pomieszczenia:

A - powierzchnia danego pomieszczenia

Q - zapotrzebowanie na ciepło dla danego pomieszczenia

b) w odniesieniu do powierzchni całego budynku:

c) w odniesieniu do kubatury pojedynczego pomieszczenia:

V - kubatura danego pomieszczenia

d) w odniesieniu do kubatury całego budynku:

a) parter

Nazwa pomieszczenia	A	V	Q	qA	qV
-	[m^2]	[m^3]	[W]	[W/m^2]	[W/m^3]
1. wiatrołap	2	5	78,47	39,24	15,69
2. korytarz	6,27	15,67	113,55	18,11	7,25
3. WC	2,54	6,35	161,81	63,71	25,48
4. schody	1,93	4,82	142,15	73,65	29,49
5. schowek	1,96	4,9	95,40	48,67	19,47
6. kuchnia	8,04	20,1	496,92	61,81	24,72
7. jadalnia	12,24	30,6	747,29	61,05	24,42
8. pokój dzienny	20,22	50,55	1150,24	56,89	22,75
9. kotłownia	4,44	11,1	558,46	125,78	50,31

b) poddasze

Nazwa pomieszczenia	A	V	Q	qA	qV
-	[m^2]	[m^3]	[W]	[W/m^2]	[W/m^3]
1. schody	4,11	11,51	161,85	39,38	14,06
2. korytarz	3,96	11,09	66,18	16,71	5,97
3. łazienka	8,88	24,86	623,69	70,23	25,09
4. pokój	13,17	36,88	509,33	38,67	13,81
5. pokój	16,88	47,26	595,87	35,30	12,61
6. pokój	12,57	35,2	629,47	50,08	17,88

Dla całego bud.

119,21

315,89

6130,69

51,43

19,41

4.5 Wyznaczenie sezonowego zapotrzebowania na ciepło II metodą

Objaśnienia do symboli użytych w obliczeniach:

S_d20 - stopniodni 20-cia (wielkość wzięta z sezonowego zapotrzebowania na ciepło)

Q - całkowite zapotrzebowanie na ciepło (dla całego budynku)

q_A, q_V­ - wskaźniki oceny energetycznej całego budynku

t_e - temperatura otoczenia t_e=-20⁰C

t_i - temperatura wewnątrz pomieszczenia (zakładamy t_i=20⁰C dla całego pomieszczenia)

Dane:

Q=6130,69 W

q_A=51,43 W/m²

q_V=19,41 W/m³

S_d20=3768,6 Kd

t_i=20⁰C

t_e=-20⁰C

Wzory:

Obliczenia:

=

=

=

5. Dobór grzejników

• W projekcie zastosowano grzejnik Purmo P

• grzejniki są zaopatrzone w głowice termostatyczne

• parametry pracy instalacji są następujące: t_z/t_p=80⁰C/60⁰C

• parametry pracy instalacji odbiegają od parametrów normatywnych pracy grzejników t_z/t_p=75⁰C/65⁰C w związku z czym korzystając z tabel doboru grzejników dobieramy współczynnik przeliczeniowy f

• wzory na podstawie, których wyznaczono moce cieplne grzejników są następujące:

Q_g^N - moc cieplna grzejnika wymagana wynikająca z obliczeń zapotrzebowania na ciepło

Q_g^P - moc cieplna skorygowana przy użyciu współczynnika korekcyjnego f

- współczynnik uwzględniający zastosowanie zaworu termostatycznego

- współczynnik uwzględniający położenie grzejnika w pomieszczeniu

• w przypadku gdy zapotrzebowanie na ciepło dla danego pomieszczenia było wysokie, a co za tym idzie konieczne było dobranie grzejnika o znacznych wymiarach wówczas projektowano n grzejników mniejszych o mocy łącznej wystarczającej do zaspokojenia zapotrzebowania na ciepło, czyli postępowano wg wzoru:

- moc cieplna dla jednego grzejnika

n - ilość grzejników w pomieszczeniu

• dla pomieszczeń gdzie obliczeniowe zapotrzebowanie na ciepło nie przekraczało 100W nie projektowano grzejników, grzejników jedynie rozrzucono na ciepło tego pomieszczenie na sąsiadujące pomieszczenia

• w przypadku schodów połączono obliczeniowe zapotrzebowanie na ciepło z obu kondygnacji, ponieważ dla całych schodów przewidziany jest jeden grzejnik

• Współczynniki korekcyjne, jakie zastosowano do obliczeń są następujące:

Dla temp. wewnętrznej 20⁰C f₁=1,01

Dla temp. wewnętrznej 24⁰C f₂=1,14 (średnia arytmetyczna współczynników dla temperatur 23 i 25⁰C)

Dla grzejników rozmieszczonych przy ścianie zewnętrznej pod oknem
=1,0

Dla grzejników rozmieszczonych przy ścianie wewnętrznej naprzeciw okna
=1,1

Dla grzejników rozmieszczonych przy ścianie wewnętrznej z dala od okien i drzwi balkonowych
=1,2

Tabelaryczne zestawienie współczynników oraz mocy cieplnych

a) parter

Nazwa pomieszczenia	Q			Qg^N	f	Qg^P	n	Qg^ppoj
-	[W]	-	-	[W]	-	[W]	-	[W]
2. korytarz	173,5	1,15	1,2	239,43	1,01	241,82	1	241,82
3. WC	161,81	1,15	1	186,08	1,01	187,94	1	187,94
6. kuchnia	528,72	1,15	1,1	668,83	1,01	675,52	1	675,52
7. jadalnia	747,29	1,15	1	859,38	1,01	867,98	1	867,98
8. pokój dzienny	1178,39	1,15	1	1355,15	1,01	1368,70	2	684,35
9. kotłownia	586,61	1,15	1	674,60	1,01	681,35	1	681,35

b) poddasze

Nazwa pomieszczenia	Q			Qg^N	f	Qg^P	n	Qg^ppoj
-	[W]	-	-	[W]	-	[W]	-	[W]
1. schody	349,03	1,15	1	401,38	1,01	405,40	1	405,40
3. łazienka	636,92	1,15	1,2	878,95	1,14	1002,00	1	1002,00
4. pokój	522,57	1,15	1	600,96	1,01	606,97	1	606,97
5. pokój	609,11	1,15	1	700,48	1,01	707,48	1	707,48
6. pokój	642,71	1,15	1	739,12	1,01	746,51	1	746,51

Dobór typu grzejnika i zestawienie jego parametrów:

a) parter

Nazwa pomieszczenia	Wymiary grzejnika dł./wys. [mm]	Typoszereg	Rzeczywista moc [W]
2. korytarz	400/600mm	10	251 W
3. WC	400/450mm	10	197 W
6. kuchnia	800/900mm	10	704 W
7. jadalnia	1200/450mm	20	990 W
8. pokój dzienny	800/900mm	10	704 W
9. kotłownia	800/900mm	10	704 W

b) poddasze

Nazwa pomieszczenia	Wymiary grzejnika dł./wys. [mm]	Typoszereg	Rzeczywista moc [W]
1. schody	800/300mm	20	473 W
3. łazienka	1200/900mm	10	1055 W
4. pokój	1000/600mm	10	628 W
5. pokój	800/900mm	10	704 W
6. pokój	1200/600mm	10	754 W

Odsunięcie projektowanych grzejników od najbliżej położonej ściany wynosi we wszystkich przypadkach 65mm, szerokość w rzucie pionowym w zależności od typoszeregu wynosi natomiast:

• dla typoszeregu 10: 47mm

• dla typoszeregu 20: 102mm

Rzut parteru w skali 1:50

Rzut poddasza w skali 1:50

19

7

10

8

9

3

5

4

6

d₄

d₅

R_se =R_si

1

2

A

B

d₂

d₃

R_si

d₁

---