Materiały do ćwiczeń z ogrzewnictwa
Strona 1
SPOSÓB
OBLICZANIA
SEZONOWEGO
ZAPOTRZEBOWANIA
NA
CIEPŁO
DO
OGRZEWANIA
BUDYNKÓW
MIESZKALNYCH
I
ZAMIESZKANIA
ZBIOROWEGO WG PB-B-02025 .
1
DANE WEJ
Ś
CIOWE
W celu przeprowadzenia poprawnych obliczeń naleŜy zdefiniować
granicę przestrzeni ogrzewanej. Granicę tę stanowią ściany, najniŜsza
podłoga, oraz stropy lub dachy oddzielające rozpatrywaną przestrzeń
ogrzewaną od środowiska zewnętrznego lub od przyległych ogrzewa-
nych stref lub przestrzeni nieogrzewanych.
2
ZASADA OBLICZE
Ń
Sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania budynku oblicza
się ze wzoru:
]
J
[
)],
Q
Q
(
Q
Q
Q
Q
[
Q
i
sw
m
a
g
w
M
z
h
++++
ηηηη
−−−−
++++
++++
++++
====
∑
∑
∑
∑
[1]
w którym:
Q
h
- sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania budynku,
Q
Z
- strata ciepła z i-tej strefy budynku do powietrza zewnętrznego,
Q
w
- strata ciepła z j-tej strefy do sąsiedniej strefy o numerze j+1
przez przegrodę wewnętrzną,
Q
g
- strata ciepła z budynku do gruntu przy dowolnym kształcie
rzutu budynku,
Q
v
- straty ciepła w sezonie ogrzewczym na podgrzanie powietrza
wentylacyjnego,
Q
s
- zyski ciepła w sezonie ogrzewczym od promieniowania sło-
necznego przez okna,
Q
i
- wewnętrzne zyski ciepła w sezonie ogrzewczym,
η
– współczynnik wykorzystania.
GRL
1
e
1
−−−−
−−−−
====
ηηηη
[2]
Na współczynnik wykorzystania największy wpływ ma stosunek
zysków do strat ciepła GLR
a
g
w
z
i
sw
Q
Q
Q
Q
Q
Q
GRL
++++
++++
++++
++++
====
[3]
2.1
Straty ciepła
Straty ciepła w budynku to:
-
straty przez przegrody pełne, drzwi i okna z budynku do po-
wietrza zewnętrznego;
-
straty przez przegrody do sąsiadujących stref o innej we-
wnętrznej temperaturze;
-
straty z budynku do gruntu przy dowolnym kształcie rzutu
budynku:
-
straty przez podłogę na gruncie (budynek niepodpiwniczo-
ny);
-
straty przez podłogę i ściany piwnicy ogrzewanej;
-
straty przez strop piwnicy nieogrzewanej;
-
straty ciepła na podgrzanie powietrza wentylacyjnego.
Strata ciepła z j-tej strefy budynku do powietrza zewnętrznego Q
z
lub
do sąsiedniej strefy o numerze j+1 przez przegrodę wewnętrzną , Q
w
,
przez przegrody pełne, w miesiącu m-tym , jest równa:
[[[[
]]]]
]
J
[
,
86400
)
m
(
Ld
)
m
(
T
T
A
U
)
m
(
Q
e
ij
1
1
z
⋅⋅⋅⋅
−−−−
⋅⋅⋅⋅
⋅⋅⋅⋅
====
[4]
[[[[
]]]]
]
J
[
,
86400
)
m
(
Ld
T
T
A
U
)
m
(
Q
1
j
,
i
ij
2
2
w
⋅⋅⋅⋅
−−−−
⋅⋅⋅⋅
⋅⋅⋅⋅
====
++++
[5]
gdzie:
U
1
– współczynnik przenikania ciepła przegrody zewnętrznej pełnej
(z uwzględnieniem mostków termicznych), W/m
2
K;
A
1
– pole powierzchni przegrody zewnętrznej w świetle przegród
poprzecznych netto, m
2
;
Τ
ij
–temperatura wewnętrzna, K;
Τ
e
(m) – średnia zewnętrzna temperatura w miesiącu m-tym, K;
Ld(m) – liczba dni w miesiącu m-tym;
m – numer miesiąca w sezonie grzewczym;
86400 – liczba sekund w dobie, s.
Τ
i,j+1
–temperatura wewnętrzna w strefie j+1, K;
U
2
– współczynnik przenikania ciepła przegrody zewnętrznej pełnej
(z uwzględnieniem mostków termicznych), W/m
2
K;
A
2
– pole powierzchni przegrody wewnętrznej w świetle przegród
poprzecznych netto, m
2
.
Strata ciepła z budynku do gruntu przy dowolnym kształcie rzu-
tu budynku, Q
g
, oblicza się na podstawie wzoru:
]
J
[
,
86400
)
m
(
Ld
)]
6
)
1
m
(
cos(
T
L
)
T
T
(
L
[
Q
a
p
0
i
s
g
⋅⋅⋅⋅
⋅⋅⋅⋅
ββββ
−−−−
−−−−
⋅⋅⋅⋅
ππππ
⋅⋅⋅⋅
⋅⋅⋅⋅
++++
−−−−
⋅⋅⋅⋅
====
[6]
w którym:
L
s
– współczynnik spręŜenia stałych w czasie strat ciepła do gruntu,
W/K;
L
p
– współczynnik spręŜenia periodycznych strat ciepła do gruntu,
W/K;
Τ
i
–temperatura obliczeniowa powietrza w rozpatrywanej strefie, K;
Τ
e
– średnia temperatura powietrza zewnętrznego w roku, K;
Τ
a
– amplituda roczna temperatury powietrza zewnętrznego w roku,
K;
m – numer miesiąca w sezonie grzewczym;
β
- parametr zaleŜny od rodzaju podłogi, naleŜy przyjmować :
β
= 2
dal podłogi na gruncie z izolacją pionową lub
β
= 1 w pozostałych
przypadkach.
Wielkości L
s
i L
p
zdefiniowane są w zaleŜności od rodzaju podłogi.
Wzory podano w normie PN- B – 02025.
Straty ciepła na podgrzanie powietrza wentylacyjnego, Q
a
, oblicza się
na podstawie następującego wzoru:
[[[[
]]]]
]
J
[
,
86400
)
m
(
Ld
)
m
(
T
T
c
Q
e
ij
a
a
a
⋅⋅⋅⋅
−−−−
ρρρρ
ψ
ψ
ψ
ψ
====
[7]
gdzie:
ψ
– strumień powietrza w odniesieniu do budynku; włączając stru-
mień powietrza w przestrzeniach nieogrzewanych wg
PN-83/B-03430, m
3
/h;
ρ
a
c
a
– pojemność cieplna powietrza w odniesiona do objętości,
J/m
3
K.
2.2
Zyski ciepła
Wewnętrzne zyski ciepła
Na wewnętrzne zyski ciepła, Q
i
, składają się wszystkie ilości
ciepła wytwarzane w ogrzewanej przestrzeni przez wewnętrzne źródła
ciepła z pominięciem instalacji centralnego ogrzewania. Głównymi
elementami są:
-
zyski ciepła pochodzące od uŜytkowników;
-
moc oddawana przez urządzenia i oświetlenie sztuczne;
-
zyski netto pochodzące z instalacji ciepłej wody uŜytkowej i
lokalizacji.
Przyjęto wiec podział na: zyski ciepła przypadające na miesz-
kańca i zyski ciepła przypadające na mieszkanie:
]
J
[
,
Q
Q
Q
Q
Q
Q
el
os
c
cw
L
i
++++
++++
++++
++++
====
[8]
gdzie:
Q
L
– zyski pochodzące od mieszkańca, J;
Q
c
– zyski pochodzące od gotowania, J;
Q
os
– zyski pochodzące od elektrycznych urządzeń oświetlenio-
wych, J;
Q
el
– zyski pochodzące od elektrycznych urządzeń, J;
Q
cw
– zyski pochodzące od ciepłej wody uŜytkowej, J.
