ĆWICZENIE PROJEKTOWE Z FIZYKI BUDOWLI
TEMAT:
OBLICZANIE ZAPOTRZEBOWANIA NA CIEPŁO DO OGRZEWANIA.
Wykonali:
Przemysław Marcinek
Tomasz Malcher
Grupa: W2 P10
Rok akademicki 2011/2012
Opis techniczny Budynku
1. Ogólna charakterystyka budynku
Dom mieszkalny jednorodzinny z poddaszem użytkowym, zaprojektowany w technologii tradycyjnej. Dach dwuspadowy o konstrukcji drewnianej. Ściany murowane ceramiczne. Strop nad parterem TERIVA. Schody na piętro żelbetowe wylewane.
2. Rozwiązania konstrukcyjne
Ławy fundamentowe – żelbetowe, wylewane z betonu żwirowego i zbrojone
Ściany fundamentowe – murowane z bloczków betonowych
Ściany zewnętrzne – z pustaków ceramicznych POROTHERM 25cm, ocieplone styropianem
Ściany wewnętrzne konstrukcyjne - z pustaków ceramicznych POROTHERM 25cm
Ściany działowe – z pustaków ceramicznych POROTHERM 12cm
Stropy nad parterem – gęsto żebrowy TERIVA
Podciągi– żelbetowe, wylewane
Schody wewnętrzne na piętro – żelbetowe wylewane
Schodki zewnętrzne, podest wejściowy – wylewane betonowe
Kominy murowane z cegieł ceramicznych, na zaprawie cementowo wapiennej
Przewód spalinowy z kotłowni murowany z wkładem ze stali kwasoodpornej
Dach – dwuspadowy, drewniany o konstrukcji krokwiowo- jętkowej, drewno impregnowane, pokrycie dachówką BRASS
3. Izolacje
- Pozioma ław fundamentowych – z papy asfaltowej zgrzewanej
- Izolacja przeciwwilgociowa pozioma podłóg na gruncie – folia hydro-izolacyjna
- Izolacja przeciwwilgociowa pionowa ścian fundamentowych zewnętrznych – dysperbit
- Izolacja dachu – folia paro-przepuszczalna
- Izolacja termiczna ścian zewnętrznych – styropian gr. 15 cm
- Izolacja termiczna ścian fundamentowych – styropian gr. 5 cm
- Izolacja termiczna podłóg na gruncie – styropian twardy gr. 10 cm
- Izolacja akustyczna stropów między piętrowych – styropian twardy gr. 5 cm
4.Wykończenie wnętrz
Tynki wewnętrzne ścian – parteru i piętra w pokojach, kuchni, korytarzach, łazienkach, wc i kotłowni gipsowe. Powierzchnie ścian w łazienkach i wc przygotowane do wykończenia glazurą.
Tynki wewnętrzne sufitów parteru i piętra – w pokojach, kuchni, korytarzach, garderobach, łazienkach, kotłowni i wc gipsowe.
Podłogi – szlichty cementowe przygotowane pod parkiet, terakotę/gres, itp.
Parapety wewnętrzne z płyt laminowanych
5.Wykończenie zewnętrzne
Wykończenie elewacji – na ścianach zewnętrznych parteru i pietra, ocieplenie styropianem gr. 15 cm i wykończone tynkiem cem.- wap. gr. 1 cm.
Okna jednoramowe z PCV, oszklone podwójnie szkłem termoizolacyjnym o współczynniku przenikania k = 1,0. Parapety okienne zewnętrzne z blachy stalowej powlekanej. Drzwi wejściowe w kolorze stolarki okiennej, o zwiększonej odporności na włamanie. Rynny i rury spustowe z PCV. Obróbki blacharskie systemowe z blachy powlekanej.
Dachy kryte dachówką BRASS.
Powierzchnie poszczególnych przegród, przez które zachodzi przenikanie ciepła:
Przykład obliczeniowy parter:
-KUCHNIA (1.2.) + POKÓJ DZIENNY (1.3.) + HOLL (1.5.) + SCHODY (1.8.)
H=2,80m
Pow. użytkowa: 3,66×9,65-(0,25×2,58+1.01×0,13)+2,08×1,8-0,26×0,78+0,25×1,57+
+4,9×1,85+1,75×0,07+0,12×,97=38,08+9,7=49,78m2
Kubatura: 2,80×47,78=133,78m3
Dł. Ścian: 4,12×2+10,45+2,10=20,79m
Pow. Ścian brutto: 20,79×2,80=58,21m2
Otwory:
Okno×3: 3×(1,5×1,4)=6,3m2
Drzwi: 2,15×2,00=4,3m2
Pow. ścian netto: 58,21-10,60=47,61m2
Przykład obliczeniowy Pietro:
-Pokój 2.2
Pow. użytkowa: 3,65*4,01=14,64 m2
Kubatura: 14,64*2,8-0,5*2,05*2,66=38,265 m3
Dł. Ścian:
Szczytowa: 2,96*4,05-0,5*1,81*2,3=9,90 m2
Kolankowa: 1,05*4,47=4,69
Dach: 2,95*4,47=13,18
Jętka: 1,6*4,47=7,15
Powierzchnia ścian brutto: 9,9+25,02=34,92 m2
Okna: 1,4*1,5=2,1 m2
Pow. ścian netto:
34,92-2,1=32,82 m2
Parter
Tab.1
PARTER | POWIERZCHNIA PODŁÓG PO OBRYSIE ZEWNĘTRZNYM Ag[m2] | TYP PRZEGRODY | POLE POWIERZCHNI A [m2] |
SUMA [m2] |
---|---|---|---|---|
1/1 WIATROŁAP |
2,08*2,03-0,26*0,64=4,06 | ŚCIANA ZEWNĘTRZNA | 6,16-2,1 | 4,06 |
DRZWI W ŚWIETLE MURU | N | |||
S | ||||
E | 2,1 | |||
W | ||||
1/2 KUCHNIA+POKÓJ DZIENNY(1,3)+ HOLL(1,5)+SCHODY |
49,78 | ŚCIANA ZEWNĘTRZNA | 7,344 | 7,344 |
DRZWI | N | |||
S | 4,3 | |||
E | ||||
W | ||||
OKNA | N | |||
S | 2,1 | |||
E | 2,1 | |||
W | 2,1 | |||
1/4 POKÓJ |
16,13 | ŚCIANA ZEWNĘTRZNA | 25,54-2,1 | 23,44 |
OKNA W ŚWIETLE MURU | N | |||
S | ||||
E | ||||
W | 2,1 | |||
1/6 KOTŁOWNIA |
4,64 | ŚCIANA ZEWNĘTRZNA | 1,99*2,8 | 5,57 |
1/7 ŁAZIENKA |
5,24 | ŚCIANA ZEWNĘTRZNA | 15,48-0,88 | 14,6 |
OKNA W ŚWIETLE MURU | N | |||
S | ||||
E | 0,88 | |||
W |
PIĘTRO
Tab.2
PIĘTRO | POWIERZCHNIA PODŁÓG PO OBRYSIE ZEWNĘTRZNYM Ag[m2] | TYP PRZEGRODY | POLE POWIERZCHNI A [m2] |
SUMA [m2] |
---|---|---|---|---|
2/1 GARDEROBA |
4,05 | ŚCIANA SZCZYTOWA | 6,52 | |
ŚCIANA KOLANKOWA | - | |||
SUMA ŚCIAN ZEWNĘTRZNYCH | 6,52 | |||
2/2 POKÓJ |
14,64 | ŚCIANA SZCZYTOWA | 9,9 | |
ŚCIANA KOLANKOWA | 25,02 | |||
SUMA ŚCIAN ZEWNĘTRZNYCH | 32,82 | |||
OKNA W ŚWIETLE MURU | N | |||
S | ||||
E | 2,1 | |||
W | ||||
2/3 POKÓJ |
20,8 | ŚCIANA SZCZYTOWA | 9.9 | |
ŚCIANA KOLANKOWA | 33,43 | |||
SUMA ŚCIAN ZEWNĘTRZNYCH | 41,23 | |||
OKNA W ŚWIETLE MURU | N | |||
S | ||||
E | ||||
W | 2,1 | |||
2/4 POKÓJ |
16,15 | ŚCIANA SZCZYTOWA | 13,15 | |
ŚCIANA KOLANKOWA | 16,28 | |||
SUMA ŚCIAN ZEWNĘTRZNYCH | 29,43 | |||
OKNA W ŚWIETLE MURU | N | |||
S | ||||
E | ||||
W | 2,1 | |||
2/5 KL. SCHODOWA+ KOMUNIKACJA |
12,7 | ŚCIANA SZCZYTOWA | - | |
ŚCIANA KOLANKOWA | 9,97 | |||
SUMA ŚCIAN ZEWNĘTRZNYCH | 9,97 | |||
OKNA W ŚWIETLE MURU | N | |||
S | ||||
E | ||||
W | ||||
2/6 ŁAZIENKA |
10,15 | ŚCIANA SZCZYTOWA | 6,6 | |
ŚCIANA KOLANKOWA | 20,33 | |||
SUMA ŚCIAN ZEWNĘTRZNYCH | 26,93 | |||
N | ||||
S | ||||
E | 0.9 | |||
W |
OBLICZANIE KUBATURY I POWIERZCHNI UŻYTKOWEJ LOKALU MIESZKALNEGO
PARTER | KUBATURA V [m3] |
---|---|
1/1 WIATROŁAP |
11,37 |
1/2 KUCHNIA+POKÓJ DZIENNY(1,3)+ HOLL(1,5)+SCHODY |
139,38 |
1/4 POKÓJ |
45,16 |
1/6 KOTŁOWNIA |
12,99 |
1/7 ŁAZIENKA |
11,67 |
SUMA | 214,97 |
PIĘTRO | KUBATURA V [m3] |
---|---|
2/1 GARDEROBA |
12 |
2/2 POKÓJ |
38,26 |
2/3 POKÓJ |
43,8 |
2/4 POKÓJ |
37,75 |
2/5 KL. SCHODOWA+ KOMUNIKACJA |
26,5 |
2/6 ŁAZIENKA |
24,95 |
SUMA | 183,5 |
ŁĄCZNA KUBARURA WYNOSI: 398,47[m3]
POWIERZCHNIA CAŁKOWITA PODŁÓG Af [m2] |
---|
PARTER |
PIĘTRO |
SUMA |
Zestawienie pomieszczeń należących do poszczególnych stref
Parter strefa 20˚C: |
---|
l.p |
1.2. 1.3. 1.5. 1.8. |
1.4. |
1.1. |
1.6. |
Parter strefa 24˚C: |
---|
l.p |
1.7. |
Poddasze strefa 20˚C: |
---|
l.p |
2.1. |
2.2. |
2.3. |
2.4. |
2.5. |
Poddasze strefa 24˚C: |
---|
l.p |
2.6. |
Powierzchnie poszczególnych przegród, przez które zachodzi przenikanie ciepła:
PARTER
Strefa 20˚C
PARTER | POWIERZCHNIA PODŁÓG PO OBRYSIE ZEWNĘTRZNYM Ag[m2] | TYP PRZEGRODY | POLE POWIERZCHNI A [m2] |
---|---|---|---|
1.2. KUCHNIA 1.3. POKÓJ DZIENNY 1.5. HOLL 1.8. SCHODY 1.4. POKÓJ 1.1. WIATROŁAP 1.6. KOTŁOWNIA |
72,61 | OKNA | 8,4 |
DRZWI | 6,4 |
Strefa 24˚C
PARTER | POWIERZCHNIA PODŁÓG PO OBRYSIE ZEWNĘTRZNYM Ag[m2] | TYP PRZEGRODY | POLE POWIERZCHNI A [m2] |
---|---|---|---|
1.7. ŁAZIENKA | 5,24 | OKNA | 0,88 |
DRZWI | - |
PIĘTRO
Strefa 20˚C
PARTER | POWIERZCHNIA PODŁÓG PO OBRYSIE ZEWNĘTRZNYM Ag[m2] | TYP PRZEGRODY | POLE POWIERZCHNI A [m2] |
---|---|---|---|
2.1. GARDEROBA 2/2 POKÓJ 2/3 POKÓJ 2/4 POKÓJ 2/5 KL. SCHODOWA+ KOMUNIKACJA | 68,37 | OKNA | 6,3 |
DRZWI | - |
Strefa 24˚C
PARTER | POWIERZCHNIA PODŁÓG PO OBRYSIE ZEWNĘTRZNYM Ag[m2] | TYP PRZEGRODY | POLE POWIERZCHNI A [m2] |
---|---|---|---|
2/6 ŁAZIENKA | 10,15 | OKNA | 0,9 |
DRZWI | - |
Obliczenie wartości oporu cieplnego R i wartości współczynnika przenikania ciepła U dla zaprojektowanych przegród budowlanych.
OPÓR PRZEJMOWANIA CIEPŁA $\left\lbrack \frac{m^{2}K}{W} \right\rbrack$ | KIERUNEK STRUMIENIA CIEPLNEGO |
---|---|
W GÓRĘ | |
Rsi | 0,10 |
Rse | 0,04 |
Rsi –opór przejmowania ciepła na wewnętrznej powierzchni $\frac{m^{2}K}{W}$
Rse –opór przejmowania ciepła na zewnętrznej powierzchni $\frac{m^{2}K}{W}$
R1+R2+R3+…+Rn –obliczeniowe opory cieplne każdej warstwy $\frac{m^{2}K}{W}$
Przegroda – Ściana zewnętrzna:
Lp. |
Materiał warstwy | Grubość warstwy d [m] | Współczynnik przewodzenia ciepła λ | Opór warstwy |
---|---|---|---|---|
Rsi | 0,13 | |||
1. | tynk cementowo- wapienny | 0,01 | 0,82 | 0,012 |
2. | Pustak ceram. POROTHERM | 0,25 | 0,377 | 0,663 |
3. | Styropian | 0,15 | 0,04 | 3,75 |
4. | Tynk cementowy | 0,01 | 0,82 | 0,012 |
Rse | 0,040 | |||
ΣR= |
4,607 |
Całkowity opór cieplny przegrody:
$$R_{T} = R_{\text{si}} + \sum_{j}^{}\frac{l_{j}}{\lambda_{j}} + R_{\text{se}} = 0,13 + \frac{0,01}{0,82}\ + \frac{0,25}{0,377} + \frac{0,15}{0,04} + \frac{0,01}{0,82} + 0,04 = 4,607\frac{m^{2} \bullet K}{W}$$
Współczynnik przenikania cieplnego:
$U = \frac{1}{R_{\text{si}} + \ \sum R + R_{\text{se}}}$ <0,30 [$\frac{W}{m^{2} \times K}$] Przegroda spełnia wymagania.
$U = \frac{1}{4,607} = 0,22\frac{W}{m^{2}K}$
Przegroda – podłoga na gruncie
Lp. |
Materiał warstwy | Grubość warstwy d [m] | Współczynnik przewodzenia ciepła λ | Opór warstwy |
---|---|---|---|---|
1. | Rsi | - | - | 0,17 |
2. | parkiet drewniany / płytki ceramiczne | 0,01 | 0,298 | 0,003 |
3. | szlichta bet. zbrojona siatką | 0,05 | 1,0 | 0,05 |
4. | styropian FS | 0,07 | 0,038 | 1,842 |
5. | folia hydro-izolacyjna | - | - | - |
6. | beton C8/10 | 0,1 | 1,2 | 0,083 |
7. | zagęszczony suchy piasek | - | - | (przyj. opór jak dla gruntu) |
8. | Rse | - | - | 0,04 |
ΣR= | 2,188 |
-Wymiar charakterystyczny podłogi:
B′= $\frac{A}{0,5 \times P}$
Gdzie:
Pole podłogi po obrysie zewnętrznym
P- Obwód podłogi po obrysie zewnętrznym
B′= $\frac{9,25 \times 10,35}{0,5\ \times \ (\ 2\ \times \ 9,25\ + \ 2\ \times \ 10,35\ )}$ = 4,885 [m]
-Całkowita grubość ekwiwalentna podłogi:
dt = w + λ × (Rsi + Rf + Rse)
Gdzie:
w- całkowita grubość ścian fundamentowych
λ- współczynnik przewodzenia ciepła gruntu pod podłogą
Rf- opór cieplny warstw podłogi (poniżej izolacji można pominąć)
dt= 0,30 + 2 × (0,17 + $\frac{0,01}{0,298}$ + $\frac{0,05}{1,0}$ + $\frac{0,07}{0,038}\ $+ $\frac{0,01}{1,2}$ + 0,04)= 4,676 [m]
dt<B′
4,676 < 4,885
dt<B′
U0= $\frac{2\ \times \ \lambda}{\pi\ \times \ B^{'} + d_{t}}$ × ln ($\ \frac{\pi\ \times \ B^{'}}{d_{t}} + 1\ $)
U0 = $\frac{2\ \times 2,0}{\pi\ \times \ 4,885 + 4,676} \times \ln(\ \frac{\pi\ \times 4,885}{4,676} + 1)$ = 0,291 [ $\frac{W}{m^{2} \times K}\ $]
-Dodatkowa grubość ekwiwalentna:
d′= R′ × λ
d′= 1,5 × 2,0 = 3,0
Gdzie:
R′- dodatkowy opór wynikający z izolacji lub fundamentu
R′= Rn - $\frac{d_{n}}{\lambda}$= ($\frac{0,25}{1,3} + \ \frac{0,04}{0,038}$) -$\ \frac{0,25 + 0,04}{2}$= 1,10
Ψg, e = - $\frac{\lambda}{\pi}$ × [ ln( $\frac{2\ \times D}{d_{t}} + \ 1) - \ \ln\left( \ \frac{2\ \times D}{d_{t}\ + \ d^{'}\text{\ \ }} + \ 1 \right)\ $]
Ψg, e = =$\frac{- 2,0}{3,14}\ \times \lbrack\ ln\ $( $\frac{2\ \times 0,75}{\ 4,676} + \ 1) - \ \ln\left( \ \frac{2\ \times 0,75}{\ 4,676\ + \ 3\ \ } + \ 1 \right)\ $]= -0,064 [ $\frac{W}{m^{2} \bullet K}$ ]
U=0,292+2×($\frac{- 0,064}{5,454})$=0,269 $\lbrack\frac{W}{\ m^{2} \bullet K}\ $]
Przegroda – ściana kolankowa
Lp. |
Materiał warstwy | Grubość warstwy d [m] | Współczynnik przewodzenia ciepła λ | Opór warstwy |
---|---|---|---|---|
Rsi | 0,13 | |||
1. | tynk cementowo- wapienny | 0,01 | 0,82 | 0,012 |
2. | Trzpień/Pustak ceram. POROTHERM | 0,25 | 0,618 | 0,405 |
3. | Styropian | 0,15 | 0,04 | 3,75 |
4. | Tynk cementowy | 0,01 | 0,82 | 0,012 |
Rse | 0,040 | |||
ΣR= |
4,607 |
Udop = 0, 3 W/m2K
$$R_{T} = \frac{R_{T}^{'} + R_{T}^{''}}{2}$$
$$f_{a} = \frac{0,2}{1,1} = 0,018$$
$$f_{b} = \frac{0,9}{1,1} = 0,818$$
RTa = 0, 13 + 0, 012 + 0, 147 + 3, 75 + 0, 012 + 0, 04 = 4, 09 m2K/W
RTb=4,09-0,147+0,663=4,607m2K/W
Kres górny
R′T = $\frac{1}{\frac{f_{a}}{R_{T}^{a}}\ + \ \frac{f_{b}}{R_{T}^{b}}}$
R′T = $\frac{1}{\frac{0,018}{4,09}\ + \ \frac{0,818}{4,607}}$ = 5, 496 m2K/W
λ = λ2a×fa +λ2b×fb = 1,7×0,182+0.377×0,818 =0,618 W/mK
Kres dolny
RT″ = Rsi + R1 + R5 + R4 + R3 + Rse
RT″ = 0, 13 + 0, 012 + 0, 405 + 3, 75 + 0, 012 + 0, 04 = 4, 349m2K/W
$$R_{T} = \frac{R_{T}^{'} + R_{T}^{''}}{2}$$
$$R_{T} = \frac{5,496 + 4,349}{2} = 4,929\ m^{2}K/W$$
$$U = \frac{1}{R_{T}}$$
$$\mathbf{U}\mathbf{=}\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{4}\mathbf{,}\mathbf{923}}\mathbf{=}\mathbf{0}\mathbf{,}\mathbf{203}\mathbf{\ }\mathbf{W}\mathbf{/}\mathbf{m}^{\mathbf{2}}\mathbf{K}$$
U<Udop
Przegroda – dach:
|
||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Lp. | ||||||
1 | ||||||
2. | ||||||
3. | ||||||
4. | ||||||
5. |
Względne pola powierzchni poszczególnych wycinków:
$${f_{a} = \frac{A_{a}}{A} = \frac{0,1}{0,8} = 0,125\ \ \backslash n}{f_{b} = \frac{A_{b}}{A} = \frac{0,7}{0,8} = 0,875}$$
Opory cieplne warstwy materiału:
RTa = 0, 04 + 0, 014 + 1, 0 + 0, 05 + 0, 1 = 1, 204 $\frac{m^{2}*K}{W}$
$$R_{\text{Tb}} = 0,04 + 0,014 + 4,21 + 0,05 + 0,1 = 4,414\frac{m^{2}*K}{W}$$
Obliczenie kresu górnego
R′T = $\frac{1}{\frac{f_{a}}{R_{T}^{a}}\ + \ \frac{f_{b}}{R_{T}^{b}}}$
R′T = $\frac{1}{\frac{0,125}{1,204}\ + \ \frac{0,875}{4,414}}$ = 3, 311 m2K/W
λ = 0, 16 × 0, 125 + 0, 038 × 0, 875 = 0, 053 W/mK
Obliczenie kresu dolnego
$R_{T}^{''} = 0,04 + 0,014 + \frac{0,16}{0,053} + 0,05 + 0,1 = 3,223\frac{m^{2}*K}{W}$
$$R_{T} = \frac{3,311 + 3,223}{2} = 3,267\frac{m^{2}*K}{W}$$
$$\mathbf{U =}\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{3,267}}\mathbf{= 0,299}\frac{\mathbf{W}}{\mathbf{m}^{\mathbf{2}}\mathbf{*K}}\mathbf{<}\mathbf{U}_{\mathbf{\max}}\mathbf{= 0,3}\frac{\mathbf{W}}{\mathbf{m}^{\mathbf{2}}\mathbf{*K}}$$
Przegroda: Sufit/Jętka
Warstwa | L [m] | λ [W/m·K] |
---|---|---|
- Płyta G-ka | 0,030 | 0,23 |
- Wełna mineralna | 0,16 | 0,038 |
-Jętka | 0,16 | 0,16 |
-Deskowanie | 0,02 | 0,16 |
Względne pola powierzchni poszczególnych wycinków:
$${f_{a} = \frac{A_{a}}{A} = \frac{0,1}{0,8} = 0,125\ \ \backslash n}{f_{b} = \frac{A_{b}}{A} = \frac{0,7}{0,8} = 0,875}$$
Opory cieplne warstwy materiału:
$$R_{\text{Ta}} = 0,04 + \frac{0,03}{0,23} + \frac{0,16}{0,16} + \frac{0,02}{0,16} + 0,1 = 1,395\frac{m^{2} \bullet K}{W}$$
$$R_{\text{Tb}} = 1,395 - 1 + \frac{0,16}{0,038} = 4,605\frac{m^{2} \bullet K}{W}$$
Obliczanie kresu górnego:
R′T = $\frac{1}{\frac{f_{a}}{R_{T}^{a}}\ + \ \frac{f_{b}}{R_{T}^{b}}}$
R′T = $\frac{1}{\frac{0,125}{1,395}\ + \ \frac{0,875}{4,605}}$ = 3, 576 m2K/W
λ = 0, 16 * 0, 125 + 0, 038 * 0, 875 = 0, 0533W/mK
Obliczenie kresu dolnego całkowitego oporu cieplnego :
$$R_{T}^{''} = 0,04 + \frac{0,03}{0,23} + \frac{0,16}{0,0533} + \frac{0,02}{0,16} + 0,1 = 3.397\frac{m^{2} \bullet K}{W}$$
Obliczono całkowity opór cieplny dachu:
$$R_{T} = \frac{R_{T}^{'} + R_{T}^{''}}{2} = \frac{3,576 + 3,397}{2} = 3,487\frac{m^{2} \bullet K}{W}$$
Obliczono współczynnik przenikania ciepła dachu:
$$\mathbf{U}\mathbf{=}\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{R}_{\mathbf{T}}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{3}\mathbf{,}\mathbf{487}}\mathbf{=}\mathbf{0}\mathbf{,}\mathbf{287}\frac{\mathbf{W}}{\mathbf{m}^{\mathbf{2}}\mathbf{\bullet K}}\mathbf{\text{\ \ }}$$
Rodzaj pomieszcz. |
Ściana zewn. |
Ściana Szczytowa |
Ściana kolank. |
Dach | Sufit | Podłoga | Okna | Drzwi |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1/1 | 4,06 | - | - | - | - | 4,06 | N | - |
W | - | |||||||
1/2; 1/3; 1/5; 1/8. |
47,61 | - | - | - | - | 49,78 | N | - |
W | 2,1 | |||||||
1/4 | 23,44 | - | - | - | - | 16,13 | N | - |
W | 2,1 | |||||||
1/6 | 5,57 | - | - | - | - | 4,64 | N | - |
W | - | |||||||
1/7 | 14,60 | - | - | - | - | 5,24 | N | - |
W | - | |||||||
2/1 | 6,52 | 6,52 | - | - | - | 4,05 | N | - |
W | - | |||||||
2/2 | 32,82 | 9,90 | 4,69 | 13,18 | 7,15 | 14,64 | N | - |
W | - | |||||||
2/3 | 41,23 | 9.90 | 6,27 | 17,61 | 9,55 | 20,8 | N | - |
W | 2,1 | |||||||
2/4 | 29,43 | 13,15 | 4,06 | 12 | 2,32 | 16,15 | N | - |
W | 2,1 | |||||||
2/5 | 9,97 | - | 2,20 | 6,51 | 1,26 | 12,7 | N | - |
W | - | |||||||
2/6 | 26,93 | 6,6 | 4,69 | 13,86 | 2,68 | 10,15 | N | - |
W | - | |||||||
∑A |
|
41,53 | 39,47 | 4,69 | 13,86 | 2,68 | 15,39 | N |
|
200,65 | 6,6 | 17,22 | 49,3 | 22,96 | 142,95 | W |
4. Miesięczne straty ciepła:
QH, ht=Qtr+Qve
Qtr- całkowite przenoszenie ciepła przez przenikanie
Qve- całkowite przenoszenie ciepła przez wentylacje
Straty ciepła przez przenikanie:
Qtr=Htr×(Hi−He) × t
Htr- całkowity współczynnik przenoszenia ciepła przez przenoszenie dla strefy
Hi – temperatura wewnętrzna
He- temperatura zewnętrzna
t –długość okresu obliczeniowego (miesiąca w [s])
4. 1. Średnia wieloletnia temperatura miesiąca w stopniach Celsjusza i czas ogrzewania.
Lokalizacja: Opole
Miesiąc | Te [0C] | Dł. mies. [h] |
---|---|---|
Styczeń | -2,1 | 744 |
Luty | -1,0 | 672 |
Marzec | 2,7 | 744 |
Kwiecień | 7,9 | 720 |
Maj | 12,9 | 744 |
Czerwiec | 16,9 | 720 |
Lipiec | 18,0 | 744 |
Sierpień | 17,5 | 744 |
Wrzesień | 13,7 | 720 |
Październik | 8,8 | 744 |
Listopad | 4,0 | 720 |
Grudzień | 0,1 | 744 |
Roczna amplituda temperatury, Ta 9,7°C,
średnia roczna, T0 8,3°C,
obliczeniowa temperatura zewnętrzna, Temin -20,0°C.
- Współczynnik strat ciepłą przez przenikanie:
HT = HD + Hg + Hu + HA
- Współczynnik przenoszenia ciepłą przez przenikanie:
$H_{g} = \sum_{}^{}{U \times A}$ + $\sum_{}^{}{L\ \times}$Ψ
- Współczynnik przenoszenia ciepłą przez grunt:
Hg = APUP
HU = 0
HA = 0
Strefa I - 24 °C
HG24 = 3, 27
$$H_{D}^{24} = 13,89*0,299 + \left( 21,56 - 2,1 \right)*0,22 + 2,1*2 + 2,8*4*\left( - 0,05 \right) + \left( 4,2 + 2,9 \right)*2*\left( - 0,05 \right) = 11,355\frac{W}{K}$$
$$H_{\text{tr}}^{24} = 11,355 + 3,27 = 14,625\frac{W}{K}$$
QtrI = 14, 625 * (24−(−2,1)) * 744 = 283, 994kWh
QtrII=245,700kWh
QtrIII = 231, 765kWh
QtrIV=169,533kWh
QtrV=120,790kWh
QtrVI=74,763kWh
QtrVII=65,286kWh
QtrVIII=70,726kWh
QtrIX=108,459kWh
QtrX=165,391kWh
QtrXI=210,600kWh
QtrXII=260,055kWh
Strefa II 20oC
$$H_{D}^{20} = 142,95*0,299 + \left( 224,47 - 20,7 \right)*0,22 + 16,4*2 + 4,3*1,5 + 2,8*4*\left( - 0,05 \right) + 90,608*2*\left( - 0,05 \right) = 119,201\frac{W}{K}$$
HG20 = 24, 374
$H_{\text{tr}}^{20} = 119,201 + 24,374 = 143,575\frac{W}{K}$
QtrI = 143, 575 * (20−(−2,1)) * 744 = 2360, 718kWh
QtrII=2026,130kWh
QtrIII = 1847, 983kWh
QtrIV=1250,825kWh
QtrV=758,420kWh
QtrVI=320,459kWh
QtrVII=213,639kWh
QtrVIII=267,049kWh
QtrIX=651,256kWh
QtrX=1196,382kWh
QtrXI=1653,984kWh
QtrXII=2125,714kWh
Wartości orientacyjne liniowego współczynnika sprzężenia cieplnego:
Strop L=0,74 Ψe = 0, 00 Ψl = 0, 05 |
Naroże L=0,84 Ψe = 0, 15 Ψl = −0, 05 |
---|---|
Dach L=0,84 Ψe = −0, 05 Ψl = 0, 15 |
Ściana/Okno L=0,35 Ψe = 0, 00 Ψl = −0, 05 |
Podłoga na gruncie L=0,74 Ψe = 0, 00 Ψl = 0, 05 |
Ściany wewnętrzne L=0,74 Ψe = 0, 00 Ψl = 0, 05 |
Miesiąc | Qtr=Qtr24+Qtr20[kWh] |
---|---|
Styczeń | 2644,712 |
Luty | 2271,830 |
Marzec | 2079,748 |
Kwiecień | 1420,358 |
Maj | 879,199 |
Czerwiec | 395,222 |
Lipiec | 278,925 |
Sierpień | 337,776 |
Wrzesień | 759,715 |
Październik | 1361,773 |
Listopad | 1864,584 |
Grudzień | 2385,770 |
Straty ciepła przez wentylacje:
Qve = Hve × (Oint, H−Oe) × t
Współczynnik strat ciepła przez wentylacje
Hve - współczynnik przenoszenia ciepłą przez wentylacje
$$H_{\text{ve}} = \rho_{a}\ \times c_{a} \times \sum_{}^{}b_{\text{ve},\ k}\ \times \ g_{ve,\ k}$$
$$\rho_{a}\ \times c_{a} = 1200\frac{J}{m^{3}K}\ \ \ - objetosciowa\ pojemnosc\ cieplna\ powietrza$$
$$\sum_{}^{}b_{ve,\ k\text{\ \ }} = 1\ \ \ - czynnik\ dostosowania\ temp.dla\ strumienia\ powietrza$$
gve, k− średnia wartość strumienia powietrza
-dla łazienek, kuchni gve, k=0,6 × V $\lbrack\frac{m^{3}}{h}\rbrack$
-dla pozostałych pomieszczeń gve, k=0,3 × V $\lbrack\frac{m^{3}}{h}\rbrack$
Strefa I 24oC
$$H_{\text{ve}} = 1200\left\lbrack 1 \times 0,6 \times \left( 5,24 \times 2,8 \right) + 1 \times 0,6 \times \left( 10,15 \times 1,1 \right) \right\rbrack = 18602,64\ \frac{J}{\text{Kh}} = \frac{18602,64\ }{3600} = 5,1674\frac{W}{K}$$
QveI = 5, 1647 × (24−(−2,1)) * 744 = 100, 34kWh
QveII=86,812kWh
QveIII=81,888kWh
QveIV=59,990kWh
QveV=42,674kWh
QveVI=26,415kWh
QveVII=23,967kWh
QveVIII=24,989kWh
QveIX=38,321kWh
QveX=54,437kWh
QveXI=74,410kWh
QveXII=91,884kWh
Strefa II 20oC
$$H_{\text{ve}} = 1200\left\lbrack 1 \times 0,3 \times \left( 4,06 \times 2,8 \right) + 1 \times 0,3 \times \left( 49,78 \times 2,8 \right) + 1 \times 0,3 \times \left( 16,03 \times 2,8 \right) + 1 \times 0,3 \times \left( 4,64 \times 2,8 \right) + 1 \times 0,3 \times \left( 4,05 \times 1,1 \right) + 1 \times 0,3 \times \left( 14,64 \times 1,1 \right) + 1 \times 0,3 \times \left( 20,8 \times 1,1 \right) + 1 \times 0,3 \times \left( 16,15 \times 1,1 \right) \right\rbrack = 97139,52\ \frac{J}{\text{Kh}} = \frac{97139,52\ }{3600} = 26,983\frac{W}{K}$$
QveI = 26, 983 × (20−(−2,1)) * 744 = 443, 665kWh
QveII=380,784kWh
QveIII=347,303kWh
QveIV=235,075kWh
QveV=142,535kWh
QveVI=60,226kWh
QveVII=40,150kWh
QveVIII=50,188kWh
QveIX=122,394kWh
QveX=224,843kWh
QveXI=310,844kWh
QveXII=399,499kWh
Miesiąc | Qve=Qve24 + Qve20 [kWh] |
---|---|
Styczeń | 544,007 |
Luty | 467,596 |
Marzec | 429,192 |
Kwiecień | 294,976 |
Maj | 185,209 |
Czerwiec | 86,841 |
Lipiec | 63,217 |
Sierpień | 75,177 |
Wrzesień | 160,716 |
Październik | 283,281 |
Listopad | 385,254 |
Grudzień | 491,384 |
Miesiąc | QH, nt=Qtr + Qve [kWh] |
---|---|
Styczeń | 3188,720 |
Luty | 2739,427 |
Marzec | 2508,940 |
Kwiecień | 1715,335 |
Maj | 1064,409 |
Czerwiec | 481,864 |
Lipiec | 342,143 |
Sierpień | 412,953 |
Wrzesień | 920,431 |
Październik | 1645,054 |
Listopad | 2249,839 |
Grudzień | 2877,154 |
∑ | 20146,27 |
5. Miesięczne zyski ciepła.
QH, gh = Qint + Qsol
Wewnętrzne zyski ciepła
Qint = gint × A × t
gint=2,5 $\frac{W}{m^{2}}$ (domek jednorodzinny)
A- powierzchnia użytkowa pomieszczenia
t- czas
Strefa I 24oC
A = 5, 24 + 10, 15 = 15, 39m2
QintI = 2, 5 × 15, 39 × 744 = 28, 625 kWh
Miesiąc | Qint24 [kWh] |
---|---|
Styczeń | 28, 625 |
Luty | 25,855 |
Marzec | 28,625 |
Kwiecień | 27,702 |
Maj | 28,625 |
Czerwiec | 27,702 |
Lipiec | 28,625 |
Sierpień | 28,625 |
Wrzesień | 27,702 |
Październik | 28,625 |
Listopad | 27,702 |
Grudzień | 28,625 |
Strefa II 20oC
A = 142, 95m2
QintI = 2, 5 × 142, 95 × 744 = 265, 887 kWh
Miesiąc | Qint20 [kWh] |
---|---|
Styczeń | 265, 887 |
Luty | 240,156 |
Marzec | 265,887 |
Kwiecień | 257,310 |
Maj | 265,887 |
Czerwiec | 257,310 |
Lipiec | 265,887 |
Sierpień | 265,887 |
Wrzesień | 257,310 |
Październik | 265,887 |
Listopad | 257,310 |
Grudzień | 265,887 |
QintI = 265, 887 + 28, 625 = 294, 512 kWh
Miesiąc | Qint=Qint20+Qint24 [kWh] |
---|---|
Styczeń | 294, 512 |
Luty | 266,011 |
Marzec | 294,512 |
Kwiecień | 285,012 |
Maj | 294,512 |
Czerwiec | 285,012 |
Lipiec | 294,512 |
Sierpień | 294,512 |
Wrzesień | 285,012 |
Październik | 294,512 |
Listopad | 285,012 |
Grudzień | 294,512 |
Solarne zyski ciepła
$$Q_{\text{sol}} = \sum_{}^{}A\text{CIg}$$
C = 0, 9 − udzial pola powierzchni plaszczyzny oszklonej do calego pola powierzchni
okna
g= 0,75 - dla szyby podwójnej
Strefa I 24oC
AE = 2 × (0,8×1,1) = 1, 76m2
Strefa II 20oC
AN = 0m2
AS = 2, 1m2
AW = 8, 4m2
AE = 5, 9m2
- Zyski ciepła od promieniowania słonecznego
Dane obliczeniowe: Zyski ciepła od promieniowania słonecznego
(stacja aktynometryczna Chorzów) pochylenie do poziomu 90
Miesiąc | S | W | N | E |
---|---|---|---|---|
Styczeń | 40,169 | 22,316 | 16,575 | 21,042 |
Luty | 58,663 | 36,892 | 23,587 | 32,054 |
Marzec | 73,563 | 52,731 | 35,154 | 52,080 |
Kwiecień | 64,174 | 52,778 | 33,586 | 56,377 |
Maj | 76,582 | 72,288 | 47,953 | 83,024 |
Czerwiec | 67,392 | 70,532 | 49,893 | 76,464 |
Lipiec | 70,776 | 74,821 | 51,228 | 75,495 |
Sierpień | 74,325 | 64,291 | 39,909 | 68,299 |
Wrzesień | 63,894 | 43,718 | 27,244 | 48,787 |
Październik | 64,818 | 32,409 | 20,503 | 38,362 |
Listopad | 35,100 | 15,120 | 10,800 | 17,820 |
Grudzień | 32,846 | 13,634 | 9,916 | 15,493 |
Strefa I 24oC
QSOLI = 1, 76 × 0, 9 × 0, 75 × 21, 042 = 24, 998 [kWh]
Strefa II 20oC
QSOLI = 2, 1 × 0, 9 × 0, 75 × 40, 169 + 8, 4 × 0, 9 × 0, 75 × 22, 316 + 5, 9 × 0, 9 × 0, 75 × 21, 042 = 267, 271[kWh]
Miesiąc | QSOL20[kWh] |
QSOL24[kWh] |
QSOL=QSOL20+QSOL24[kWh] |
|
---|---|---|---|---|
Styczeń |
|
24,998 | 292,269 | |
Luty | 419,987 | 38,080 | 458,067 | |
Marzec | 610,668 | 61,871 | 672,541 | |
Kwiecień | 614,739 | 66,976 | 681,715 | |
Maj | 849,071 | 98,632 | 947,703 | |
Czerwiec | 799,962 | 90,839 | 890,801 | |
Lipiec | 825,218 | 89,688 | 914,906 | |
Sierpień | 741,886 | 81,139 | 823,025 | |
Wrzesień | 532,745 | 57,958 | 590,704 | |
Październik | 428,415 | 45,574 | 473,989 | |
Listopad | 206,452 | 21,170 | 227,623 | |
Grudzień | 185,564 | 18,405 | 203,970 |
Miesiąc | QH, gh=Qint+Qsol [kWh] |
---|---|
Styczeń | 586,781 |
Luty | 724,079 |
Marzec | 967,052 |
Kwiecień | 966,727 |
Maj | 1242,216 |
Czerwiec | 1175,814 |
Lipiec | 1209,419 |
Sierpień | 1117,538 |
Wrzesień | 875,716 |
Październik | 768,502 |
Listopad | 512,635 |
Grudzień | 498,483 |
6. Obliczenie współczynnika nH, gh
Miesiąc | $\mathbf{Y}_{\mathbf{H}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{Q}_{\mathbf{H,\ gh}}}{\mathbf{Q}_{\mathbf{H,\ nt}}}$ [kWh] |
---|---|
Styczeń | 0,184 |
Luty | 0,264 |
Marzec | 0,385 |
Kwiecień | 0,563 |
Maj | 1,167 |
Czerwiec | 2,440 |
Lipiec | 3,534 |
Sierpień | 2,706 |
Wrzesień | 0,951 |
Październik | 0,467 |
Listopad | 0,227 |
Grudzień | 0,173 |
Ponieważ YH ≠ 1, to współczynnik nH, gh obliczono ze wzoru:
$$n_{H,gh} = \frac{1 - \gamma_{H}^{a_{H}}}{1 - \gamma_{H}^{{(a}_{\text{H\ }}) + 1}}$$
gdzie: $a_{H} = a_{H,0} + \frac{T}{T_{H,0}}$
aH, 0 = 1
TH, 0 = 15h
$$T = \frac{C_{m}}{H_{\text{tr}} + H_{\text{ve}}}$$
Wewnętrzna pojemność cieplna
Cm = ∑j∑iρij × cij × dij × Aij
ρij -gęstość i-tej warstwy w j-tym elemencie
cij –ciepło właściwe i-tej warstwy w j-tym elemencie
dij -grubość i-tej warstwy w j-tym elemencie
Aij –powierzchnia i-tej warstwy w j-tym elemencie
Zestawienie pojemności cieplnych poszczególnych elementów dla strefy 20oC:
Lp. | Element | Warstwa | Gęstość ρ ![]() ![]() |
ciepło właściwe C |
Grubość d [m] | Powierzchnia A [m2] | Pojemność cieplna C |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | Ściana działowa | Tynk cementowo - wapienny | 2400 | 1000 | 0,01 | 127,52 | 10405632 |
Pustak Porotherm 12cm | 800 | 800 | 0,09 | ||||
2 | Ściana nośna | Tynk cementowo - wapienny | 2400 | 1000 | 0,01 | 81,73 | 9022992 |
Pustak Porotherm 25 | 1200 | 800 | 0,09 | ||||
3 | Ściana zewnętrzna | Tynk cementowo - wapienny | 2400 | 1000 | 0,01 | 226,45 | 25000080 |
Pustak Porotherm 25 | 1200 | 800 | 0,09 | ||||
4 | Podłoga na gruncie | Parkiet dębowy | 2510 | 800 | 0,01 | 142,95 | 76847061 |
Wylewka cementowa | 2500 | 2300 | 0,09 | ||||
5 | Strop od dołu | Tynk cementowo – wapienny | 2400 | 1000 | 0,01 | 142,95 | 3430800 |
Płyta żelbetowa | 1200 | 840 | 0,04 | ||||
6 | Strop od góry | Parkiet dębowy | 2510 | 800 | 0,01 | 85,67 | 1720254 |
Wylewka Cementowa |
2500 | 2300 | 0,04 | ||||
RAZEM 126426819 |
Zestawienie pojemności cieplnych poszczególnych elementów dla strefy 24oC:
Lp. | Element | Warstwa | Gęstość ρ ![]() ![]() |
ciepło właściwe C |
Grubość d [m] | Powierzchnia A [m2] | Pojemność cieplna C |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | Ściana działowa | Tynk cementowo - wapienny | 2400 | 1000 | 0,01 | 47,6 | 3884160 |
Pustak Porotherm 12cm | 800 | 800 | 0,09 | ||||
2 | Ściana nośna | Tynk cementowo - wapienny | 2400 | 1000 | 0,01 | - | 0 |
Pustak Porotherm 25 | 1200 | 800 | 0,09 | ||||
3 | Ściana zewnętrzna | Tynk cementowo - wapienny | 2400 | 1000 | 0,01 | 45,7 | 5045280 |
Pustak Porotherm 25 | 1200 | 800 | 0,09 | ||||
4 | Podłoga na gruncie | Parkiet dębowy | 2510 | 800 | 0,01 | 15,39 | 8273356,2 |
Wylewka cementowa | 2500 | 2300 | 0,09 | ||||
5 | Strop od dołu | Tynk cementowo – wapienny | 2400 | 1000 | 0,01 | 15,39 | 369360 |
Płyta żelbetowa | 1200 | 840 | 0,04 | ||||
6 | Strop od góry | Parkiet dębowy | 2510 | 800 | 0,01 | 21,23 | 426984 |
Wylewka Cementowa |
2500 | 2300 | 0,04 | ||||
RAZEM 17998455 |
- Korekty na przerwy i ochłodzenie ogrzewania
QH, nd, interm = aH, nd × aH, red
$$Q_{H,red} = 1 - b_{H,red\ } \times \frac{T_{H,0}}{T} \times Y_{H}(1 - f_{H,hr})$$
fH, hr- udział liczby godzin z normalną nastawą ogrzewania w tygodniu
$$f_{H,hr} = \frac{14 \times 7dni}{24 \times 7dni} = \frac{14}{24} = 0,583$$
Strefa I 24oC
$$T = \frac{17998455}{14,625 + 5,167} = 909380,30s = 252,60h$$
Strefa II 20oC
T =$\frac{\ 126426819}{143,575 + 26,98} = \ $741280,19s=205,991h
Ponieważ YH ≠ 1, to współczynnik nH, gh obliczono ze wzoru:
$$n_{H,gh} = \frac{1 - \gamma_{H}^{a_{H}}}{1 - \gamma_{H}^{{(a}_{\text{H\ }}) + 1}}$$
gdzie: $a_{H} = a_{H,0} + \frac{T}{T_{H,0}}$
aH, 0 = 1
TH, 0 = 15h
Strefa I 24oC
$$a_{H} = a_{H,0} + \frac{T}{T_{H,0}} = 1 + \frac{205,991}{15} = 14,73$$
$$n_{H,gh}^{I} = \frac{1 - {0,184}^{\left( 14,73 \right)}}{1 - {0,184}^{14,73 + 1}} = 1$$
Strefa II 20oC
$$a_{H} = a_{H,0} + \frac{T}{T_{H,0}} = 1 + \frac{252,991}{15} = 17,84$$
$$n_{H,gh}^{I} = \frac{1 - {0,184}^{17,84}}{1 - {0,184}^{17,84 + 1}} = 1$$
Zużycie energii na ogrzewanie:
QH, nd = QH, nt − nH, gh * QH, gh
Korekty na przerwę I osłabienie ogrzewania
$$a_{H,red} = 1 - b_{H,red\ } \times \frac{T_{H,0}}{T} \times Y_{H}(1 - f_{H,hr})$$
QH, nd, interm = QH, nd × aH, red
Strefa I 24oC
Miesiąc | Straty ciepła
|
Zyski ciepła
|
St. zysków do strat
|
n |
QH,nd |
aH, red |
QH, nd, interm |
---|---|---|---|---|---|---|---|
[kWh] | [kWh] | ||||||
Styczeń | 3188,720 | 586,781 | 0,184 | 1 | 2601,939 | 0,986 | 2566,373 |
Luty | 2739,427 | 724,079 | 0,264 | 1 | 2015,348 | 0,980 | 1975,823 |
Marzec | 2508,940 | 967,052 | 0,385 | 1 | 1541,888 | 0,971 | 1497,789 |
Kwiecień | 1715,335 | 966,727 | 0,563 | 0,999 | 748,697 | 0,958 | 717,3839 |
Maj | 1064,409 | 1242,216 | 1,167 | 0,848 | 17,130 | 0,913 | 15,64543 |
Czerwiec | 481,864 | 1175,814 | 2,440 | 0,409 | -0,026 | 0,819 | -0,02163 |
Lipiec | 342,143 | 1209,419 | 3,534 | 0,282 | -0,080 | 0,737 | -0,0596 |
Sierpień | 412,953 | 1117,538 | 2,706 | 0,369 | -0,032 | 0,799 | -0,02565 |
Wrzesień | 920,431 | 875,716 | 0,951 | 0,967 | 82,189 | 0,929 | 76,38305 |
Październik | 1645,054 | 768,502 | 0,467 | 0,999 | 876,557 | 0,965 | 846,1478 |
Listopad | 2249,839 | 512,635 | 0,227 | 1 | 1737,204 | 0,983 | 1707,909 |
Grudzień | 2877,154 | 498,483 | 0,173 | 1 | 2378,671 | 0,987 | 2348,101 |
∑=11999,49 |
Strefa II 20oC
Miesiąc | Straty ciepła
|
Zyski ciepła
|
St. zysków do strat
|
n |
QH,nd |
aH,red |
QH,nd,interm |
---|---|---|---|---|---|---|---|
[kWh] | [kWh] | ||||||
Styczeń | 3188,720 | 586,781 | 0,184 | 1 | 2601,939 | 0,983 | 2558,326 |
Luty | 2739,427 | 724,079 | 0,264 | 1 | 2015,348 | 0,976 | 1966,880 |
Marzec | 2508,940 | 967,052 | 0,385 | 0,999 | 1541,888 | 0,965 | 1487,811 |
Kwiecień | 1715,335 | 966,727 | 0,563 | 0,999 | 748,623 | 0,949 | 710,299 |
Maj | 1064,409 | 1242,216 | 1,167 | 0,848 | 10,202 | 0,894 | 15,309 |
Czerwiec | 481,864 | 1175,814 | 2,440 | 0,409 | -0,026 | 0,778 | - 0,021 |
Lipiec | 342,143 | 1209,419 | 3,534 | 0,283 | -0,080 | 0,678 | - 0,055 |
Sierpień | 412,953 | 1117,538 | 2,706 | 0,369 | -0,032 | 0,753 | - 0,024 |
Wrzesień | 920,431 | 875,716 | 0,951 | 0,999 | 73,330 | 0,992 | 75,069 |
Październik | 1645,054 | 768,502 | 0,467 | 0,999 | 876,552 | 0,961 | 839,267 |
Listopad | 2249,839 | 512,635 | 0,227 | 1 | 1737,204 | 0,981 | 1701,281 |
Grudzień | 2877,154 | 498,483 | 0,173 | 1 | 2378,671 | 0,985 | 2341,184 |
∑=11983,62 |
QH = 23983, 11[kWh]
-Warunek normowy,
QH- całkowite zużycie energii do ogrzewania
V- objętość
A- pow. Użytkowa
$$E = \frac{Q}{V} = \frac{23983,11}{398,47} = 60,18\frac{\text{kWh}}{m^{3}}$$
-Współczynnik kształtu,
$\frac{A}{V} = \frac{158,34}{398,47} = 0,4$ Eo = 26, 6 + 12 × 0, 4 = 31, 4
Wybór i ilość nośnika energii potrzebnego do ogrzania budynku oraz rocznej emisji CO2 do atmosfery związanej ze spalaniem przyjętego nośnika energii.
- przyjęto ogrzewanie kotłem węglowym
k- kaloryczność węgla 21MJ/kg
h- sprawność kotła 80%
M=$\frac{Q_{H}}{21*0.8} = \frac{23983,11}{21*0,8} = 1428\ kg$
Ilość węgla potrzebna do ogrzania budynku przy uwzględnieniu sprawności kotła wynosi M=1428 kg.
Zakładamy że w domku mieszkają 4 osoby:
Roczna emisja CO2 do atmosfery związana ze spalaniem węgla:
RCO2 = r * M
R=2,8 emisja CO2 przy spaleniu 1kg węgla.
R1 = r × M=2,8×1428 = 3998, 4 kg
Rocznie budynek emituje ze spalania węgla 3,998t CO2 do atmosfery.
Roczna emisja CO2 do atmosfery związana z użycie energii elektrycznej:
R = r × N
r=$\frac{1}{3}\text{\ \ }$[$\frac{\text{kgC}O_{2}}{\text{kWh}}$]
Zakładamy że w domku mieszkają 4 osoby:
N=4500kWh
$$R_{2} = r \times N = \frac{1}{3}\ *4500 = 1500\ \text{kg}\ CO_{2}$$
Roczna emisja CO2 do atmosfery związana ze środkiem transportu:
Średni samochód spalający 10 l na 100 km emituje
r = 300kg
Ilość przebytych kilometrów samochodem w ciągu roku wynosi N= 20000 km.
R3 = r × N=300*20=6000 kg CO2
Sumaryczną roczną emisję CO2 przypadającą na rok na jedną osobę można wyznaczyć ze wzoru:
R=∑$\frac{1}{4}*\left( R_{1} + R_{2} + R_{3} \right) = \ \ \frac{1}{4}*$3998,4+1500+6000=2874,6 kg CO2
Wnioski:
W wyniku obliczeń przeprowadzonych dla danego domku jednorodzinnego zlokalizowanego w Opolu, uzyskano wartość zapotrzebowania na energię do ogrzewania równą 23983, 11 kWh w skali roku. W porównaniu z indeksem klimatycznym dopuszczalnej emisji dwutlenku węgla wynika, osoby żyjące w danym gospodarstwie szanują środowisko, gdyż współczynnik R mieści się w skali pomiedzy 2, a 3 tys. Kg. emisji CO2 do powietrza rocznie.