ROK AKADEMICKI Piotr Cywiński
2009/2010 Gr. I X2
SEM. 2
SPRAWOZDANIE
TEMAT: Straty ciepła z budynku do gruntu.
1. Dane.
$${\lambda = 1,5\ \frac{W}{\text{mK}}\backslash n}{\delta = 2,2\ m\backslash n}{w = 0,50\ m\backslash n}{A = 108,45\ m^{2}\backslash n}{P = 40,37\ m\ \backslash n}{R_{\text{si}} = 0,17\ \frac{m^{2}K}{W}\backslash n}{R_{\text{se}} = 0,10\ \frac{m^{2}K}{W}}$$
$$\psi = 0,2\ \frac{W}{m \bullet K}$$
| Nr | Warstwa | Grubość warstwy d [m] | Wsp. przewodz. ciepła λ $\left\lbrack \frac{W}{\text{mK}} \right\rbrack$ | Opór cieplny warstwy R $\left\lbrack \frac{m^{2}K}{W} \right\rbrack$ |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Parkiet dębowy | 0,02 | 0,22 | 0,09 |
| 2 | Podkład cementowy | 0,04 | 1 | 0,04 |
| 3 | Styropian | 0,08 | 0,043 | 1,86 |
| Rf = | 1,99 |
2. Wymiar charakterystyczny podłogi.
$$B^{'} = \frac{A}{0,5 \bullet P} = \frac{108,45}{0,5 \bullet 40,37} = 5,37\ m$$
3. Całkowita grubości równoważna podłogi.
dt = w + λ(Rse+Rf+Rsi) = 0, 47 + 1, 5(0,17+1,99+0,1) = 3, 86 m
4. Wartość podstawowa współczynnika przenikania ciepła Uo dla
dt < B’.
$$U_{o} = \frac{2 \bullet \lambda}{\pi \bullet B^{'} + d_{t}}\ln\left( \frac{\pi \bullet B'}{d_{t}} + 1 \right) = \frac{2 \bullet 0,15}{\pi \bullet 5,37 + 3,86}\ln\left( \frac{\pi \bullet 5,37}{3,86} + 1 \right) = 0,24\ \frac{W}{m^{2} \bullet K}$$
Podłoga nie ma izolacji krawędziowej, więc U = Uo.
5. Stacjonarny współczynnik sprzężenia cieplnego.
$L_{s} = A \bullet U = 108,45 \bullet 0,24 = 26,028\ \frac{W}{K}$
6. Dane temperaturowe.
- średnia temperatura wewnątrz zimą +20oC
- średnia temperatura wewnątrz latem +24oC
- średnia temperatura wewnątrz $\overset{\overline{}}{T_{i}} = \frac{20 + 24}{2} = 22^{o}C$
Dane temperatury dla Warszawy.
| Miesiąc | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Średnia temp. [oC] | -3,4 | -2,6 | 1,4 | 7,5 | 12,9 | 17 | 18,1 | 17,4 | 13,2 | 8,4 | 3,3 | -0,8 |
- średnia temperatura roczna $\overset{\overline{}}{T_{e}} = {7,7}^{o}C$
- amplituda temperatury wewnętrznej $\hat{T_{i}} = \frac{24 - 20}{2} = 2^{o}C$
- amplituda temperatury zewnętrznej $\hat{T_{e}} = \frac{18,1 - ( - 3,4)}{2} = {10,75}^{o}C$
- sezon grzewczy trwa 7 miesięcy
7. Współczynnik sprężenia cieplnego związany z wahaniami temperatury wewnętrznej w cyklu rocznym.
$$L_{\text{pi}} = A\frac{\lambda}{d_{t}}\sqrt{\frac{2}{\left( 1 + \frac{\varrho}{d_{t}} \right)^{2} + 1}} = 108,45\frac{1,5}{3,85}\sqrt{\frac{2}{\left( 1 + \frac{2,2}{3,85d_{t}} \right)^{2} + 1}} = 32,08\ \frac{W}{K}$$
8. Współczynnik sprężenia cieplnego związany z wahaniami temperatury zewnętrznej w cyklu rocznym.
$$L_{\text{pe}} = 0,37 \bullet P \bullet \lambda \bullet ln\left( \frac{\delta}{d_{t}} + 1 \right) = 0,37 \bullet 40,37 \bullet 1,5 \bullet ln\left( \frac{2,2}{3,86} + 1 \right) = 10,11\ \frac{W}{K}$$
9. Średni strumień cieplny w sezonie grzewczym.
$$\overset{\overline{}}{\Phi} = L_{s}\left( \overset{\overline{}}{T_{i}} - \overset{\overline{}}{T_{e}} \right) - \gamma \bullet L_{pi \bullet}\hat{T_{i}} + \gamma \bullet L_{pe \bullet}\hat{T_{e}}$$
gdzie, n=7 , $\gamma = \frac{12}{\text{nπ}}\cos{\left( \frac{\text{nπ}}{12} \right) = \frac{12}{7\pi}\cos{\left( \frac{7\pi}{12} \right) =}0,54 \bullet 0,966 = 0,527}$
$$\overset{\overline{}}{\Phi} = 26,028 \bullet \left( 22,0 - 7,7 \right) - 0,527 \bullet 32,08 \bullet 2 + 0,527 \bullet 10,11 \bullet 10,75 = 395,66\ W$$
10. Całkowity transport ciepła przez grunt.
$$Q = 86400 \bullet N \bullet \overset{\overline{}}{\Phi} = 86400 \bullet 212 \bullet 395,66 = 7253\ MJ$$