Prowadząca ćwiczenia: mgr inż. Joanna Sagan Warszawa, 13.03.2015r. PROJEKT Z OGRZEWNICTWA

Spis treści:

1. Założenia projektowe 2

2. Obliczanie współczynnika przenikania ciepła przez przegrody budowlane 2

3. Obliczanie projektowego obciążenia cieplnego dla pomieszczeń 4

4. Dobór grzejników 6

1. Założenia projektowe:

• Lokalizacja budynku: Ełk; V strefa klimatyczna

• Wysokość kondygnacji w osiach: 3,2 [m]

• Grubość stropów: 0,4 [m]

• Współczynnik przenikania ciepła dla okien: 1,6 $\left\lbrack \frac{W}{m^{2}K} \right\rbrack$

• Temperatura w pokojach: 20[]

• Temperatura w łazience: 24[]

• Temperatura na klatce schodowej: 8[]

• Temperatura u sąsiada: 16[]

1. Obliczanie współczynnika przenikania ciepła przez przegrody budowlane:

d- grubość przegrody [m]

λ- współczynnik przewodzenia ciepła materiału danej przegrody$\lbrack\frac{W}{\text{mK}}\rbrack$

R- opór przewodzenia ciepła przez przegrodę $\lbrack\frac{m^{2}K}{W}\rbrack$

R_si, R_se- opory przejmowania ciepła od wewnątrz i z zewnątrz $\lbrack\frac{m^{2}K}{W}\rbrack$

• ŚCIANA ZEWNĘTRZNA Sz-37

materiał	d[m]	λ$\mathbf{\ }\frac{W}{\text{mK}}$	R $\mathbf{\ }\frac{m^{2}K}{W}$
1.      Gładź cementowa	0,015	1,00	0,015
2.      Styropian	0,12	0,036	3,3
3.      Cegła silikatowa pełna	0,22	0,3	0,7
5.      Gładź cementowa - wapienna	0,015	0,82	0,02
	∑R=	4,10

Rsi=	0,13
Rse=	0,04

• ŚCIANA WEWNĘTRZNA Sw- 10

materiał	d[m]	λ$\frac{W}{\text{mK}}$	R $\frac{m^{2}K}{W}$
1.      Gładź cementowa - wapienna	0,015	0,82	0,018
2.      Cegła kratówka	0,065	0,56	0,12
3.      Gładź cementowa - wapienna	0,015	0,82	0,018
	∑R=	0,15

Rsi=	0,13
Rse=	0,13

• ŚCIANA WEWNĘTRZNA Sw- 25

materiał	d[m]	λ$\frac{\mathbf{W}}{\mathbf{\text{mK}}}$	R $\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{2}}\mathbf{K}}{\mathbf{W}}$
1. Gładź cementowa - wapienna	0,015	0,82	0,018
2. Żelbet	0,22	1,7	0,13
3. Gładź cementowa - wapienna	0,015	0,82	0,018
	∑R=	0,17

Rsi=	0,13
Rse=	0,13

U=2,35$\frac{\mathbf{W}}{\mathbf{m}^{\mathbf{2}}\mathbf{K}}$

• ŚCIANA WEWNĘTRZNA Sw-12

materiał	d[m]	λ$\frac{W}{\text{mK}}$	R $\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{2}}\mathbf{K}}{\mathbf{W}}$
1. Gładź cementowa - wapienna	0,015	0,82	0,018
2. pustak ścienny	0,08	0,56	0,14
3. Gładź cementowa - wapienna	0,015	0,82	0,018
	∑R=	0,179

Rsi=	0,13
Rse=	0,13

U=2,28$\frac{\mathbf{W}}{\mathbf{m}^{\mathbf{2}}\mathbf{K}}$

• STROP MIĘDZY KONDYGNACJAMI St-40

materiał	d[m]	λ$\frac{\mathbf{W}}{\mathbf{\text{mK}}}$	R $\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{2}}\mathbf{K}}{\mathbf{W}}$
1.      Drewno dębowe w poprzek łukiem	0,02	0,22	0,015
2.      Podkład z betonu pod posadzką	0,08	1,4	2,67
3.      Styropian ułożony szczelnie	0,1	0,04	0,21
4.      Strop grubożebrowy, sufit otynkowany	0,2	0,23	0,02
	∑R=	3,57

sufit	podłoga
Rsi=	0,1
Rse=	0,1
U=	0,27$\frac{\mathbf{W}}{\mathbf{m}^{\mathbf{2}}\mathbf{K}}$

1. Obliczanie projektowego obciążenia cieplnego dla pomieszczeń:

• Pokój z aneksem kuchennym

charakterystyki	wartości	jednostki
Pomieszczenie	24.5	-
Powierzchnia	27,64	m²
Kubatura	77,39	m³
Typ pomieszczenia	pokój z aneksem kuchennym	-
krotność wymian	0,5	1/h
temp wewnętrzna	20	°C
projektowa różnica temp	44	K
symbol	L	H
-	m	m
Sz-37 okno	5,9	3,2
Sw-25	4,8	3,2
Sz-37 balkon	4,95	3,2
podłoga	4,31	5,33
sufit	4,31	5,33
okno	0,95	1,6
balkon	1,9	2,5
Mostki cieplne	symbol	ψi
		-
okno	W18	0,2
naroże zewnętrzne	C1	-0,05
naroże wewnętrzne	C5	0
balkon	B1	0,95
współczynniki	symbole	wartości
straty ciepła przez przenikanie	HT	29,36
projektowej wentylacyjnej straty ciepła	Hv	13,16
projektowa strata ciepła przez przenikanie	ФT	1291,92
projektowa wentylacyjna strata ciepła	ФV	578,85
całkowita projektowa strata ciepła	Фi	1870,77
projektowe obciążenie cieplne	ФHL	1822,07

• Łazienka

charakterystyki	wartości	jednostki
Pomieszczenie	5.1	-
Powierzchnia	5,34	m²
Kubatura	14,95	m³
Typ pomieszczenia	łazienka	-
krotność wymian	0,5	1/h
temp wewnętrzna	24	°C
projektowa różnica temp	48	K
Symbol	L	H
-	m	m
Sw-25 lewa	1,94	3,2
Sw-25 dół	3,24	3,2
Sw-12	1,94	3,2
Sw-12 drzwi	3,24	3,2
drzwi D2	0,8	2
podłoga	3,42	2,12
sufit	3,42	2,12
współczynniki	symbole	wartości
straty ciepła przez przenikanie	HT	7,73
projektowej wentylacyjnej straty ciepła	Hv	2,54
projektowa strata ciepła przez przenikanie	ФT	371,26
projektowa wentylacyjna strata ciepła	ФV	121,95
całkowita projektowa strata ciepła	Фi	493,21
projektowe obciążenie cieplne	ФHL	270,56

• Powierzchnia przegrody:

A_c = L * H = (3,24*3,2) − 1, 6 [pow.drzwi] =  8, 75 [m²]

• Współczynnik redukcji temperatury:

$$b_{u}{/f}_{i} = \frac{t_{w} - t_{z}}{t} = \frac{24 - 20}{48} = 0,08\ \lbrack - \rbrack$$

• Współczynnik strat ciepła przez przenikanie:

H_T = A_c * U * b_u/f_i = 8,75*1,94*0,08=1,41 $\left\lbrack \frac{w}{K} \right\rbrack$

Obliczenia dotyczące projektowego obciążenia cieplnego dla powyższego pomieszczenia:

• Współczynnik straty ciepła przez przenikanie:

$$H_{T} = \sum_{}^{}{H_{\text{Tn}} = \sum_{}^{}{A_{\text{Cn}}*U*b_{\text{un}}/f_{\text{in}} =}7,73\left\lbrack \frac{W}{K} \right\rbrack}$$

• Współczynnik projektowej wentylacyjnej straty ciepła:
  H_V= $\text{Kubatura}_{\text{pom}}*n*0,34 = 14,95*0,5*0,34 = 2,54\left\lbrack \frac{W}{K} \right\rbrack\ $

$$\begin{matrix} \ \\ \Phi \\ \end{matrix}_{T} = H_{T}*\Delta t = 7,73*48 = 371,26\ \lbrack W\rbrack\ \backslash n$$

• Projektowa wentylacyjna strata ciepła:
  Φ_V = H_V * t = 2, 54 * 48 = 121, 95[W]
  

• Całkowita projektowa strata ciepła:
  Φ_i = Φ_T+Φ_V = 371, 26 6 + 121, 95 = 493, 21 [W]
  

• PROJEKTOWE OBCIĄŻENIE CIEPLNE

$$\Phi_{\text{HL}} = \ \Phi_{i} - \ \sum_{}^{}\Phi_{\text{TU}} = 493,21 - \left( 71,83 + 120,08 + 15,08 + 15,66 \right) = \mathbf{270,56}\mathbf{\lbrack W\rbrack}$$

1. Dobór grzejników

• Dla pomieszczenia 24.5 dobrano grzejnik płytowy (PURMO) C11/60

Straty mocy cieplnej pomieszczenia Q_str= 1791,93 [W]

Zyski ciepła w pomieszczeniu Q_zys= 0 [W]

Projektowa temperatura pomieszczenia t_i= 20[]

Współczynniki β₂=β₃=β₄= 1

t_z/t_p=80/55[]

Δt= t₁ – t₂= 60-35 = 25[]

Współczynniki charakterystyki cieplnej:

C₁= 10,480 [-]; C₂= 0,860 [-]; m= 0,29 [-]; H= 0,6 [m]

$\ X = \frac{{\Delta t}_{2}}{{\Delta t}_{1}} = \ \frac{t_{p} - t_{i}}{t_{z} - t_{i}} = \frac{55 - 20}{80 - 20} = 0,58\ \lbrack - \rbrack$

$\varepsilon_{\Delta t} = \frac{m*(1 - X)}{\left( \frac{1}{X^{m}} - 1 \right)*\left( \frac{X + 1}{2} \right)^{m + 1}} = \frac{0,29*(1 - 0,58)}{\left( \frac{1}{{0,58}^{0,29}} - 1 \right)*\left( \frac{0,58 + 1}{2} \right)^{0,29 + 1}} = 0,97\ \lbrack - \rbrack$

$L = \frac{\left( Q_{\text{str}} - Q_{\text{zys}} \right)*\beta_{2}*\beta_{3}*\beta_{4}}{C_{1}*H^{C_{2}}*\left( t_{\text{zrz}} - 0,5*t*\frac{Q_{\text{str}} - Q_{\text{zys}}}{Q_{\text{str}}} - t_{i} \right)^{1 + m}*\varepsilon_{t}} =$

$\text{\ \ }L = \ \frac{\left( 1870,77 - 0 \right)*1*1*1}{10,48*{0,6}^{0,86}*\left( 80 - 0,5*25*\frac{1791,93 - 0}{1791,93} - 20 \right)^{1,29}*0,97} = 1,96 \approx 2,0\lbrack m$ ]

Dobrano grzejnik płytowy PURMO C11/60 o długości L= 2,0 [m]

• Dla pomieszczenia 5.1 dobrano grzejnik żeliwny TA-1

Straty mocy cieplnej pomieszczenia Q_str= 493,21 [W]

Zyski ciepła w pomieszczeniu Q_zys= 0 [W]

Projektowa temperatura pomieszczenia t_i= 24[]

Współczynniki charakterystyki cieplnej:

C₁= 3,350 [-]; C₂= 0,940 [-]; m = 0,25 [-]; f_el =0,27 [m²]

X= 0,55;  ε_Δt = 0, 95

n$= \left\lbrack \frac{\left( \ 493,21\ - 0 \right)*1*1*1}{1,031*\left( 80 - 0,5*25*\frac{\ 493,21\ - 0}{\ 493,21\ } - 24 \right)^{1,25}*0,95} \right\rbrack^{1,064}\mathbf{=}\mathbf{4}\mathbf{,}\mathbf{96}$ ≈5

Dobrano grzejnik żeliwny TA-1 o ilości 5 ogniw.