www.utp.fs.cvut.cz
ZÁKLADY VYTÁPĚNÍ
Cvičení č. 2 TEPELNÉ ZTRÁTY ČSN EN 12 831 Ing. Jindřich Boháč
[email protected]
http://jindrab.webnode.cz/skola/ +420-22435-2488 Místnost B1 - 807
1
www.utp.fs.cvut.cz
TEPELNÉ ZTRÁTY
ČSN EN 12 831
ČSN EN 12 831 – Tepelné soustavy v budovách - Výpočet tepelného výkonu AKTUÁLNĚ PLATNÁ od r. 2003 Norma popisuje výpočet návrhového tepelného výkonu pro: - vytápěný prostor pro dimenzování otopných ploch - budovu nebo část budovy pro dimenzování tepelného výkonu Výpočet pro standardní případy:
- výška místností do 5 m - vytápění za ustáleného stavu - rovnoměrné rozložení teplot
Zvláštní případy: budovy s vysokou výškou stropu nebo rozdílnou teplotou 2
www.utp.fs.cvut.cz ČSN EN 12 831
TEPELNÉ ZTRÁTY
Postup výpočtu pro vytápěný prostor: • • • •
•
•
stanovení hodnoty výpočtové venkovní teploty a průměrné roční venkovní teploty; stanovení stavu každého prostoru (vytápěný nebo nevytápěný) a hodnot pro výpočtovou vnitřní teplotu každého vytápěného prostoru; stanovení rozměrových a tepelných vlastností pro všechny stavební části a pro každý vytápěný a nevytápěný prostor; výpočet součinitele návrhových tepelných ztrát prostupem a násobení návrhovým rozdílem teplot pro získání tepelných ztrát prostupem vytápěného prostoru (součet návrhových tepelných ztrát prostupem všech vytápěných prostor); výpočet součinitele návrhových tepelných ztrát větráním a násobení návrhovým rozdílem teplot pro získání tepelných ztrát prostupem vytápěného prostoru (součet návrhových tepelných ztrát větráním všech vytápěných prostor); stanovení celkové návrhové tepelné ztráty vytápěného prostoru (resp. budovy) sečtením návrhových tepelných ztrát prostupem a návrhových tepelných ztrát větráním
3
www.utp.fs.cvut.cz ČSN EN 12 831
TEPELNÉ ZTRÁTY
Značení veličin:
θ
teplota [°C] „théta“
Φ
tepelná ztráta, tepelný výkon [W] „fí“
H
součinitel tepelné ztráty [W/K]
ψ
lineární součinitel prostupu tepla [W/m.K] „psí“
4
www.utp.fs.cvut.cz
TEPELNÉ ZTRÁTY
ČSN EN 12 831
Celková návrhová tepelná ztráta vytápěného prostoru (i):
𝜙𝑖 = 𝜙 𝑇,𝑖 + 𝜙𝑉,𝑖 [𝑊] 𝜙 𝑇,𝑖
návrhová tepelná ztráta prostupem tepla vytápěného prostoru [W]
𝜙𝑉,𝑖
návrhová tepelná ztráta větráním vytápěného prostoru [W]
5
www.utp.fs.cvut.cz ČSN EN 12 831
TEPELNÉ ZTRÁTY
Návrhová tepelná ztráta prostupem tepla vytápěného prostoru:
𝜙 𝑇,𝑖 = 𝐻𝑇,𝑖𝑒 + 𝐻𝑇,𝑖𝑢𝑒 + 𝐻𝑇,𝑖𝑔 + 𝐻𝑇,𝑖𝑗 . 𝜃𝑖𝑛𝑡,𝑖 − 𝜃𝑒 HT,ie
int,i
součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru (i) do venkovního prostředí (e) pláštěm budovy [W/K] součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru (i) do venkovního prostředí (e) nevytápěným prostorem (u) [W/K] součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru (i) do zeminy (g) v ustáleném stavu [W/K] součinitel tepelné ztráty z vytápěného prostoru (i) do sousedního prostoru (j) vytápěného na výrazně jinou teplotu [W/K] výpočtová vnitřní teplota vytápěného prostoru (i) [°C]
e
výpočtová venkovní teplota [°C]
HT,iue HT,ig HT,ij
[𝑊]
6
www.utp.fs.cvut.cz
TEPELNÉ ZTRÁTY
ČSN EN 12 831
Součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru do venkovního prostředí pláštěm budovy:
𝐻𝑇,𝑖𝑒 =
𝐴𝑘 . 𝑈𝑘 . 𝑒𝑘 + 𝑘
Ak ek, el
Uk
[m2]
l
𝑙
[𝑊/𝐾]
(nejsložitější varianta!)
plocha stavební části v korekční činitel vystavení povětrnostním vlivům jako je různé oslunění, pohlcování vlhkosti stavebními díly, rychlost větru - základní hodnota je rovna 1 součinitel prostupu tepla stavební části [W/m2.K]. Zde bychom měli prostupy počítat naprosto přesně pro různé nestejnorodé konstrukce a to dle níže popsaných norem společně s pokyny přílohy „B“ ČSN EN 73 0540-4. Normy uvažují tepelné vazby uvnitř v jednotlivých vlastních konstrukcích: –
ll
𝜓𝑙 . 𝑙𝑙 . 𝑒𝑙
ČSN EN ISO 6946 resp. ČSN EN ISO 13370 (pro neprůsvitné části resp. v kontaktu se zeminou)
– ČSN EN ISO 10077-1 (pro dveře a okna) délka lineárních tepelných mostů mezi vnitřním a venkovním prostředím [m] součinitel lineárního prostupu tepla lineárního tepelného mostu [W/m.K]. Tepelné mosty (vazby) mezi konstrukcemi! l se stanoví jedním ze dvou postupů:
–
pro hrubé stanovení se užijí tabelární hodnoty uvedené v ČSN EN ISO 14683;
–
nebo se vypočtou podle ČSN EN ISO 10211-1 a 2.
7
www.utp.fs.cvut.cz ČSN EN 12 831
TEPELNÉ ZTRÁTY
l Tabelované hodnoty součinitele lineárního prostupu tepla lineárního tepelného mostu dle ČSN EN ISO 14683:
8
www.utp.fs.cvut.cz
TEPELNÉ ZTRÁTY
ČSN EN 12 831
Zjednodušená metoda stanovení součinitele tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru do venkovního prostředí pláštěm budovy:
𝐻𝑇,𝑖𝑒 =
𝐴𝑘 . 𝑈𝑘 . 𝑒𝑘 + 𝑘
Počet Počet „průniků“ „průniků“ stropních stěn konstrukcí
1
2
𝑙
𝐴𝑘 . (𝑈𝑘 +Δ𝑈𝑡𝑏 )
[𝑊/𝐾]
𝑘
korekční činitel prostupu tepla [W/m2K], závisející na druhu stavební části viz ČSN EN 12 831
∆Utb
0
𝜓𝑙 . 𝑙𝑙 . 𝑒𝑙 =
0 1 2 0 1 2 0 1 2
∆Utb pro svislé stavební části [W/m2.K] Objem Objem prostoru prostoru 100 m3 100 m3 0,05 0 0,10 0 0,15 0,05 0,20 0,10 0,25 0,15 0,30 0,20 0,25 0,15 0,30 0,20 0,35 0,25
∆Utb pro vodorovné stavební části [W/m2.K]
Stavební část Lehká stropní/podlahová konstrukce (např. dřevěná, kovová) Těžká Počet stran stropní/podlaho v kontaktu vá konstrukce s venkovním (např. prostředím betonová)
0 1 2 3
0,05 0,10 0,15
4
0,20
Plocha stavební části m2 0 až 2 2 až 4 4 až 9 9 až 20 20
∆Utb pro otvorové výplně [W/m2.K] 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10
(zjednodušená varianta dle ČSN EN 12 831 - sloužící jen pro hrubý odhad a pro využití v případě energetického hodnocení a bilance budovy jako celku!)
9
www.utp.fs.cvut.cz
TEPELNÉ ZTRÁTY
ČSN EN 12 831
Zjednodušená metoda stanovení součinitele tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru do venkovního prostředí pláštěm budovy:
𝐻𝑇,𝑖𝑒 =
𝐴𝑘 . 𝑈𝑘𝑐 = 𝑘
𝐴𝑘 . (𝑈𝑘 +Δ𝑈𝑡𝑏 ) [𝑊/𝐾] 𝑘
∆Utb Korekční činitel - zvýšení součinitele prostupu tepla [W/m2K] vlivem tepelných mostů mezi jednotlivými stavebními konstrukcemi v místnosti viz ČSN EN 73 0540-4 Uk Součinitel prostupu tepla [W/m2K], lze využít klasicky vypočtený jak jej známe (z tepelného odporu konstrukce a přestupů na jejích stranách) Ukc Celkový součinitel prostupu tepla [W/m2K] zabudované konstrukce Stavební konstrukce (zapamatovat!) S důsledně optimalizovanými tepelnými vazbami S mírnými tepelnými vazbami (kvalitní řešení) S běžnými tepelnými vazbami (standardní řešení) S výraznými tepelnými vazbami (zanedbané řešení
∆Utb [W/m2.K] 0,02 0,05 0,1 0,2 a více
Zjednodušená varianta dosazení Δ𝑈𝑡𝑏 dle normativní přílohy „B“ ČSN EN 73 0540-4 …praktický výpočet pro stanovení tepelné ztráty budovy součtem tepelných ztrát jednotlivých místností! 10
www.utp.fs.cvut.cz
TEPELNÉ ZTRÁTY
ČSN EN 12 831
Součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru (i) do venkovního prostředí (e) nevytápěným prostorem (u):
𝐻𝑇,𝑖𝑢𝑒 =
𝐴𝑘 . 𝑈𝑘 . 𝑏𝑢 + 𝑘
bu
u
𝜓𝑙 . 𝑙𝑙 . 𝑏𝑢 = 𝑙
𝐴𝑘 . (𝑈𝑘 +Δ𝑈𝑡𝑏 ). 𝑏𝑢 [𝑊/𝐾] 𝑘
teplotní redukční činitel zahrnující teplotní rozdíl mezi nevytápěným prostorem a venkovní návrhovou teplotou [-], závisející na druhu stavební části viz ČSN EN 12 831 teplota nevytápěného prostoru [°C] Nevytápěný prostor Prostor pouze s 1 venkovní stěnou
𝑏𝑢 =
𝜃𝑖𝑛𝑡,𝑖 −𝜃𝑢 𝜃𝑖𝑛𝑡,𝑖 −𝜃𝑒
nebo tabulka
0,4
Prostor nejméně s 2 venkovními stěnami bez venkovních dveří
0,5
Prostor nejméně s 2 venkovními stěnami s venkovními dveřmi (např. předsíně, haly, garáže)
0,6
Prostor se 3 venkovními stěnami(např. venkovní schodiště)
0,8
Podzemní podlaží bez oken/venkovních dveří
0,5
Podzemní podlaží s okny/venkovními dveřmi
0,8
vysoká výměna vzduchu v podkroví (např. střešní keramická krytina nebo jiný materiál, které vytvářejí přerušované pokrytí) bez bednění pod krytinou
Opět se využívá zjednodušená varianta dosazení Δ𝑈𝑡𝑏 dle normativní přílohy „B“ ČSN EN 73 0540-4 se stejnými hodnotami viz předchozí slide
bu
1,0
jiné tepelně neizolované střechy
0,9
tepelně izolované střechy
0,7
Vnitřní komunikační prostory (bez venkovních stěn, intenzita výměny vzduchu nižší než 0,5 h-1) Volně větrané komunikační (poměr plochy otvorových výplní/objemu prostoru > 0,005 m2/m3) Stropní konstrukce s podlahou nad vzduchovou mezerou (Stropní konstrukce s podlahou nad průlezným prostorem)
0 1,0 0,8
11
www.utp.fs.cvut.cz
TEPELNÉ ZTRÁTY
ČSN EN 12 831
Součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru (i) do zeminy (g) v ustáleném stavu (zjednodušený výpočet):
𝐻𝑇,𝑖𝑔 = 𝑓𝑔1 . 𝑓𝑔2 . 𝐺𝑊 .
𝐴𝑘 . 𝑈𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣,𝑘 [𝑊/𝐾] 𝑘
fg1 fg2
korekční činitel zohledňující vliv ročních změn venkovní teploty [–] … dle ČSN EN 12831 roven 1,45 teplotní redukční činitel zohledňující rozdíl mezi roční průměrnou venkovní teplotou a výpočtovou venkovní teplotou, který se stanoví:
fg2 m,e
Ak Uequiv,k Gw
int,i m,e int,i e
průměrná venkovní teplota za otopné období [°C] (v normě označeno jako nepřesně „roční“) plocha stavebních částí , které se dotýkají zeminy [m2] ekvivalentní součinitel prostupu tepla stavební [W/m2K], stanovený podle různé typologie podlahy (viz obrázky 3 až 6 a tabulky 4 až 7 v ČSN EN 12 831) korekční činitel zohledňující vliv spodní vody. Tento vliv se musí uvažovat, je-li vzdálenost mezi předpokládanou vodní hladinou spodní vody a úrovní podlahy podzemního podlaží (podlahové desky) menší než 1 m - dle ČSN EN 12831 je pak roven 1,15, jinak roven 1
Charakteristický parametr podlahy A B´ g [m ] 0,5.P AG P
plocha uvažované podlahové konstrukce v metrech čtverečních [m2] obvod uvažované podlahové konstrukce (pouze délka obvodových stěn oddělujících vytápěný prostor uvažované části budovy od venkovního prostředí) [m] 12
www.utp.fs.cvut.cz
TEPELNÉ ZTRÁTY
ČSN EN 12 831
Součinitel tepelné ztráty z vytápěného prostoru (i) do sousedního prostoru (j) vytápěného na výrazně jinou teplotu:
𝐻𝑇,𝑖𝑗 = fij Uk
𝐴𝑘 . 𝑈𝑘 . 𝑓𝑖𝑗 [𝑊/𝐾] 𝑘
redukční teplotní činitel, který koriguje teplotní rozdíl mezi teplotou sousedního prostoru a venkovní výpočtovou teplotou [-] Součinitel prostupu tepla [W/m2K], lze využít klasicky vypočtený jak jej známe (z tepelného odporu konstrukce a přestupů na jejích stranách)
fij
int ,i sousedního prostoru int ,i e sousední prostor [°C]
Teplo sdílené z vytápěné místnosti do: sousední místnost ve stejné funkční části budovy sousední místnost v jiné funkční části budovy (např. byt)
sousední prostor se určí např. pro koupelnu, komoru apod. int ,i m, e 2
sousední místnost v jiné budově (vytápěné, nebo nevytápěné)
Účinky tepelných mostů se v tomto výpočtu neuvažují.
m, e
13
www.utp.fs.cvut.cz
TEPELNÉ ZTRÁTY
ČSN EN 12 831
𝜙𝑖 = 𝜙 𝑇,𝑖 + 𝜙𝑉,𝑖 [𝑊] Návrhová tepelná ztráta prostupem tepla vytápěného prostoru:
𝜙 𝑇,𝑖 = 𝐻𝑇,𝑖𝑒 + 𝐻𝑇,𝑖𝑢𝑒 + 𝐻𝑇,𝑖𝑔 + 𝐻𝑇,𝑖𝑗 . 𝜃𝑖𝑛𝑡,𝑖 − 𝜃𝑒
HT,ie
int,i
součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru (i) do venkovního prostředí (e) pláštěm budovy [W/K] součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru (i) do venkovního prostředí (e) nevytápěným prostorem (u) [W/K] součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru (i) do zeminy (g) v ustáleném stavu [W/K] součinitel tepelné ztráty z vytápěného prostoru (i) do sousedního prostoru (j) vytápěného na výrazně jinou teplotu [W/K] výpočtová vnitřní teplota vytápěného prostoru (i) [°C]
e
výpočtová venkovní teplota [°C]
HT,iue HT,ig HT,ij
[𝑊]
14
www.utp.fs.cvut.cz
TEPELNÉ ZTRÁTY
ČSN EN 12 831 Návrhová tepelná ztráta větráním vytápěného prostoru:
𝜙𝑉,𝑖 = 𝐻𝑉,𝑖 . 𝜃𝑖𝑛𝑡,𝑖 − 𝜃𝑒 HV,i int,i e
[𝑊]
součinitel návrhové tepelné ztráty větráním [W/K] výpočtová vnitřní teplota vytápěného prostoru (i) [°C] výpočtová venkovní teplota [°C]
𝐻𝑉,𝑖 = 𝑉𝑖 . 𝜌. 𝑐𝑝 ≈ 0,34. 𝑉𝑖 [𝑊/𝐾] Vi
ρ cp
výměna vzduchu ve vytápěném prostoru [m3/s] resp. [m3/h] hustota vzduchu při int,i [kg/m3] měrná tepelná kapacita vzduchu při int,i [J/kg.K]
15
www.utp.fs.cvut.cz
TEPELNÉ ZTRÁTY
ČSN EN 12 831 Výměna vzduchu ve vytápěném prostoru: a)
PŘIROZENÉ VĚTRÁNÍ:
𝑉𝑖 = max(𝑉𝑖𝑛𝑓,𝑖 . 𝑉𝑚𝑖𝑛,𝑖 )
[𝑚3 /ℎ]
𝑉𝑖𝑛𝑓,𝑖 = 2. 𝑉𝑖 . 𝑛50 . 𝑒𝑖 . 𝜀𝑖 (infiltrace obvodovým pláštěm budovy) Vi n50 ei i
objem vytápěném prostoru [m3] intenzita výměny vzduchu za hodinu (h–1) při rozdílu tlaků 50 Pa mezi vnitřkem a vnějškem budovy a zahrnující účinky přívodů vzduchu stínící činitel [-] výškový korekční činitel, který zohledňuje zvýšení rychlosti proudění vzduchu s výškou prostoru nad povrchem země [-] n50 [h-1]
Stavba
Stupeň těsnosti obvodového pláště budovy (kvalita těsnění oken) vysoká (velmi utěsněná okna a dveře)
střední (Okna s dvojskly, normálně utěsněná)
nízká (okna s jednoduchým zasklením, bez utěsnění)
Rodinný dům s jedním bytem
<4
4 až 10
> 10
Jiné bytové domy nebo budovy
<2
2 až 5
>5
Třída zastínění
Žádné zastínění (budovy ve větrné oblasti, vysoké budovy v městských centrech ) Mírné zastínění (budovy v krajině se stromovím nebo v zastavěném území, předměstská zástavba) Velké zastínění (středně vysoké budovy v městských centrech, budovy v zalesněné krajině)
Vytápěný prostor bez nechráněných otvorových výplní
0 0 0
e Vytápěný prostor s jednou nechráněnou otvorovou výplní
Vytápěný prostor s více než jednou nechráněnou otvorovou výplní
0,03
0,05
0,02 0,01
Výška vytápěného prostoru nad úrovní země
0 – 10 m
1,0
> 10 – 30 m
1,2
> 30 m
1,5
0,03 0,02 16
www.utp.fs.cvut.cz
TEPELNÉ ZTRÁTY
ČSN EN 12 831 Výměna vzduchu ve vytápěném prostoru: a)
PŘIROZENÉ VĚTRÁNÍ:
[𝑚3 /ℎ]
𝑉𝑖 = max(𝑉𝑖𝑛𝑓,𝑖 . 𝑉𝑚𝑖𝑛,𝑖 )
𝑉𝑚𝑖𝑛,𝑖 = 𝑉𝑖 . 𝑛𝑚𝑖𝑛 (minimální hygienické množství) Vi nmin
objem vytápěném prostoru [m3] minimální intenzita výměny venkovního vzduchu za hodinu [h–1] Druh místnosti Obytná místnost (základní)) Kuchyně nebo koupelna s oknem Kancelář Zasedací místnost, školní třída
b)
NUCENÉ VĚTRÁNÍ:
Vsu, i
nmin [h-1]
0,5 1,5 1,0 2,0
𝑉𝑖 = 𝑉𝑖𝑛𝑓,𝑖 + 𝑉𝑠𝑢,𝑖 . 𝑓𝑣𝑖 + 𝑉𝑚𝑒𝑐ℎ,𝑖𝑛𝑓,𝑖 [𝑚3 /ℎ]
množství přiváděného vzduchu do vytápěné místnosti [m3/h] (z projektu VZT) Vmech, inf, i rozdíl množství mezi nuceně odváděným a přiváděným vzduchem z vytápěné místnosti [m3/h] (rovnotlaké větrání a obytné budovy většinou = 0)
fv, i su,i
teplotní redukční činitel [-]:
f v,i
int,i su,i int,i e
teplota přiváděného vzduchu do vytápěného prostoru (buď z ústřední teplovzdušné soustavy, ze sousedních vytápěných i nevytápěných prostorů, nebo z venkovního prostředí) ve stupních celsia [°C]
Průtok vzduchu pro nucené větrání musí být minimálně roven nebo vyšší než je minimální hygienické množství! 17
www.utp.fs.cvut.cz
TEPELNÉ ZTRÁTY
ČSN EN 12 831 Zvláštní případy:
Budovy s výrazně odlišnou teplotou vzduchu a střední radiační teplotou (viz ČSN EN 12831) Vysoké a rozlehlé prostory Doposud byl předpoklad rovnoměrného rozložení teplot ve vytápěném prostoru – u vysokých prostor však nelze zanedbat vzrůstající teplotní gradient po výšce místnosti, který ovlivňuje především velikost návrhové tepelné ztráty střechou. U budov s podmínkou s tepelnými ztrátami ≤ 60 W/m2 norma zavádí výškový korekční součinitel:
𝜙𝑖 = 𝜙 𝑇,𝑖 + 𝜙𝑉,𝑖 . 𝑓ℎ,𝑖 [𝑊]
fhi
Výška vytápěných prostorů
Způsob vytápění a druh nebo umístění otopných těles
5 m až 10 m
10 m až 15 m
1
1
1,15
nevhodné pro tento účel
1
1,15
1,15
nevhodné pro tento účel
příčné proudění vzduchu v nízké výšce
1,30
1,60
proudění vzduchu směrem dolů z vysoké výšky
1,21
1,45
příčné proudění vzduchu o střední a vysoké teplotě ze střední výšky
1,15
1,30
PŘEVÁŽNĚ SÁLAVÉ podlahové stropní (teplota < 40 C) sálavé o střední a vysoké teplotě směrem dolů z vysoké výšky PŘEVÁŽNĚ KONVEKČNÍ ohřátí vzduchu přirozenou konvekcí OHŘÁTÍ VZDUCHU NUCENOU KONVEKCÍ
18
www.utp.fs.cvut.cz ČSN EN 12 831
TEPELNÉ ZTRÁTY
Př.1) Vypočtěte celkovou návrhovou tepelnou ztrátu dané místnosti pomocí metod zjednodušeně zahrnujících tepelné mosty dle normy ČSN EN 12 831 s využitím ČSN EN 73 0540-4. Místnost má standardní provedení tepelných mostů. Délka stěn (vnitřní rozm.): L1 = 10 m; L2 = 5 m volte: n50 = 5 h-1; ei=0,03; 𝜀𝑖 =1 Výška stěn (vnitřní rozm.): H = 2,5 θint,i= 20 °C (obývací místnost) Rozměry oken: 1,5 x 1,5 m θsousední místn.= 15 °C (vytápěná chodba) Rozměry dveří: 2 x 0,9 m θe= -12 °C (Praha) Uvnějších stěn= 0,3 W/m2K θm,e= 4,3 °C (Praha, 13 °C) Udělící příčky= 1,2 W/m2K Uokna=Udveří= 1,4 W/m2K Ustrop= 0,2 W/m2K Upodlaha= 0,25 W/m2K Spodní voda více než 1 m pod základy Větrání přirozeným způsobem 19
www.utp.fs.cvut.cz
TEPELNÉ ZTRÁTY
ČSN EN 12 831
Součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru do venkovního prostředí pláštěm budovy: Stavební konstrukce S důsledně optimalizovanými tepelnými vazbami S mírnými tepelnými vazbami (kvalitní řešení) S běžnými tepelnými vazbami (standardní řešení) S výraznými tepelnými vazbami (zanedbané řešení
𝐻𝑇,𝑖𝑒 = =
10.5 . 0,2 + 0,1
+
∆Utb [W/m2.K] 0,02 0,05 0,1 0,2 a více
𝐴𝑘 . (𝑈𝑘 +Δ𝑈𝑡𝑏 ) 𝑘
10 + 5 + 10 . 2,5 − 3.1,5.1,5 + 2.0,9
. 0,3 + 0,1
20
www.utp.fs.cvut.cz
TEPELNÉ ZTRÁTY
ČSN EN 12 831
Součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru (i) do venkovního prostředí (e) nevytápěným prostorem:
𝐻𝑇,𝑖𝑢𝑒 = 0 𝑊/𝐾
Součinitel tepelné ztráty prostupem z vytápěného prostoru (i) do zeminy (g) v ustáleném stavu (zjednodušený výpočet):
𝐻𝑇,𝑖𝑔 = 𝑓𝑔1 . 𝑓𝑔2 . 𝐺𝑊 .
𝐴𝑘 . 𝑈𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣,𝑘 [𝑊/𝐾] 𝑘
= 1,45.0,49.1. 10.5 . 0,165 = 5,9 𝑊/𝐾
fg 2
int,i m,e 20 4,3 0,49 int,i e 20 ( 12)
B´
Ag 0,5.P
10.5 4m Uequiv,k 0,165W / m 2K 0,5.(10 5 10)
21
www.utp.fs.cvut.cz
TEPELNÉ ZTRÁTY
ČSN EN 12 831
Součinitel tepelné ztráty z vytápěného prostoru (i) do sousedního prostoru (j) vytápěného na výrazně jinou teplotu:
𝐻𝑇,𝑖𝑗 =
𝐴𝑘 . 𝑈𝑘 . 𝑓𝑖𝑗 [𝑊/𝐾] 𝑘
= 5.2,5 . 1,2.0,1563 = 2,4 𝑊/𝐾
Návrhová tepelná ztráta prostupem tepla vytápěného prostoru: 𝜙 𝑇,𝑖 = 𝐻𝑇,𝑖𝑒 + 𝐻𝑇,𝑖𝑢𝑒 + 𝐻𝑇,𝑖𝑔 + 𝐻𝑇,𝑖𝑗 . 𝜃𝑖𝑛𝑡,𝑖 − 𝜃𝑒 = 49,4 + 0 + 5,9 + 2,4 . (20 − −12 ) = 1846𝑊 → 𝒎𝒊𝒏 . 𝟏𝟖𝟓𝟎 𝑾 int ,i sousedního prostoru 20 15 fij 0,1563 int ,i e 20 ( 12)
22
www.utp.fs.cvut.cz
TEPELNÉ ZTRÁTY
ČSN EN 12 831 Návrhová tepelná ztráta větráním vytápěného prostoru:
𝑉𝑖𝑛𝑓,𝑖 = 2. 𝑉𝑖 . 𝑛50 . 𝑒𝑖 . 𝜀𝑖 = 2. 10.5.2,5 . 5.0,03.1 = 37,5 𝑚3 /ℎ 𝑉𝑚𝑖𝑛,𝑖 = 𝑉𝑖 . 𝑛𝑚𝑖𝑛 = 10.5.2,5 . 0,5 = 62,5 𝑚3 /ℎ 𝑉𝑖 = max(𝑉𝑖𝑛𝑓,𝑖 . 𝑉𝑚𝑖𝑛,𝑖 ) → 62,5 𝑚3 /ℎ
𝐻𝑉,𝑖 = 𝑉𝑖 . 𝜌. 𝑐𝑝 ≈ 0,34. 𝑉𝑖 = 0,34.62,5 = 21,25 𝑊/𝐾
𝜙𝑉,𝑖 = 𝐻𝑉,𝑖 . 𝜃𝑖𝑛𝑡,𝑖 − 𝜃𝑒 = 21,25 ∗ (20 − −12 = = 680 𝑊 23
www.utp.fs.cvut.cz ČSN EN 12 831
TEPELNÉ ZTRÁTY
Celková návrhová tepelná ztráta vytápěného prostoru (zjednodušenou metodou) (i):
𝜙𝑖 = 𝜙 𝑇,𝑖 + 𝜙𝑉,𝑖 = 1850 + 680 = 2530 𝑊 Celková návrhová tepelná ztráta (tohoto zadaného!) vytápěného prostoru (i) přesně:
𝜙𝑖 = 𝜙 𝑇,𝑖 + 𝜙𝑉,𝑖 = 2000 + 680 = 2680 𝑊 Celková tepelná ztráta vytápěného prostoru dle ČSN 06 0210 viz minulé cvičení:
Qztr ,celk Q p Qv Qz 1475 673 0 2150W 24
www.utp.fs.cvut.cz ČSN EN 12 831
TEPELNÉ ZTRÁTY
Návrhový tepelný výkon pro vytápěný prostor:
𝜙𝐻𝐿,𝑖 = 𝜙 𝑇,𝑖 + 𝜙𝑉,𝑖 + 𝜙𝑅𝐻,𝑖 = 𝜙𝑖 + (𝐴𝑖 . 𝑓𝑅𝐻 ) 𝜙RH,i zátopový tepelný výkon [W] Ai plocha vytápěném prostoru [m2] fRH korekční součinitel závisící na době zátopu a předpokládaném poklesu vnitřní teploty v době útlumu [W/m2]
Standardně se s přerušovaným provozem (a tedy zátopovým tepelným výkonem) neuvažuje!
25
www.utp.fs.cvut.cz
TEPELNÉ ZTRÁTY
DĚKUJI ZA POZORNOST!
26
