Slovak University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Department of Building Services
A lakóházak utólagos szigetelésének hatása a fűtőrendszer tulajdonságaira és a fűtőtestek működésére
Kurcsa Mária Szlovák Műszaki Egyetem, Pozsony
Kurcsa Mária
MESZ 2015 Budapest, szeptember 25.
Slovak University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Department of Building Services
Bevezető
Szlovákiában nagyon sok paneles lakóház van, melyeknek az U – hő-átviteli tényező értékei nem felelnek meg a jelenlegi szabvány követelményeinek.
Ezen épületeknek magas hő-veszteségük, ezzel egyben az energia fogyasztásuk is. A megoldás: az épület szerkezetének szigetelése és az ablakok cseréje.
Kurcsa Mária
utólagos
MESZ 2015 Budapest, szeptember 25.
Slovak University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Department of Building Services
Az U – hő átviteli tényező változása a Szlovákiai szabványokban ČSN 73 0540, 1993-tól STN 73 0540 2002-től STN EN is
Az U – hő-átviteli tényező (W/(m2.K)) Épületköpeny - e értékénél Tető - e értékénél -15°C
-18°C
-21°C
-15°C
-18°C
-21°C
1964
1,45
1,37
1,37
0,89
0,83
0,83
1977
0,89
0,86
0,79
0,51
0,47
0,43
1992 - az új épületeknél - a felújított épületeknél 1997 - az új épületeknél - a felújított épületeknél 2002 - az új épületeknél - a felújított épületeknél 2012 - a minimális érték - a normalizált érték - ajánlott érték - a célajánlott érték
Kurcsa Mária
Ablak
3,7
0,46 0,73
0,32 0,32
0,32 0,46
0,19 0,32
2,0 2,7
0,32 0,46
0,20 0,32
1,7 2,0
0,46 0,32 0,22 0,15
0,30 0,20 0,10 0,10
1,7 1,4 1,0 0,6
MESZ 2015 Budapest, szeptember 25.
Slovak university of Technology, Faculty of Civil Engineering, Department of Building Services
Az U – hő-átviteli tényező változása az 1964–es, illetve 1977–es adatokhoz viszonyítva százalékban
STN EN érték 2012-ből
Az U – hő-átviteli tényező változása (%) Épületköpeny
Tető
Ablakok
1964
1977
1964
1977
1977
A minimális érték
68
48
66
41
54
A normalizált érték
78
64
78
61
62
Az ajánlott érték
85
75
89
80
73
A célajánlott érték
90
83
89
80
84
50 % - kal csökkennek a panel lakóházak hő-veszteségei
Kurcsa Mária
MESZ 2015 Budapest, szeptember 25.
Slovak university of Technology, Faculty of Civil Engineering, Department of Building Services
Kérdés Milyen hatással van a lakóházak utólagos szigetelése
1. a fűtőrendszer tulajdonságaira 2. a fűtőtestek működésére
? Kurcsa Mária
MESZ 2015 Budapest, szeptember 25.
Slovak University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Department of Building Services
A fűtőrendszer adaptálása a lakóház hő-veszteségének csökkenéséhez
1. a fűtőrendszer hőmérsékletesésének csökkenésével a rendszer elején
θe / θv
90 / 70 °C
70 / 60 °C
2. a fűtőrendszer tömegáramának csökkenésével a rendszer elején
M Kurcsa Mária
6500 kg/h
3200 kg/h MESZ 2015 Budapest, szeptember 25.
Slovak university of Technology, Faculty of Civil Engineering, Department of Building Services
A fűtőrendszer adaptálása a lakóház hőveszteségének csökkenéséhez
1.
A fűtőrendszer hőmérsékletesésének csökkenése a rendszer elején → a legegyszerűbb és az alacsony költségigényű megoldás → feltétele: → a lakóház rendelkezzen saját hő-forrással – kazán(ház), hő-cserélő állomás, → előnyei: → nem szükséges a fűtőhálózat hidraulikai beszabályozása → (beruházási pluszköltségek, és megvalósítási idő)
→ lehetségesen felmerülő problémák: → a hőmérsékletesés megválasztása nem minden esetben egyértelműen alkalmas → gondot okozhat a táv hő-hálózatra való csatlakoztatás → utólagos beruházás a keringtető szivattyúra és a háromutú keverő szelepre Kurcsa Mária
MESZ 2015 Budapest, szeptember 25.
Slovak University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Department of Building Services
A fűtőrendszer adaptálása a lakóház hő-veszteségének csökkenéséhez
2. A fűtőrendszerben a tömegáram csökkentése a rendszer elején
A táv – fűtőrendszer hálózatára való közvetlen csatlakozás esetén
alkalmas megoldás → előnyei: → a rendszer stabilitásának javulása, az egyes fogyasztók egymást nem befolyásolják → a rendszer rugalmasabban reagál a hőmérséklet kilengésekre → a kísérő jelenségek: → az elosztóhálózatban csökkennek a nyomásveszteségek – az elosztóhálózat túlméretezetté válik → a felújításra változatos lehetőségek adódnak → a csőrendszer, a szerelvények cseréje → feltétele: → az elosztóhálózat hidraulikai viszonyainak újraméretezés, majd hidraulikus beszabályozás, esetleg néhány nyomáskülönbség szabályzó és hidraulikai beszabályozó szelep cseréje → lehetséges problémák: → az elosztórendszer nem fog megbízhatóan működni, ha a táv hő-rendszer nem volt beszabályozva Kurcsa Mária
MESZ 2015 Budapest, szeptember 25.
Slovak University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Department of Building Services
A fűtőrendszer adaptálása a lakóház hő-veszteségének csökkenéséhez
2. A fűtőrendszerben a tömegáram csökkentése a rendszer elején → a vezetékekben lecsökken a fajlagos nyomásveszteség R (Pa/m) → az új rendszerek esetén → a régebbi rendszerek esetén
R = 100 – 150 Pa/m R = 50 Pa/m
→ →
R = 50 Pa/m R = 10 Pa/m
→ lassuló áramlási viszonyok → a fűtővíz nagyobb mértékű lehűlése
Kurcsa Mária
MESZ 2015 Budapest, szeptember 25.
Slovak University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Department of Building Services
A fűtőrendszer adaptálása a lakóház hő-veszteségének csökkenéséhez
2. A fűtőrendszerben a tömegáram csökkentése a rendszer elején → a rendelkezésre álló nyomást a szabályozó szelepek veszik át → a hidraulikus stabilitás növekedik A hidraulikus stabilitás fokozata:
p X p 0
0,5
X ≥ 0,7
A magas ellenállású szelepeknél: Az épület küszöbén 10 kPa 70 % -os áramlásnál: X = 0,74 ► 0,99 50 % -os áramlásnál : X = 0,54 ► 0,997 Statikusan beszabályozott rendszereknél: Az épület küszöbén 13 kPa 70 % -os áramlásnál : X = 0,69 ► 0,997 50 % -os áramlásnál : X = 0,52 ► 0,99 Dinamikusan beszabályozott rendszereknél: A felszálló küszöbén 7 kPa 70 % -os áramlásnál : X = 0,57 ► 0,99 50 % -os áramlásnál : X = 0,58 ► 0,97
Kurcsa Mária
MESZ 2015 Budapest, szeptember 25.
Slovak University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Department of Building Services
A fűtőtest adaptálása a lakóház hő-veszteségéhez A hő-mérséklet lépcső hatása a fűtőtest kiválasztására
N . N
1 n
P V i 2 N . pN vN i 2
1 n
(W)
Φ – a fűtőtest hő-teljesítménye (W), Δθ – a fűtőtest középhőmérsékletének és a helyiség hőmérsékletének különbsége (K), θp – az előremenő víz hőmérséklete (°C), θv – a visszatérő víz hőmérséklete (°C), θi – a helyiség hőmérséklete (°C), n – a fűtőtestre jellemző hatványkitevő (-), N – a névleges (alap) adatok indexe.
Kurcsa Mária
MESZ 2015 Budapest, szeptember 25.
Slovak University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Department of Building Services
A hőmérséklet-lépcső hatása a fűtőtest hő-teljesítményére
A hőmérsékletlépcső (°C)
A hőmérsékletkülönbség (K)
A fűtőtest középhőmérséklete (°C)
92,5/67,5
25
90/70
A fűtőtest hő-teljesítménye (%) Elemes radiátor és lapradiátor
Fürdőszobai csőradiátor és süllyesztett padló konvektor
80
100
100
20
80
100
100
85/75
10
80
100
100
80/60
20
70
78
80
75/65
10
70
78
80
60/50
10
55
49
51
60/40
20
50
40
42
55/45
10
50
40
42
50/40
10
45
31
33
fűtőtestből előremenő és visszatérő fűtővíz különböző hőmérséklet-különbségeinél (25 K, 20 K, 10 K) a fűtőtest hő teljesítménye egyes esetekben változatlan marad
fűtőtest hő-teljesítménye főleg a fűtőtest középhőmérsékletének függvénye Kurcsa Mária
MESZ 2015 Budapest, szeptember 25.
Slovak University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Department of Building Services
A fűtőtest középhőmérséklete (°C)
A fűtőtest adaptálása a lakóház hő-veszteségéhez 100.0
90/70 °C hőmérséklet-gradiens, szabályozó szelep nélkül
90.0
90/70 °C hőmérséklet-gradiens, szabályozó szeleppel
80.0
80/60 °C hőmérséklet-gradiens, szabályozó szelep nélkül
70.0
80/60 °C hőmérséklet-gradiens, szabályozó szeleppel
60.0
55/450 °C hőmérséklet-gradiens, szabályozó szelep nélkül
50.0
55/45 °C hőmérséklet-gradiens, szabályozó szeleppel
40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
A fűtőtestbe áramló tömegáram csökkenése (%)
Kurcsa Mária
MESZ 2015 Budapest, szeptember 25.
Slovak University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Department of Building Services
A fűtőtest adaptálása a lakóház hő-veszteségéhez
2013 3.17 50,00
Hőmérséklet (°C)
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
23:00:00
22:00:00
21:00:00
20:00:00
19:00:00
18:00:00
17:00:00
16:00:00
15:00:00
14:00:00
13:00:00
12:00:00
11:00:00
10:00:00
9:00:00
8:00:00
7:00:00
Idő előremenő vezeték
Kurcsa Mária
6:00:00
5:00:00
4:00:00
3:00:00
2:00:00
1:00:00
17.3. 0:00:00
-10,00
visszatérő vezeték
fűtőtest
belső levegő
külső levegő
MESZ 2015 Budapest, szeptember 25.
Slovak University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Department of Building Services
A fűtőtest adaptálása a lakóház hő-veszteségéhez
Kurcsa Mária
MESZ 2015 Budapest, szeptember 25.
Slovak University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Department of Building Services
Köszönöm megtisztelő figyelmüket!
Kurcsa Mária
MESZ 2015 Budapest, szeptember 25.