Fakulta stavební Fakulta stavebníVŠB–TUO VŠB–TUO Katedra prostředí staveb a TZB
TZB Městské stavitelsví
Zpracovala: Ing. Irena Svatošová, Ph.D.
Nové výukové moduly vznikly za podpory projektu EU a státního rozpočtu ČR: „Inovace a modernizace studijního oboru Prostředí staveb“ Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Číslo projektu: CZ.1.07/2.2.00/15.0125 INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
1
Fakulta stavební VŠB–TUO
Výpočet tepelného výkonu Cvičení č. 7
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
2
Fakulta stavební VŠB–TUO
Výpočet tepelného výkonu dle [ 1] Norma stanoví postup výpočtu dodávky tepla nutného k bezpečnému dosažení výpočtové vnitřní teploty. Norma popisuje výpočet návrhového tepelného výkonu: - Pro jednotlivé místnosti nebo vytápěný prostor pro dimenzování otopných ploch. - Pro celou budovu nebo pro její funkční část pro dimenzování tepelného výkonu. Předmět normy: Norma udává postupy pro výpočet návrhové tepelné ztráty a návrhového tepelného výkonu pro standardní případy při návrhových podmínkách: - omezenou výškou místnosti ( do 5 m ) - s vytápěním do ustáleného stavu při návrhových podmínkách Přílohy - informace pro zvláštní případy: Budovy s vysokými stropy nebo halové stavby, budovy s výrazně rozdílnou teplotou vzduchu a střední teploty sálání ( střední radiační teplota okolních ploch místností včetně otopných těles ). INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
3
Fakulta stavební VŠB–TUO
Termíny a definice Podzemní podlaží PP: prostor, kde je více než 70% jeho obvodových stěn v kontaktu se zemí Návrhový teplotní rozdíl: rozdíl mezi výpočtovou vnitřní teplotou a venkovní výpočtovou teplotou Návrhový tepelný výkon: požadovaný tepelný tok nutný k zajištění definovaných návrhových podmínek Teplota vnitřního vzduchu: teplota vzduchu uvnitř budovy Výpočtová vnitřní teplota: výsledná teplota ve středu vytápěného prostoru ( ve výšce 0,6 – 1,6 m ) užitá pro výpočet návrhových tepelných ztrát
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
4
Fakulta stavební VŠB–TUO
Způsoby výpočtu: 1) výpočtová metoda 2) zjednodušená výpočtová metoda Zásady pro výpočtovou metodu: - Rozložení teplot ( teploty vzduchu a výpočtové teploty ) je rovnoměrné - tepelné ztráty se počítají pro ustálený stav za předpokladu konstantních vlastností Postup pro základní případy se může užít pro většinu budov: - u nichž výška místnosti nepřekračuje 5 ( m ) - které se vytápí nebo se předpokládá vytápění na stanovený trvalý teplotní stav - u nichž se předpokládají stejné hodnoty teploty vzduchu a výsledné teploty Při výpočtu návrhových tepelných ztrát vytápěného prostoru se uvažují: - návrhové tepelné ztráty prostupem - návrhové tepelné ztráty větráním INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
5
Fakulta stavební VŠB–TUO
Postup výpočtu pro jeden vytápěný prostor
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
6
Fakulta stavební VŠB–TUO
Výpočtový postup pro funkční část budovy nebo pro budovu
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
7
Fakulta stavební VŠB–TUO
Vstupní potřebné údaje V příloze „D“ ČSN EN 12 831 jsou uvedeny informace pro výpočet tepelného výkonu Neexistuje-li národní příloha k této normě poskytující národní údaje, je přípustné nezbytné informace a hodnoty získat v příloze D. 1)
Klimatické údaje: Výpočtová venkovní teplota Θe pro výpočet návrhových tepelných ztrát vnějšího prostředí. Průměrná roční venkovní teplota Θm,e pro výpočet tepelné ztráty do přilehlé zeminy. Návrhové klimatické údaje se musí vypočítat. Použijí se stanovené publikované národní klimatické údaje ( prEN ISO 15 927-5). druhá možnost – užití nejnižší teploty během 2 dnů, která byla zaznamenána 10x v průběhu období 20 let.
2)
Vnitřní výpočtová teplota Θint: Pro základní případ se předpokládá stejná hodnota výsledné teploty a vnitřní teploty. V případech, kdy předpoklad neplatí, poskytuje další informace příloha „B“ ČSN EN 12 381 INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
8
Fakulta stavební VŠB–TUO
3) Údaje o budově: Vi – vnitřní objem vzduchu každé místnosti (m3) Ak – plocha každé stavební části (m2) Uk – součinitel prostupu tepla pro každou stavební část (W.m-2.K) ψi – lineární činitel prostupu tepla pro každý lineární tepelný most (W.m-1.K) h – délka každého lineárního tepelného mostu (m) Výpočet součinitele prostupu tepla „U“ stavebními částmi se musí provést s ohledem na okrajové podmínky a vlastnosti materiálů, které jsou doporučeny a stanoveny v (pr)EN normách. Jejich přehled je udán v tabulce 3 ČSN EN 12 831.
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
9
Fakulta stavební VŠB–TUO
Výpočet tepelného výkonu Celková návrhová tepelná ztráta prostoru: Φi = ΦT,i + ΦV
ΦT,i = ( HT,ie + HT,ig + HT,ij ).(Θint,i – Θe )
(W)
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
10
Fakulta stavební VŠB–TUO
HT,ie =
A U k
k
ek l ll el
k
l
HT,iue = Ak U k bu l ll bu k
l
bu: teplotní redukční činitel zahrnující teplotní rozdíl mezi teplotou nevytápěného prostoru a venkovní návrhové teploty (-) INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
11
Fakulta stavební VŠB–TUO
f f A U k equiv, k Gw HT,ig = g1 g 2 k
( W.K-1 )
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
12
Fakulta stavební VŠB–TUO
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
13
Fakulta stavební VŠB–TUO
Charakteristický parametr: B´=
Ag 0,5 P
(m)
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
14
Fakulta stavební VŠB–TUO
HT,ij =
f
i, j
Ak U k
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
15
Fakulta stavební VŠB–TUO
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
16
Fakulta stavební VŠB–TUO
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
17
Fakulta stavební VŠB–TUO
Návrhový tepelný výkon Počítá se pro vytápěný prostor, pro funkční část budovy a pro celou budovu, pro stanovení tepelného výkonu, pro dimenzování otopného tělesa, výměníku tepla, zdroje tepla apod. ΦHL,j = ΦT,i + ΦV,i + ΦRH,i
(W)
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
18
Fakulta stavební VŠB–TUO
Tepelný výkon pro funkční část budovy
ΦHL =
V ,i
T ,i RH ,i
(W)
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
19
Fakulta stavební VŠB–TUO
Celková návrhová tepelná ztráta Φi vytápěného prostoru ( i )
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
20
Fakulta stavební VŠB–TUO
Celkový návrhový tepelný výkon vytápěného prostou ( i ) ΦHL,i ΦHL,i = Φi + ΦRH,i
(W)
Celkový návrhový tepelný výkon funkční části budovy ΦHL =
T ,i
V ,i RH ,i
Přerušovaně vytápěné prostory ΦRH,i = Ai . fRH
(W)
Ai: podlahová plocha vytápěného prostoru (i) v (m)
fRH: zátopový součinitel závislý na druhu budovy, stavební konstrukci, době zátopu a předpokládanému poklesu vnitřní teploty během útlumu topení.
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
21
Fakulta stavební VŠB–TUO
Použitá literatura a materiály [ 1] ČSN EN 12 831 Tepelné soustavy v budovách-Výpočet tepelného výkonu
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt jeEvropským spolufinancován Evropským a státním rozpočtem České republiky. Tento projekt je spolufinancován sociálním fondem sociálním a státním fondem rozpočtem České republiky.
22