Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov ČSN EN 12831 Tepelné.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov ČSN EN 12831 Tepelné."— Transkript prezentace:

1 ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov ČSN EN Tepelné soustavy v budovách – výpočet tepelného výkonu

2 Obsah Směrnice 2002/91 Směrnice 2002/91 Evropské technické normy Evropské technické normy ČSN EN Výpočet tepelného výkonu ČSN EN Výpočet tepelného výkonu Příklad – porovnání s ČSN Příklad – porovnání s ČSN Software Software Závěr Závěr

3 Směrnice Evropského parlamentu a rady 2002/91/EC o energetické náročnosti budov Směrnice Evropského parlamentu a rady 2002/91/EC o energetické náročnosti budov Cílem směrnice je snižování energetické náročnosti budov s ohledem na klimatické podmínky a efektivnost nákladů Cílem směrnice je snižování energetické náročnosti budov s ohledem na klimatické podmínky a efektivnost nákladů Tvorba norem

4 Řídící výbor CENu reagoval na směrnici 2002/91/EC „Energetická náročnost budov“ a rozhodnutí Evropské komise podpořit tuto směrnici normami. Řídící výbor CENu reagoval na směrnici 2002/91/EC „Energetická náročnost budov“ a rozhodnutí Evropské komise podpořit tuto směrnici normami. CEN/TC 89 Tepelná náročnost budov a stavebních prvků, CEN/TC 89 Tepelná náročnost budov a stavebních prvků, CEN/TC 156 Větrání budov, CEN/TC 156 Větrání budov, CEN/TC 169 Světlo a osvětlení, CEN/TC 169 Světlo a osvětlení, CEN/TC 228 Tepelné soustavy v budovách, CEN/TC 228 Tepelné soustavy v budovách, CEN/TC 247 Regulace pro soustavy TZB. CEN/TC 247 Regulace pro soustavy TZB.

5 Tvorba norem Tepelné soustavy v budovách

6 Tvorba norem Při zpracování návrhu EN se obvykle jedná o prosazení zájmů nejsilnějších zemí. Při zpracování návrhu EN se obvykle jedná o prosazení zájmů nejsilnějších zemí. ČSN EN prosadily se prvky užité v německé, francouzské a severské legislativě. ČSN EN prosadily se prvky užité v německé, francouzské a severské legislativě. Podnikatel se může podílet na zpracování/ovlivňování budoucí EN. Podnikatel se může podílet na zpracování/ovlivňování budoucí EN.

7 Podrobnější informace: Časopis Topenářství instalace 8/2004.

8 Výpočet tepelných ztrát ČSN EN Tepelné soustavy v budovách – Výpočet tepelného výkonu vydána v anglickém jazyce, vydána v anglickém jazyce, v českém jazyce vydána , změna (tisková oprava) v českém jazyce vydána , změna (tisková oprava) ČSN Výpočet tepelných ztrát budov při ústředním vytápění Vydána , změna. Vydána , změna.

9 ČSN EN Norma popisuje výpočet návrhového tepelného výkonu pro: Norma popisuje výpočet návrhového tepelného výkonu pro: vytápěný prostor pro dimenzování otopných ploch vytápěný prostor pro dimenzování otopných ploch budovu nebo část budovy pro dimenzování tepelného výkonu budovu nebo část budovy pro dimenzování tepelného výkonu Výpočet pro standardní případy -výška místností do 5 m, vytápění do ustáleného stavu. + zvláštní případy: budovy s vysokou výškou stropu nebo rozdílnou teplotou

10 a)Stanovení základních údajů: –výpočtové venkovní teploty –průměrné roční venkovní teploty b)Určení každého prostoru budovy: vytápěný ( teplota), nevytápěný c)Stanovení: rozměrových vlastností a tepelných vlastností všech stavebních částí pro každý vytápěný a nevytápěný prostor. d)Výpočet návrhových tepelných ztrát prostupem: (návrhový součinitel tepelné ztráty prostupem x návrhový rozdíl teplot) e)Výpočet návrhových tepelných ztrát větráním: (návrhový součinitel tepelné ztráty větráním x návrhový rozdíl teplot) f)Výpočet celkové tepelné ztráty: (návrhová tepelná ztráta prostupem + návrhová tepelná ztráta větráním) g)Výpočet zátopového výkonu: (dodatečný výkon potřebný pro vyrovnání účinků přerušovaného vytápění) h)Výpočet návrhového celkového tepelného výkonu: (celkové návrhové tepelné ztráty + zátopový výkon) ČSN EN – Postup výpočtu

11 ČSN EN Nové značky veličin: Nové značky veličin: θ.…teplota (°C) [théta] Φ …tepelná ztráta, výkon (W) [velké fí] Nové veličiny: Nové veličiny: H…součinitel tepelné ztráty (W/K) ψ …lineární součinitel prostupu tepla (W/m.K) Q…množství tepla (J)

12 Klimatické údaje – příloha Začátek a konec topné sezóny

13 ČSN EN θ o …Výsledná teplota = aritmetický průměr teploty vnitřního vzduchu a průměrné teploty sálání. θ int …Výpočtová vnitřní teplota = výsledná teplota ve středu vytápěného prostoru Předpokládá se za běžných podmínek rovnost teplot.

14 Výpočtová vnitřní teplota (NA) θ int,i... výpočtová vnitřní teplota tzn. výsledná teplota ve středu prostoru ve výšce 0,6-1,6m NA – národní příloha

15 Tepelná pohoda Faktory prostředí: teplota, vlhkost, rychlost proudění vzduchu, sálání Faktory prostředí: teplota, vlhkost, rychlost proudění vzduchu, sálání Osobní faktory: Osobní faktory: M…hodnota metabolismu (W/m 2 ) - Aktivita 1met = 60 W/m 2 I…..izolace oblečení (m 2.K/W) - Oděv 1 clo=0,155m 2.K/W clo <0,50,6-1,2 >3,5

16 Tepelná pohoda Hodnocení kvality prostředí-indexy: PMV (Predicted Mean Vote)…předpokládaná průměrná volba=průměrný tepelný pocit člověka PMV (Predicted Mean Vote)…předpokládaná průměrná volba=průměrný tepelný pocit člověka PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied)…předpokládané procento nespokojených PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied)…předpokládané procento nespokojených PPD PMV - 7stupňů 3, 2, 1, 0,-1,-2,-3 horko, teplo, mírně teplo neutrálně mírně chladno, chladno, zima PMV

17 Tepelná pohoda Kategorie prostředí Kategorie prostředí PMV…predicted mean vote, PPD…predicted percentage of dissatisfied Kategorie vnitřního tepelného prostředí Celkový tepelný stav těla Předpokládané procento nespokojených PPD Předpokládané průměrné hodnocení PMV A  6%  0,2 < PMV < + 0,2 B  10%  0,5 < PMV < + 0,5 C  15%  0,7 < PMV < + 0,7

18 Optimální výsledná teplota 19 – 25 C 20 – 24 B 21 – 23 A1,21,0Bydlení 19 – 25 C 20 – 24 B 21 – 23 A1,21,0Kancelář Výsledná teplota Kat.metcloBudova

19 Optimální výsledná teplota

20

21 Výpočtová vnitřní teplota pro většinu známých případů – tab.A.2 přílohy A pro většinu známých případů – tab.A.2 přílohy A rovnocenně lze použít grafy pro kategorie vnitřního prostředí A, B, C rovnocenně lze použít grafy pro kategorie vnitřního prostředí A, B, C lze vycházet z ČSN EN ISO 7730, ve které kvalita tepelné pohody je vyjádřena hodnotami PMV nebo PPD lze vycházet z ČSN EN ISO 7730, ve které kvalita tepelné pohody je vyjádřena hodnotami PMV nebo PPD

22 Výpočet tepelných ztrát Celková návrhová tepelná ztráta (W) Celková návrhová tepelná ztráta (W)  i =  T,i +  V,i  T,i ….. návrhová tepelná ztráta prostupem tepla  V,i …..návrhová tepelná ztráta větráním

23 Prostup tepla - vytápěný prostor H…součinitel tepelné ztráty prostupem (W/K) Indexy: int…..vnitřní prostor i……..vytápěný prostor e…….vnější, venkovní u…….nevytápěný prostor g…….zemina, půda j……...vytápěný prostor (na výrazně jinou teplotu)

24 Ztráty do exteriéru A…(m 2 ) U…(W/m 2.K) e…korekční činitel vystavení povětrnosti pokud vlivy nebyly uvažovány při výpočtu U(W/m 2.K) EN ISO 6946 stavební částlineární tepelný most Rozměry pro výpočet plochy: vnitřní, celkové vnitřní, vnější, - stejné pro celý výpočet

25 Ztráty do exteriéru ψ …součinitel lineárního tepelného mostu (W/m.K) → ČSN EN ISO zjednodušeně →ČSN EN ISO podrobný výpočet I…délka lineárního mostu (m) lineární tepelný most stavební část

26 Tepelné mosty-lineární činitele ČSN EN ISO 14683

27 Příklad tepelného mostu Nároží C1 Nároží C1 Nároží C2 Nároží C2 ČSN EN ISO i...interní, oi…celkové vnitřní, e…externí

28 Ztráty nevytápěným prostorem b u … redukční činitel (-) při známé θ : jinak:

29 Ztráty do zeminy Korekční činitelé: f g1 …vliv ročních změn teploty f g2 …vliv průměrné a venkovní výpočtové teploty G w …vliv spodní vody (při vzdálenosti < 1m) U equiv,k …ekvivalentní součinitel prostupu tepla – stanovený dle typu podlahy.

30 Ztráty do zeminy U equiv,k -určí se v závislosti na U stavební části a charakteristickém parametru B´. (ČSN EN ISO 13370) U equiv,k -určí se v závislosti na U stavební části a charakteristickém parametru B´. (ČSN EN ISO 13370) A g …plocha podlahové konstrukce (m2) P… obvod podlahové konstrukce (m)

31 Ztráty do zeminy U equiv, bf B´

32 Ztráty do zeminy U equiv, bf B´

33 Ztráty do zeminy U equiv, bw U (W/m2.K)

34 Ztráta do/z vytápěného prostoru A…(m 2 ) U…(W/m 2.K) f ij …redukční teplotní činitel

35 Návrhová tepelná ztráta prostupem H…součinitel tepelné ztráty prostupem (W/K) Indexy: int…..vnitřní prostor i……..vytápěný prostor e…….vnější, venkovní u…….nevytápěný prostor g…….zemina, půda j……...vytápěný prostor (na výrazně jinou teplotu)

36 Ztráta větráním H…součinitel návrhové tepelné ztráty větráním (W/K) V i …výměna vzduchu (m 3 /s)

37 Větrací vzduch Přirozené větrání Nucené větrání inf…infiltrace su…přiváděný vzduch mech,inf…rozdíl mezi nuceně odváděným a přiváděným vzduchem f vi …teplotní redukční součinitel

38 V inf V min V inf V min V inf V su V ex V mech,inf

39 Infiltrace obvodovým pláštěm n 50 …intenzita výměny vzduchu za hodinu při rozdílu tlaků 50 Pa 2…n 50 je pro celou budovu tzn. nejhorší případ je vstup vzduchu pouze z jedné strany e i …stínící činitel (stínění prostoru zástavbou) ε i … výškový korekční činitel (vliv výškového umístění středu prostoru) Větrací vzduch

40 Infiltrace obvodovým pláštěm Stavba n 50 Stupeň těsnosti obvodového pláště budovy (kvalita těsnění oken) vysokástřednínízká Rodinný dům s jedním bytem < 4 4 až 10 > 10 Jiné bytové domy nebo budovy < 2 2 až 5 > 5 Výška vytápěného prostoru nad úrovní země  0 – 10 m 1,0 > 10 – 30 m 1,2 > 30 m 1,5

41 Větrací vzduch Druh místnosti n min (h -1 ) Obytná místnost (základní) 0,5 Kuchyně nebo koupelna s oknem 1,5 Kancelář1,0 Zasedací místnost, školní třída 2,0 Hygienické množství

42 Větrací vzduch V sui …množství přiváděného vzduchu (m 3 /h) (stanoví projektant VZD) f vi …teplotní redukční činitel θ su,i …teplota přiváděného vzduchu (např. předehřátého, nebo ze ZZT) Nejsou-li známé údaje o větrací soustavě, tepelná ztráta větráním se vypočte pro řešení s přirozeným větráním.

43 Větrací vzduch V mech,inf …bilance množství vzduchu pro celou budovu (odváděný – přiváděný vzduch) (odváděný – přiváděný vzduch) - rozdíl (podtlak) vyrovnán venkovním vzduchem přiváděným - rozdíl (podtlak) vyrovnán venkovním vzduchem přiváděným přes obálku budovy přes obálku budovy Výpočet pro celou budovu – rozdělení na místnosti dle průvzdušnosti nebo dle objemů:

44 Návrhová tepelná ztráta větráním H…součinitel návrhové tepelné ztráty větráním (W/K) V i …výměna vzduchu (m 3 /s) Přirozené větrání Nucené větrání Návrhová tepelná ztráta větráním

45 Přerušované vytápění Prostory s přerušovaným vytápěním po útlumu v určeném čase vyžadují zátopový tepelný výkon k dosažení požadované výpočtové vnitřní teploty. Prostory s přerušovaným vytápěním po útlumu v určeném čase vyžadují zátopový tepelný výkon k dosažení požadované výpočtové vnitřní teploty. Zátopový tepelný výkon závisí na: Zátopový tepelný výkon závisí na: akumulačních vlastnostech stavebních částí akumulačních vlastnostech stavebních částí době zátopu době zátopu teplotním poklesu po dobu útlumu teplotním poklesu po dobu útlumu vlastnostech regulačního a řídícího systému vlastnostech regulačního a řídícího systému Zátopový tepelný výkon

46 Přerušované vytápění Zátopový tepelný výkon není vždy nutný, např.: Zátopový tepelný výkon není vždy nutný, např.: regulační a řídící systém vypojí útlum vytápění v průběhu nejchladnějších dnů, regulační a řídící systém vypojí útlum vytápění v průběhu nejchladnějších dnů, tepelné ztráty (ztráty větráním) mohou být omezeny během útlumu vytápění tepelné ztráty (ztráty větráním) mohou být omezeny během útlumu vytápění Zátopový tepelný výkon musí být odsouhlasen Zátopový tepelný výkon musí být odsouhlasenzákazníkem. Zátopový tepelný výkon

47 Přerušované vytápění Podrobný výpočet Podrobný výpočet výpočtem dynamických stavů výpočtem dynamických stavů Zjednodušený výpočet Zjednodušený výpočet Φ RH …zátopový tepelný výkon (W) A…podlahová plocha (m 2 ) f RH …zátopový korekční činitel (W/m 2 ) NE pro: - akumulační vytápění, - lehké stavební konstrukce, Zátopový tepelný výkon

48 Přerušované vytápění Příklad tabulky pro obytné budovy - útlum < 8h Zátopový čas (h) f RH W/m 2 Pokles teploty (K) 1 K 2 K 3 K Hm. vysoká

49 Přerušované vytápění Zjednodušený výpočet lze použít: pro obytné budovy pro obytné budovy pro dobu omezení (nočního útlumu) 8 h, pro dobu omezení (nočního útlumu) 8 h, pro stavební konstrukci, která není lehká (např. dřevěná trámová konstrukce). pro stavební konstrukci, která není lehká (např. dřevěná trámová konstrukce). pro nebytové budovy pro nebytové budovy pro dobu omezení (víkendový útlum) 48 h, pro dobu omezení (víkendový útlum) 48 h, pro dobu užití v pracovních dnech nižší než 8 h za den, pro dobu užití v pracovních dnech nižší než 8 h za den, pro výpočtovou vnitřní teplotu 20°C až 22°C. pro výpočtovou vnitřní teplotu 20°C až 22°C. Zátopový tepelný výkon

50 Návrhový tepelný výkon Pro vytápěný prostor:  HL,i =  T,i +  V,i +  RH,i (W) Pro budovu nebo část budovy:  HL =   T,i +   V,i +   RH,i (W)  T,i …návrhová tepelná ztráta prostupem tepla  V,i …návrhová tepelná ztráta větráním (* pro budovu redukováno maximum)  RH,i …zátopový tepelný výkon při přerušovaném vytápění

51 Ztráta větráním pro budovu pro přirozené větrání: pro přirozené větrání: pro nucené větrání s větrací soustavou: pro nucené větrání s větrací soustavou: η v … účinnost zařízení ZZT Pro návrh zdroje 24h průměr.

52 Zjednodušený výpočet Předpoklady: Obytné budovy n 50 < 3 h -1 Použití vnějších rozměrů Celková tepelná ztráta: f Δ θ … teplotní korekční činitel zohledňující dodatečné vyšší ztráty místností s vyšší teplotou (koupelna - 24°C)

53 Zjednodušený výpočet Ztráta prostupem tepla Ztráta prostupem tepla f k... korekční činitel pro zjednodušenou metodu f k... korekční činitel pro zjednodušenou metodu Ztráta větráním Ztráta větráním Celkový tepelný výkon  HL =   T,i +   V,i +   RH,i (W) Hygienické nejmenší množství vzduchu

54 Výpočet tepelných ztrát ve zvláštních případech Vysoké a rozlehlé prostory Vysoké a rozlehlé prostory Prostory s výškou >5m…uvažuje se teplotní vertikální gradient → zvýšení tepelných ztrát střechou. platí pro budovy ≤ 60 W/m 2 → Celková tepelná ztráta upravena výškovým korekčním činitelem f h,i závisí na způsobu vytápění (sálavé, konvekční) a výšce vytápěných prostor.

55 Výpočet tepelných ztrát ve zvláštních případech f h,i …výškový korekční činitel

56 Výpočet tepelných ztrát ve zvláštních případech Budovy s výrazně odlišnou teplotou vzduchu a střední teplotou sálání Budovy s výrazně odlišnou teplotou vzduchu a střední teplotou sálání Pokud chyba tep.ztráty větráním > 5% → ztráta prostupem z výsledné teploty θ o → ztráta větráním z teploty vnitřního vzduchu θ int Jinak výpočet tepelných ztrát větráním (infiltrací) vede k příliš vysokým hodnotám pro sálavé otopné soustavy a příliš nízkým hodnotám pro konvekční otopné soustavy.

57 Výpočet tepelných ztrát ve zvláštních případech Pokud: U w …průměrná hodnota U oken a stěn budovy (W/m 2.K) průměrná teplota sálání se vypočte z vnitřních povrchových teplot - vypočítat pro dané U hodnoty, vnitřní a vnější výpočtovou teplotu a teplotu otopných ploch úprava z důvodu rozdílu teploty vzduchu a výsledné teploty.

58 Porovnání s ČSN Vzorový dům polovina rodinného dvojdomu, polovina rodinného dvojdomu, přízemí, podzemní podlaží přízemí, podzemní podlaží společná západní stěna společná západní stěna přízemí 0,5 m nad terénem přízemí 0,5 m nad terénem přepočet vzorového výpočtu podle ČSN Souhrn vytápěných místností Klimatická data

59 Porovnání s ČSN přepočet vzorového výpočtu podle ČSN Schéma půdorysu přízemíZákladní konstrukce obvodová zeď U k = 0,433 Wm 2.K výplně otvorů U k = 2,1 Wm 2.K vnitřní příčky U k = 2,011 Wm 2.K vnitřní nosná zeď U k = 0,742 Wm 2.K podlaha U k = 0,48 Wm 2.K strop U k = 0,469 Wm 2.K

60 Porovnání s ČSN přepočet vzorového výpočtu podle ČSN Schéma řezuZákladní konstrukce sklepní stěna do zeminy U k = 0,606 Wm 2.K do vzduchu U k = 0,725 Wm 2.K podlaha suterénu U k = 0,457 Wm 2.K strop U k = 0,469 Wm 2.K podlaha U k = 0,48 Wm 2.K

61 Porovnání s ČSN přepočet vzorového výpočtu podle ČSN Porovnání tepelných ztrát podle ČSN a ČSN

62 Příklady software modul TV tepelný výkon (Protech) modul TV tepelný výkon (Protech) –– připravuje se –– Ztráty 2004 (Svoboda software) Ztráty 2004 (Svoboda software) –– plně funkční –– Integracad 2005 (Lipovica) Integracad 2005 (Lipovica) –– česká verze bude představena na Aquatherm 2005 –– ImiLOSS (IMI International) ImiLOSS (IMI International) –– připravuje se – snad na Aquathermu 2005 –– + mnoho dalších + mnoho dalších

63 ... děkuji za pozornost!


Stáhnout ppt "ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov ČSN EN 12831 Tepelné."

Podobné prezentace


Reklamy Google