Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1 Výpočet tepelných bilancí prof.Ing.Karel Kabele, CSc., Katedra TZB Fakulta Stavební, ČVUT v Praze.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1 Výpočet tepelných bilancí prof.Ing.Karel Kabele, CSc., Katedra TZB Fakulta Stavební, ČVUT v Praze."— Transkript prezentace:

1 1 Výpočet tepelných bilancí prof.Ing.Karel Kabele, CSc., Katedra TZB Fakulta Stavební, ČVUT v Praze

2 2 Tepelná bilance Potřeba tepla na vytápění (MWh/rok) Potřeba tepla na vytápění (MWh/rok) Denostupně (K/den) Opravný součinitel Tepelná ztráta (kW) Otopné období (den) Průměrná venkovní teplota v otopném období (K) Průměrná vnitřní výpočtová teplota (K) Výpočtová venkovní teplota (K)

3 3 Tepelná bilance Opravný součinitel Opravný součinitel Nesoučasnost ztráty prostupem a větráním Snížení výkonu během dne/noci Zkrácení vytápění během týdne Vliv regulace soustavy Účinnost rozvodů ε 1.0nepřetržité vytápění 0.8stavby lehké, stavby střední s otop. přestávkami o nedělích a svátcích 0.9stavby zcela lehké s častými a delšími otopnými přestávkami 0.75 stavby střední s krátkými otopnými přestávkami, stavby těžké bez otopných přestávek 0.6těžké kamenné stavby, příležitostně vytápěné 0.65stavby těžké, s kratšími otopnými přestávkami

4 4 Tepelná bilance Potřeba tepla na přípravu teplé vody (kWh) Potřeba tepla na přípravu teplé vody (kWh) Potřeba teplé vody (m 3 /den) Teplá voda 55°C Studená voda 10°C Koeficient ztrát Denní potřeba tepla na přípravu TV (kWh)

5 5 Tepelná bilance Potřeba tepla na přípravu teplé vody (MWh/rok) Potřeba tepla na přípravu teplé vody (MWh/rok) Teplota vody v létě (°C) Teplota vody v zimě (°C) Pracovní dny OS (dny) Délka topného období (dny)

6 6 ČSN EN 12831 - Použití 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. x zvláštní případy: budovy s vysokou výškou stropu nebo rozdílnou teplotou

7 7 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 12831 – Postup výpočtu

8 8 ČSN EN 12831 – Veličiny Nové značky starých veličin: Nové značky starých 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)

9 9 ČSN EN 12831 - Veličiny Výsledná teplota Θ o = aritmetický průměr teploty vnitřního vzduchu a průměrné teploty sálání. Výpočtová vnitřní teplota Θ int = výsledná teplota ve středu vytápěného prostoru Předpokládá se, že za běžných podmínek jsou obě teploty sobě rovné.

10 10 ČSN EN 12831 Klimatické údaje (NA) Začátek a konec otopné sezóny NA = národní příloha

11 11 ČSN EN 12831 Výpočtová vnitřní teplota (NA) Výpočtová vnitřní teplota θ int,i = výsledná teplota ve středu prostoru ve výšce 0,6 - 1,6m Vyplývá z požadavku na zajištění tepelné pohody.

12 12 ČSN EN 12831 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

13 13 ČSN EN 12831 Prostup tepla 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)

14 14 ČSN EN 12831 Prostup do exteriéru A…plocha (m 2 ) U…součinitel prostupu tepla (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

15 15 ČSN EN 12831 Prostup do exteriéru ψ …součinitel lineárního tepelného mostu (W/m.K) → ČSN EN ISO 14683 zjednodušeně → ČSN EN ISO 10211-2 podrobný výpočet I…délka lineárního mostu (m) e…korekční činitel vystavení povětrnosti lineární tepelný most stavební část

16 16 Tepelné mosty ? ČSN EN ISO 14683

17 17 Příklad tepelného mostu Nároží C1 Nároží C1 Nároží C2 Nároží C2 ČSN EN ISO 14683 i...interní, o i …celkové vnitřní, e…externí

18 18 ČSN EN 12831 Prostup do nevytápěného prostoru b u …redukční činitel (-) při známé θ: jinak:

19 19 ČSN EN 12831 Prostup do zeminy Korekční činitele: 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

20 20 ČSN EN 12831 Prostup 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 (m 2 ) P….obvod podlahové konstrukce (m)

21 21 ČSN EN 12831 Prostup do zeminy U equiv, bf B´ abetonová podlaha (tepelně neizolovaná) bB´ hodnota (m)

22 22 ČSN EN 12831 Prostup do zeminy U equiv, bf B´ abetonová podlaha (tepelně neizolovaná) bB´ hodnota (m)

23 23 ČSN EN 12831 Prostup do zeminy U equiv, bw U (W/m2.K) aU hodnota stěn (W/m 2  K)

24 24 ČSN EN 12831 Prostup do/z vytápěného prostoru A…(m 2 ) U…(W/m 2.K) f ij …redukční teplotní činitel

25 25 ČSN EN 12831 Prostup tepla celkem 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)

26 26 ČSN EN 12831 Ztráta větráním H…součinitel návrhové tepelné ztráty větráním (W/K) V i …výměna vzduchu (m 3 /s)

27 27 V inf V min V inf V min V inf V su V ex V mech,inf

28 28 ČSN EN 12831 Ztráta větráním ČSN EN 12831 Ztráta větráním Přirozené větrání Nucené větrání inf…infiltrace min…hygienické minimum su…přiváděný vzduch mech,inf…nuceně odváděný - přiváděný vzduch fvi…teplotní redukční součinitel

29 29 ČSN EN 12831 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)

30 30 ČSN EN 12831 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 m1,0 > 10 – 30 m1,2 > 30 m1,5

31 31 ČSN EN 12831 Větrací vzduch Druh místnostin min (h -1 ) Obytná místnost (základní)0,5 Kuchyně nebo koupelna s oknem 1,5 Kancelář 1,0 Zasedací místnost, školní třída 2,0 V min …hygienické množství

32 32 ČSN EN 12831 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)

33 33 ČSN EN 12831 Větrací vzduch V mech,inf … bilance množství vzduchu pro celou budovu (odváděný – přiváděný vzduch) Pro místnosti rozdělení dle průvzdušnosti nebo dle objemů:

34 34 ČSN EN 12831 Přerušované vytápění Podrobný výpočet Podrobný výpočet 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.

35 35 ČSN EN 12831 Přerušované vytápění Obytné budovy - útlum < 8h Zátopový čas (h) f RH W/m 2 Pokles teploty (K) 1 K2 K3 K Hm. vysoká 1112245 261122 34916 42713

36 36 ČSN EN 12831 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

37 37 ČSN EN 12831 Ztráta větráním pro celou 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.

38 38 ČSN EN 12831 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 (24°C)

39 39 ČSN EN 12831 Zjednodušený výpočet Ztráta prostupem tepla Ztráta prostupem tepla Ztráta větráním Ztráta větráním Celkový tepelný výkon  HL =   T,i +   V,i +   RH,i (W)

40 40 ČSN EN 12831 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. 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.

41 41 ČSN EN 12831 Výpočet tepelných ztrát ve zvláštních případech f h,i …výškový korekční činitel

42 42 ČSN EN 12831 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

43 43 ČSN EN 12831 Výpočet tepelných ztrát ve zvláštních případech Střední teplota sálání θ r a vnitřní výpočtová teplota θ int se odchylují >1,5 K → ztráta větráním pro teplotu vzduchu θ a Průmysl - proudění vzduchu > 0,2 m/s θ o …výsledná teplota

44 44 Porovnání s ČSN 06 0210 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 060210 Souhrn vytápěných místností Klimatická data

45 45 Porovnání s ČSN 06 0210 přepočet vzorového výpočtu podle ČSN 060210 Schéma půdorysu přízemí Základní 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

46 46 Porovnání s ČSN 06 0210 přepočet vzorového výpočtu podle ČSN 060210 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

47 47 Porovnání s ČSN 06 0210 přepočet vzorového výpočtu podle ČSN 060210 Porovnání tepelných ztrát podle ČSN 12831 a ČSN 060210

48 48 Děkuji za pozornost.


Stáhnout ppt "1 Výpočet tepelných bilancí prof.Ing.Karel Kabele, CSc., Katedra TZB Fakulta Stavební, ČVUT v Praze."

Podobné prezentace


Reklamy Google