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 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 – Postup výpočtu

8 8 ČSN EN – 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 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 Klimatické údaje (NA) Začátek a konec otopné sezóny NA = národní příloha

11 11 ČSN EN 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 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 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 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 Prostup do exteriéru ψ …součinitel lineárního tepelného mostu (W/m.K) → ČSN EN ISO zjednodušeně → ČSN EN ISO 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 i...interní, o i …celkové vnitřní, e…externí

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

19 19 ČSN EN 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 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 Prostup do zeminy U equiv, bf B´ abetonová podlaha (tepelně neizolovaná) bB´ hodnota (m)

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

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

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

25 25 ČSN EN 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 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 Ztráta větráním ČSN EN 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 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 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 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 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 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 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 Přerušované vytápění Obytné budovy - útlum < 8h Zátopový čas (h) f RH W/m 2 Pokles teploty (K) 1 K2 K3 K Hm. vysoká

36 36 ČSN EN 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 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 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 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 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 Výpočet tepelných ztrát ve zvláštních případech f h,i …výškový korekční činitel

42 42 ČSN EN 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 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 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

45 45 Porovnání s ČSN přepočet vzorového výpočtu podle ČSN 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 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

47 47 Porovnání s ČSN přepočet vzorového výpočtu podle ČSN Porovnání tepelných ztrát podle ČSN a ČSN

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