Vnitřní klima v budovách, výpočet tepelných bilancí, vytápění místností, návrh otopných těles PŘEDNÁŠKA Č. 6.

Prezentace na téma: "Vnitřní klima v budovách, výpočet tepelných bilancí, vytápění místností, návrh otopných těles PŘEDNÁŠKA Č. 6."— Transkript prezentace:

1 Vnitřní klima v budovách, výpočet tepelných bilancí, vytápění místností, návrh otopných těles
PŘEDNÁŠKA Č. 6

2 SDÍLENÍ TEPLA 1 – PROUDĚNÍ (KONVEKCE)
VÝKON QP=h.S.(tp-tv) voda h=500÷4000 W/m2K vzduch h=5÷25 W/m2K v  RYCHLOST PROUDĚNÍ VYŠŠÍ RYCHLOST - VYŠŠÍ h

3 SDÍLENÍ TEPLA 2 – SÁLÁNÍ (RADIACE) VÝKON
ZÁŘIVOST c=5,77 W/m2K4 POHLTIVOST   MATNÝ NÁTĚR 0,98 LESKLÝ NÁTĚR 0,05

4 SDÍLENÍ TEPLA 3 – VEDENÍ (KONDUKCE) VÝKON
  BETON 1 W/mK   OCEL 50W/mK   POLYSTYREN 0,04 W/mK

5 SDÍLENÍ TEPLA 4 – PROSTUP (VEDENÍ + PROUDĚNÍ)
max QP malé ,velké s  podstatná konvekce (tl.0,5mm) max QK velké , malé s  podstatná kondukce k je nově U – součinitel prostupu tepla

6 VYTÁPĚNÍ PRO POHODU PROSTŘEDÍ
tV – teplota vzduchu v místnosti tP – průměrná teplota povrchů ploch

7 NEROVNOMĚRNOST TEPLOTY tS
D - nerovnoměrnost horizontální - od svislých chladných ploch – různé sálání E - nerovnoměrnost vertikální - konvekce (rozložení teploty vzduchu po výšce)

8 TEPELNÁ BILANCE VYTÁPĚNÍ MÍSTNOSTI

9

10 SDÍLENÍ TEPLA OTOPNÝM TĚLESEM A – vytápění, B - chlazení

11 SDÍLENÍ TEPLA KONVEKTOREM A – vytápění, B - chlazení

12 SDÍLENÍ TEPLA PŘI PODLAHOVÉM VYTÁPĚNÍ A – vytápění, B - chlazení

13 SDÍLENÍ TEPLA STĚNOVOU TEPLOSMĚNNOU PLOCHOU A – vytápění, B - chlazení

14 SDÍLENÍ TEPLA U STROPNÍ TEPLOSMĚNNÉ PLOCHY A – vytápění, B - chlazení

15 OTOPNÁ TĚLESA 1 SDÍLENÍ TEPLA
PŘEDÁNÍ TEPLA: QR1 – radiací do prostoru QK1 – konvekcí přední líc OT QK2 – konvekcí zadní líc OT

16 OTOPNÁ TĚLESA 2 VÝKON OTOPNÉHO TĚLESA (OT) V PŘIVÁDĚNÉM TEPLE
QD = m . cw . (tw1 – tw2) (W) kde m je hmotnostní průtok vody (kg.h-1) cw měrná tepelná kapacita vody (Wh.kg-1.K-1) tw1 teplota přívodní otopné vody (°C) tw2 teplota výstupní otopné vody (°C) Snížení výkonu OT se dosáhne: sníží-li se průtočné množství otopné vody mT sníží-li se teplota otopné vody

17 OTOPNÁ TĚLESA 5 UMÍSTĚNÍ PŘÍDAVNÝCH KONVEKČNÍCH PLOCH U OT
Přední stěna OT (do místnosti) – s nejvyšší teplotou (sálání QR1) Zadní stěna OT (ke stěně) – s ochlazovanou plochou (QR2 – tepelné ztráty) – přídavné konvekční plochy

18 OTOPNÁ TĚLESA 6 Předání tepla konvekcí OT do místnosti
Zvýšení výkonu OT předáním tepla konvekcí do vzduchu místnosti se dosáhne: zvětšením přestupové plochy povrchu tělesa SV přidáním žeber, nálitků, doplňujících usměrňujících ploch pro konvekci při nižší teplotě proudícího vzduchu podél tělesa (umístění tělesa do nejchladnější části místnosti) vyšší rychlostí a turbulencí proudícího vzduchu podél tělesa, např. nuceným prouděním

19 OTOPNÁ TĚLESA 6A Předání tepla radiací OT na povrch místnosti
Zvýšení výkonu OT při předání tepla radiací na povrch místnosti se dosáhne: větší teplosměnnou plochou A1 otopného tělesa vyšší povrchovou teplotou Tp1 otopného tělesa vyšším součinitelem pohltivosti ε povrchu otopného tělesa nižší povrchovou teplotou Tp2 místnosti

20 OTOPNÁ TĚLESA 9 Umístění OT u obvodové stěny – pod oknem
Proudění teplého vzduchu podél nejchladnější stěny: A – zvýšení povrchové teploty – zvýšení tepelné pohody B – zvýšení povrchové teploty nad teplotu rosného bodu vzduchu C – odvod vlhkosti ze stěny do teplého vzduchu

21 KONVEKTORY Konvektory jsou otopné plochy, u nichž se předává teplo do místnosti téměř výhradně konvekcí, tedy ohřívání vzduchu místnosti. Vzduch s teplotou místnosti se ohřívá prouděním nejčastěji příčně přes žebrovou trubku s otopnou vodou. Usměrnění proudu vzduchu přes žebrovou trubku zajišťuje plášť konvektoru. Konvekční vytápění je výhodné zejména u místností: s trvalým vytápěním bez provozních přestávek tak, aby teploty povrchů místností neklesly pod stálou teplotu místnosti s vysokým tepelným odporem ochlazované konstrukce, u nichž zůstává trvale vysoká povrchová teplota a tím i účinná povrchová teplota u nichž je v důsledku toho snížen podíl tepelné ztráty prostupem oproti tepelné ztrátě na větrání u nichž je požadavek na rychlé ohřátí vzduchu, např. větracího v případě přirozeného větrání infiltrací nebo otevíráním oken.

22 KONVEKTORY 1

23 KONVEKTORY 2 KONVEKTORY S PŘIROZENOU KONVEKCÍ 1 NÁSTĚNNÉ A STACIONÁRNÍ

24 KONVEKTORY 3 Podlahové konvektory s přirozenou konvekcí
A – s jednostranným nasáváním rýhou směrem do místnosti B – s jednostranným nasáváním rýhou u obvodové stěny C – s oboustranným nasáváním vzduchu

25 KONVEKTORY 4

26 KONVEKTORY 5 Princip konvektoru s nucenou konvekcí – pro vytápění i chlazení

27 KONVEKTORY 6 Konvektory s nucenou konvekcí
A – podlahový: 1 – s podélným proudem vzduchu, 2 – s příčným proudem vzduchu B – nástěnný, C – podstropní, D – parapetní

28 PODLAHOVÉ VYTÁPĚNÍ 1/1 ZABUDOVANÉ V BET
PODLAHOVÉ VYTÁPĚNÍ 1/1 ZABUDOVANÉ V BET. MAZANINĚ, VOLNĚ V KONSTRUKCI ROHOŽE, DESKY, PANELY DILATAČNÍ PLOCHY ODDĚLIT, ROZTAŽNOST POTRUBÍ (BRÁNÍ BETON)

29 PODLAHOVÉ VYTÁPĚNÍ 1/2

30 PODLAHOVÉ VYTÁPĚNÍ 1/3 Příklady rozdělení do trubních okruhů
A – uspořádání otopných ploch vedle sebe, B – uspořádání otopných ploch v bytě RS – rozdělovač a sběrač trubních okruhů

31 PODLAHOVÉ VYTÁPĚNÍ 1/4 ZÁSADY NÁVRHU PODLAH. VYTÁPĚNÍ
POVRCHOVÁ TEPLOTA PODLAH. PLOCHY: NA PRACOVIŠTI, KDE SE STOJÍ……………..26°C OBYTNÉ A ADMINISTRATIVNÍ……………...28°C KOUPELNY, CHODBY, BAZÉNY……………..32°C TEPLOTNÉ OTOPNÉ VODY NESMÍ PŘEKROČIT 50°C TEPLOTNÍ SPÁD MAX. 10°C, DOPORUČUJE SE 5-6°C STEJNÝ PRŮMĚR TRUBEK OTOPNÝCH HADŮ MAXIMÁLNÍ RYCHLOST PROUDĚNÍ v=0,5m/s DÉLKY OKRUHU PŘIBLIŽNĚ STEJNÉ – max 120m VELIKOST OTOPNÉ PLOCHY 20m2, MAX. ROZMĚR PŘÍMÉ DÉLKY (ROZTAŽNOST POTRUBÍ) JE 5m KLADENÍ DO PARABOLY DÁVÁ LEPŠÍ HYDRAULICKÉ PARAMETRY I ROZLOŽENÍ TEPLOT

32 PODLAHOVÉ VYTÁPĚNÍ 1/5 ZÁSADY NÁVRHU PODLAH. VYTÁPĚNÍ
ROZTEČ TRUBEK 100 – 300 mm U OBVODOVÝCH STĚN HUSTŠÍ VEDENÍ TRUBEK TRUBKY NEKLÁST TĚSNĚ K OBVODOVÝM STĚNÁM BETONOVOU VRSTVU ODDĚLIT OD OBVODOVÉ STĚNY IZOLACÍ – ZMÍRNĚNÍ PŘESTUPU TEPLA Z TOPNÉ PLOCHY DO OBVODOVÉ ZDI NÁŠLAPNÁ VRSTVA LÉPE S VYŠŠÍ TEP. VODIVOSTÍ: PVC, KERAMIKA NÁBYTEK NA NOŽKÁCH SNIŽUJE VÝKON NA 1/3 - 1/2 (STŮL A ŽIDLE ZANEDBAT) U VYŠŠÍCH BUDOV KONTROLOVAT PŘETLAK VE SPODNÍCH PODLAŽÍCH

33 VELKOPLOŠNÉ PODLAHOVÉ CHLAZENÍ
SDÍLENÍ TEPLA: radiací z ploch S1 (teploty TR1) na podlahovou plochu S2 (teploty TR2) konvekcí ze vzduchu místnosti (teploty TV) na povrch podlahy (povrchová teplota TR2)

34 SÁLAVÉ VYTÁPĚNÍ 1 Sálavá plocha stropu A1 s povrchovou teplotou TR1
Osálaná plocha místnosti A2 s povrchovou teplotou TR2

35 SÁLAVÉ VYTÁPĚNÍ 3

36 SÁLAVÉ VYTÁPĚNÍ 4 KONSTRUKCE

37 SÁLAVÉ VYTÁPĚNÍ 5 PANELY

38 SÁLAVÉ VYTÁPĚNÍ 6 SÁLAVÉ PANELY-PLYNOVÉ,ELEKTRICKÉ

39 VELKOPLOŠNÉ STROPNÍ CHLAZENÍ 1
Chladící plocha A2 s povrchovou teplotou TR2 Ostatní povrchy místnosti A1 s teplotou TR1 TV – teplota vzduchu v okolí stropu