390 likes | 583 Views
Vnitřní klima v budovách, výpočet tepelných bilancí, vytápění místností, návrh otopných těles. PŘEDNÁŠKA Č. 6. SDÍLENÍ TEPLA 1 – PROUDĚNÍ (KONVEKCE). VÝKON Q P =h .S.(t p -t v ) voda h=500 ÷ 4000 W / m 2 K vzduch h=5 ÷ 25 W / m 2 K v RYCHLOST PROUDĚNÍ
E N D
Vnitřní klima v budovách, výpočet tepelných bilancí, vytápění místností, návrh otopných těles PŘEDNÁŠKA Č. 6
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
SDÍLENÍ TEPLA 2 – SÁLÁNÍ (RADIACE)VÝKON ZÁŘIVOST • c=5,77 W/m2K4 POHLTIVOST • MATNÝ NÁTĚR 0,98 LESKLÝ NÁTĚR 0,05
SDÍLENÍ TEPLA 3 – VEDENÍ (KONDUKCE) VÝKON • BETON1 W/mK • OCEL50W/mK • POLYSTYREN 0,04 W/mK
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
VYTÁPĚNÍ PRO POHODU PROSTŘEDÍ tV – teplota vzduchu v místnosti tP – průměrná teplota povrchů ploch
NEROVNOMĚRNOST TEPLOTY tS D - nerovnoměrnost horizontální - od svislých chladných ploch – různé sálání E - nerovnoměrnost vertikální - konvekce (rozložení teploty vzduchu po výšce)
SDÍLENÍ TEPLA PŘI PODLAHOVÉM VYTÁPĚNÍA – vytápění, B - chlazení
SDÍLENÍ TEPLA STĚNOVOU TEPLOSMĚNNOU PLOCHOUA – vytápění, B - chlazení
SDÍLENÍ TEPLA U STROPNÍ TEPLOSMĚNNÉ PLOCHYA – vytápění, B - chlazení
OTOPNÁ TĚLESA 1 SDÍLENÍ TEPLA PŘEDÁNÍ TEPLA: QR1 – radiací do prostoru QK1 – konvekcí přední líc OT QK2 – konvekcí zadní líc OT
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
OTOPNÁ TĚLESA 5UMÍSTĚNÍ 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
OTOPNÁ TĚLESA 6Předání 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
OTOPNÁ TĚLESA 6APředání 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
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
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.
KONVEKTORY 2KONVEKTORY S PŘIROZENOU KONVEKCÍ 1NÁSTĚNNÉ A STACIONÁRNÍ
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
KONVEKTORY 5Princip konvektoru s nucenou konvekcí – pro vytápění i chlazení
KONVEKTORY 6 Konvektory s nucenou konvekcí A – podlahový: 1 – s podélným proudem vzduchu, 2 – s příčným proudem vzduchu B – nástěnný, C – podstropní, D – parapetní
PODLAHOVÉ VYTÁPĚNÍ 1/1ZABUDOVANÉ V BET. MAZANINĚ,VOLNĚ V KONSTRUKCIROHOŽE, DESKY, PANELY DILATAČNÍ PLOCHY ODDĚLIT, ROZTAŽNOST POTRUBÍ (BRÁNÍ BETON)
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
PODLAHOVÉ VYTÁPĚNÍ 1/4ZÁSADY 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
PODLAHOVÉ VYTÁPĚNÍ 1/5ZÁSADY 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
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)
SÁLAVÉ VYTÁPĚNÍ 1 Sálavá plocha stropu A1 s povrchovou teplotou TR1 Osálaná plocha místnosti A2 s povrchovou teplotou TR2
VELKOPLOŠNÉ STROPNÍ CHLAZENÍ 1 Chladící plocha A2 s povrchovou teplotou TR2 Ostatní povrchy místnosti A1 s teplotou TR1 TV – teplota vzduchu v okolí stropu