4. PRZYKŁAD OBLICZANIA ZAPOTRZEBOWANIA NA MOC CIEPLNĄ PRZYKŁAD 1 Obliczyć zapotrzebowanie na moc cieplną dla pomieszczeń budynku przedstawionego na rys.1. Dane wyjściowe: budynek mieszkalny 4 kondygnacyjny połoŝenie budynku...warszawa, wysokość kondygnacji w osiach stropów 3 m, grubość stropów... 0.3 m. piwnice i poddasze nieogrzewane Zewnętrzne wymiary ościeŝy okien i drzwi podano na rys.1. N 80 300 180/10 180/10 330 101 10 Pokój Pokój t i = +0 o C Kub = 19 m 3 t i = +0 o C Kub = 4 m 3 190 90 80 80 50 103 104 Łazienka Przedpokój t i = +4 o C t i = +0 o C Kub = 10 m 3 70 Kub = 16 m 3 80 80 90 70 105 106 Pokój Kuchnia t i = +0 o C Kub = 18 16 m 3 t i = +0 o C Kub = 11 13 m 3 180/10 10/10 80 Rys. 1. Rzut typowej kondygnacji budynku (bez skali) Obliczeniowa temperatura powietrza zewnętrznego Warszawa, III strefa klimatyczna (materiały 3 rys. ). Zgodnie z tablicą 3 (materiały 3) obliczeniowa temperatura powietrza zewnętrznego t e = -0 C. Strona 1
Obliczeniowa temperatura powietrza w pomieszczeniach Obliczeniową temperaturę powietrza w pomieszczeniach odczytano z tablicy 5 (materiały 3) i naniesiono na rzut kondygnacji. Zestawienie temperatur obliczeniowych Opis Symbol t C Temperatura zewnętrzna t e -0 Temperatura w pokoju, kuchni i przedpokoju t i 0 Temperatura w łazienkach t i 4 Temperatura w nieogrzewanych piwnicach t i 0 Temperatura na nieogrzewanym poddaszu t i -15 Zestawienie współczynników przenikania ciepła U Opis przegrody Symbol U W/m K Ściana zewnętrzna 51 cm Sz-51 0.90 Ściana wewnętrzna 15 cm Sw-15.041 Ściana wewnętrzna 40 cm Sw-41 1.67 Strop nad piwnicą 34 cm P-34 0.590 Strop pod poddaszem nieogrzewanym Sf-38 0.61 Drzwi wewnętrzne nieocieplone Dwd 1 5.100 Drzwi wewnętrzne deskowe Dwd.500 Okno zespolone drewniane oszklone potrójnie Od1.3.000 Dodatki d 1 d Dodatki d 1 i d określono indywidualnie dla kaŝdego pomieszczenia na podstawie tablic 1 i (materiały 3). Obliczenia zapotrzebowania na moc cieplną m W/m K K W W 1 Pokój ti = 0 o C Sz-51 9.90 0.90 40 115 d1= 0.150 3 prz. chł. V = 19 m 3 Sz-51 8.40 0.90 40 97 Sw-41 5.70 1.67-4 -9 d= -0.05 N,W* P-34 9.4 0.590 0 109 Od1.3.16 1.710 40 148 U-U** Σ 440 1.15 Q=495 Qw = [0.34 (0-(-0))-9]19 = 87 87 0 0.05 * d = = 0. 05 - (średnia arytmetyczna), ** W U = UOd1.3 U Sz 51 = 0.90 = 1.710 m K Σ Q o =58 - (powierzchnia okna nie została odjęta przy obliczaniu strat przez ścianę zewnętrzną Sz-51). Strona
m W/m K K W W Pokój ti = 0 o C Sz-51 9.00 0.90 40 104 d1= 0.130 prz. chł. V = m 3 Sw-41 3.00 1.67 1 46 d= 0.000 N P-34 9.90 0.590 0 117 Od1.3.16 1.710 40 148 U-U Σ 416 1.130 Q=470 Qw = [0.34 (0-(-0))-9] = 101 101 ** * Σ Q o =571 3 Łazienka ti = 4 o C Sz-51 7.50 0.90 44 96 d1= 0.130 prz. chł. V = 10 m 3 Sw-41 5.70 1.67 4 9 d= -0.050 W Sw-15 7.50.041 4 61 Sw-15 5.70.041 4 47 P-34 4.75 0.590 4 67 Dwd 1 1.40 3.059 4 17 U-U** Σ 317 1.080 Q=34 Qw = [0.34 (4-(-0))-9]10 = 60 60 U = U 1 U Sw = W.100.17 = 3.059 m K Dwd 15 Σ Q o =40 5 - (powierzchnia drzwi nie została odjęta przy obliczaniu strat przez ścianę wewnętrzną Sw-15). 4 Przedpokój ti = 0 o C Sw-41 7.50 1.67 1 6 d1= 0.100 1 prz. chł. V = 16 m 3 Sw-15 7.50.041-4 -61 d= 0.000 P-34 7.5 0.590 0 86 Dwd 1 1.40 3.059-4 -17 U-U Dwd 1.80 1.33 1 7 U-U* Σ 60 1.100 Q=66 Qw = [0.34 (0-(-0))-9]16 = 0 0 U = U U Sw Σ Q o =66 W =.500 1.67 = 1.33 - (powierzchnia drzwi nie została odjęta m K Dwd 41 przy obliczaniu strat przez ścianę wewnętrzną Sw-41). 5 Pokój ti = 0 o C Sz-51 8.10 0.90 40 94 d1= 0.150 3 prz. chł. V = 16 m 3 Sz-51 8.40 0.90 40 97 d= -0.075 S,W* Sw-15 5.70.041-4 -47 P-34 7.56 0.590 0 89 Od1.3.16 1.710 40 148 U-U Σ 38 1.075 Q=410 Qw = [0.34 (0-(-0))-9]16 = 74 74 0.10 0.05 * = = 0. 075 d - (średnia arytmetyczna), Σ Q o =484 Strona 3
m W/m K K W W 6 Kuchnia ti = 0 o C Sz-51 6.00 0.90 40 70 d1= 0.130 prz. chł. V = 11 m 3 Sw-41 8.10 1.67 1 13 d= -0.100 S P-34 5.40 0.590 0 64 Od1.3 1.44 1.710 40 99 U-U Σ 359 1.030 Q=369 Qw = [0.34 (0-(-0))-9]11 = 51 51 Σ Q o =40 101 Pokój ti = 0 o C Sz-51 9.90 0.90 40 115 d1= 0.030 prz. chł. V = 19 m 3 Sz-51 8.40 0.90 40 97 Sw-41 5.70 1.67-4 -9 d= -0.05 N,W Od1.3.16 1.71 40 148 U-U Σ 331 1.005 Q=333 Qw = [0.34 (0-(-0))-9]19 = 87 87 Σ Q o =40 10 Pokój ti = 0 o C Sz-51 9.00 0.90 40 104 d1= 0.000 1 prz. chł. V = m 3 Sw-41 3.00 1.67 10 38 d= 0.000 N Od1.3.16 1.710 40 148 U-U Σ 90 1.000 Q=90 Qw = [0.34 (0-(-0))-9] = 101 101 Σ Q o =391 103 Łazienka ti = 4 o C Sz-51 7.50 0.90 44 96 d1= 0.000 1 prz. chł. V = 10 m 3 Sw-41 5.70 1.67 4 9 d= -0.050 W Sw-15 7.50.041 4 61 Sw-15 5.70.041 4 47 Dwd 1 1.40 3.059 4 17 U-U Σ 49 0.950 Q=37 Qw = [0.34 (4-(-0))-9]10 = 60 60 Σ Q o =97 104 Przedpokój ti = 0 c C Sw-41 7.50 1.67 10 95 d1= 0.000 0 prz. chł. V = 16 m 3 Sw-15 7.50.041-4 -61 d= 0.000 Dwd 1 1.40 3.059-4 -17 U-U Dwd 1.80 1.33 10 U-U Σ 39 1.000 Q=39 Qw = [0.34 (0-(-0))-9]16 = 0 0 Σ Q o =39 105 Pokój ti = 0 c C Sz-51 8.10 0.90 40 94 d1= 0.030 prz. chł. V = 16 m 3 Sz-51 8.40 0.90 40 97 d= -0.075 S,W* Sw-15 5.70.041-4 -47 Od1.3.16 1.71 40 148 U-U Σ 93 0.955 Q=79 Qw = [0.34 (0-(-0))-9]16 = 74 74 Σ Q o =474 Strona 4
m W/m K K W W 106 Kuchnia ti = 0 c C Sz-51 6.00 0.90 40 70 d1= 0.000 1 prz. chł. V = 11 m 3 Sw-41 8.10 1.67 10 103 d= -0.100 S Od1.3 1.44 1.710 40 99 U-U Σ 71 0.900 Q=44 Qw = [0.34 (0-(-0))-9]11 = 51 51 Σ Q o =94 01 Pokój Obliczenia jak dla pomieszczenia 101 Σ Q o =40 0 Pokój ti = 0 c C Sz-51 9.00 0.90 40 104 d1= 0.000 1 prz. chł. V = m 3 Sw-41 3.00 1.67 8 30 d= 0.000 N Od1.3.16 1.710 40 148 U-U Σ 83 1.000 Q=83 Qw = [0.34 (0-(-0))-9] = 101 101 Σ Q o =304 03 Łazienka Obliczenia jak dla pomieszczenia 103 Σ Q o =97 04 Przedpokój ti = 0 c C Sw-41 7.50 1.67 8 76 d1= 0.000 0 prz. chł. V = 16 m 3 Sw-15 7.50.041-4 -61 d= 0.000 Dwd 1 1.40 3.059-4 -17 U-U Dwd 1.80 1.33 8 18 U-U Σ 16 1.000 Q=16 Qw = [0.34 (0-(-0))-9]16 = 0 0 Σ Q o =16 05 Pokój Obliczenia jak dla pomieszczenia 105 Σ Q o =474 06 Kuchnia ti = 0 c C Sz-51 6.00 0.90 40 70 d1= 0.000 1 prz. chł. V = 11 m 3 Sw-41 8.10 1.67 8 8 d= -0.100 S Od1.3 1.44 1.710 40 99 U-U Σ 50 0.900 Q=5 Qw = [0.34 (0-(-0))-9]11 = 51 51 Σ Q o =76 301 Pokój ti = 0 c C Sz-51 9.90 0.90 40 115 d1= 0.050 3 prz. chł. V = 19 m 3 Sz-51 8.40 0.90 40 97 Sw-41 5.70 1.67-4 -9 d= -0.05 N,W Sf-38 9.4 0.61 35 84 Od1.3.16 1.710 40 148 U-U Σ 415 1.05 Q=46 Qw = [0.34 (0-(-0))-9]19 = 87 87 Σ Q o =513 Strona 5
m W/m K K W W 30 Pokój ti = 0 o C Sz-51 9.00 0.90 40 104 d1= 0.030 prz. chł. V = m 3 Sw-41 3.00 1.67 6 3 d= 0.000 N Sf-38 9.90 0.61 35 90 Od1.3.16 1.710 40 148 U-U Σ 365 1.030 Q=376 Qw = [0.34 (0-(-0))-9] = 101 101 Σ Q o =478 303 Łazienka ti = 4 O C Sz-51 7.50 0.90 44 96 d1= 0.030 prz. chł. V = 10 m 3 Sw-41 5.70 1.67 4 9 d= -0.050 W Sw-15 7.50.041 4 61 Sw-15 5.70.041 4 47 Sf-38 4.75 0.61 39 48 Dwd 1 1.40 3.059 4 17 U-U Σ 98 0.980 Q=9 Qw = [0.34 (4-(-0))-9]10 = 60 60 Σ Q o =351 304 Przedpokój ti = 0 o C Sw-41 7.50 1.67 6 57 d1= 0.000 1 prz. chł. V = 16 m 3 Sw-15 7.50.041-4 -61 d= 0.000 Sf-38 7.5 0.61 35 66 Dwd 1 1.40 3.059-4 -17 U-U Dwd 1.80 1.33 6 13 U-U Σ 58 1.000 Q=58 Qw = [0.34 (0-(-0))-9]16 = 0 0 Σ Q o =58 305 Pokój ti = 0 o C Sz-51 8.10 0.90 40 94 d1= 0.050 3 prz. chł. V = 16 m 3 Sz-51 8.40 0.90 40 97 d= -0.075 S,W Sw-15 5.70.041-4 -47 Sf-38 7.56 0.61 35 69 Od1.3.16 1.710 40 148 U-U Σ 36 0.975 Q=353 Qw = [0.34 (0-(-0))-9]16 = 74 74 Σ Q o =46 306 Kuchnia ti = 0 o C Sz-51 6.00 0.90 40 70 d1= 0.030 prz. chł. V = 11 m 3 Sw-41 8.10 1.67 6 6 d= -0.100 S Sf-38 5.40 0.61 35 49 Od1.3 1.44 1.710 40 99 U-U Σ 79 0.930 Q=60 Qw = [0.34 (0-(-0))-9]11 = 51 51 Σ Q o =310 Strona 6
Obliczenie zapotrzebowania na moc cieplną dla klatki schodowej Dane: temperatura na klatce schodowej 8 o C okno na kaŝdej kondygnacji na klatce schodowej o wymiarach 10/10 cm inne dane jak na początku przykładu Dla klatek schodowych, przy ustalaniu strat ciepła naleŝy przyjmować temperaturę obliczeniową t = 8 o C, jednakową na całej wysokości klatki. Przy ustalaniu zysków ciepła klatek schodowych i strat ciepła pomieszczeń przyległych, obliczeniową temperaturę wewnętrzną klatki schodowej naleŝy zwiększać przyjmując przyrost temperatury równy K na kaŝdą kondygnację aŝ do momentu wyrównania z temperaturą obliczeniową przyległych pomieszczeń. Zestawienie współczynników przenikania ciepła U Opis przegrody Symbol U W/m K Ściana zewnętrzna 51 cm Sz-51 0.90 Ściana wewnętrzna 15 cm Sw-15.041 Ściana wewnętrzna 41 cm Sw-41 1.67 Strop pod poddaszem Sf-38 0.61 Strop nad piwnicą na klatce schodowej P-19.150 i schody Drzwi wewnętrzne deskowe Dwd.500 Drzwi zewnętrzne nieocieplone Dwd 3 5.600 metalowe Okno zespolone drewniane oszklone potrójnie Od1.3.000 A B.50 90 + 0.00 90 5.0 7 16 5 9 16 5-1.1 80 90 A B Rys.. Rzut parteru klatki schodowej bez skali Strona 7
.0 1.75 0.00 + - 1.44-1.1 Rys. 3. Przekrój A-A przez klatkę schodową.5 1.95 + 1.44 + 0.00-1.1-1.44 Rys. 4. Przekrój B-B przez klatkę schodową. Strona 8
Formularz 19. Obliczenia zapotrzebowania na moc cieplną dla klatki schodowej m W/m K K W W Klatka schodowa ti = 8 o C Sz-51 4.00 0.90 8 195 d1= 0.030 prz. chł. V = 90 m 3 Sw-41 3.44 1.67 8 35 A* Sw-41 15.60 1. 67-1 -37 d= -0.100 S Sw-41 11.17 1. 67-1 -170 A** Dwd 3.60 1.33-1 -53 Sw-41 6.00 1. 67-1 -91 Sw-41 15.60 1. 67-10 -198 Sw-41 15.60 1. 67-10 -198 Sw-41 6.00 1. 67-10 -76 Dwd 3.60 1.33-10 -44 pom. symbol pow. Ciepła ciepła m W/m K K W W Sw-41 15.60 1. 67-8 -158 Sw-41 15.60 1. 67-8 -158 Sw-41 6.00 1. 67-8 -61 Dwd 3.60 1. 67-8 -37 Sw-41 15.60 1. 67-6 -119 Sw-41 15.60 1. 67-6 -119 Sw-41 6.00 1. 67-6 -46 Dwd 3.60 1.33-6 -7 P-19 10.40.150 8 179 Sf-38 10.40 0.61 3 6 Od1.3 4.3 1.710 8 07 U-U Dwd 3 1.80 4.333 8 18 0.930 U-U*** Σ -895 1.070 Q=-957 Qw = [0.34 (8-(-0))-9]90 = 47 47 * = 0.5 (.0 + 1.75) 1.1 = 3.44 [ m ] Σ Q o =-910 A - pole powierzchni ściany wewnętrznej Sw-41 rozdzielającej piwnicę i klatkę schodową (rys. 3). A = 5.0 3.0 0.5.5 + 1.95 1.44 = 11.17 m - pole powierzchni ściany wewnętrznej Sw-41 rozdzielającej klatkę schodową i pomieszczenie (pokój) na parterze (rys. 4). ** ( ) [ ] *** U = U 3 U Sz W = 5.600 0.535 = 5.065 - (powierzchnia drzwi nie została odjęta m K Dwd 51 przy obliczaniu strat przez ścianę zewnętrzną Sz-51). Ujemna wartość zapotrzebowania na moc cieplną dla klatki schodowej świadczy o tym, Ŝe klatka nie wymaga ogrzewania. W przedpokojach pomieszczeń mieszkalnych nie instaluje się grzejników, lecz obliczoną moc cieplną dla przedpokoju rozdziela się proporcjonalnie do obciąŝeń cieplnych otaczających go pomieszczeń i dodaje do tych obciąŝeń ( tzn. zakłada się, Ŝe przedpokój będzie ogrzewany przez odpowiednio większe grzejniki zainstalowane w innych pomieszczeniach). Strona 9
Zestawienie zapotrzebowania na moc cieplną dla pomieszczeń Numer pom. Zapotrz. na moc cieplną Rozdział zapotrz. na moc cieplną dla przedpokoju Zapotrz. na moc cieplną z rozdziałem W W W 1 58 16 598 101 40 9 49 01 40 4 44 301 513 14 57 571 15 586 10 391 8 399 0 304 3 307 30 478 13 491 3 40 11 413 103 97 6 303 03 97 3 300 303 351 10 361 Numer pom. Zapotrz. na moc cieplną Rozdział zapotrz. na moc cieplną dla przedpokoju Zapotrz. na moc cieplną z rozdziałem W W W 4 66 - - 104 39 - - 04 16 - - 304 58 - - 5 484 13 497 105 475 10 485 05 474 4 478 305 46 1 438 6 40 11 431 106 94 6 300 06 76 78 306 310 9 319 Suma zapotrz. na moc cieplną dla pomieszczeń przyjętych do obliczeń ΣQ= Suma zapotrz. na moc cieplną dla całego budynku (bez klatki schodowej) ΣQ= 8364 1678 Dla całego budynku ΣQ= 1678 Strona 10