Przejmowanie ciepła z powierzchni grzejnika płaszczyznowego



Podobne dokumenty
KOOF Szczecin:

4.2. Obliczanie przewodów grzejnych metodą dopuszczalnego obciążenia powierzchniowego

Wykład 2. Przemiany termodynamiczne

LABORATORIUM TECHNIKI CIEPLNEJ INSTYTUTU TECHNIKI CIEPLNEJ WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ

OŚRODKI JEDNOSKŁADNIKOWE

LABORATORIUM TECHNIKI CIEPLNEJ INSTYTUTU TECHNIKI CIEPLNEJ WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ

Niezawodność elementu nienaprawialnego. nienaprawialnego. 1. Model niezawodnościowy elementu. 1. Model niezawodnościowy elementu

PROFILOWE WAŁY NAPĘDOWE

Doświadczenie Joule a i jego konsekwencje Ciepło, pojemność cieplna sens i obliczanie Praca sens i obliczanie

PROPOZYCJA NOWEJ METODY OKREŚLANIA ZUŻYCIA TECHNICZNEGO BUDYNKÓW

DYNAMIKA PŁYNÓW. Przepływ płynów Strumień płynu Płyn idealny Linie prądu Równanie ciągłości strugi Prawo Bernoulli ego Zastosowania R.C.S. i PR.B.

Ćwiczenie 4. Wyznaczanie poziomów dźwięku na podstawie pomiaru skorygowanego poziomu A ciśnienia akustycznego

Metody doświadczalne w hydraulice Ćwiczenia laboratoryjne. 1. Badanie przelewu o ostrej krawędzi

Opis techniczny. Strona 1

DYNAMIKA KONSTRUKCJI

BADANIA WPŁYWU KÓŁ PRZEDNICH I TYLNYCH WYBRANYCH CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH NA UGNIATANIE GLEBY LEKKIEJ

Dobór przekroju żyły powrotnej w kablach elektroenergetycznych

LABORATORIUM Z FIZYKI TECHNICZNEJ Ć W I C Z E N I E N R 4 SPRAWDZANIE PRAWA PROMIENIOWANIA STEFANA-BOLTZMANNA

Głównie występuje w ośrodkach gazowych i ciekłych.

Rozdział 3. Majątek trwały

PŁYN Y RZECZYWISTE Przepływy rzeczywiste różnią się od przepływów idealnych obecnością tarcia (lepkości): przepływy laminarne/warstwowe - różnią się

[ ] [ ] [ ] [ ] 1. Sygnały i systemy dyskretne (LTI, SLS) y[n] x[n] 1.1. Systemy LTI. liniowy system dyskretny

Prognozowanie średniego miesięcznego kursu kupna USD

[ ] 1. Zabezpieczenia instalacji ogrzewań wodnych systemu zamkniętego Przeponowe naczynie wzbiorcze. ν dm [1.4] Zawory bezpieczeństwa

BADANIE NIESPŁACALNOŚCI KREDYTÓW ZA POMOCĄ BAYESOWSKICH MODELI DYCHOTOMICZNYCH - ZAŁOŻENIA I WYNIKI Wprowadzenie.

4. OBLICZANIE REZYSTANCYJNYCH PRZEWODÓW I ELEMENTÓW GRZEJ- NYCH

I. KINEMATYKA, DYNAMIKA, ENERGIA

PROGRAMOWY GENERATOR PROCESÓW STOCHASTYCZNYCH LEVY EGO

PROGNOZOWANIE ZUŻYCIA CIEPŁEJ I ZIMNEJ WODY W SPÓŁDZIELCZYCH ZASOBACH MIESZKANIOWYCH

5. Jednowymiarowy przepływ gazu przez dysze.

( ) ( ) ( τ) ( t) = 0

BAYESOWSKI MODEL TOBITOWY Z ROZKŁADEM t STUDENTA W ANALIZIE NIESPŁACALNOŚCI KREDYTÓW 1

Zasada pędu i popędu, krętu i pokrętu, energii i pracy oraz d Alemberta bryły w ruchu postępowym, obrotowym i płaskim

WYKORZYSTANIE TESTU OSTERBERGA DO STATYCZNYCH OBCIĄŻEŃ PRÓBNYCH PALI

MODELOWANIE POŻARÓW. Ćwiczenia laboratoryjne. Ćwiczenie nr 1. Obliczenia analityczne parametrów pożaru

Stan wilgotnościowy przegród budowlanych. dr inż. Barbara Ksit

Dendrochronologia Tworzenie chronologii

Analiza i Zarządzanie Portfelem cz. 6 R = Ocena wyników zarządzania portfelem. Pomiar wyników zarządzania portfelem. Dr Katarzyna Kuziak

PRÓBKOWANIE RÓWNOMIERNE

Stany materii. Masa i rozmiary cząstek. Masa i rozmiary cząstek. m n mol. n = Gaz doskonały. N A = 6.022x10 23

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania. Podstawy Automatyki

POWIĄZANIA POMIĘDZY KRÓTKOOKRESOWYMI I DŁUGOOKRESOWYMI STOPAMI PROCENTOWYMI W POLSCE

SYMULACYJNA ANALIZA PRODUKCJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ I CIEPŁA Z ODNAWIALNYCH NOŚNIKÓW W POLSCE

4.4. Obliczanie elementów grzejnych

2. Wprowadzenie. Obiekt

Politechnika Częstochowska Wydział Inżynierii Mechanicznej i Informatyki. Sprawozdanie #2 z przedmiotu: Prognozowanie w systemach multimedialnych

WYKŁAD 14 PROSTOPADŁA FALA UDERZENIOWA

PORÓWNANIE DYSKONTOWYCH WSKAŹNIKÓW OCENY OPŁACALNOŚCI EKONOMICZNEJ INWESTYCJI NA WYBRANYM PRZYKŁADZIE

P O L I T E C H N I K A W A R S Z A W S K A

Dyskretny proces Markowa

WYMAGANIA TECHNICZNE DLA PŁYTOWYCH WYMIENNIKÓW CIEPŁA DLA CIEPŁOWNICTWA

WYKORZYSTANIE MIERNIKÓW KREOWANIA WARTOŚCI W RACHUNKU ODPOWIEDZIALNOŚCI

Badanie funktorów logicznych TTL - ćwiczenie 1

Aleksander Jakimowicz. Dynamika nieliniowa a rozumienie współczesnych idei ekonomicznych

LABORATORIUM TECHNIKI CIEPLNEJ INSTYTUTU TECHNIKI CIEPLNEJ WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ

10. FALE, ELEMENTY TERMODYNAMIKI I HYDRODY- NAMIKI.

BUDYNEK OŚRODKA SZKOLENIA W WARSZAWIE KW PSP w WARSZAWIE i JEDNOSTKI RATOWNICZO-GAŚNICZEJ NR 8 KM PSP w WASZAWIE ul. Majdańskia 38/40, Warszawa

Jest to zasada zachowania energii w termodynamice - równoważność pracy i ciepła. Rozważmy proces adiabatyczny sprężania gazu od V 1 do V 2 :

WSPÓŁCZYNNIK PRZEJMOWANIA CIEPŁA PRZEZ KONWEKCJĘ

DOBÓR PRZEKROJU ŻYŁY POWROTNEJ W KABLACH ELEKTROENERGETYCZNYCH

Temperatura i ciepło E=E K +E P +U. Q=c m T=c m(t K -T P ) Q=c przem m. Fizyka 1 Wróbel Wojciech

Urządzenia i Układów Automatyki Instrukcja Wykonania Projektu

OBCIĄŻALNOŚĆ PRĄDOWA GÓRNEJ SIECI TRAKCYJNEJ CURRENT-CARRYING CAPACITY OF OVERHEAD CONTACT LINE

Ocena płynności wybranymi metodami szacowania osadu 1

Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów ATH ZAKŁAD TERMODYNAMIKI. Pomiar ciepła spalania paliw gazowych

EFEKTYWNOŚĆ INWESTYCJI MODERNIZACYJNYCH. dr inż. Robert Stachniewicz

Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich. Teoria kinetyczna INZYNIERIAMATERIALOWAPL. Kierunek Wyróżniony przez PKA

Termodynamika poziom podstawowy

Odnawialne Źródła Energii I stopień (I stopień/ II stopień) ogólnoakademicki (ogólnoakademicki/praktyczny) dr hab. inż. Jerzy Piotrowski, prof.

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

Metody badania wpływu zmian kursu walutowego na wskaźnik inflacji

u (1.2) T Pierwsza zasada termodynamiki w formie różniczkowej ma postać (1.3)

Kalorymetria paliw gazowych

DYNAMICZNE MODELE EKONOMETRYCZNE

PROJEKT nr 1 Projekt spawanego węzła kratownicy. Sporządził: Andrzej Wölk

Analiza rynku projekt

MAKROEKONOMIA 2. Wykład 3. Dynamiczny model DAD/DAS, część 2. Dagmara Mycielska Joanna Siwińska - Gorzelak

CHEMIA KWANTOWA Jacek Korchowiec Wydział Chemii UJ Zakład Chemii Teoretycznej Zespół Chemii Kwantowej Grupa Teorii Reaktywności Chemicznej

Efektywność energetyczna systemu ciepłowniczego z perspektywy optymalizacji procesu pompowania

Kombinowanie prognoz. - dlaczego należy kombinować prognozy? - obejmowanie prognoz. - podstawowe metody kombinowania prognoz

System zielonych inwestycji (GIS Green Investment Scheme)

PORÓWNANIE EKONOMICZNE ELEKTROWNI GAZOWO - PAROWYCH BEZ I Z WYCHWYTEM CO 2

Cechy osobowości kierowców skazanych na karę pozbawienia wolności za prowadzenie pojazdu mechanicznego w stanie nietrzeźwości

Krawędzie warstw z mieszanek mineralno-asfaltowych problem zagęszczania w technologii na gorąco

Matematyka ubezpieczeń majątkowych r. ma złożony rozkład Poissona. W tabeli poniżej podano rozkład prawdopodobieństwa ( )

Sprawność pompy ciepła w funkcji temperatury górnego źródła ciepła

Różnica bilansowa dla Operatorów Systemów Dystrybucyjnych na lata (którzy dokonali z dniem 1 lipca 2007 r. rozdzielenia działalności)

Wnikanie ciepła przy konwekcji swobodnej. 1. Wstęp

Ewa Dziawgo Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu. Analiza wrażliwości modelu wyceny opcji złożonych

nieciągłość parametrów przepływu przyjmuje postać płaszczyzny prostopadłej do kierunku przepływu

ZEROWA ZASADA TERMODYNAMIKI

Porównanie nacisków obudowy Glinik 14/35-POz na spąg obliczonych metodą analityczną i metodą Jacksona

4. MODELE ZALEŻNE OD ZDARZEŃ

Metody doświadczalne w hydraulice Ćwiczenia laboratoryjne. 1. Badanie przelewu o ostrej krawędzi

Ochrona przeciwpożarowa

ZASTOSOWANIE TEORII MASOWEJ OBSŁUGI DO MODELOWANIA SYSTEMÓW TRANSPORTOWYCH

Wstęp teoretyczny: Krzysztof Rębilas. Autorem ćwiczenia w Pracowni Fizycznej Zakładu Fizyki Akademii Rolniczej w Krakowie jest Barbara Wanik.

Wyznaczanie współczynnika przenikania ciepła dla przegrody płaskiej

Transkrypt:

Przejmowanie cieła z owierzchni grzejnika łaszczyznowego Mgr inż. Tomasz Cholewa Sreszczenie: Zakład Jakości Powierza Zewnęrznego i Wewnęrznego Wydział Inżynierii Środowiska Poliechnika Lubelska.cholewa@wis.ol.lublin.l W arykule rzedsawiono analizę wływu charakerysycznych aramery na całkowią ilość cieła, kóra jes rzejmowania z owierzchni grzejnika łaszczyznowego. Zwrócono uwagę na warości wsółczynników rzejmowania cieła z owierzchni grzejnika łaszczyznowego oraz na udział konwekcji i romieniowania w całkowiej ilości cieła wymienianego omiędzy grzejnikiem a jego ooczeniem. Słowa kluczowe: ogrzewania łaszczyznowe, wsółczynnik rzejmowania cieła, rojekowanie. Nomenklaura a długość łyy grzejnej, m, b szerokość łyy grzejnej, m, średnia emeraura owierza wewnęrznego oza warswą rzyścienną łynu, C, s emeraura owierzchni łyy grzejnej, C, średnia ważona emeraura owierzchni rzegród budowlanych ogrzewanych grzejnikiem łaszczyznowym (oza owierzchnią grzejnika łaszczyznowego, C, T emeraura bezwzględna,, T ad emeraura wynikowa,, T mr średnia emeraura romieniowania,, T o emeraura oeraywna,, q całkowia gęsość srumienia cieła, W/m 2, q gęsość srumienia cieła oddawana na drodze konwekcji, W/m 2, q R gęsość srumienia cieła oddawana na drodze romieniowania, W/m 2. Greek symbols α oal całkowiy wsółczynnik rzejmowania cieła, W/(m 2, α wsółczynnik rzejmowania cieła na drodze konwekcji, W/(m 2, α R wsółczynnik rzejmowania cieła na drodze romieniowania, W/(m 2, σ sała romieniowania ciała doskonale czarnego, W/(m 2 4, ε emisyjność owierzchni łyy grzejnej, λ wsółczynnik rzewodzenia cieła maeriału wykończeniowego odłogi, W/(m, ρ gęsość maeriału wykończeniowego odłogi, kg/m 3, c cieło właściwe maeriału wykończeniowego odłogi, J/(kg. Subscris i i- unkcja (i = 1, 2, łya grzejna. 1

1. Wsę W osanich czasach zauważono wzros zaineresowania inwesorów zasosowaniem ogrzewań łaszczyznowych (odłogowe, ścienne, suiowe w noworojekowanych i modernizowanych budynkach. Jes o związane między innymi z akem, że w omieszczeniach, w kórych wykorzysano sysem ogrzewania łaszczyznowego, jes bardziej równomierny rozkład emeraury owierza wewnęrznego oraz wyższy oziom komoru cielnego w orównaniu do omieszczeń, gdzie zasosowano sysem radycyjnego konwekcyjnego ogrzewania lub radycyjnego sysemu klimayzacji. Zasosowanie ogrzewań łaszczyznowych wiąże się również z oszczędnościami energii, kóre mogą wynosić nawe onad 30% rzy orównaniu z konwencjonalnymi sysemami grzewczymi, co zosało zauważone w racach eoreycznych i ekserymenalnych [1-3]. Mimo ak wielu zale, nadal częściej sosuje się sysemy ogrzewania radycyjnego, niż ogrzewania łaszczyznowe, co może być sowodowane: (i większym koszem inwesycyjnym ogrzewań łaszczyznowych (około 20% niż ogrzewania radycyjnego konwekcyjnego [4]; (ii mniejszą ilością inormacji charakeryzujących ogrzewania łaszczyznowe [5]. Biorąc owyższe od uwagę osanowiono rzedsawić analizę charakerysycznych aramerów, kóre wływają na całkowiy srumień cieła emiowany z owierzchni łyy grzejnej, wyrażony w osaci równania (1. q q q ( (1 R ( R s W rozdziale 2 reerau zosały rzedsawione warości wsółczynników rzejmowania cieła z owierzchni oszczególnych rodzajów grzejników łaszczyznowych. W rozdziale 3 racy analizowano warości emeraur, kóre wływają na wydajność cielną grzejników łaszczyznowych. W rozdziale 4 oracowania rzedsawiono odsumowanie. 2. Wsółczynnik rzejmowania cieła Podsawowym aramerem orzebnym rzy wymiarowaniu ogrzewań łaszczyznowych oraz rzy dynamicznych analizach symulacyjnych (n. CFD jes wsółczynnik rzejmowania cieła z łyy grzejnej. Może być o całkowiy wsółczynnik rzejmowania cieła z łyy grzejnej (α oal, kórego warość jes najbardziej ożądana odczas wymiarowania ogrzewania łaszczyznowego, gdyż w en sosób urasza się roces obliczeniowy. 2

Naomias dla bardziej szczegółowych analiz cielnych orzebne są warości wsółczynników rzejmowania z owierzchni łyy grzejnej na drodze konwekcji (α, jak również na drodze romieniowania (α R. Wsółczynnik rzejmowania cieła na drodze konwekcji (α oisuje ilość cieła wymienianego między owierzchnią grzejną a warswą rzyścienną owierza, z ego względu zależy od wielu zmiennych aramerów, w ym akże miedzy innymi od: (i rędkość owierza, (ii emeraura owierza, (iii urbulencje. Naomias wsółczynnik rzejmowania cieła na drodze romieniowania (α R wyraża ilość cieła wymienianego między owierzchnią grzejną a innymi owierzchniami różnych ciał znajdujących się w danym omieszczeniu. Zależy on głównie od sałych aramerów, akich jak: sała Seana- Bolzmanna, emisyjność, wsółczynnik koniguracji. Z ego eż względu w racy [6] swierdzono, że dla niskoemeraurowych ogrzewań łaszczyznowych oraz wysokoemeraurowych łaszczyznowych sysemów chłodniczych, można rzyjmować jego warość jako sałą. Należy amięać, że chociaż całkowiy wsółczynnik rzejmowania cieła z owierzchni łyy grzejnej oisuje wymianę cieła na drodze romieniowania i konwekcji między łaszczyzną grzejną a omieszczeniem, nie owinien być obliczany jako suma wsółczynników α oraz α R. Jes o związane z akem, że wsółczynniki e bazują na różnych zjawiskach izycznych, czyli mają różne emeraury reerencyjne, co zosało omówione w racy [7] oraz w rozdziale 3. W rzyadku, gdy emeraury rzegród i owierza są w rzybliżeniu jednakowe ( s = o równanie (1 można urościć do osaci: q q q ( (2 R ( R 2.1. Wsółczynniki rzejmowania cieła z owierzchni ogrzewania odłogowego Jednym z najczęściej sosowanych ogrzewań łaszczyznowych jes ogrzewanie odłogowe, między innymi z uwagi na najbardziej zbliżony do idealnego rozkład emeraury w rzekroju ionowym oraz dosęność maeriałów omocniczych do rojekowania. Maeriały do rojekowania ogrzewania odłogowego od srony cielnej najczęściej bazują na warości całkowiego wsółczynnika rzejmowania cieła z łaszczyzny grzejnika odłogowego, kóry zosał zaczernięy z normy EN-1264-5 [8] i jes warością sałą, równą α oal = 10,8 W/(m 2. Innym sosobem wyznaczenia α oal dla ogrzewania odłogowego, odanym w normie EN-1264-2 [14], jes wykorzysanie zależności (3, kóra uzależnia warość wsółczynnika α oal od różnicy emeraury owierzchni łyy grzejnej oraz emeraury owierza w omieszczeniu. 0,1 oal 8,92 ( (3 3

Jeszcze innym sosobem do rzybliżonego wyznaczenia warości α oal jes wykorzysanie zależności (4 [10]. oal 2,163 3 ( 0,0255 ( 0,055 4,05 (4 Naomias do obliczenia warości α wielu auorów wyrowadziło zależności zesawione w abeli 1. Są o najczęściej zależności kryerialne, określone drogą ekserymenalną z wykorzysaniem eorii odobieńswa zjawisk izycznych doyczących rzejmowania cieła. Podczas obliczeń, wykorzysując oniższe zależności można swierdzić, że orzymane są rozbieżne wyniki warości wsółczynnika α, co może owodować nieewność rzy ich zasosowaniu w rakyce inżynierskiej rzez rojekana czy eż w analizach naukowych. Tabela 1. Zesawienie zależności do obliczeń wsółczynnika α dla ogrzewania odłogowego Equaion or α calculaion Auhor 0,25 3,08 ( ilkis and Rier [15] 2,16 ( 0,31 0,08 H 2,175 ( H 0,308 0,076 halia [16] Awbi and Haon [17] 0,25 2,8 ( Nussel, Hencky [9] 0,27 1,84 ( Heilman [9] 0,33 1,65 ( ing [9] 0,25 2,15 ( Mc Adams, Griis i Dawis [9] 0,12 4,34 ( Wilkes i Peerson [9] 0,33 1,72 ( Micheiew [9] * gdzie H 4ab 2( a b Wsółczynnik rzejmowania cieła na drodze romieniowania z owierzchni ogrzewania odłogowego można określić z zależności (5 odanej rzez ilkis a [18]. r R (5 4

gdzie: r 4 ( 273 ( s 2 2 273 3 Inną zależnością używaną rzy obliczaniu wsółczynnika α R jes wzór odany rzez Olesen a i Michel a, oisany zależnością (6 [19,20]. R (6 gdzie: T T 4 T T 4 is is 2.2. Wsółczynniki rzejmowania cieła z owierzchni ogrzewania suiowego Całkowiy wsółczynnik rzejmowania cieła z łaszczyzny ogrzewania suiowego można rzyjmować rzy jego wymiarowaniu jako warość sałą, równą α oal = 6,5 W/(m 2 [8] lub obliczyć w rzybliżony sosób z zależności (7 [10]. oal 1,163 3 ( 0,0255 ( 0,055 4,05 (7 Jeszcze inne warości wsółczynnika α oal dla ogrzewania suiowego zosały orzymane jako wyniki omiarów w racy [7] (α oal = 5,8 W/(m 2 oraz w racy [11] (α oal = 6,0 W/(m 2 Podobnie, jak w rzyadku α oal, można zauważyć zróżnicowanie warości wsółczynników α oraz α R dla ogrzewania suiowego orzymywanych rzez różnych auorów, co zosało okazane na rysunku 1 oraz w abeli 2. 5

Nussel, Hencky Heilman ing Mc Adams Michejew α [W/m 2 ] 3.4 3.2 3 2.8 2.6 2.4 2.2 2 1.8 1.6 1.4 5 10 15 20 25 30 35 40 - [ o C] Rys. 1. Warości wsółczynnika α dla ogrzewania suiowego w zależności od różnicy emeraur - według różnych auorów badań: Nussel, Hencky- α = 1,30 ( - 0,25 ; Heilman- α = 0,92 ( - 0,27 ; ing- α = 0,87 ( - 0,33 ; Mc Adams, Griis i Dawis- α = 1,13 ( - 0,25 ; Michejew- α = 0,93 ( - 0,33 [9] Tabela 2. Warości wsółczynnika α oraz α R dla ogrzewania suiowego α [W/(m 2 ] α R [W/(m 2 ] Auorzy 0,50 - by Awbi and Haon [12] - 5,50 by Olesen [11] 0,30 5,60 by Causone e all.[7] 1,69 5,65 by Okamoo e al.[5] dla ogrzewania ułożonego w meander 1,69 6,05 by Okamoo e al.[5] dla ogrzewania ułożonego w ślimaka W racy [13] swierdzono, że onad 90% cieła jes wymieniane na drodze romieniowania z owierzchni grzejnika suiowego do owierzchni ograniczających omieszczenie i en udział rośnie wraz ze wzrosem emeraury suiu. Według auora reerau warości α odane w abeli 2 w dwóch osanich ich rzyadkach są znacznie zawyżone, onieważ rzy ogrzewaniu suiowym konwekcja rawie nie wysęuje. Wynika o sąd, że owierze o najwyższej emeraurze, a ym samym najmniejszej gęsości bezośrednio rzyklejone jes do owierzchni grzejnika. Wymiana cieła naomias w warswach (nieruchomych owierza zachodzi na drodze rzewodzenia. Ruch owierza, wymuszony innymi siłami, może zachodzi doiero 6

oniżej ewnej grubości odgrzanego od grzejnika gazu. Podobna uwaga doyczy, akże niekórych warości α rzedsawionych na rysunku 1. 2.3. Wsółczynniki rzejmowania cieła z owierzchni ogrzewania ściennego Analizując ogrzewanie ścienne od kąem ilości rowadzonych badań, można zauważyć, że jes znacznie mniej inormacji odnośnie charakerysycznych aramerów cielnych rzyjmowanych odczas eau rojekowania w orównaniu do ogrzewania suiowego oraz odłogowego. Z drugiej jednak srony obserwuje się wzros zaineresowania ym yem ogrzewania, szczególnie w syuacjach, gdy ogrzewanie odłogowe nie zaewnia okrycia rojekowego obciążenia cielnego oraz inwesor nie zamierza sosować radycyjnych grzejników konwekcyjnych. Podobnie, jak dla wcześniejszych yów ogrzewań łaszczyznowych, również i dla ogrzewania ściennego odano w normie [8] całkowiy wsółczynnik rzejmowania cieła z owierzchni łyy grzejnej α oal = 8 W/(m 2. Naomias analizując warości wsółczynnika α dla ogrzewania ściennego (rys. 2, można zauważyć rozbieżności wyników badań oszczególnych auorów, kórzy uzależniali jego warości od różnicy emeraury owierzchni grzejnika i owierza, szczególnie doyczy o badań Nussela i Hencky. 6 Nussel, Hencky Heilman ing Mc Adams Wilkes i Peerson Michejew α [W/m 2 ] 5.5 5 4.5 4 3.5 3 2.5 5 10 15 20 25 30 35 40 - [ o C] Rys. 2. Warości wsółczynnika α dla ogrzewania ściennego w zależności od różnicy emeraur - według różnych auorów badań: Nussel, Hencky- α = 2,2 ( - 0,25 ; Heilman- α = 1,44 ( - 0,27 ; ingα = 1,30 ( - 0,33 ; Mc Adams, Griis i Dawis- α = 1,53 ( - 0,25 ; Wilkus i Peerson- α = 2,61 ( - 0,12 ; Michejew- α = 1,33 ( - 0,33 [9] 7

W rzyadku ogrzewania ściennego (odobnie jak w rzyadku ogrzewania odłogowego można zauważyć zwiększenie warości wsółczynnika rzejmowania cieła na drodze konwekcji α w orównaniu do ogrzewania suiowego z uwagi na wzros sił ciężkości, kóre wywołują wzmożony ruch owierza na grzejniku i wewnąrz omieszczenia. Z kolei warości wsółczynnika rzejmowania cieła z owierzchni łyy ogrzewania ściennego na drodze romieniowania, w zależności od warości emeraury owierzchni łyy grzejnej, rzedsawiono w Tabela 3. Tabela 3. Warości wsółczynnika α R dla ogrzewania ściennego w zależności od emeraury łyy grzejnej rzy emeraurze ooczenia 15 C Temeraura 40 45 50 55 60 owierzchni łyy grzejnej, C α R [W/(m 2 ] 5,70 5,88 5,99 6,17 6,28 3. Temeraura owierzchni grzejnej i emeraura reerencyjna Innym aramerem, kóry jes uwzględniany rzy wymiarowaniu oraz obliczeniach cielnych ogrzewań łaszczyznowy, jes emeraura owierzchni łyy grzejnej. Biorąc od uwagę komor cielny osób rzebywających w omieszczeniu nie należy douszczać do nadmiernego rzegrzewania ych części ciała, kóre znajdują się najbliżej źródeł romieniowania i są rzez o narażone na działanie najsilniejszego ola romieniowania. Z ego względu emeraura owierzchni romieniujących nie owinna rzekroczyć określonej douszczalnej granicy. W rzyadku ogrzewania odłogowego, człowiek doyka sale owierzchni grzejnej, kóra ma wyższą emeraurę niż owierze i ozosałe rzegrody omieszczenia. Biorąc od uwagę, że soy są bardzo czułe na rzegrzanie, emeraura odłogi nie może być za wysoka, co ogranicza w znacznym soniu maksymalną wydajność cielną grzejnika odłogowego. Dla ogrzewania odłogowego maksymalne emeraury łyy grzejnej zesawiono w abeli 4. 8

Tabela 4. Maksymalna emeraura owierzchni odłogi [14] Maksymalna Temeraura emeraura w omieszczeniu, ºC owierzchni Ois odłogi, ºC 20 29 Srea rzebywania ludzi Łazienki, oraz inne omieszczenia 24 33 o odwyższonej emeraurze wewnęrznej 20 35 Srea brzegowa W rzyadku bosych só o komorcie cielnym decyduje nie ylko emeraura owierzchni odłogi, ale również maeriał, z kórego zosała wykonana jej warswa wykończeniowa. W ym miejscu właściwości izyczne maeriału wykończeniowego są charakeryzowane rzez wsółczynnik rzyswajania cieła b, kóry można obliczyć z zależności (8 [21]. b c (8 Naomias wrażenia ciele odczuwane rzez człowieka, w zależności od warości wsółczynnika b, rzedsawiono w ablicy 5. Tabela 5. Zesawienie odczuwalnych wrażeń cielnych w zależności od wsółczynnika rzyswajania cieła Warość wsółczynnika Odczuwalne wrażenie rzyswajania cieła b cielne b 350 odłoga dla soy jes cieła 350 < b 700 odłoga dla soy jes słabo cieła lub chłodna b > 1400 odłoga dla soy jes zimna Dla konkrenego rozwiązania konsrukcyjno-maeriałowego grzejnika odłogowego emeraurę łyy grzejnej można określić doświadczalnie lub wyliczyć za omocą jednej z meod: (i meody źródeł i uusów wg Faxena [23], (ii meody źródeł i uusów wg Szorina [22], (iii meody według normy EN1264-1 5, kóra zosała szczegółowo omówiona w racy [24]. Naomias ogrzewania ścienne mogą się charakeryzować wyższą emeraurą owierzchni grzejnej od owierzchni suiowych lub odłogowych, sąd emeraura owierzchni ogrzewania ściennego z rurami umieszczonymi wewnąrz rzegrody może być nawe z zakresu 50-55 C. 9

Należy jednak amięać, że owierzchnia ściennej łyy grzejnej nie ma jednoliej emeraury, szczególnie gdy rzewody wężownicy wodnej zosały ułożone bezośrednio na rzegrodzie i rzykrye ynkiem bez zasosowania innych elemenów (n. ły aluminiowych, kóre rzyczyniają się do urzymania jednoliej emeraury na całej owierzchni łyy grzejnej. Ciekawa syuacja ma miejsce w dolnych ariach ogrzewania ściennego, onieważ można zaobserwować niższą emeraurę owierzchni grzewczej w orównaniu do wyższych arii ogrzewania ściennego, mimo, że najwyższą emeraurę czynnik grzewczy ma właśnie w dolnej części wężownicy grzejnej. Jes o sowodowane dwoma rzyczynami: - owierze naływające na grzejnik, ocząkowo z najmniejszą rędkością, ma najniższą emeraurę, sąd duża różnica emeraury omiędzy owierzchnią grzejnika i owierzem inensyikuje rzekazywanie cieła, - mała rędkość owierza, ale równocześnie zaewniająca właściwą warość α wydłuża czas konaku rzeływającego owierza z nagrzaną do wyższej emeraury owierzchnią grzejnika. Jeszcze innym bardzo ważnym aramerem rzyjmowanym odczas wymiarowania ogrzewania łaszczyznowego jes emeraura reerencyjna, kórej rodzaj i warość są zależne od rodzaju wymiany cieła. Przy obliczeniach rzejmowania cieła z owierzchni ogrzewania łaszczyznowego na drodze romieniowania jako emeraurę reerencyjną sosuje się średnią emeraurę owierzchni s z wyłączeniem owierzchni grzewczych. Temeraura s może być obliczana, jako średnia ważona z emeraur owierzchni nie ogrzewanych lub na orzeby szczegółowej analizy z wykorzysaniem wsółczynnika koniguracji. Przy obliczeniach rzejmowania cieła z owierzchni ogrzewania łaszczyznowego na drodze konwekcji jako emeraurę reerencyjną sosuje się emeraurę owierza ( oza warswą rzyścienną łynu, gdyż wedy można założyć jej warość jako sałą. Naomias rzy obliczeniach całkowiej ilości cieła rzejmowanego z owierzchni łyy grzejnej auorzy racy [6] roonują wykorzysanie w obliczeniach emeraury oeracyjnej jako emeraury reerencyjnej. Można urościć roces obliczeń emeraury oeracyjnej, gdy rędkości rzeływu owierza w omieszczeniu jes mniejsza niż 0,2 m/s oraz różnica omiędzy średnią emeraurą romieniowania i emeraurą owierza jes mniejsza niż 4, do osaci oisanej za omocą równania (9. T Tmr T o Tad (9 2 10

4. Posumowanie Ogrzewania łaszczyznowe charakeryzują się wieloma zaleami w orównaniu do radycyjnych sysemów grzewczych. Ich zasosowanie ozwala zaewnić wyższy oziom komoru cielnego w orównaniu do innych sysemów grzewczych, rzy mniejszym nakładzie energii ierwonej. Jako sysemy zasilane czynnikiem niskoemeraurowym mogą z owodzeniem wykorzysywać geoermię łyką (omy cieła, co zwiększa eekywność energeyczną ych rozwiązań oraz jes zgodne z zasadą zrównoważonego rozwoju. Jednak oszczędności energii nie mogłyby być osiągnięe bez odowiedniej sraegii serowania, modelu obliczeniowego, jak również dokładnego rojekowania insalacji ogrzewania łaszczyznowego [25]. Biorąc o od uwagę oraz niejednoznaczność warości aramerów cielnych, szczególnie wsółczynników rzejmowania cieła z owierzchni łyy grzejnej na drodze romieniowania i konwekcji, kóre mogą być rzyjmowane na eaie badawczym i rojekowym, osanowiono konynuowane badania nad ogrzewaniem odłogowym. Lieraura [1] C. Seiu: Energy and eak ower oenial o radian cooling sysems in US commercial buildings. Energy and Buildings 30 (1999 127 138. [2] H.E. Feusel, C. Seiu: Hydronic radian cooling reliminary assessmen. Energy and Building 22 (1995 193 205. [3] A. Hasan, J. urniski,. Jokirana: A combined low emeraure waer heaing sysem consising o radiaors and loor heaing. Energy and Buildings 41 (2009 470 479. [4] J. Nowicki, A. Chmielowski: Ogrzewanie odłogowe- oradnik. Ośrodek Inormacji Technika insalacyjna w budownicwie Warszawa 1998. [5] S. Okamoo, H. iora, H. Yamaguchi, T. Oka: A simliied calculaion mehod or esimaing hea lux rom ceiling radian anels. Energy and Buildings 42 (2010 29 33. [6] B.W. Olesen, F. Bonneoi, E. Michel, M. De Carli: Hea exchange coeicien beween loor surace and sace by loor cooling heory or a quesion o deiniion. In: ASHRAE Transacions: Symosia, vol. DA-00-8-2, 2000, 684 694. [7] F. Causone, S. P. Corgnai, M. Filii, B. W. Olesen: Exerimenal evaluaion o hea ranser coeiciens beween radian ceiling and room. Energy and Buildings 41 (2009 622 628. [8] EN-1264-5: Waer based surace embedded heaing and cooling sysems Par 5: Heaing and cooling suraces embedded in loors, ceilings and walls Deerminaion o he hermal ouu, Ocober 2008. [9] Cichelka J.: Ogrzewanie rzez romieniowanie, ARADY, Warszawa 1965. [10] wiakowski J., Cholewa L.: Cenralne ogrzewanie- omoce rojekana, ARADY, Warszawa 1980. [11] B.W. Olesen: New Euroean sandards or design, dimensioning and esing embedded radian heaing and cooling sysems. In: Proceedings o CLIMA 2007 WellBeing Indoors, Helsinki, June 10 14, 2007. [12] H.B. Awbi, A. Haon: Naural convenion rom heaed room suraces. Energy and Buildings 30 (1999 233 244. [13] M. Rahimi, A. Sabernaeemi: Exerimenal sudy o radiaion and ree convecion in an enclosure wih a radian ceiling heaing sysem. Energy and Buildings 42 (2010 2077 2082. 11

[14] EN 1264-2: Waer based surace embedded heaing and cooling sysems Par 2: Floor heaing: Prove mehods or he deerminaion o he hermal ouu using calculaion and es mehods, Ocober 2008. [15] B. ilkis, L.T. Rier: An analyical model or he design o in-slab elecric heaing anels. ASHRAE Trans 1998; SF-98-9-5. [16] A.J.N. halia: Naural convecive hea ranser coeicien a review I. Isolaed verical and horizonal suraces. Energy Conversion and Managemen 42 (2001 491 504. [17] H.B. Awbi, A. Haon: Naural convecion rom heaed room suraces. Energy and Buildings 30 (1999 233 244. [18] B. ilkis, M. Elez, S. Sager: A simliied model or he design o radian in slab heaing anels. ASHRE Transacions, vol.101, ar 1, 1995. [19] B.W. Olesen, E. Michel: Hea exchange coeicien beween loor surace and sace by loor cooling- heory or quesion o deiniion. ASHRE Transacions, vol. 103, ar 1, 1997. [20] B.W. Olesen: Possibiliies and limiaion o radian loor cooling. ASHRE Transacions, vol. 106, ar 1, 2000. [21] R. Rabjasz, M. Srzeszewski: Douszczalna emeraura owierzchni odłogi, COW 2/2002. [22] S.N. Szorin: Tiełoieredacia, Moskwa 1964. [23] O. Niemyjski: Modelowanie rocesów cielno-hydraulicznych w sieciach ciełowniczych, rozrawa dokorska, Poliechnika Warszawska, Warszawa 2000. [24] A. owalczyk, M. Rosiński: Comaraive analysis o he euroean meod or dimensioning o massive loor radiaors wih emirically veriied reerence numerical mehod, Archives o Civil Engineering, 2/2007,. 357-386. [25] A. Laouadi: Develomen o a radian heaing and cooling model or building energy simulaion soware. Building and Environmen 39 (2004 421 431. 12