XIV KONFERENCJA CIEPŁOWNIKÓW

Podobne dokumenty
Straty ciepła pojedynczego przewodu wodnego w stropie, na podstawie modelu numerycznego

XIII KONFERENCJA CIEPŁOWNIKÓW

Zastosowanie termografii do weryfikacji numerycznego modelu wymiany ciepła w przegrodach budowlanych z umieszczonymi przewodami centralnego ogrzewania

ANALIZA WYMIANY CIEPŁA OŻEBROWANEJ PŁYTY GRZEWCZEJ Z OTOCZENIEM

STRATY CIEPŁA OD PARY PRZEWODÓW C.O. PROWADZONYCH W POSADZCE

ZASTOSOWANIE OKRĄGŁEGO OŻEBROWANIA RUR GRZEWCZYCH W OGRZEWANIU PODŁOGOWYM

Zadania przykładowe z przedmiotu WYMIANA CIEPŁA na II roku studiów IŚ PW

Analiza wymiany ciepła w przekroju rury solarnej Heat Pipe w warunkach ustalonych

Wymiarowanie ogrzewania podłogowego wg EN 1264

Straty przenikania ciepła w wodnych rurociągach ciepłowniczych część I

2. PRZYKŁAD OBLICZANIA WSPÓŁCZYNNIKA PRZENIKANIA CIEPłA U

OBNIŻENIE ZAPOTRZEBOWANIA NA CIEPŁO DO WENTYLACJI W WYNIKU ZASTOSOWANIA OGRZEWAŃ NISKOTEMPERATUROWYCH

Materiały edukacyjne dla doradców Na podstawie projektu gotowego z kolekcji Muratora M03a Moje Miejsce. i audytorów energetycznych

R = 0,2 / 0,04 = 5 [m 2 K/W]

CHARAKTERYSTYKA CIEPLNA BUDYNKU. NAZWA OBIEKTU: Gminny Ośrodek Kultury ADRES: Nawojowa 333, KOD, MIEJSCOWOŚĆ: , Nawojowa

OKREŚLANIE ZAPOTRZEBOWANIA NA CIEPŁO DO WENTYLACJI W PRZYPADKU STOSOWANIA ODZYSKU CIEPŁA Z POWIETRZA WYWIEWANEGO, BEZ NAGRZEWNIC POWIETRZA

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2017/2018

Armacell: Przepisy prawne dotyczące izolacji technicznych w budynkach

Zad 1. Obliczyć ilość ciepła potrzebnego do nagrzania stalowego pręta o promieniu r = 3cm długości l = 6m. C do temperatury t k

Dokumenty referencyjne:

Podstawy projektowania cieplnego budynków

Przykładowe kolokwium nr 1 dla kursu. Przenoszenie ciepła ćwiczenia

Wyznaczanie współczynnika przenikania ciepła dla przegrody płaskiej

3. PRZYKŁAD OBLICZANIA WSPÓŁCZYNNIKA PRZENIKANIA CIEPłA U

INSTRUKCJA LABORATORYJNA NR 3-WPC WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PRZEWODZENIA CIEPŁA MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH

Przenikanie ciepła obliczanie współczynników przenikania ciepła skrót wiadomości

3. PRZYKŁAD OBLICZANIA WSPÓŁCZYNNIKA PRZENIKANIA CIEPłA U

3. PRZYKŁAD OBLICZANIA WSPÓŁCZYNNIKA PRZENIKANIA CIEPŁA U

HYBRYDOWE GRZEJNIKI PODTYNKOWE ZDROWE / NOWOCZESNE / ENERGOOSZCZĘDNE

Porównanie elementów mocujących. Konsole ze stali nierdzewnej AGS vs konsole aluminiowe


PROJEKT BUDOWLANO - WYKONAWCZY

KSZTAŁTOWANIE MIKROKLIMATU W STREFIE PRZEBYWANIA LUDZI W OBIEKTACH SAKRALNYCH

Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Prezentacja IV Potwierdzenie spełnienia wymagań Programu przez projekt budowlany

PORÓWNANIE METODYKI OKREŚLANIA ZAPOTRZEBOWANIA NA MOC CIEPLNĄ DO OGRZEWANIA BUDYNKÓW WG NORM PN-B-03406:1994 I PN-EN 12831:2006

Kartki (kartek) 1 (6) Określenie współczynnika przenikania ciepła słomy

OBLICZENIA STRAT CIEPŁA BUDYNKU

BUDYNKI WYMIANA CIEPŁA

Dziennik Ustaw 31 Poz WYMAGANIA IZOLACYJNOŚCI CIEPLNEJ I INNE WYMAGANIA ZWIĄZANE Z OSZCZĘDNOŚCIĄ ENERGII

OBLICZENIA CIEPLNO-WILGOTNOŚCIOWE DOCIEPLENIE PRZEGRÓD ZEWNĘTRZNYCH BUDYNKU OŚRODKA REHABILITACJI I OPIEKI PSYCHIATRYCZEJ W RACŁAWICACH ŚLĄSKICH

OBLICZENIA STRAT CIEPŁA BUDYNKU

THEORETICAL AND EXPERIMENTAL RESEARCH OF THERMAL SPECIFICITY OF FLOOR RADIATOR IN THERMAL DYNAMICS.

kier. lab. Adam Mścichowski

BADANIE WYMIENNIKA CIEPŁA TYPU RURA W RURZE

WSPÓŁCZYNNIK PRZEJMOWANIA CIEPŁA PRZEZ KONWEKCJĘ

KNAUF Therm EXPERT FLOOR HEATING 200 λ 33 PŁYTA DO WODNEGO OGRZEWANIA PODŁOGOWEGO (TYP EPS 200)

LABORATORIUM Z PROEKOLOGICZNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII ODNAWIALNEJ

PROJEKT DOCIEPLENIA BUDYNKU BIUROWEGO Głubczyce, ul. Sobieskiego 14/9

Optymalizacja izolacji cieplnej podłogi na gruncie pod dużą halą przemysłową

PROPOZYCJA METODY OKREŚLANIA IZOLACYJNOŚCI CIEPLNEJ OKNA PODWÓJNEGO. 1. Wprowadzenie

Obliczenia kontrolne izolacyjności cieplnej ścian.

INSTRUKCJA OBLICZANIA WSPÓŁCZYNNIKA PRZENIKANIA CIEPŁA Z UWZGLĘDNIENIEM POPRAWEK OD PUNKTOWYCH MOSTKÓW TERMICZNYCH.

Nawiew powietrza do hal basenowych przez nawiewne szyny szczelinowe

Materiały edukacyjne dla doradców Na podstawie projektu gotowego z kolekcji Muratora M03a Moje Miejsce. i audytorów energetycznych

OPIS TECHNICZNY. 1. Podstawa opracowania. 2. Zakres opracowania. Zlecenie Inwestora, Obowiązujące normy i przepisy, Uzgodnienia, Wizja lokalna.

UWARUNKOWANIA TECHNICZNO-EKSPLOATACYJNE STOSOWANIA IZOLACJI CIEPLNEJ SIECI PRZEWODÓW INSTALACJI CENTRALNEGO OGRZEWANIA

POLE TEMPERATURY SIECI CIEPLNYCH

Modelowanie zjawisk przepływowocieplnych. i wewnętrznie ożebrowanych. Karol Majewski Sławomir Grądziel

Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Prezentacja IV Potwierdzenie spełnienia wymagań Programu przez projekt budowlany

CENTRALNE OGRZEWANIE

Ogrzewnictwo / Bożena Babiarz, Władysław Szymański. wyd. 2 zaktualizowane. Rzeszów, cop Spis treści. Wykaz ważniejszych oznaczeń i skrótów 9

Inżynieria Środowiska II stopień (I stopień / II stopień) ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

ROZPRAWA DOKTORSKA. Model obliczeniowy ogrzewań mikroprzewodowych

1. Dane ogólne o budynku

Obliczenie rocznych oszczędności kosztów energii uzyskanych w wyniku dociepleniu istniejącego dachu płaskiego płytą TR26FM

Z czego zbudowany jest grzejnik na podłodze? Warstwy instalacji ogrzewania podłogowego opisują eksperci z firmy Viessmann

MODELOWANIE ROZKŁADU TEMPERATUR W PRZEGRODACH ZEWNĘTRZNYCH WYKONANYCH Z UŻYCIEM LEKKICH KONSTRUKCJI SZKIELETOWYCH

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Dane pliku Nazwa pliku: : Ustronie-etapI.ISB. Data utworzenia: : Data ostatniej modyfikacji: : Liczba pomieszczeń: : 70

Katalog grzejników. Firma HYDRO MARP Mariusz Krużyński, Gdańsk, ul. Nad Stawem 2C/6. tel ; biuro

TERMOMODERNIZACJI. Pracownia Projektowo Wykonawcza Niestachów Daleszyce tel/fax. (041)

Politechnika Poznańska

ANALIZA TERMODYNAMICZNA RUROWYCH GRUNTOWYCH WYMIENNIKÓW CIEPŁA DO PODGRZEWANIA POWIETRZA WENTYLACYJNEGO

Zmiany izolacyjności cieplnej przegród budowlanych na tle modyfikacji obowiązujących norm i przepisów

Załącznik nr 7 do Warunków technicznych podłączenia nowych obiektów do sieci ciepłowniczych Szczecińskiej Energetyki Cieplnej Sp. z o.o.

Raport cząstkowy z badania nr 2017/16/LK Badanie konstrukcji szkieletowej

Płyty do ogrzewania podłogowego

POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA KATEDRA MECHANIKI I PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN

SPRAWOZDANIE Z BADANIA

WYKORZYSTANIE METODY ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH W MODELOWANIU WYMIANY CIEPŁA W PRZEGRODZIE BUDOWLANEJ WYKONANEJ Z PUSTAKÓW STYROPIANOWYCH

Rozkład temperatury na powierzchni grzejnika podłogowego przy wykorzystaniu MEB

POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA. Poszukiwanie optymalnej średnicy rurociągu oraz grubości izolacji

Materiały edukacyjne dla doradców Na podstawie projektu gotowego z kolekcji Muratora M03a Moje Miejsce. i audytorów energetycznych

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

1. Wprowadzenie: dt q = - λ dx. q = lim F

Instrukcja stanowiskowa

PRZEPŁYW CIEPŁA PRZEZ PRZEGRODY BUDOWLANE

PROJEKT TERMOMODERNIZACJI BUDYNKU ZAKRES I OCZEKIWANE REZULTATY PLANOWANYCH DZIAŁAŃ, ANALIZA UWARUNKOWAŃ I OGRANICZEŃ

Dwutaryfowe, akumulacyjne chłodzenie sufitowe - modelowanie wydajności w programie Akufilbet

Sposób na ocieplenie od wewnątrz

JANOWSCY. Współczynnik przenikania ciepła przegród budowlanych. ZESPÓŁ REDAKCYJNY: Dorota Szafran Jakub Janowski Wincenty Janowski

KNAUF Therm EXPERT FLOOR HEATING 100 λ 35 PŁYTA DO WODNEGO OGRZEWANIA PODŁOGOWEGO (TYP EPS 100)

Wyniki - Ogólne. Pow.ogrz. [m2]: 148 Kubatura ogrz.[m3]...: 382

Strona Projekt: PROJEKT OCIEPLENIA ŚCIAN PÓŁNOCNYCH - PIOTRKOWSKA 142 Element: ŚCIANY ZEWNĘTRZNE Autor :

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Zastosowanie systemu LUNOS w systemie wentylacji mieszkaniowej

gazów lub cieczy, wywołanym bądź różnicą gęstości (różnicą temperatur), bądź przez wymuszenie czynnikami zewnętrznymi.

Transkrypt:

XIV KONFERENCJA CIEPŁOWNIKÓW POLITECHNIKA RZESZOWSKA PZITS - Oddział Rzeszów MPEC - Rzeszów Michał STRZESZEWSKI* POLITECHNIKA WARSZAWSKA ANALIZA WYMIANY CIEPŁA W PRZYPADKU ZASTOSOWANIA WARSTWY ALUMINIUM NAD PRZEWODAMI C.O. 1. Wprowadzenie Niniejszy referat jest odpowiedzią na dyskusję, jaka rozwinęła się po zaprezentowaniu referatu Zasięg cieplny pojedynczego liniowego źródła ciepła w stropie na podstawie modelu numerycznego na XIII Konferencji Ciepłowników Solina 2001 [6]. Pan dr inż. Władysław Szymański postulował uwzględnienie w analizie pary przewodów (zasilający i powrotny) zamiast przewodów pojedynczych. W tej sytuacji program komputerowy został rozbudowany o taką możliwość i prezentowana analiza została przeprowadzona dla pary przewodów. Pan mgr inż. Stefan Opaliński zapytał o wpływ na warunki wymiany ciepła warstwy o wysokiej przewodności cieplnej (np. siatki stalowej), umieszczonej nad przewodami. W celu odpowiedzi na powyższe pytanie, przeprowadzono analizę wymiany ciepła w przypadku zastosowania folii aluminiowej. Wybór materiału wynikał z faktu, że współczynnik przewodzenia ciepła λ aluminium jest szczególnie wysoki i wynosi 206 W/mK. Analizę przeprowadzono przy użyciu autorskiego programu Floor 2D [10]. 227

2. Schemat wyjściowy XIV KONFERENCJA CIEPŁOWNIKÓW Jako punkt wyjścia do studium przyjęto schemat, przedstawiony na rys. 1 i w tabeli 1. Rozstaw osi przewodów wynosił 15 mm, a prędkość czynnika 0,5 m/s. Obliczenie przeprowadzono dla trzech wariantów: bez aluminium oraz z warstwą aluminium o grubości 0,5 i 1,0 mm. t i =+20 C aluminium d z /d w =12,0/8,4mm t z =70 C t p =50 C t i =+20 C Rys. 1. Podstawowy schemat konstrukcji stropu przyjęty do obliczeń. Tabela 1. Konstrukcja stropu przyjęta do obliczeń. Lp. Warstwa Współczynnik przewodzenia ciepła, W/mK Grubość, mm Wariant 1 Wariant 2 Wariant 3 1. Terakota wraz zaprawą 1,05 10 2. Beton 1,00 45,0 44,5 44,0 3. Warstwa aluminium 206 0,0 0,5 1,0 4. Beton 1,00 12 5. Strop żebrowy kanałowy (współczynnik równoważny) 1,222 220 6. Tynk cementowo-wapienny 0,82 10 3. Wyniki analizy W ramach niniejszej analizy wyznaczono pole temperatury w przekroju stropu o szerokości 1 m w oparciu o ustalony model wymiany ciepła w stropie, w którym 228

PERSPEKTYWY ROZWOJU CIEPŁOWNICTWA poprowadzono przewody c.o. [8]. Następnie obliczono strumienie ciepła przekazywane do pomieszczenia nad i pod stropem oraz obszar przekroczenia temperatury dopuszczalnej 29 i 31 C. Rozkład temperatury na powierzchni podłogi przedstawiono na rys. 2. Temperatura, C 38 36 34 32 30 1,0 mm aluminium 0,5 mm aluminium temp. dopuszczlna 31 C 0 mm aluminium 28 26 temp. dopuszczlna 29 C 24 22 20 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 Współrzędna pozioma, m Rys. 2. Rozkłady temperatury na powierzchni podłogi w zależności od grubości warstwy aluminium. Opracowanie własne. Jak wynika z przytoczonych wyników analizy, zastosowanie cienkiej warstwy aluminium nad przewodami c.o., prowadzonymi w konstrukcji stropu, powoduje pewne spłaszczenie rozkładu temperatury na powierzchni podłogi przy jednoczesnym podwyższeniu temperatury maksymalnej i poszerzeniu obszaru przekroczenia wartości dopuszczalnych [5]. A więc warstwa dobrze przewodząca ciepło (np. folia lub siatka metalowa) może być stosowana do zwiększenia strumienia ciepła, jeśli projektant świadomie przewidzi specyficzny grzejnik podłogowy (połączony szeregowo z grzejnikiem lub grzejnikami konwekcyjnymi). Natomiast taka warstwa nie może być stosowana 229

XIV KONFERENCJA CIEPŁOWNIKÓW do zapobieganiu przekroczenia dopuszczalnej temperatury powierzchni podłogi. W tym celu należy stosować materiały o niskim współczynniku przewodzenia ciepła λ. Szczegółowe wyniki analizy dla trzech wariantów przedstawiono w tabeli 2. Tabela 2. Wyniki analizy. Opracowanie własne. Grubość warstwy aluminium, mm Lin. gęstość strumienia ciapła przekazywa nego do góry, W/mb Lin. gęstość strumienia ciapła przekazywa nego do dołu, W/mb Sumaryczna liniowa gęstość strumienia ciapła, W/mb Maks. temperatura na powierzchni podłogi, C Obszar przekroczenia t=29 C, cm Obszar przekroczenia t=31 C, cm 0 47,57 21,49 69,06 34,7 17 13 0,5 70,68 30,53 101,21 36,7 25 19 1,0 83,72 35,6 119,32 37,0 31 23 Szerokość obszaru przekroczenia temperatury dopuszczalnej, cm 35 30 25 20 15 10 5 temperatura dopuszczalna 29 C temperatura dopuszczalna 31 C 0 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Grubość warstwy aluminium, mm Rys. 3. Szerokość obszaru przekroczenia temperatury dopuszczalnej w funkcji grubości warstwy aluminium. Opracowanie własne. 230

PERSPEKTYWY ROZWOJU CIEPŁOWNICTWA Liniowa gęstość strumienia ciepła, W/mb 140 120 100 80 60 40 sumaryczny strumień ciepła strumień ciepła przekazywany do góry strumień ciepła przekazywany do dołu 20 0 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Grubość warstwy aluminium, mm Rys. 4. Gęstość strumieni ciepła w funkcji grubości warstwy aluminium. Opracowanie własne. Pomimo, że warstwa aluminium ułożona jest nad przewodami c.o., zwiększa ona strumień ciepła przekazywany nie tylko do góry, ale i do dołu. Wynika to z faktu, że warstwa aluminium dobrze przewodzi ciepło w płaszczyźnie poziomej, działając jak żebro. Dla porównania poniżej zamieszczono pole temperatury w przekroju stropu dla przypadku bez aluminium (rys. 5) oraz z warstwą aluminium o grubości 1 mm (rys. 6). W tym drugim przypadku pole temperatury jest wyraźnie rozciągnięte w poziomie, przez co szerszy pas podłogi pracuje jak grzejnik podłogowy, a całkowity opór cieplny stropu jest mniejszy. 23 C 32 C 29 C 23 C 26 C Rys. 5. Pole temperatury w przekroju stropu bez warstwy aluminium. Fragment stropu o szerokości 1m. Opracowanie własne. 231

XIV KONFERENCJA CIEPŁOWNIKÓW 23 C 23 C 32 C 29 C 26 C Rys. 6. Pole temperatury w przekroju stropu z warstwą aluminium o grubości 1 mm. Fragment stropu o szerokości 1m. Opracowanie własne. 4. Podsumowanie 1. Zastosowanie cienkiej warstwy aluminium nad przewodami c.o. w konstrukcji stropu powoduje: podwyższenie temperatury maksymalnej na powierzchni podłogi, zwiększenie strumieni ciepła przekazywanych do pomieszczeń nad i pod stropem, poszerzenie obszaru przekroczenia temperatury dopuszczalnej powierzchni podłogi. 2. Warstwa o wysokiej przewodności cieplnej nie zapobiega przekroczeniu dopuszczalnej temperatury powierzchni podłogi. Literatura 1. Górka A.: Efektywność działania ogrzewania podłogowego w warunkach dynamicznych analiza numeryczna, materiały X International Conference Air Conditioning, Air Protection & District Heating, Wrocław Szklarska Poręba, 27-30 czerwca 2002. Str. 201 206. 2. Kowalczyk A., Strzeszewski M.: Porównanie metod obliczania gęstości strumienia cieplnego grzejników podłogowych, COW nr 3/1999 (str. 9 13) i 4/1999 (str. 12 15). 232

PERSPEKTYWY ROZWOJU CIEPŁOWNICTWA 3. Kowalczyk A., Strzeszewski M.: Przegląd i ocena wybranych metod analitycznego określania wydajności cieplnej grzejników podłogowych, Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria środowiska z. 31, Warszawa, 1999. Str. 67 88. 4. Minkowycz W.J., Sparrow E.M., Schneider G.E., Pletcher P.H.: Handbook of Numerical Heat Transfer, John Wiley & Sons, Inc., 1988. 5. Rabjasz R., Strzeszewski M.: Dopuszczalna temperatura powierzchni podłogi, COW nr 2/2002. Str. 10 12. 6. Strzeszewski M.: Zasięg cieplny pojedynczego liniowego źródła ciepła w stropie na podstawie modelu numerycznego, wydawnictwo PZITS nr 793/2001, materiały konferencyjne XIII Konferencji Ciepłowników Efektywność dystrybucji i wykorzystania ciepła Solina 27-29 września 2001. Str. 331 339. (http://www.is.pw.edu.pl/~michal.strzeszewski/articles/solina2001_zasieg.pdf) 7. Strzeszewski M., Rabjasz R.: Ogrzewanie mikroprzewodowe. Podstawowe informacje, Rynek Instalacyjny, 3/2002. Str. 40 44. 8. Strzeszewski M.: Model obliczeniowy ogrzewań mikroprzewodowych, Rozprawa Doktorska, IOiW PW, Warszawa 2002. 9. Strzeszewski M.: Straty ciepła pojedynczego przewodu wodnego w stropie, na podstawie modelu numerycznego, materiały X International Conference Air Conditioning, Air Protection & District Heating, Wrocław Szklarska Poręba, 27-30 czerwca 2002. Str. 579 584. (http://www.is.pw.edu.pl/~michal.strzeszewski/articles/szklarska2002_straty.pdf) 10. Strzeszewski M.: Floor 2D, program komputerowy, 1997 2002. 11. Szargut J. i in.: Modelowanie numeryczne pól temperatury, WNT, Warszawa, 1992. 12. Szymański W.: Parametry ogrzewania podłogowego, materiały VIII Konferencji Ciepłowników Polski Południowo-Wschodniej Nowoczesne systemy ogrzewania, Solina 1996. 233

XIV KONFERENCJA CIEPŁOWNIKÓW 13. Wasilewski W.: Model obliczeniowy i metodyka określania mocy cieplnej grzejników płaszczyznowych, Instytut Ogrzewnictwa i Wentylacji PW, Warszawa 1974. 14. Żukowski M.: Metoda obliczania mocy cieplnej grzejnika podłogowego, materiały X International Conference Air Conditioning, Air Protection & District Heating, Wrocław Szklarska Poręba, 27-30 czerwca 2002. Str. 675 680. 15. Żukowski M.: Straty mocy cieplnej przez strop z grzejnikiem podłogowym, materiały X International Conference Air Conditioning, Air Protection & District Heating, Wrocław Szklarska Poręba, 27-30 czerwca 2002. Str. 681 686. *dr inż. Michał Strzeszewski Politechnika Warszawska Instytut Ogrzewnictwa i Wentylacji ul. Nowowiejska 20 00-653 Warszawa e-mail: Michal.Strzeszewski@is.pw.edu.pl http://www.is.pw.edu.pl/~michal.strzeszewski 234