3.10. Zasady bilansowania pomieszczeń (rozszerzone).doc

3.10. Zasady bilansowania cieplnego

Bilanse cieplne pomieszczeń przeprowadzamy, aby:

·         zapewnić komfort cieplny użytkownikom pomieszczenia

·         ograniczyć straty energii – przeprowadzenie termomodernizacji

·         dostosować układ ogrzewania (moc, rodzaj paliwa)

Podczas sporządzania bilansu cieplnego należy określić wszystkie zyski i straty ciepła w bilansowanym pomieszczeniu.

Zyski ciepła:

·         solarne (promieniowanie słoneczne przez okna)

·         wewnętrzne ( urządzenia elektryczne, oświetlenie, ludzie)

·         ogrzewanie

·         rekuperacja

Straty ciepła:

·         przez przenikanie (ściany, strop, podłogę, okna)

·         przez wentylację ( w tym nieszczelności okien i drzwi)

·         też na ogrzanie CWU

Obliczanie projektowego obciążenia cieplnego (wg PN-EN ISO 12831) Założenia do obliczeń:

·         równomierny rozkład temperatury powietrza,

·         takie same wartości temperatury powietrza i operacyjnej,

·         ustalone warunki wymiany ciepła,

·         niezmienne właściwości elementów konstrukcyjnych budynków w funkcji temperatury.

Procedura obliczeniowa:

·         określenie projektowej i średniorocznej temperatury zewnętrznej,

·         określenie temperatury wewnętrznej dla każdego pomieszczenia,

·         charakterystyka wymiarowo-cieplna elementów konstrukcyjnych budynku,

·         obliczenie współczynnika projektowej straty ciepła przez przenikanie i współczynnika wentylacyjnej straty ciepła,

·         obliczenie projektowej straty ciepła przez przenikanie i wentylacyjnej straty ciepła,

·         obliczenie całkowitej straty ciepła,

·         obliczenie nadwyżki mocy cieplnej niezbędnej do skompensowania przerw w ogrzewaniu,

·         obliczenie całkowitego projektowego obciążenia cieplnego

Straty muszą być pokryte przez zyski!

W budynku mieszkalnym, budynku użyteczności publicznej oraz budynku przemysłowym opór cieplny nieprzeźroczystych przegród zewnętrznych powinien umożliwić utrzymanie na jej wewnętrznych powierzchniach temperatury wyższej co najmniej o 1 K od temperatury punktu rosy powietrza w pomieszczeniu, przy obliczeniowych wartościach temperatury powietrza wewnętrznego i zewnętrznego oraz wilgotności względnej powietrza w pomieszczeniu.

Obliczeniowe temperatury przyjmuje się: zewnętrzne dla danej strefy klimatycznej ( w Polsce jest 5 stref- Wrocław w II strefie, -18C najniższa, 7,9 średnioroczna); wewnętrzne z Prawa Budowlanego i rozporządzenia Ministra w sprawie warunków technicznych budynków.

Straty przez przegrody

Należy uwzględnić obecność motków cieplnych. Mostek termiczny – element przegrody budowlanej o znacznie wyższym niż sąsiadujące z nim elementy współczynniki przenikania ciepła.

Rodzaje mostków termicznych:

·         przebicie warstwy izolacji cieplnej kotwami metalowymi

·         lokalne zmniejszenie grubości izolacji

·         wprowadzenie w przegrodę materiału o wyższej wytrzymałości i wyższej  przewodności cieplnej

·         połączenie ściany pełnej z oknem o niższej izolacyjności cieplnej

Współczynnik przenikania ciepła:

Całkowity opór cieplny ( wnikanie +przenikanie):

Strata wentylacyjna:

Oblicza się znając strumień wymienianego powietrza oraz jego gęstość i ciepło właściwe.

Zyski ciepła:

Wewnętrzne liczy się znając współczynnik zysków na m2 powierzchni i rodzaj budynku.

Solarne:

Ci – udział pola powierzchni szklonej w polu powierzchni okna, -

Ai – pole powierzchni okna w świetle otworu, m2

Ii – wartość energii promieniowania słonecznego w rozpatrywanym miesiącu na powierzchnię pionową dla najbliższego punktu pomiarów promieniowania słonecznego, kWh/m2m-c

g – współczynnik przepuszczalności energii promieniowania słonecznego przez oszklenie, -

ka – współczynnik korekcyjny ze względu na pochylenie przegród przezroczystych do poziomu, -

Z – współczynnik zacienienia budynku

Zapotrzebowanie na energię końcową

Qi,nd – zapotrzebowanie na energię użytkową, odpowiednio do ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej, kWh/rok

hi,tot – średnia sezonowa sprawność całkowita systemu grzewczego

Racjonalizacja użytkowania ciepła

·         nie przegrzewanie pomieszczeń (utrzymywanie optymalnej niezmiennej temperatury niezbędnej dla zapewnienia komfortu cieplnego),

·         umiejętne wietrzenie pomieszczeń (kilkadziesiąt minut przed wietrzeniem zakręcić zawory grzejnikowe, odkręcamy je kilkadziesiąt minut po wietrzeniu),

·         stosowanie odzysku ciepła powietrza wentylacyjnego,

·         stosowanie gruntowych wymienników ciepła do wstępnego ogrzania powietrza w zimie i ochłodzenia w lecie,

·         zapewnienie optymalnej ilości powietrza wentylacyjnego (zbyt duży strumień powietrza powoduje powstawanie niepotrzebnych kosztów związanych z jego ogrzaniem),

·         akumulacja nadwyżek ciepła w budynku (ściany i inne elementy konstrukcyjne o dużej pojemności cieplnej),

·         wykorzystywanie zysków ciepła, głównie słonecznych do pasywnego ogrzewania pomieszczeń.