8.1 Systémy vytápění a chlazení a mikroklima budov

Transkript

1 100+1 příklad z chniky posřdí 8.1 Sysémy vyápění a chlazní a mikoklima budov Úloha Uč ozdíl opaivní ploy v dvou zadaných mísch (křslo) mísnosi s daným ozložním povchových plo. ploa vzduchu 21, ploa npůsviných nvyápěných konsukcí 20, ozměy a další ploy podl obázku. Výška mísnosi 3 m. p 15 L A-1,5 p 20 p 32 B 3+0,1n A,5+0,1n Ob. 35 Půdoys zadané mísnosi, povchové ploy a vaiany posuzovaného mísa Sřdní adiační ploa: n F F 1 + F + F +... F n n Gafy v příloz P6 zobazují sgmn plochy učiým způsobm oinovaným vůči člověku, přičmž člověk sojí v učié vzdálnosi přd ohm éo plochy. Poo j řba člní plochu (okno) ozděli dl P6 na sgmny. ploy a součinilé osálání Okno: K Vyápěná sěna: K Osaní povchy: K součinil osálání po okno nbo sěnu sdí-li osoba blízko: F 0,28 Součinil osálání po okno nbo sěnu sdí-li osoba na duhé saně: F 0,07 Součinil osálání po osaní povchy mísnosi: F 0,65 Sřdní adiační ploa po míso u okna: 0, ,9 + 0, ,65.3 3K Opaivní ploa po klidný vzduch o A a + ( 1 A) 0, ,5.19,9 20, 5 76

2 100+1 příklad z chniky posřdí Sřdní adiační ploa po míso u vyápěné sěny: 0, , + 0, ,65.3 6K Opaivní ploa po klidný vzduch ( 1 A) 0, ,5.23, 22, o A a + 2 B 2,m A D 2m 0,6m 2m 0,75m m 5m Ob. 36 Schmaické znázonění vzájmné polohy osoby a sěn vyápěná sěna: plocha A: a/c 2/,25 0,5 z gafu P6 vpavo F 0,012 b/c 2,/,25 0,6 plocha : a/c 2/,25 0,5 z gafu P6 vlvo F 0,025 b/c 0,6/0,1 0,8 poloha osoby vůči sěně j symická, F s 2.(0,012+0,025) 0,07 okno: plocha A: a/c 2/0,75 2,7 z gafu P6 vpavo F 0,08 b/c 2,/0,75 3,2 plocha : a/c 2/0,75 2,7 z gafu P6 vlvo F 0,06 b/c 0,6/0,75 0,8 poloha osoby vůči oknu j symická, F o 2.(0,06+0,08) 0,28 osaní izomní povchy F 1 - F s - F o 1 0,07 0,28 0,65 Výsldk Rozdíl opaivní ploy po míso u okna nbo vyápěné sěny j 2 K. 77

3 100+1 příklad z chniky posřdí Úloha Půmyslová hala j vyápěna zavěšnými sálavými opidly (zářiči). V výšc 2 m byla změřna ploa vzduchu a a ploa výsldná g (kulovým ploměm o půměu 15 cm). Posuď, zda innzia osálání v daném posou npřkočí přípusnou hodnou I max 200 W/m 2. a 18+0,1n g 28+0,3n v a 0,2 m/s Vsupní údaj a 19 g 35 Sřdní adiační ploa 7 Innzia osálání 8 0,6 8 0, 6 ( + 273) + 2,5.10. v ( ) ( ) + 2,5.10.0,2 ( 35 19) g , ,65.10 I 108W / m , ,3.10 a g a 2 320K Výsldk Innzia osálání j vyhovující po pobyovou mísnos. Úloha Mísnos má plnou záu Q při výpočových podmínkách zimního období ( i 20, -15 ). V 20 h bud v mísnosi výsldná ploa 20 a výkon vyápění bud snížn na X % jmnoviého výkonu. Uč plou vzduchu v mísnosi v 22 h, 2 h a 6 h áno. Posuď, zda j pokls ploy áno přípusný. val pobíhá výměna vzduchu 0,5/ h. Mísnos řš po dva případy: Va A / mísnos j samosaně sojící budova Va B / ohová mísnos v posldním podlaží pod plochou sřchou (pod mísnosí j vyápěná mísnos, součinil posupu pla vniřních konsukcí U 0,9 W/m 2.K; všchny okolní mísnosi mají konsanní plou j +15 ) plná záa mísnosi Q n Běhm lumného vyápění (od 20 do 6 h) j výkon ělsa X 5 +n % jmnoviého výkonu Půdoysný ozmě Š x H 5 x m Výška V 3 m Akuální vnkovní ploa 5-0,.n yp konsukc (maiál a loušťka) z přílohy P7: n 1, 11, 21 yp 1 2, 12, , 13, 23 3, 1, 2 5, 15, , 16 6 ad. 78

4 100+1 příklad z chniky posřdí Vaiany umísění sldované mísnosi v budově: Va A/ samosaně sojící Va B/ ohová mísnos, posldní podlaží pod plochou sřchou i 20 i 20 i 20 H 5 m Š m Ob. 37 Půdoys mísnosi jako samosané budovy a ohové mísnosi v věší budově lkový vniřní povch sěn mísnosi Objm mísnosi A (5 + ).3 67m O m Měná plná záa věáním H v c. n. O.0, W / K 3600 Měná plná záa posupm Q 800 H 23W K P 20 / id d ( 15) Půměná výpočová povchová ploa sěn Q 800 i 20 19, 3 2. α. A p 1 Výpočová ploa vzduchu ,3 20, 7 a id p plná záa při výpočové vnkovní ploě 2 ( H + H )( + ) ( ) ( 20 ( 15) ) W Qi P v id d 1190 Z oho sanovím výkon ělsa Q 1200 W, v oopné přsávc opí na X %, dy 0 %, j. Q 0, W Va A plná záa při odlišné vnkovní ploě ( H + H )( + ) ( ) ( 20 ( 5) ) W Qi P v i 850 plná záa při odlišné vnkovní ploě ( + ) 23.( 20 ( 5) ) W Qi H P i

5 100+1 příklad z chniky posřdí Povchová ploa v usálném savu při jiném výkonu ělsa při vnkovní výpočové ploě Q Q ( 5) 300 ( ) + ( 19,3 + 5) 5 + O p 2 p Půběh povchové ploy v čas 850 Akumulační doba m po maiál savby - dřvěný sndvič s minální vlnou m h.(p8),2,,10 m ( ) + ( 19,3 ) m ( ) + ( 19,3 ) + 17,3 10 m ( ) + ( 19,3 ) + 1,8 Rozdíl mzi ploou vzduchu a povchovou ploou: Q H 2 ( ) ( 18,2 + 5) + 18,2 O V i 0,18 0, 2 α. A HV ploa výsldná v čas i, i,,2,,10 + 0,5. i 18,2 + 0,5.0,2 18, 17,3 + 0,1 17, 1,8 + 0,1 1,9 K Va B Z ovnic plné ovnováhy zjisím plou mísnosi i, na kou by poklsla ploa v případě. Ž v sousdní mísnosi j konsanní ploa j a naš mísnos nní vyápěna. H i j ( ) H ( ) j H j H i j j + H + H. i ( 5) , oo j ploa, na kou (za mnoho hodin) poklsn ploa v sldované ohové mísnosi, nbudli vyápěna. Poo s vnkovní ploa (-5 ) dukuj na uo plou 8,. Povchová ploa v usálném savu při jiném výkonu ělsa při vnkovní výpočové ploě Qi Q ( 5) 300 ( ) + ( 19,3 8,) + 8, + 12,2 p 2 p 850 Akumulační doba m po maiál savby yp 8, dřvěný sndvič s minální vlnou m h.,2,,10 m ( ) + ( 19,3 12,2) m ( ) + ( 19,3 12,2) + 12,2 18, 10 m ( ) + ( 19,3 12,2) + 12,2 17, ,2 18,8 80

6 100+1 příklad z chniky posřdí ploa výsldná v čas i, i,,2,,10 + 0,5. i 18,8 + 0,5.0,2 18,9 18, + 0,1 18,5 17,2 + 0,1 17,3 Výsldk J-li mísnos samosaně sojícím objkm, pak po 10 hodinách chládnuí při lumném vyápění klsn výsldná na 1,9, sousdí-li však z ří san s vyápěnými mísnosmi, pak klsn za sjnou dobu ploa na 17,3. Úloha 8.1. Uč loušťku vnější cihlné sěny (λ 0,3+0,02.n W/m.K) ak, aby při vnější ploě -10 byla vniřní povchová ploa o 5 K vyšší nž osný bod, ký činí 12. Uč plo, ké při vniřní ploě +21 pojd sěnou za 2 h. Uč laivní vlhkos vzduchu. Úloha Uč loušťku zabudované plné izolac k sěnovému vyápění, j-li v ovině poubí ploa +35 a vnkovní ploa -15+0,2.n ( ). Přípusný plný ok směm do vnkovního posou j 6 W/m 2. Poubí j připvněno na nosné sěně, jjíž plný odpo j 3 m 2 K/W. Zbývající nuný plný odpo doplň plnou izolací. Úloha Připojovací poubí DN 10 k oopnému ělsu o výkonu 500 W pochází v délc 3 m mísnosí o ploě +15. opná voda v soupacím poubí má ploní spád 70/55. Uč paamy opné vody při vsupu a výsupu z O a při připojní k soupacímu poubí. Maiál poubí (údaj v ab. P8) n 6 měď n 12 ocl n 18 X-P Rhau n 2 Gbi Mpla n>25 Ekoplasik Sabi Půok vody učím z kaloimické ovnic po daný výkon O.. Linání součinil posupu pla poubí Pokls ploy vody na konci úsku poubí. 81

7 100+1 příklad z chniky posřdí , 2 počáční a koncová ploa kapaliny a ploa okolí M půok (kg/h), c (J/kg.K) Pokls ploy vody za oopným ělsm učím opě z kaloimické ovnic. Připojovací poubí vané vody bud vykazova další plnou záu, kou vypočm podl přdchozího. Úloha V zasdací mísnosi byl insalován chladicí sop s možnosí využií po vyápění. Uč, zda bud mí vyšší výkon v žimu vyápění, kdy jho povchová ploa bud 36-0,.n ( ) a součinil přsupu pla α 8 W/m 2 K při ploě mísnosi 21, nbo v žimu chlazní, kdy při povchové ploě 17 bud po 2 v mísnosi α 6 W/m 2 K. Zjisě, jak bud oo posřdí vnímáno uživali. Osaní povchy v mísnosi uvažuj ovny ploě vzduchu. Zjisě, zda bud plý i chladný sop vnímán sjným diskomfom při sjném ozdílu plo 10-0,25.n (K). Podíl nspokojných osob s ploní asymií plého sopu učím z vzahu 100 5,5 1 2,8 0,17. Podíl nspokojných osob s ploní asymií chladného sopu učím z vzahu ,93 0,5. Úloha Z plné bilanc za usálného savu uč plou nvyápěné mísnosi, sousdící s vyápěnými mísnosmi podl náksu. Vnkovní ploa -10+0,1 n ( ). Uč jdnak bz vlivu a jdnak s vlivm věání. Rozměy mísnosi a okna jsou: A 3,5 m; B 2,8 m; 3+0,2n (m); L 2,0 m; H 1,6 m Obálka budovy fasáda: U f 0,2 W/m 2 K, okna U o 1,1+0,02n W/m 2 K Výměna vzduchu přiozným věáním n 0,1+0,2.n /h. 20 B (m) U1 1,6 W/m 2 K 1 19 U1 0,6 W/m 2 K L x H? 3 20 A (m) U1 0,7 W/m 2 K 2 21 U1 1,6 W/m 2 K 1 19 U1 0,6 W/m 2 K B (m)? 5 18 U1 1,6 W/m 2 K (m) 3 20 U1 0,7 W/m 2 K Pohld na fasádu Příčný řz Ob. 38 Umísění řšné mísnosi v budově 82

8 100+1 příklad z chniky posřdí plou vzduchu v mísnosi učím z ovnic plné bilanc (půok vzduchu V (m 3 /s)).... Úloha Hospodyňka má doma pulový mazák, kd má zásoby zlniny z zahádky. Jho ozměy jsou 1,2+0,05.n x 0,6 x 0,8 m a oplášění má loušťku 0 mm a výplň z polyuanu, plou nasavnou na -12. Mazák j z 2/3 zaplněn poavinami a j v mísnosi s ploou vzduchu 21 a 5% laivní vlhkosí. 1. Uč jho spořbu ngi za dn, pokud nní ovíán (a dy nní ani manipulac s poavinami). 2. Zjisě, jak spořba ngi vzos, nasaví-li plou na Zjisě, jak s jho spořba zvýší, bud-li ho zvědavá kuchařka 10x dnně ovía, s obsahm však nbud manipulova. Uč množsví námazy za ýdn.. Kolik ngi s pořbuj na zmažní zlniny o zadaném objmu. 1. Uč jho spořbu ngi za dn, pokud nní ovíán (a dy nní ani manipulac s poavinami). Pokud s mazák novíá, vykazuj pouz záu posupm pla. Jho plosměnná plocha j dána ozměy 2. 1,2.0,6 2. 0,6.0,8 2. 1,2.0,8,32 Součinil posupu pla má hodnou ,0 15 0, ,8 /. 15 plný zisk mazáku dy činí.. 0,8., Pokud bud v povozu clý dn a jho chladicí fako EER 2,5 pak spořbuj za dn lkické ngi. 120/ ,16 2,5 2. Zjisě, jak spořba ngi vzos, nasaví-li plou na -18. Rozdíl plo vzos z (21+12) 32 K na (21+18) 39 K. plný zisk / záa j přímo úměný ozdílu plo. Snížním ploy v mazáku o 6 K dy vzos spořba ngi v poměu ozdílu plo, 39/32 1,22, dy o 22 %. 3. Zjisě, jak s jho spořba zvýší, bud-li ho zvědavá kuchařka 10x dnně ovía, s obsahm však nbud manipulova. Uč množsví námazy za ýdn. Vniřní objm mazáku 1,16.0,5.0,7 0,635 Objm vzduchu v mazáku 0,15 83

9 100+1 příklad z chniky posřdí Objm zlniny v mazáku 2 3 0,309 Přdpokládám, ž ovřním dvří s vymění čás vzduchu v mazáku za vzduch v mísnosi. Zálží na způsobu ovíání a umísění dvří (vodoovné víko, svislé dvř), jak vlká čás o bud. Přdpokládám, ž s vymění 80 %. Vzduch v okolí mazáku obsahuj podíl vodní páy, ká v posou mazáku z vlké čási zkondnzuj a násldně zmzn. Po vzduch v mísnosi j obsah vodní páy 23,58 0,6 0,6 23,58 7, , ,9 1120, , ,16 / ,5 Vzduch v mazáku bud vodní paou nasycn, dy 28, ,926 5,37 273,1 273, ,96 / Rozdíl měných vlhkosí udává množsví vody, ké musí zkondnzova a násldně zmznou 1,3.0,8.0,157,16 1,96 0,83 Při nízké ploě v mazáku bud no pocs ychlý, akž dsinásobné ovřní znamná 10.0,83 8,3 g/dn 58 g/ýdn. o samozřjmě vyžaduj ngii: , , , 5,1 1,5 26 Spořba lkické ngi na vyvořní námazy dy bud 26/3600 2,9 2,5. Kolik ngi s pořbuj na zmažní zlniny o zadaném objmu? Engi pořbná na zmažní nového obsahu vzduchu v mazáku. Vzhldm k omu, ž ovoc a zlnina obsahuj půměně 90 % vody, j jjí plná kapacia vysoká. Hmonos zlniny. 0, , ,9 31 kwh Spořba lkické ngi 31 12, 2,5 Bud-li chladicí výkon 600 W, pak bud zmažní zlniny va 52 h. 8

10 100+1 příklad z chniky posřdí Úloha Nuný chladicí výkon po klimaizaci j 0 kw. Po dobu 6 hodin má bý chlazní zajišěno z (naakumulovaného) ldu o ploě -15, z kého j získávána chladicí voda 7/13. Uč nuné množsví ldu. Uč výkon mazicího zařízní, má-li bý ld vyobn z vody o ploě 1 za dobu 8 hodin a jho příkon a spořbu ngi, pacuj-li s půměným chladicím fakom 2,. Pořba akumulované ngi s vyjádří. Nuné množsví ldu vyplyn z kaloimické ovnic..... Úloha Mísnos v budově má objm 55 m 3 a měnou plnou záu posupm pla 15 W/K. J zd insalováno O s nominálním výkonm 900 W po ploní ozdíl opné vody 70/55 a vniřní plou 20. ělso pokývá aké plnou záu věáním po valou 0,5 násobnou výměnu vzduchu. Užival však zapomněl zavří okno, akž skučná výměna vzduchu j 5/h. Zjisě, jaká s v mísnosi usálí ploa, bud-li vnkovní ploa -15, -5 a +5. opná voda má konsanní paamy, s změnou ploy mísnosi mění s však výkon ělsa. Rovnic plné ovnováhy bud mí va Přpoč výkonu ělsa na jiné podmínky (indx n nominální, jiné), Rozdíl plo mzi O a vzdušným posřdím (indx w voda, i vzduch) 85