Katedra prostředí staveb a TZB TZB Městské stavitelsví Zpracovala: Ing. Irena Svatošová, Ph.D. Nové výukové moduly vznikly za podpory projektu EU a státního rozpočtu ČR: Inovace a modernizace studijního oboru Prostředí staveb Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Číslo projektu: CZ.1.07/2.2.00/15.0125 Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 1
Výpočet tepelného výkonu Cvičení č. 7 Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 2
Výpočet tepelného výkonu dle [ 1] Norma stanoví postup výpočtu dodávky tepla nutného k bezpečnému dosažení výpočtové vnitřní teploty. Norma popisuje výpočet návrhového tepelného výkonu: - Pro jednotlivé místnosti nebo vytápěný prostor pro dimenzování otopných ploch. - Pro celou budovu nebo pro její funkční část pro dimenzování tepelného výkonu. Předmět normy: Norma udává postupy pro výpočet návrhové tepelné ztráty a návrhového tepelného výkonu pro standardní případy při návrhových podmínkách: - omezenou výškou místnosti ( do 5 m ) - s vytápěním do ustáleného stavu při návrhových podmínkách Přílohy - informace pro zvláštní případy: Budovy s vysokými stropy nebo halové stavby, budovy s výrazně rozdílnou teplotou vzduchu a střední teploty sálání ( střední radiační teplota okolních ploch místností včetně otopných těles ). Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 3
Termíny a definice Podzemní podlaží PP: prostor, kde je více než 70% jeho obvodových stěn v kontaktu se zemí Návrhový teplotní rozdíl: rozdíl mezi výpočtovou vnitřní teplotou a venkovní výpočtovou teplotou Návrhový tepelný výkon: požadovaný tepelný tok nutný k zajištění definovaných návrhových podmínek Teplota vnitřního vzduchu: teplota vzduchu uvnitř budovy Výpočtová vnitřní teplota: výsledná teplota ve středu vytápěného prostoru ( ve výšce 0,6 1,6 m ) užitá pro výpočet návrhových tepelných ztrát Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 4
Způsoby výpočtu: 1) výpočtová metoda 2) zjednodušená výpočtová metoda Zásady pro výpočtovou metodu: - Rozložení teplot ( teploty vzduchu a výpočtové teploty ) je rovnoměrné - tepelné ztráty se počítají pro ustálený stav za předpokladu konstantních vlastností Postup pro základní případy se může užít pro většinu budov: - u nichž výška místnosti nepřekračuje 5 ( m ) - které se vytápí nebo se předpokládá vytápění na stanovený trvalý teplotní stav - u nichž se předpokládají stejné hodnoty teploty vzduchu a výsledné teploty Při výpočtu návrhových tepelných ztrát vytápěného prostoru se uvažují: - návrhové tepelné ztráty prostupem - návrhové tepelné ztráty větráním Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 5
Postup výpočtu pro jeden vytápěný prostor Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 6
Výpočtový postup pro funkční část budovy nebo pro budovu Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 7
Vstupní potřebné údaje V příloze D ČSN EN 12 831 jsou uvedeny informace pro výpočet tepelného výkonu Neexistuje-li národní příloha k této normě poskytující národní údaje, je přípustné nezbytné informace a hodnoty získat v příloze D. 1) Klimatické údaje: Výpočtová venkovní teplota Θ e pro výpočet návrhových tepelných ztrát vnějšího prostředí. Průměrná roční venkovní teplota Θ m,e pro výpočet tepelné ztráty do přilehlé zeminy. Návrhové klimatické údaje se musí vypočítat. Použijí se stanovené publikované národní klimatické údaje ( pren ISO 15 927-5). druhá možnost užití nejnižší teploty během 2 dnů, která byla zaznamenána 10x v průběhu období 20 let. 2) Vnitřní výpočtová teplota Θ int: Pro základní případ se předpokládá stejná hodnota výsledné teploty a vnitřní teploty. V případech, kdy předpoklad neplatí, poskytuje další informace příloha B ČSN EN 12 381 Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 8
3) Údaje o budově: V i vnitřní objem vzduchu každé místnosti (m 3 ) A k plocha každé stavební části (m 2 ) U k součinitel prostupu tepla pro každou stavební část (W.m -2.K) ψ i lineární činitel prostupu tepla pro každý lineární tepelný most (W.m -1.K) h délka každého lineárního tepelného mostu (m) Výpočet součinitele prostupu tepla U stavebními částmi se musí provést s ohledem na okrajové podmínky a vlastnosti materiálů, které jsou doporučeny a stanoveny v (pr)en normách. Jejich přehled je udán v tabulce 3 ČSN EN 12 831. Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 9
Výpočet tepelného výkonu Celková návrhová tepelná ztráta prostoru: Φ i = Φ T,i + Φ V Φ T,i = ( H T,ie + H T,ig + H T,ij ).(Θ int,i Θ e ) ( W ) Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 10
H T, ie = k A U k k e k l l e l l l H T,iue = k A U k k b u l l b b u : teplotní redukční činitel zahrnující teplotní rozdíl mezi teplotou nevytápěného prostoru a venkovní návrhové teploty ( - ) l l u Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 11
H T,ig = f f A U, G g1 g 2 k equiv k w ( W.K -1 ) k Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 12
Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 13
Charakteristický parametr: B = A g P 0,5 (m) Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 14
H T,ij = f i, j A k U k Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 15
Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 16
Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 17
Návrhový tepelný výkon Počítá se pro vytápěný prostor, pro funkční část budovy a pro celou budovu, pro stanovení tepelného výkonu, pro dimenzování otopného tělesa, výměníku tepla, zdroje tepla apod. Φ HL,j = Φ T,i + Φ V,i + Φ RH,i ( W ) Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 18
Tepelný výkon pro funkční část budovy Φ HL =, i T, i V RH, i ( W ) Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 19
Celková návrhová tepelná ztráta Φ i vytápěného prostoru ( i ) Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 20
Celkový návrhový tepelný výkon vytápěného prostou ( i ) Φ HL,i Φ HL,i = Φ i + Φ RH,i ( W ) Φ HL = Celkový návrhový tepelný výkon funkční části budovy, i V, i T RH, i Přerušovaně vytápěné prostory Φ RH,i = A i. f RH ( W ) A i : podlahová plocha vytápěného prostoru (i) v (m) f RH : zátopový součinitel závislý na druhu budovy, stavební konstrukci, době zátopu a předpokládanému poklesu vnitřní teploty během útlumu topení. Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 21
Použitá literatura a materiály [ 1] ČSN EN 12 831 Tepelné soustavy v budovách-výpočet tepelného výkonu Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 22