Energetické systémy budov 1 Energetické výpočty Výpočtová vnitřní teplota θint,i. (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 1
Vnější výpočtové parametry Co je to t e? www.japantimes.co.jp http://www.dreamstime.com/stock-photography-roof-colapsed-under-snow-image12523202 - Klimatické údaje (NA) Začátek a konec otopné sezóny 1.9.-31.5. Vyhláška 194/2007 Sb. (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 2
Rozložení otopného výkonu Heating energy [%] Main operating area Heating system temp. [ 0 C] Rozložení otopného výkonu v průběhu roku External temperatur ev[ C] Největší podíl 0 C! Přívod Vratná Soustava 75/60 C ČSN 06 0310 Tepelné soustavy v budovách Projektování a montáž zdroj tepla spotřebič tepla odběrné místo otopná soustava zabezpečovací zařízení (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 3
(kw) ČSN 060310:2014 + obecně ČSN EN 12828:2014 Záloha zdroje tepla Pro výkony nad 250kW Kotelna - při poruše největšího kotle zbývajícími jednotkami dosaženo 60% maximálního provozního výkonu zařízení s výměníky osazení nejméně dvěma výměníky po 50 % jmenovitého výkonu (zálohu může tvořit i nenamontovaný výměník) Uzávěry (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 4
Předběžný výpočet Neplatná ČSN 060210 Výpočet tepelných ztrát při ústředním vytápění Denostupňová metoda (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 5
Odhad tepelného výkonu Měrná tepelná ztráta q (W/m 3.K) (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 6
Φ. http://www.fce.vutbr.cz/tzb/treuova.l/bt03_s/1_priklad_vypo%c4%8dtu_tz_predb_bt03.pdf ČSN 730540 Tepelná ochrana budov (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 7
- Tepelné soustavy v budovách - Výpočet tepelného výkonu Výpočet pro standardní případy Postup výpočtu a) Stanovení základních údajů: výpočtové venkovní teploty průměrné roční venkovní teploty b) Určení každého prostoru budovy: vytápěný ( teplota), nevytápěný c) Stanovení: rozměrových vlastností a tepelných vlastností všech stavebních částí pro každý vytápěný a nevytápěný prostor. d) Výpočet návrhových tepelných ztrát prostupem: (návrhový součinitel tepelné ztráty prostupem x návrhový rozdíl teplot) e) Výpočet návrhových tepelných ztrát větráním: (návrhový součinitel tepelné ztráty větráním x návrhový rozdíl teplot) f) Výpočet celkové tepelné ztráty: (návrhová tepelná ztráta prostupem + návrhová tepelná ztráta větráním) g) Výpočet zátopového výkonu: (dodatečný výkon potřebný pro vyrovnání účinků přerušovaného vytápění) h) Výpočet návrhového celkového tepelného výkonu: (celkové návrhové tepelné ztráty + zátopový výkon) (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 8
T,i.. návrhová tepelná ztráta prostupem tepla V,i..návrhová tepelná ztráta větráním H součinitel tepelné ztráty prostupem (W/K) Indexy: int..vnitřní prostor i..vytápěný prostor e.vnější, venkovní u.nevytápěný prostor g.zemina, půda j...vytápěný prostor (na výrazně jinou teplotu) (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 9
stavební část lineární tepelný most A plocha (m 2 ) U součinitel prostupu tepla (W/m 2.K) e korekční činitel vystavení povětrnosti (pokud vlivy nebyly uvažovány při výpočtu U(W/m 2.K) EN ISO 6946) stavební část lineární tepelný most ψ součinitel lineárního tepelného mostu (W/m.K) ČSN EN ISO 14683 zjednodušeně ČSN EN ISO 10211-2 podrobný výpočet I délka lineárního mostu (m) e korekční činitel vystavení povětrnosti (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 10
b u redukční činitel (-) při známé θ : jinak: (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 11
Korekční činitele: f g1 vliv ročních změn teploty f g2 vliv průměrné a venkovní výpočtové teploty G w vliv spodní vody (při vzdálenosti < 1m) U equiv,k ekvivalentní součinitel prostupu tepla stanovený dle typu podlahy. A g plocha podlahové konstrukce (m2) P.obvod podlahové konstrukce (m) (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 12
U equiv, bf a b B betonová podlaha (tepelně neizolovaná) B hodnota (m) U equiv, bf B a b betonová podlaha (tepelně neizolovaná) B hodnota (m) (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 13
U equiv, bw U (W/m2.K) a U hodnota stěn (W/m2 K) A (m 2 ) U (W/m 2.K) f ij redukční teplotní činitel Činitel koriguje teplotní rozdíl mezi teplotou sousedního prostoru a venkovní výpočtové teploty: (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 14
H součinitel tepelné ztráty prostupem (W/K) Indexy: int..vnitřní prostor i..vytápěný prostor e.vnější, venkovní u.nevytápěný prostor g.zemina, půda j...vytápěný prostor (na výrazně jinou teplotu) Hvi součinitel návrhové tepelné ztráty větráním (W/K) Vi výměna vzduchu (m 3 /s) Standardní podmínky = ρ.c/3600=0,34 x m3/h (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 15
Vmech,inf Vinf Vex Vsu Vinf Vmin Vmin Vinf Nucené větrání inf infiltrace min hygienické minimum su přiváděný vzduch mech,inf nuceně odváděný - přiváděný vzduch fvi teplotní redukční součinitel (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 16
n50 intenzita výměny vzduchu za hodinu při rozdílu tlaků 50 Pa 2 n50 je pro celou budovu tzn. nejhorší případ je vstup vzduchu pouze z jedné strany ei stínící činitel (stínění prostoru zástavbou) εi výškový korekční činitel (vliv výškového umístění středu prostoru) V min hygienické množství Druh místnosti n min (h -1 ) Obytná místnost (základní) 0,5 Kuchyně nebo koupelna s oknem 1,5 Kancelář 1,0 Zasedací místnost, školní třída 2,0 (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 17
Pro místnosti rozdělení dle průvzdušnosti nebo dle objemů: ΦRH zátopový tepelný výkon (W) A podlahová plocha (m 2 ) frh zátopový korekční činitel (W/m 2 ) NE pro akumulační vytápění. (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 18
HL,i = T,i + V,i + RH,i (W) HL = T,i + V,i + RH,i (W) f Δθ teplotní korekční činitel zohledňující dodatečné vyšší ztráty (24 C) (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 19
Celkový tepelný výkon HL = T,i + V,i + RH,i (W) (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 20
(c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 21
Průmysl -proudění vzduchu >0,2 m/s θo výsledná teplota Neplatná norma Prostup tepla (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 22
... ei -nesoučasnost infiltrace a prostupu (0,8-0,9) et -snížení teploty během dne (0,8-0,7) ed -zkrácení doby s vyt. přestávkami (0,8-1) nr -účinnost rozvodů (0,95-0,98) no -účinnost obsluhy (0,9-1) (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 23
Proměnné klimatické podmínky Prostup a větrání Vnitřní a vnější zisky Účinnost výroby a distribuce energie ČSN EN 13790 Předpokládaná spotřeba paliva Certifikace budov GJ, kwh (c) Katedra TZB FSv ČVUT v Praze 24