EVALUAREA NECESARULUI DE CǍLDURǍ PENTRU ÎNCǍLZIRE ŞI PREPARARE APǍ CALDǍ DE CONSUM

Transcript

1 EALUAREA NECESARULUI DE CǍLDURǍ PENTRU ÎNCǍLZIRE ŞI PREPARARE APǍ CALDǍ DE CONSUM Neesarul de ăldură pentru asgurarea parametrlor de onfort term în adrul unu obetv (lădre) uprnde, în general, neesarul de ăldură pentru: înălzre, preparare apă aldă de onsum (a), ventlaţe, tehnologe ş perder în reţelele de transport ş dstrbuţe. = Δ [kw] (6.) T în a v th rt,d 6.. Calulul neesarulu de ăldură pentru înălzre onform normatvulu SR 907/2000 Neesarul de ăldură pentru înălzre poate f determnat prn patru metode: Metoda araterst terme a lădr; Metoda de alul pe onturul exteror al lădr; Metoda de alul bazatǎ pe oefenţ global de zolare termă G ; Metoda onform Normatvulu SR907/997. Dntre aeste metode, prmele douǎ sunt metode rapde de alul are permt evaluarea neesarulu de ǎldurǎ pentru întreaga onstruţe, ea de a trea permte evaluarea neesarulu total anual de ǎldurǎ pentru întreaga onstruţe ţnând seama ş de aporturle de ǎldurǎ pasve ş dn nterorul onstruţe, ar ea de a patra metodǎ, este o metodǎ exatǎ de alul, are permte evaluarea neesarulu de ǎldurǎ pentru feare înǎpere ş dmensonarea orpurlor de înǎlzre. Algortmul de alul a neesarulu de ǎldurǎ pentru înǎlzre prn metoda SR 907/200 presupune parurgerea urmǎtorulu algortm de alul:. Se notează pe planul lădr, întrun er desenat în feare înăpere, numărul înăper ş temperatura nteroară de alul, onform SR 9072/2000; 2. Se însru în formularul de alul araterstle geometre ş termotehne ale elementelor de onstruţe prn are înăperea perde ăldură: dmensun, rezstenţe terme, dferenţe de temperatură;. Se alulează perderea de ăldură prn transmse, T, în funţe de are se alulează rezstenţa termă spefă mede: θ θe T = C M m A + ' s [W] (6.2) R unde: C M oefent de oreţe al neesarulu de ăldură de alul funţe de masa spefă a onstruţe (m p ) ; m oefent de masvtate termă a elementelor de onstruţe exteroare, determnat onform relaţe 6.: m =,225 0,05 D (6.) în are: D ndele nerţe terme a elementulu de onstruţe, alulat u relaţa 2 : pentru lădr de lout ş smlare lor ş pentru lădr soalulturale u pereţ nteror realzaţ dn beton elular autolavzat, ărămdă u grosme ma mă de 0,25 m, având planşee despărţtoare dn beton armat u grosme 0,0 m, sau dn alte materale de onstruţe uşoară (m p 400kg/m 2 ) C M =, ar pentru elelalte onstruţ (m p 400kg/m 2 ) C M =0,94.

2 n D = R stj s j= mj unde : R stj rezstenţa spefă la permeabltate termă a stratulu j, [(m 2 ºC)/W]; s mj oefent de asmlare termă al materalulu stratulu j, [W/(m 2 ºC)], onform SR907/2000. A ara suprafeţe feăru element de onstruţe, determnată onform STAS 6472/, [m 2 ]; ' R rezstenţa termă spefă oretată a elementulu de onstruţe onsderat, determnată prn alul termotehn întomt în onformtate u prevederle reglementărlor tehne în vgoare (STAS 6472/), [(m 2 ºC)/W] u relaţa 6.5. Aeasta rezstenţa termă pe are trebue să o abă un element de onduţe exteror pentru a permte obţnerea pe suprafaţa nteroară a une temperatur θ (de onfort) ş are să fe ma mare deât temperatura puntulu de rouă θ τ. n Ψj l j = + [(m 2 ºC)/W] (6.5) ' R R j= A în are: R rezstenţa termă undreţonală, [(m 2 ºC)/W], determnată în funţe de elementul de anvelopă u una dn relaţle: pentru elemente exteroare: pentru elemente nteroare: e (6.4) δ R = + Σ + [(m 2 ºC)/W] (6.6) α λ α δ R = + Σ + [(m 2 ºC)/W] (6.7) α λ α pentru pardosel în ontat u solul: δ R = + Σ [(m 2 ºC)/W] (6.8) α λ unde: α oefentul de onveţe termă de la aerul dn nterorul înăper la suprafaţa elementulu de anvelopă u are aesta vne în ontat, [W/(m 2 ºC)]; α e oefentul de onveţe termă de la suprafaţa exteroară a elementulu de anvelopă la aerul dn medul înonjurător, [W/(m 2 ºC)]; λ δ rezstenţa termă la transmterea ăldur prn onduţe prn straturle elementelor de anvelopă araterzate de grosmea δ în [m] ş oefentul de ondutvtate termă spef materalelor utlzate λ [W/(m ºC)]. Ψ j oefentul lnar de transfer term, pentru puntea termă de tp j (olţur lădr, nterseţ pereţ, boandrug, plă pe sol, entur în zdur, grnz de rezstenţă, solu subsol, tâmplăre et.), [W/(m ºC)]; l j lungmea punţ terme de tp j, [m]; s flux term edat prn sol, [W], determnat u relaţa: θ θ m θ θ p s e ej s = A p + CM A b + A bj (6.9) R p n s R b n s R b unde: A p ara umulată a pardosel ş a pereţlor aflaţ sub nvelul terenulu (relaţa 6.0), [m 2 ]; Ap = Apl + p h (6.0) θ θ 2 pentru elementele de onstruţe u D 4,5, se onsderă m=; pentru tâmplăra exteroară se onsderă D=0,5; pentru elementele de onstruţe în ontat u solul preum ş planşeele pentru subsolurle neînălzte se onsderă m=. 2

3 în are: A pl ara plă pe sol sau a plă nferoare a subsolulu înălzt, [m 2 ]; p lungmea onturulu pereţlor în ontat u solul, [m]; h ota pardosel sub nvelul terenulu, [m]. R p rezstenţa termă spefă umulată a pardosel ş a stratulu de pământ uprns între pardoseală ş adânmea de 7 m de la ota terenulu sstematzat, sau a stratulu de apă freată, (relaţa 6.8), [(m 2 ºC)/W]; m s oefent de masvtate termă a solulu, (fgura 6.), determnat în funţe de adânmea stratulu de apă freată, H ş, de adânmea de îngropare a pardosel, h; 0,9 0,8 0,7 m s B θ eo H g C h θ A L max= AC + CB 0,6 0,5 0,4 L max= π/2 (2Hh) 0, L max [m] Fgura 6.. araţa oefentulu de masvtate termă, m s, u grosmea solulu n s oefent de oreţe are ţne seama de ondutvtatea termă a solulu (fgura 6.2), determnat în funţe de adânmea de îngropare a pardosel faţă de ota zero a solulu, h ş, de ondutvtatea termă a materalulu dn are este alătut stratul de pământ luat în onsderare; ns,8,7,6,5,4 h = 0 m h = m h 2 m,,2, λ [W/mK],0,2,4,6,8 2,0 Fgura 6.2. Dagrama de determnare a oefentulu de oreţe n s A b ara une benz u lăţmea de m stuată dea lungul onturulu exteror al suprafeţe A p, [m 2 ];

4 R b rezstenţa termă spefă a benz de ontur la treerea ăldur prn pardoseală ş sol ătre aerul exteror, [(m 2 C)/W]; θ ej temperatura nteroară onvenţonală de alul pentru înăperle alăturate, [ C]; A bj ara une benz u lăţmea de m stuată dea lungul onturulu are orespunde spaţulu învenat are are temperatura θ, [m 2 ]; θ p temperatura, fe în sol la adânmea de 7 m de la ota terenulu sstematzat, în azul nexstenţe stratulu de apă freată, fe a stratulu de apă freată. alorle temperatur θ p funţe de zona în are este amplasată onstruţa sunt: Zona Temperatura θ p, [ C] I II 0 III 9 I 8 A 4. Se determnă adaosul A o ş A ş se alulează valoarea T +, 00 unde: A o adaosul pentru orentare (tabelul 6.) folost în sopul dferenţer neesarulu de ăldură al înăperlor dfert expuse radaţe solare, afetând numa perderle de ăldură ale înăperlor u pereţ exteror; Tabelul 6.. Adaosul pentru orentare Orentare N NE E SE S S N A o, [%] A adaosul pentru ompensarea efetulu suprafeţelor re, în sopul oretăr blanţulu term al orpulu omenes în înăperea în are, elementul de onstruţe u rezstenţă termă redusă, favorzează ntensfarea edăr ăldur, prn radaţe, a orpulu. aloarea aestu oefent de adaos afetează numa perderle de ăldură ale înăperlor a ăror rezstenţă termă spefă mede, R m, nu depăşeşte 0 [(m 2 ºC)/W] (fgura 6.): ( R m ) A ( θ θ ) A = f T e CM (6.) R m = T în are: A T ara suprafeţe totale a înăper (reprezentând suma tuturor arlor suprafeţelor delmtatoare), [m 2 ]; Fgura 6.. Dagrama de determnare a adaosulu pentru ompensarea efetulu suprafeţelor re 5. Se determnă sarna termă pentru înălzre, de la temperatura exteroară la temperatura nteroară, a aerulu nfltrat prn neetanşetăţle uşlor ş ferestrelor ş a aerulu pătruns 4

5 la deshderea aestora, a valoare maxmă între sarnle terme ş 2 : sarna termă pentru înălzrea, de la temperatura exteroară onvenţonală de alul la temperatura nteroară onvenţonală de alul, aerulu nfltrat prn neetanşetăţle uşlor ş ferestrelor ş a aerulu pătruns la deshderea aestora determnată, ţnând seama de numărul de shmbur de aer neesar în înăpere dn ondţle de onfort fzolog (relaţa 6.2): A [ ρ ( θ θ ) + ] + n C = ao M p e u [W] (6.2) 00 2 sarna termă pentru înălzrea de la temperatura exteroară onvenţonală de alul la temperatura nteroară onvenţonală de alul, aerulu nfltrat prn neetanşetăţle uşlor ş ferestrelor ş a aerulu pătruns la deshderea aestora, determnată funţe de vteza onvenţonală a vântulu (relaţa 6.): [ 4 / E L v ( θ θ )] A { + } + C 2 = M e u [W] (6.) 00 unde: n ao numărul de shmbur de aer neesar în înăpere dn ondţ de onfort fzolog, tabelul 6.2. Tabelul 6.2. Numărul de shmbur de aer în înăpere pentru dferte lădr Nr. m /s m /h Tpul lădr Tpul amere n ao, n ao, rt. m m Camere de lout 0,22 0 0,792. Clădr de lout ş smlare lor Buătăr 0, 0,90 Bă 0, 0 2. Şol. Grădnţe 4. Creşe 5. Sptale N p numărul de persoane; volumul înăper, [m ]; 5 0 Np 0 Np 0 Np 0 Np p ăldura spefă la presune onstantă a aerulu la temperatura θ, [J/(kg ºC)]; ρ denstatea aerulu la temperatura θ, [kg/m ]; u neesarul de ăldură pentru înălzrea aerulu pătruns la deshderea uşlor exteroare (relaţa 6.4), [W]: u u ( θ θe ) M = U A n [W] (6.4) în are: U=0,6 perderea spefă de ăldură la deshderea une uş exteroare, [J/(m 2 C)]; A u ara uşlor exteroare are se deshd, [m 2 ]; n numărul deshderlor uşlor exteroare întro oră, în funţe de speful lădr; E fator de oreţe u înălţmea (pentru înăper dn lădr u ma puţn de 2 nvele E=, ar pentru lădr u ma mult de 2 nvele, valoarea oefentulu E se alege dn tabelul 6.); oefent de nfltraţe a aerulu prn rostur, [(s/m) 4/ ]; v 4/ vteza onvenţonală a vântulu de alul, în funţe de zona eolană în are se înadrează loaltatea unde este amplasată lădrea (tabelul 6.4).

6 Etajul P peste 4 Tabelul 6.. alorle fatorulu de oreţe u înălţmea Numărul de nvele ale lădr ,80,20,265,295,40,40,200,20,265,5,20,70,200,20,285,090,50,75,200,285,070,0,55,80,20,040,0,5,60,20,020,080,20,50,200,060,0,0,85,040,090,0,90,00,065,090,50,00,060,0,00,00,0,080,050,020 Tabelul 6.4. teza onvenţonală a vântulu de alul Amplasamentul lădr Zona eolană În loaltate În afara loaltăţ v v 4/ v v 4/ I II III I 8,0 5,0 4,5 4,0 6,00 8,55 7,45 6,5 0,0 7,0 6,0 4,0 2,54,59 0,90 6,5 OBS: Pentru toate nvelele stuate deasupra etajulu 2 al lădrlor dn nterorul oraşelor, vtezele vântulu de alul orespund lădrlor amplasate în afara loaltăţlor. 6. După determnarea neesarulu de ăldură pentru înălzrea aerulu nfltrat prn rosturle uşlor ş ferestrelor exteroare sau la deshderea aestora, se alulează fluxul total de ăldură neesar pentru înălzrea înăper onsderate u relaţa 6.5, după are se reau paş algortmulu, alulânduse neesarul de ăldură pentru înălzrea feăre înăper a lădr onsderate, neesarul total de ăldură pentru înălzre determnânduse u relaţa 6.6. A = T + + [W] (6.5) 00 n = (6.6) în j j= unde: j numărul de înăper ale lounţe. 7. După determnarea neesarulu de ăldură onform metodologe prezentate anteror, se verfă temperaturle pe suprafaţa nteroară a elementelor de onstruţe. Temperatura pe suprafaţa nteroară a elementelor de onstruţe fără punţ terme, în âmp urent, se determnă u relaţa: θ θe Tst = θ (6.7) ' α R Pentru evtarea produer ondensulu pe suprafaţa nteroară a unu element de onstruţe (pereţ, plafon) este neesar a temperatura θ pe suprafaţa nteroară a elementulu de onstruţe să fe ma mare u (...,5) C deât temperatura puntulu de rouă θ r a stăr aerulu dn înăpere (t, ϕ ): 6

7 o θ θ +...,5 C (6.8) r În eea e prveşte rezstenţele terme, ondţa de evtare a fenomenulu de ondens pe suprafaţa nteroară a elementelor de onstruţ este a rezstenţa termă să fe ma mare sau egală u rezstenţa termă de evtare a fenomenulu de ondensare R d Calulul neesarulu de ăldură pentru prepararea ape alde de onsum Neesarul de ăldură pentru sopur genosantare se determnă în funţe de natura onsumatorulu u relaţa: a = Ga ( ta t ar ) [W] (6.9),6 unde: G a debtul de apă aldă de onsum, [kg/h]; =4,8 ăldura spefă a ape, [kj(/kg C)]; t a =60 temperatura ape alde, [ºC]; t ar =(0 5) temperatura ape re, [ºC]. Ind de onsum pentru neesarul de ăldură pentru prepararea ape alde menajere sunt dependenţ de numărul de persoane N (relaţa 6.20) ş de ăldura onsumată pentru prepararea ape alde menajere a (tabelul 6.5). a a N = (6.20) 2...2,5 Nr.rt. Tpul lădr Tabelul 6.5. Căldura onsumată pentru prepararea ape alde menajere [W/lo] a [kal/h lo]. Case de lout Cămne Sptale Şol Insttuţ aloare mede Consumul spef de apă aldă menajeră pentru dferte lădr este prezentat în tabelul 6.6. Tabelul 6.6. Consumul spef de apă aldă menajeră Nr. rt. Destnaţa lădr l/z/pers lemne 0 Preparare loală gaze 60. Lounţe Preparare entrală permanent 75 După program Cămne duş omun 60. Hotelur Sptale Spălător Intreprnder duş parametru greu de determnat 7