Proec Docor: CONTIBUłII A ANAIZA ENEGETICĂ MUTIPAAMETICA A ANVEOPEI ŞI A SISTEMEO DE MANAGEMENT A MICOCIMATUUI DIN CĂDII Conducăor şnńfc: Prof. dr. ng. Cornel Mhălă Docornd: ng. Crsn Pecu - ule 9 -
Tez Docor ng. Crsn Pecu
Tez Docor ng. Crsn Pecu CUPINS Pgn: PEZENTAE GENEAĂ 5. ĂSPUNSU TEMIC UNITA.T.U SI TEMPEATUA VITUAA. ăsunsul ermc unr. Temerur exeroră vrulă.3 Vldre rogrmulu de clcul numerc. TANSFE DE CĂDUA BIDIMENSIONA ŞI UNIDIMENSIONA 34. Vldre srucur omogenă cu unń ermce 37. Vldre srucur mulsr cu unń ermce geomerce 4.3 Perurbre loclă câmulu de emerură doră roxmăń conducelor de dsrbuńe genulu ermc 44 3. COMPAAłIE ÎNTE METODA TU ŞI METODA ANAITICA APOXIMATIVĂ PENTU STUCTUI PANE MUTISTAT 57 3. Model memc enru clculul smlfc l rnsferulu de căldură rn elemene de consrucńe oce. EcuŃ negrlă conducńe căldur 57 3. ăcre nurl une ncne model memc cu o consnă de m 67 3.3 VrŃ lberă emerur erulu înr-o ncnă model memc cu două consne de m 74 3.4 Anlz comră modelulu memc cu o consnă de m ş celu cu două consne de m 87 4. FUXU TEMIC TANSMIS PIN SO 89 4. ezule obńnue e suorul clădr exermenle INCEC. Fundmenre modelulu de clcul l fluxulu ermc rn sol în regm dnmc de rnsfer de căldură 9 4. Model de clcul l fluxurlor ermce rn sol în regm dnmc 97 4.3 Crcersc le rnsferulu de căldură medu monofzc ş relń rcce de clcul 3 5. EXPEIMENT A SCAĂ NATUAĂ PE EEMENT DE ÎNCHIDEE OPAC, ÎN VEDEEA IDENTIFICĂII ĂSPUNSUUI TEMIC 5 5. Idenfcre crcersclor ermofzce rele le elemenelor de consrucńe în zon de câm 5 5.. Sudu de cz exermen l scră nurlă în vedere denfcăr crcersclor ermofzce rele le elemenelor de consrucńe în zon de câm 7 5. Idenfcre crcersclor rele le clădrlor exsene 3 5.. Model memc necesr denfcăr crcersclor ermce rele le clădrlor exsene regm ermc vrbl 3 5.. EcuŃ globlă de rnsfer de căldură clădr exermenle 5 5..3 Idenfcre crcersclor ermce rele le clădr exermenle 3 5..4 Anlz delor măsure rn rsm rocedur de denfcre crcersclor ermce rele le clădr exermenle 43
Tez Docor ng. Crsn Pecu 5..5 Idenfcre ermcă clădrlor exsene în vedere modernzăr energece cesor meod modelăr nverse. Meodă lcblă clădrlor ocue încălze connuu fără conrol l regmulu ermc neror 47 5..7 Sudu de cz vzând denfcre ermcă une clădr de locu exsene model cu re vrble 6 5..8 Concluz rvnd cve de denfcre crcersclor ermce rele le clădrlor exsene 69 6. ANAIZA COMPAATĂ A METODEO DE CACU 7 6. Prezenre modelelor de clcul 7 6. Sudu de cz: comrre modelulu memc în regm nesńonr cu modelul memc ulz de meodolog cul de clcul PEC 74 7. EXPEIMENT A SCAĂ NATUAĂ PE SUPOTU UNEI CĂDII MONITOIZATE, CU MICOCIMAT INTEIO CONTOAT. VAIDAEA EXPEIMENTAĂ A MODEUUI MATEMATIC 8 7. Prezenre clădr exermenle INCEC 8 7. Prezenre lnńulu de măsură 93 7.3 Evlure necesrulu de căldură enru încălzre sńlor. Vldre modelulu memc enru rulre de sezon de încălzre. 96 7.4 Evlure rmerlor mcroclmulu neror e dur sezonulu esvl. Vldre modelulu memc enru suń de vră. 8. POGAM DE CACU A PAAMETIO DE MICOCIMAT ÎN EGIM DINAMIC DE TANSFE SENSIBI DE CĂDUĂ 6 8. Progrm de clcul în regm dnmc 6 8. Defnre clădrlor nlze ş clme ulze în cdrul smulărlor 3 9. ANAIZA DE SENSIBIITATE A FUNCłIIO MUTIPAAMETICE DE EVAUAE A STĂII MICOCIMATUUI DIN SPAłIIE OCUPATE A AEGEEA EGIMUUI DE VENTIAE 8. ANAIZA DE SENSIBIITATE A FUNCłIIO MUTIPAAMETICE DE EVAUAE A STĂII MICOCIMATUUI DIN SPAłIIE OCUPATE APOTATĂ A MASIVITATEA EEMENTEO INTEIOAE DE CONSTUCłIE 36. MODE MATEMATIC DE ANAIZĂ A STOCAJUUI TEMIC ÎN EEMENTE INTEIOAE DE CONSTUCłIE 46. Modelul memc cu condń l lmă de seń III- 47. erńe unformă de emerură ş m m 5.3 erńe unformă de emerură ş m 53.4 Model cu condń lmă de seń I ş m 57. MODE MATEMATIC COMPEX DE ANAIZĂ A MICOCIMATUUI SPAłIIO INTEIOAE OCUPATE 75 3. ANAIZA DE SENSIBIITATE A MODEUUI SIMPIFICAT DE CACU A PEC A AEGEEA COEFICIENTUUI DE EDUCEE A EZISTENłEI TEMICE 33 3
Tez Docor ng. Crsn Pecu 3. Vlore de refernńă r,8 36 3. Vlore de refernńă r,7 38 3.3 Concluz 39 4. CONCUZII. DIECłII DE DEZVOTAE A SUBIECTUUI 3 4.. egmul ermc l CE fără clmzre ş cu gnorre efeculu unńlor ermce 3 4.. egmul ermc l CE fără clmzre ş fără roecńe ermcă surfeńelor oce, lăur de dore cu feresre duble de lemn clsce sre nńlă clădr 3 4.3. Clădre CE căre se lcă soluń sve de reducere mculu rdńe solre ş ese venlă cu r consnă de venlre de sch / h, fără f doă cu ssem de răcre 33 4.4. Clădre CE INCEC Bucureş, venlă connuu cu r de venlre mede de n,3 sch / h, rore regmulu de funcńonre dn vr nulu 8 38 4.5. Clădre CE INCEC Bucureş căre se lcă un regm conrol de venlre mecncă nroducere de er exeror în două ree de deb, resecv r mnmă de venlre n mn,5 sch / h ş n mx sch / h 3 4.6. Clădre CE INCEC Bucureş căre s-u lc soluń de roecńe uxlră sve smuln cu exlore rn ulzre venlăr mecnce conrole, conform czulu neror 34 BIBIOGAFIE 37 4
Tez Docor ng. Crsn Pecu Prezenre Generlă ucrre îş roune nlz mulrmercă blnńulu de roree rnsfer de căldură s ms l nvelul nveloe sńlor ocue crcerze de mcroclm conrol. Aces de nlză mlcă în rm eă, evdenńere rmerlor cre defnesc nense roceselor ş obńnere unor modele memce cre să ermă rulre, în cdrul cele de dou ee, nlze de sensble vând c sco obńnere unu nou model de smulre dnmcă roceselor semnfcve energec dn domenul ermoehnc consrucńlor. Deermnre fluxulu ermc rnsms rn elemenele de consrucńe oce ş rn cele în conc cu solul, recum ş nlz regmulu de emerur l sńlor ocue, cu oe c rereznă robleme clsce dn domenul ermoehnc consrucńlor, nu dsun de modele rde de rezolvre ule rcc de roecre su de modernzre energec clădrlor, c urmre în secl regmulu nesńonr de clcul cre rebue ulz c model de clcul în cese czur. Exsă mule rogrme de clcul de smulre roceselor ermce dr rre n nsmblu clădrlor cu oe erurbńle cuze de rezen semnfcv unńlor ermce recum s de concul dnre clădre s sol suferă de ls de snez rocedurl, unc bordre meodologc crcerz de reeble s reroducble rezulelor, ndferen de condńle l lm s nńle muse srucur. În cesă lucrre de cercere sun rezene meode de clcul orgnle cre redu fdel modelul fzc. Acese meode de clcul sun vlde exermenl ş u mrele vnj de benefc de o mlemenre relv fclă, clculele uând f relze în rogrme de clcul belr. Aces mod de bordre se doreză rulu memc exrem de versl roru regmulu sńonr de rnsfer de căldură, lc regmulu nesńonr rn ulzre unor rmer vrul de converse recum ş dn rnsunere regmulu de rnsfer de căldur roru srucurlor fne n formlsmul memc l srucurlor nfne neerurbe geomerc. Smludne c meod de defnre modelulu de clcul erme smlfcre secculos bordăr rn generre unor med de lcre robleme rnsferulu de căldur sub form ecuńe negrle rnsmse căldur rn med omogene.
Tez Docor ng. Crsn Pecu Aces mod orgnl de rezolvre se bzeză e nlze rńle de sensble nre modelul vrul s modelul comlex sur căru s- lc meod de rezolvre rore rezolvărle numerce, n czul de f rn lcre rogrmulu de clcul ANSYS. ucrre de cercere benefc de suorul doărlor exsene în cdrul INCEC Bucureş, în secl modele fzce l scră nurlă monorze ş cu clm conrol, rogrm de clcul INVA, lcenń Ansys Mulhyscs, lcenńă QucFeld, cmer de ermogrfe Flr ş sofwre de relucrre delor obńnue rn ermogrfere, sseme de monorzre ş relure de de ulm generńe Der. Acese u conrbu l osble vldăr uuror modelelor memce de clcul dezvole în cdrul eze, fe în mod exermenl, e modele l scră nurlă fe rn comrre rezulelor cu rezulele obńnue rn smulre e rogrme de clcul recunoscue nernńonl vldre numercă. Tez ese srucură sub form resrezece cole, căror descrere ese rezenă succn în connure. Colul, ăsunsul ermc unr.t.u s emerur vrulă reznă modelul memc ulz enru sudul elemenelor de consrucńe suuse unor solcăr ermce leore rn condń l lm de seń re s de seń r ulzând răsunsul ermc l srucurlor omogene l solcăr de Drchle. Ese delă meod de clcul de mulsonl ş se reznă vnjele ulzăr emerur exerore vrule în clculele ror ermoehnc în consrucń. În cdrul cesu col ese relză ş vldre modelulu memc de rnsfer de căldură în regm dnmc rn elemenele oce le nveloe. În ces sco sun rule un număr de sud de cz în rlel e modelul nlc ş e un rogrm numerc de clcul recunoscu e ln nernńonl ANSYS. ezulul vldărlor esă osble ulzăr cesu mod de clcul, bz e TU ş emerur vrulă. În cdrul colulu Trnsfer de căldur bdmensonl ş undmensonl se urmăreşe deermnre meode de clcul cre erme ulzre coefcenńlor de corecńe rezsenńe ermce, deermnń în zon de câm, în meodele de clcul în regm dnmc de rnsfer de căldură. Ese rezen modul de clcul, cre nroduce nońunle de conducve ermcă echvlenă ş dense s căldură secfcă mscă corecă. Ulzre cese meode erme smlfcre clculelor, rn nroducere efecelor unńlor ermce lnre ş uncule, dec rnsferulu de căldură 3D, în nlz undmensonlă relză e bz.t.u. 6
Tez Docor ng. Crsn Pecu Temerurle exerore vrule deermne în ces mod conńn â efecele defzjulu ermc dor msvăń elemenelor de consrucńe câ ş reducere erformnńelor ermce rodusă de rezenń unńlor ermce. Se sublnză ful c meod de clcul dezvolă vzeză exclusv cunfcre energec în regm dnmc clădrlor, cu lcń în cve de roecre energecă clădrlor no ş soluńlor de modernzre energec clădrlor exsene. ezolvărle ror confgurńe nveloe, ule roecăr hgroermce închderlor, nu fc obecul lucrăr de fńă. Vldre modelulu memc de deermnre roreăńlor ermofzce echvlene fos relză rn comrre rezulelor cu cele obńnue ulzând rogrmul numerc de nlză rn meod elemenulu fn ANSYS Mulhyscs. Au fos rule sud de cz cre vldeză lcble meode de lucru e srucură omogenă ş neomogenă, cu unń ermce srucurle ş geomerce. Colul 3 ComrŃe înre meod TU ş meod nlc roxmvă enru srucur lne mulsr reznă nlz comră dnre meod nlcă bză e.t.u. ş meod nlc roxmvă ulză enru nlz srucurlor lne mulsr, bză e soluń de slne ecuńe negrle căldur. Ese relză o nlză comlex energecă l nvelul fluxulu ermc ds rn elemenul de consrucńe ş exergecă l nvelul emerur nerore sńlor nlze, rmeru nensv relevn enru conforul sńlor nerore, în urm căre ese vldă meod nlcă roxmvă enru srucur lne mulsr. Colul 4 Fluxul ermc rnsms rn sol reznă un model de clcul l fluxulu ermc rnsms rn sol, în regm dnmc de rnsfer de căldură. Abordre robleme ese deosebă, â rn ulzre emerur exerore vrule socă rseelor de dsre fluxulu ermc, cee ce erme deermnre fluxulu ermc în regm dnmc de rnsfer de căldură, câ ş rn modelul memc bz e smludne cre erme condensre nervlelor de m, cu mlcń deoseb de fvorble în reducere comlexăń clculelor rcce. Meod devne exrem de smlu de lc rn generre funcńlor emerur de conur ror rezolvărlor secfce fronere clădre sol. Colul 5 Exermen l scră nurlă e elemen de închdere oc, în vedere denfcăr răsunsulu ermc reznă un exermen relz l scră nurlă e un elemen de închdere oc, în vedere deermnăr răsunsulu ermc. Exermenul ese relz e suorul cse exermenle INCEC ş benefcză de nlz ermogrfcă în scoul deermnăr zone de câm. ezulele obńnue un în evdenńă necese lcăr 7
Tez Docor ng. Crsn Pecu cesu de nlză în scoul deermnăr roreăńlor ermofzce rele le nveloe. În connure colulu ese dezvol un model de nlză ulzbl în scoul denfcăr crcersclor rele le clădrlor exsene în regm ermc vrbl. Meod ese lcblă clădrlor ocue încălze în mod connuu fără conrol l regmulu ermc neror ş erme deermnre crcersclor ermofzce le nveloe clădr recum ş denfcre comormenulu ulzorlor dn unc de vedere re de venlre sńlor ocue. Ese rezen un sudu de cz relz e suorul une clădr de condomnu, monorze în cdrul unu roec de cercere. Aces col consue un elemen de vldre exermenlă l modelulu memc de nlză dnmcă mcroclmulu sńlor nerore. În cdrul colulu 6 Anlz comră meodelor de clcul ese relză nervldre rogrmulu de clcul bz e modelul memc dezvol în regm nesńonr ş modelul memc smlfc de clcul relu de meodolog de clcul PEC în vgore. Sun nlze m mule srucur rerezenve, în scoul deermnăr corelăr înre cele două modele de clcul dr ş deermnăr nervlulu de vlble l modelulu memc smlfc de clcul PEC. Colul 7 nul Exermen l scră nurlă e suorul une clădr monorze, cu mcroclm neror conrol. Vldre exermenlă modelulu memc reznă exermenul relz l scră nurlă e suorul une clădr monorze, cu clm neror conrol. Ese rezen lnńul de chzńe ulz, dele colece ş nervlele în cre cese u fos relue. Vldre ese relză â e dur ern câ ş enru sezonul cld. Aberle înregsre în urm rulăr modelulu e lgormul de clcul în regm nesńonr, în comrńe cu rezulele obńnue exermenl, sun sub 5%, cee ce vldeză modelul de clcul. În cdrul cesu col sun rezene succn ş rezulele obńnue rn lcre e celş model fzc meode de clcul rezene în sndrdul S EN 379 / 5 Mc / 6. Comrre rezulelor obńnue cu cele două meode de clcul cu rezulele obńnue exermenl un în evdenńă cureńe deosebă meode orgnle dezvolă în cdrul INCEC. Colul 8 nul Progrm de clcul l rmerlor de mcroclm în regm dnmc de rnsfer sensbl de căldură reznă e lrg rogrmul de clcul l rmerlor de mcroclm în regm dnmc de rnsfer sensbl de căldură dezvol ş cre v f uleror ulz în scoul nlzelor mulrmerce. Ese rezenă schem logcă de rncu modelulu de clcul, cre erme recere uom înre dfere regmur ermce, conform 8
Tez Docor ng. Crsn Pecu delor de nrre ş solcărlor ulzorulu. Sun rezene exemle de rezenre rezulelor obńnue ş ese defnă clm rerezenvă conform STAS 6648/98 cre v f ulză în cdrul smulărlor ş nlzelor de sensble derule în urmăorele cole. Colul 9 Anlz de sensble funcńlor mulrmerce de evlure săr mcroclmulu dn sńle ocue l legere regmulu de venlre reznă nlz de sensble lcă l nvelul funcńlor mulrmerce de evlure săr mcroclmulu dn sńle ocue l legere regmulu de venlre. ezulele colulu un în evdenńă econom de energe cre se oe relz rn ulzre venlăr nocurne ş n nervlele orre în cre emerur exeroră re o vlore m mcă decâ emerur erulu dn sńle ocue. Toodă, smulrle u evdenń rolul deoseb de morn e cre îl jocă msve elemenelor nerore de consrucńe ş surfń de rnsfer de căldură cesor cu mcroclmul neror în schemele de venlre nocurn, rn socjul ermc cre se oe relz ş cre oe conduce l econom morne de energe. C urmre observńlor făcue în colul neror, colul Anlz de sensble funcńlor mulrmerce de evlure săr mcroclmulu dn sńle ocue roră l msve elemenelor nerore de consrucńe îs roune o nlz de sensble funcńlor mulrmerce de evlure săr mcroclmulu dn sńle ocue roră l msve elemenelor nerore de consrucńe. Se oe observ mcul ulzăr socjulu ermc în elemenele nerore de consrucńe sur nervlulu orr de necesr de frg dr ş sur necesrulu de frg ş dmensonăr surse. În cdrul colulu Model memc de nlză socjulu ermc în elemene nerore de consrucńe ese relză o nlză modelelor memce cre descru socjul ermc l nvelul elemenelor nerore de consrucńe. Sun dezvole m mule modele memce, unele cre o f lce cu mnm de resurse în clcule obşnue de roecre energecă, dr ş modele comlexe cre o descre fenomene de socj în czul elemenelor de consrucńe nerore sue l nerfń dnre zone cu mcroclm neror dfer. În scoul lcăr fcle modelulu memc de socj în elemenele nerore de consrucńe, ese defn un coefcen de ulzre msvăń elemenelor nerore, corel cu numărul dmensonl Fourer. Vldre ese relză e suorul Ansys, rezulele fnd rezene enru un număr de şe czur sub form unor sud de cz. Colul nul Model memc comlex de nlză mcroclmulu sńlor nerore ocue reznă modelul memc comlex de clcul l mcroclmulu 9
Tez Docor ng. Crsn Pecu sńlor ocue, model cre comleeză modelul de nlză dnmcă ulz ână în cdrul cesu col cu deermnre în m rel mse cve elemenelor nerore de consrucńe. Sun în connure rule smulăr ş sud de cz cre vldeză rogrmul de clcul în cre coefcenul de ulzre l msvăń elemenelor de consrucńe ese deermn e bz numărulu Fourer. Colul 3, nul Anlz de sensble modelulu smlfc de clcul PEC l legere coefcenulu de reducere l rezsenńe ermce, reznă rezulele une nlze de sensble relză e suorul bloculu convenńonl de clcul. În urm 36 de czur rerezenve nlze, se une în evdenńă osble mlemenăr unor smlfcăr în clculul PEC, în czul clcululu rezsenńe ermce corece. Ulmul col l eze, colul 4 nul Concluz. DrecŃ de dezvolre subeculu, reznă sub form unor sud de cz, rezulele obńnue rn lcre modelulu memc e srucur clădr exermenle INCEC Bucureş. Anlz se încdreză în cegor nlzelor secfce roecăr energece, smulărle rezene consund dor câev dn lcńle rcce le modelulu memc dezvol în cdrul cesu roec de cercere docorlă.
Tez Docor ng. Crsn Pecu. ăsunsul ermc unr.t.u s emerur vrul ImornŃ deosebă deermnăr necesrulu de căldură / frg l ncnelor crcerze de mcroclm rfcl, genereză o reocure ermnenă seclşlor, de culzre ş modernzre meodologe de clcul cesu. Evlure corecă necesrulu de căldură mlcă un mlu roces de nlză rnsferulu de roree rn srucurle consrucve, cre să roe bz de clcul de rele fenomenologcă roceselor de rnsfer de căldură. În condńle une fronere cu geomere comlexă ş condń l lmă vrble, soluńle obńnue rn meode numerce, reflecă în generl m bne rele decâ soluńle exce le unor modele smlfce, dr necesă un efor de clcul cu mul m mre. Touş, orce meodă numercă oe conduce l rezule cu crcer generl num rn esre unu câm dversfc de czur osble, omzre une srucur cu referre l clădre devennd o oerńe dfclă. Meodele numerce cu lcble frecven sun meod dferenńelor fne ş ce elemenelor fne. În generl se recză că meod elemenelor fne ese cblă să reflece m fdel comormenul srucurlor l rnsferul căldur decâ le meode numerce. Dezvnjele meodelor numerce sun cosul fore rdc l rogrmelor de clcul s dur mre de m necesră consrur geomere ş obńner rezulelor, cee ce conduce rcc l mosble nlzăr unor srucur comlexe în nervle de m cceble. În ces conex devne evdenă necese une meode de clcul rd l erformnńe energece închderlor oce le clădrlor no ş exsene, cre să ermă smulre e clculore uzule ş în m rel elemenelor de consrucńe oce, în vedere evluăr erformnńe energece cesor. CondŃ cre se mune lcăr une sfel de meode ese de furnz rezule fle nr-o mrj de erore cre nu deăşeşe cu 5% rezulele obńnue rn ulzre meodelor exce ror modelr numerce. O sfel de meodă, ulzblă enru evlure erformnńe energece elemenelor de consrucńe oce ese meod.t.u. [], meodă cre ese în mod curen socă obńner emerur vrule ş clcululu erformne energece le clădrlor [] clculul necesrulu de căldură, clculul necesrulu de energe enru clmzre, smulre regmulu de emerur l clădrlor cu ncne neclmze ec..
Tez Docor ng. Crsn Pecu În cele ce urmeză se reznă nlz comră nre rezulele obńnue rn lcre meode.t.u. soc rocedur de convoluńe [] cu rezulele obńnue rn smulre e rogrmul de clcul cu elemen fn ANSYS [].. ăsunsul ermc unr Termocnec musonlă ese o meodă de deermnre crcersc de rnsfer de căldură rn elemene de consrucńe ş merle solde, solcărle dn re medulu exeror fnd de ul unor funcń mulsonle. Meod.T.U. se bzeză e crcerul leor l solcărlor ermce de mulsonl ş fos dezvolă în scoul nlze răsunsulu rnzoru l srucurlor nerńle. FŃă de modul de clcul rezen în cele m mule czur în lerur de secle, meod.t.u. erme ulzre condńlor l lmă lnre ş nelnre în ror cu emerur. De semene,.t.u. rnsformă blnńul ermc l ncne încălze dn ssem de ecuń dferenńle înr-un ssem lgebrc de ecuń lnre su nelnre, uşor de rezolv rn clcul uom. Modelul cre consue bz de lecre meode.t.u. îl consue ssemul de ecuń Krchhoff - Fourer ş condńle de unce l lmă ş nńle. EcuŃ energe ese ecuń cu derve rńle de ordnul înâ su de ordnul l dole, în cre soluń ese consuă dn: emerur, vrblă în sńu ş m, ş fluxul ermc. Cele două ur de ecuń u crcer lnr, coefcenń nefnd funcń de sńu, m su emerură. Toodă, medul se consderă f zoro. În rezolvre roblemelor de rnsfer de căldură crcersce elemenelor de consrucńe oce dn comonenń une ncne încălze nereseză ş-num funcńe de răsuns ssemulu, resecv emerur su/ş fluxul ermc l co x x. ezulă dec că răsunsul ermc oe f descrs de o funcńe generlă y []. Termocnec musonlă ulzeză enru obńne funcń de răsuns ssemulu funcń de mulsonl. Acese funcń mulsonle sun de două ur:
Tez Docor ng. Crsn Pecu FuncŃ Drc, noă δ : y δ - Fgur.: erezenre grfcă funcńe Drc ese defnă sfel : < y y y se vede Fg.. > y Crcersc funcńe Drc: y δ η b FuncŃ Hevsde, noă η : Fg. y η - Fgur.: erezenre grfcă funcńe Hevsde < y ese defnă sfel : y se vede Fg.. y ConŃnuul energec l funcńe Drc ese egl cu vlore unră, resecv cu conńnuul energec l funcńe Hevsde. FuncŃ Drc ese crcerz de roree de flrre defnă de exres: 3
Tez Docor ng. Crsn Pecu y δ d y. în cre: y ese o funcńe orecre, vrblă în m; y ese vlore funcńe l momenul. Acesă roree flrnă ese evdenńă în fgur.3: y y δ Fgur.3: erezenre grfcă roreăń de flrre funcńe Drc Dcă se noeză cu z funcń de nrre, legăur dnre răsunsul ermc l ssemulu y ş funcń Ψ în cre: z se oe scre sub form: { z } y f z. Ψ - oerorul cre crcerzeză un ssem lnr funcń de rnsfer. rodus: CorelŃ dnre semnlul de eşre ş semnlul de nrre se oe scre sub form unu y Ψ z.3 Amlfcând mb ermen ecuńe cu funcń muls Drc se obńne ecuń: y δ Ψ δ z.4 Se noeză: Ψ δ r.5 Se observă că funcń r rereznă semnlul de eşre l ssemulu, dcă semnlul de nrre ese o funcńe de dsrbuńe cunoscuă semnlul muls unr Drc. 4
Tez Docor ng. Crsn Pecu su Prelucrând ecuńle se obńne: δ z r y.6 Prn negrre ecuńe enru o nervlul de m [,] δ d z r se obńne: y d.7 łnând sem de roree flrnă funcńe Drc rezulă: y y z r z r d.8.9 Prn urmre, semnlul de eşre l unu ssem lnr suus une excń socsce se deermnă rn efecure rodusulu de convoluńe înre funcń semnl de nrre z ş răsunsul ssemulu l excń funcńe răsuns unr δ, no cu numerce, negrl de convoluńe se înlocueşe cu sum: y z r z r... z r r. Prcc, în clculele. în cre rereznă sul de m duă cre se fce însumre. În czul conducńe undmensonle înr-un eree omogen, zoro ş cu crcersc ermofzce nvrne în ror cu emerur, sńul ş mul, ecuń cre să l bz modelulu memc ese de rbolc, cu condń l lmă de Drchle: Θ x, Θ x, x cu condńle de unce: nńlă: x, ş l lmă:. Θ. Θ Θ x, ϑ x x, ϑ x δ.3 Conform celor exuse m sus, meod.t.u. erme deermnre dsrbuńe de emerură rn efecure negrle de convoluńe înre răsunsul ermc unr Θ ş Θ ş funcńle rele de excńe, resecv: x, Θ x, ϑ Θ x ϑ Θ,.4 5
Tez Docor ng. Crsn Pecu Clculele numerce nu erm ulzre funcńe δ c semnl de nrre, în locul semnlulu Drc ulzându-se semnlul runghulr. Aces semnl oferă osble roxmăr funcńe de nrre, leore, rnr-un conur olgonl. Bz semnlulu runghulr bz runghulu soscel se lege sfel încâ conurul olgonl rezul să roxmeze câ m fdel funcń de excńe ϕ. Prcc lcăr meode demonsreză că în czul nlze răsunsulu ermc l srucurlor dn comonenń ncnelor încălze ş de m de câe o oră sun sufcenń enru obńne o soluńe corecă. Deermnre ăsunsulu Termc Unr crcersc elemenelor de consrucńe omogene În vedere obńner răsunsulu ermc unr cre crcerzeză elemenele de consrucńe omogene dn unc de vedere l rnsferulu de căldură, se lcă e o f elemenulu o funcńe Drc slză sub form unu rungh cu r egl cu une vlore rereznă conńnuul de energe l funcńe de excńe. Se consderă elemenul de consrucńe monosr dn Fgur.4. Fg 4 q, x ϕ ϕ x x Fgur.4: Elemen de consrucńe monosr omogen EcuŃ rbolcă funcńe de rnsfer de căldură: θ x, θ x, x.5 6
Tez Docor ng. Crsn Pecu în cre ese dfuzve ermcă merlulu, λ ρc. EcuŃ.5 necesă o condńe nńlă ş două condń l lmă: θx, ϕ θx, ϕ θx,.6 EcuŃ.5 ese lnră, r roree fundmenlă unu ssem lnr ese că funcń de eşre ese înodeun eglă cu rodusul dnre o funcńe de rnsfer ş funcń de nrre: r y Ψ X y δ Ψ δ X Se noeză: Ψ δ r.7.8.9 rerezenând chr răsunsul ermc unr l une robleme lnre de conducńe ermcă ese funcń de eşre ssemulu enru o funcńe de nrre de Drc. EcuŃ.8 devne: y δ r X. y δ d X r d. y X r d y X r X r K X r în cre vlorle lu r rereznă fluxur ermce dore une vrń de emerură de mulsonl. Problem de rnsfer de căldură rn elemenul de consrucńe se descomune în două..3 robleme conexe, consderându-se că orce vlore de emerură l un momen d înr-un unc orecre x v f comusă dn sum două emerur, θ ş θ, fecre dn ele rerezenând soluń une dnre roblemele conexe: θ x, θ x, θ x,.4 7
Tez Docor ng. Crsn Pecu 8 Problem conexă ese rerezenă de ssemul de ecuń dferenńle cu condń l lmă.5: θ θ ϕ θ θ θ x,, x, x x x, x,.5 cre descre dn unc de vedere memc roblem fzcă dn fgur.5. Fg 5 x x ϕ θ Fgur.5: Elemen de consrucńe monosr omogen soc robleme conexe nr. Problem conexă ese rerezenă de ssemul de ecuń dferenńle cu condń l lmă.6:,,,,, θ ϕ θ θ θ θ x x x x x x.6 cre rereznă modelul memc l elemenulu de consrucńe dn fgur.6.
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fg 6 ϕ θ x x Fgur.6: Elemen de consrucńe monosr omogen soc robleme conexe nr. Inereseză flre răsunsulu ermc unr unc când solcre ermcă ese o funcńe Drc slză sub form unu rungh echlerl, cu energ eglă cu energ mulsulu Drc. Fg. 7 - Fgur.7: Modul rcc de ulzre mulsulu Drc Imulsul Drc slz sub form runghulu echlerl unr se oe obńne rn comunere unor funcń lnre ş mulsonle, duă cum se oe vede n fgur.8. 9
Tez Docor ng. Crsn Pecu - - Fgur.8: Comunere funcńe de nrre ş răsunsulu elemenulu de consrucńe ezulul ese o mrce {X} rerezenând vlor succesve le fluxurlor ermce l co x enru o srucură ln rlelă, unc când l co x se lcă o solcre ermcă de Drc slză sub formă de rungh r l co x emerur ese menńnuă l vlore zero. Fluxul l fń x re exres: q ϕ x, X ϕ X ϕ K X.7 în cre vlorle lu ϕ rereznă vlor le funcńe de excńe l momene succesve ex. emerur le medulu dcen srucur, r vlorle X sun relue dn Fg..8 ş u semnfcń de onder le vlorlor funcńe de excńe înregsre l momenele nerore. Fluxul l fń X se oe scre sub form: q ϕ x, Y ϕ Y ϕ K Y.8
Tez Docor ng. Crsn Pecu Trnsferul de căldură rnr-un elemen sold, ln ş omogen vând dre condń l lmă funcń de excńe de rmă l co x ş emerur l co x menńnuă consnă zero se deermnă ulzând rnsform lce. q q x, X ϕ X ϕ K X ϕ x, Y ϕ Y ϕ K Y ϕ.9 Problem conexă numărul ese descrsă de ssemul de ecuń.3 cu condńle l lmă.3: q q x, Y ϕ K Y ϕ x, X ϕ K X ϕ q x, q x, q x,.3.3 qx, X ϕ K X ϕ Y ϕ K Y ϕ qx, X ϕ K X ϕ Y ϕ K Y ϕ.3. Temerur exeroră vrulă Trnsferul de căldură în regm sńonr conduce l deermnre rezsenńe ermce lăc ln rlele comoze mulsr: α α e n δj j λ j.33 Dcă se scre relń echvlenă de blnń ermc: q P ev rezulă exres emerur exerore vrule : ev q P.34.35 n cre fluxul ermc secfc q q x, dn relń.3 P
Tez Docor ng. Crsn Pecu Proree fundmenlă ev : vlore s nu dende de vrń c num de rezsenń ermcă lăc lne ş de vlorle e le emerurlor medulu exeror dcen lăc lne. Acesă roree erme, în czul în cre, deermnre funcńe e bz ecuńe de blnń ermc sńulu I. Dcă sńul I ese mărgn căre exeror de o srucură ln rlelă comoză r medul exeror ese crcerz de vrń leore emerur e, ecuń de blnń ermc sńulu I ese: d Mc d S [ ] I ev.36 în cre ev se deermnă ndeenden enru orce vlore consnă rbrră cu relń.35. Pe bz cese roreăń se oe nlz mcroclmul dn sńle ocue le une clădr rn generre unu model de mulzonl..3 Vldre rogrmulu de clcul numerc În vedere vldăr rogrmulu numerc de clcul s- roced l comrre rezulelor obńnue rn meod excă.t.u. nlcă cu cele furnze de rogrmul numerc de clcul rn meod elemenulu fn ANSYS. Aces rogrm de nlză numerc bz e meod elemenulu fn ese un rogrm de refernńă în domenul smulărlor mecnce ş ermce în regm dnmc su sńonr. În lucrre de fńă se urmăreşe în consecnńă vldre une meode de nroducere delor ş de rulre rogrmulu sfel încâ rezulele obńnue să fe vlde rn meod excă nlc.t.u. Scoul cese vldăr neobşnue n rcc smulărlor, în cre meod numercă consue elonul, re c sco deermnre uleroră e bz modelulu ANSYS coefcenńlor funcńlor de corecńe ror ssemelor erurbe geomerc.
Tez Docor ng. Crsn Pecu Tbelul.: Srucurle nlze Srucur δ [cm] Merl c [J/gK] ρ [g/m 3 ] λ [W/mK] 5 Beon rm 84 5,74 5 Zdăre cărămdă GVP 87 475,7 3 5 Zdăre BCA GBN 5 87 775,3 rosur subńr 4 5 Polsren Celulr 46,44 Vldre se fce rn nlz, în celeş condń l lmă, unor elemene de consrucńe de lcă lnă nfnă. Sun nlze ru czur, crcerze de roreăń ermofzce dfere le merlelor de consrucńe se vede belul.. Anlz vzeză comrre răsunsurlor ermce unre obńnue rn cele două meode meod nlcă s meod numercă, comrre emerur exerore vrule obńnue s vlor energe ermce dse nr-un nervl de 4 h. Fecre srucură nlză ese suus rocedur de clcul ână l obńnere condńlor sblze dă fnd roree de ergodce ssemelor fzce lnre. 3
Tez Docor ng. Crsn Pecu Srucur Srucur ese rerezenă de lc lnă nfnă dn beon rm, cu grosme de 5 cm. În fgur.9 se reznă comrv răsunsurle ermce unre obńnue e cle nlcă INVA, Excel ş numercă ANSYS. X [W/K] 4 3 X nlc X ANSYS Y nlc Y ANSYS, -, Y [W/K] -,4 -,6 -,8 -, - -, 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 -,4 -,6 - -,8-3 m [h] -, Fgur.9: ăsunsul Termc Unr l srucur Fgur. reznă vrń emerur e fń neroră ş e fń exeroră lăc. Se observă o fore bună corelre înre emerurle ş e obńnue cu ANSYS ş emerurle exce, deermne e cle nlcă convoluńe, cee ce erme vldre rogrmulu de clcul numerc ş condńlor în cre se relzeză smulre. n Vldre X n Y X ANSYS Y ANSYS Erore [%] 6,95993474 6,9599946 8,6E-4 Comrre cu rezulele nlce: δ/λ numerc δ/λ rel nlc Erore [%],436795,436786,94578 4
Tez Docor ng. Crsn Pecu ANAITIC: Flux ermc unr negr e 4h regm sblz [Wh/m ] 84, NUMEIC: Flux ermc unr negr e 4h regm sblz [Wh/m ] 89, Abere [%],39 8 e 8 6 6 4 4-8 -4 6 ANSYS nlc e e_ansys e nlc -6 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 Tm [ore] Fgur.: VrŃ emerur e surfń lăc lne n C În grfcul dn fgur. se reznă vrń emerur exerore s emerur exerore vrule enru zu sblz. Temerur exeroră vrulă fos deermnă e bz vrńe densăń fluxulu ermc ds l co x, â rn meod ur nlcă convoluńe c s rn cele dou rogrme de clcul INVA s ANSYS. Se consă o fore bună roere rezulelor, f cre consue o vldre recrocă meodelor de clcul nlc ş numerc. Pe de lă re vrń în m emerur exerore vrule une clr în evdenńă roreăńle de morzre ş defzre unde ermce le srucur nlze în czul de fńă lc de beon rm cu grosme de 5 cm. Se consă că, sre deosebre de rezulele furnze de nlz funcńlor rmonce c funcń de excńe s de răsuns, nlz e bz.t.u. une în evdenńă defzje dfere enru mnmele emerurlor 5,5 h ş enru mxmele emerurlor 7,5 h. ezulă că se mune revzure crerlor de sble ermcă srucurlor e bz lcăr meode.t.u. 5
Tez Docor ng. Crsn Pecu grd C 8 6 4 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 - -4-6 e ev - ANSYS ev - nlc ev - INVA Tm [ore] Fgur.: VrŃ emerur exerore vrule în ror cu emerur exeroră Srucur Srucur ese rerezenă de lc lnă nfnă dn zdăre cărămdă cu golur vercle GVP, cu grosme de 5 cm. În fgur. se reznă comrv răsunsurle ermce unre obńnue e cle nlcă INVA, Excel ş numercă ANSYS. 6
Tez Docor ng. Crsn Pecu X [W/K], Y [W/K] 5 5 X nlc X ANSYS Y nlc Y ANSYS -, -, -,3 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 -,4-5 - -,5-5 m [h] -,6 Fgur.: ăsunsul Termc Unr l srucur Fgur.3 reznă vrń emerur e fń neroră ş e fń exeroră lăc. Se observă o fore bună corelre înre emerurle ş e obńnue cu ANSYS ş emerurle exce, deermne e cle nlcă, cee ce erme vldre rogrmulu de clcul ş condńlor în cre se relzeză smulre. n Vldre X n Y X ANSYS Y ANSYS Erore [%],7999789,7999966 9,5E-4 Comrre cu rezulele nlce: δ/λ numerc δ/λ rel nlc Erore [%],35746579,3574857,49 ANAITIC: Flux ermc unr negr e 4h regm sblz [Wh/m ] 776,74 NUMEIC: Flux ermc unr negr e 4h regm sblz [Wh/m ] 776,4 Abere [%],4 7
Tez Docor ng. Crsn Pecu 8 e 8 6 4 6 4-8 -4 6 ANSYS nlc e e_ansys e nlc -6 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 Tm [ore] Fgur.3: VrŃ emerur e surfń lăc lne n C grd C 8 6 4 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 - -4-6 e ev - ANSYS ev - nlc ev - INVA Tm [ore] Fgur.4: VrŃ emerur exerore vrule în ror cu emerur exeroră 8
Tez Docor ng. Crsn Pecu Srucur 3 Srucur 3 ese rerezenă de lc lnă nfnă dn zdăre BCA GBN 5, cu grosme de 5 cm. În fgur.5 se reznă comrv răsunsurle ermce unre obńnue e cle nlcă INVA, Excel ş numercă ANSYS. X [W/K] 8 6 4 X nlc X ANSYS Y nlc Y ANSYS,, Y [W/K], -, -, -, -, 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 -, - -, -4 -, -6 m [h] -, Fgur.5: ăsunsul Termc Unr l srucur 3 Fgur.6 reznă vrń emerur e fń neroră ş e fń exeroră lăc. Se observă o fore bună corelre înre emerurle ş e obńnue cu ANSYS ş emerurle exce, deermne e cle nlcă, cee ce erme vldre rogrmulu de clcul ş condńlor în cre se relzeză smulre. n Vldre X n Y X ANSYS Y ANSYS Erore [%],,9998,36 Comrre cu rezulele nlce: δ/λ numerc δ/λ rel nlc Erore [%],8333,8333,7 ANAITIC: Flux ermc unr negr e 4h regm sblz [Wh/m ] 4,96 NUMEIC: Flux ermc unr negr e 4h regm sblz [Wh/m ] 4,9 Abere [%], 9
Tez Docor ng. Crsn Pecu 8 e 8 6 4 6 4-8 -4 6 ANSYS nlc e e_ansys e nlc -6 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 Tm [ore] Fgur.6: VrŃ emerur e surfń lăc lne n C grd C 8 6 4 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 - -4-6 e ev - ANSYS ev - nlc ev - INVA Tm [ore] Fgur.7: VrŃ emerur exerore vrule în ror cu emerur exeroră 3
Tez Docor ng. Crsn Pecu Srucur 4 Srucur 4 ese rerezenă de lc lnă nfnă dn olsren celulr, cu grosme de 5 cm. În fgur.8 se reznă comrv răsunsurle ermce unre obńnue e cle nlcă INVA, Excel ş numercă ANSYS. X [W/K] X nlc X ANSYS Y nlc Y ANSYS,,,,, Y [W/K], 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 -, -, -, - m [h] -, Fgur.8: ăsunsul Termc Unr l srucur 4 Fgur.9 reznă vrń emerur e fń neroră ş e fń exeroră lăc. Se observă o fore bună corelre înre emerurle ş e obńnue cu ANSYS ş emerurle exce, deermne e cle nlcă, cee ce erme vldre rogrmulu de clcul ş condńlor în cre se relzeză smulre. n Vldre X n Y X ANSYS Y ANSYS Erore [%],76,76, Comrre cu rezulele nlce: δ/λ numerc δ/λ rel nlc Erore [%] 5,688 5,688, ANAITIC: Flux ermc unr negr e 4h regm sblz [Wh/m ] 7,67 NUMEIC: Flux ermc unr negr e 4h regm sblz [Wh/m ] 7,64 Abere [%],4 3
Tez Docor ng. Crsn Pecu 8 e 8 6 4 6 4-8 -4 6 ANSYS nlc e e_ansys e nlc -6 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 Tm [ore] Fgur.9: VrŃ emerur e surfń lăc lne n C grd C 8 6 4 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 - -4-6 e ev - ANSYS ev - nlc ev - INVA Tm [ore] Fgur.: VrŃ emerur exerore vrule în ror cu emerur exeroră 3
Tez Docor ng. Crsn Pecu Czurle nlze reză înregul domenu l merlelor uzule ulze în consrucń. Se observă că rezulele nlce obńnue rn rulre n rogrm de clcul belr Excel su e rogrmul seclz INVA ş cele obńnue rn smulre n ANSYS sun exrem de roe. Abere devne nesemnfcvă l nvelul fluxulu ermc ds e nervlul une zle, fnd de mxm,4 %. Aces se rduce rn dene curbelor de emerur exeroră vrulă ev rezene enru dferele srucur nlze în grfcele dn fgurle.,.4,.7,.. De semene, cum se observă dn grfcele.,.3,.6,.9, emerurle e feńele lăc lne consdere n clcule sun rcc dence. Pe bz cesor rezule uem consder osblă ulzre rogrmulu de clcul cu meod dferenńelor fne - ANSYS în vedere deermnăr fluxulu ermc în regm nesńonr rn elemene de consrucńe oce. Se jusfcă sfel ulzre rogrmulu ANSYS c rogrm numerc de refernńă, în vedere vldăr clculelor enru czurle în cre conformń geomercă modelulu nlz su comonenń cesu nu erm clculul exc, nlc. Se fce referre l czurle în cre elemenele de consrucńe reznă unń ermce geomerce su srucurle, czur cre nu m o f sude rn meode nlce exce. În vedere nlzăr cesor suń fos dezvolă în cdrul INCEC, sub coordonre dl. Prof. dr. ng. Dn Consnnescu, o meod de clcul bză e smludne cre erme ulzre vlorlor ψ ş χ, deermne rn clcul D în regm sńonr de căldură, enru clcule în regm dnmc. 33
Tez Docor ng. Crsn Pecu. Trnsfer de căldur bdmensonl ş undmensonl Elemenele de consrucńe rele sun crcerze de unń ermce lnre ş uncule. Conform defnńe, une ermcă rereznă orńune dn nvelo une clădr, în cre rezsenń ermcă nońune rore exclusv regmulu sńonr de rnsfer de căldur ese sensbl modfcă c urmre fulu că zoermele nu sun rlele cu surfń elemenelor de consrucńe. elń de deermnre fluxulu ermc l nvelul surfeńe dcene medulu neror ese urmăore: x,y ]dx dy q α [ θ θ. x x y Se consderă lc lnă dn fgur., crcerză rn much de înâlnre cu le lnur. Prn cruculńe sun rerezene ncluzunle locle în zon lnulu. SurfŃ de rnsfer de căldură ese noă cu S ş rereznă num surfń ocă lăc. ezsenń ermcă zone de câm ese noă cu. Zon de câm Pune ermcă loclă Fgur.: Elemen de consrucńe rel: zon de câm ş zon cu unń ermce Fluxul ermc în câm, în regm sńonr de rnsfer de căldură oe f clcul cu juorul relńe.: S Q. 34
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fluxul ermc l nvelul elemenulu de consrucńe rebue însă să Ńnă sem de erurbńle cuze de rezen unńlor ermce lnre ş locle; rn urmre relń. devne: S Q ψ l χ.3 în cre Q ese de form: S Q c c Deorece în rccă r f nul să se coreceze â surfń câ ş rezsenń ermcă elemenulu de consrucńe, rn convenńe se ăsreză ceeş re ş se coreceză exclusv rezsenń ermcă : S Q.4 c În consecnńă, relń.3 devne: S c S ψ l χ.5 r rezsenń ermcă corecă elemenulu de consrucńe se scre: c ψ l S χ S.6 în cre: S ese surfń de rnsfer de căldură, [m ] ese rezsenń ermcă lăc în zon de câm, [m K/W] c ese rezsenń ermcă corecă, [m K/W] ψ coefcen cre nroduce efecul unńlor ermce lnre, [W/mK] χ coefcen cre nroduce efecul unńlor ermce uncule, [W/K] l rereznă lungme unńlor ermce lnre, [m]. 35
Tez Docor ng. Crsn Pecu Clculul rezen se oe lc num regmulu sńonr de rnsfer de căldură, dr ulzre une roreăń fundmenle răsunsulu ermc unr relń n n X Y, erme rezolvre robleme unńlor ermce ş în regm dnmc de rnsfer de căldură, cu condń ulzăr în clcule vlorlor corece enru crcerscle ermoehnce le merlelor de consrucńe λ, ρ, c. Sun rcc genere merle cu roreăń ermofzce vrule, cre nclud rezenń unńlor ermce. Ulzre cesor crcersc ermofzce echvlene erme rnsformre srucurlor 3D ş D în srucur omogene su neomogene cre erm deermnre.t.u. ş obńnere emerur exerore vrule. În czul elemenelor de închdere de omogen encue conducve ermcă echvlenă se deermnă cu relń: în cre: & δ λ.7 ' δ s se λ δ ese grosme merlulu omogen, în m; δ ese grosme srulu de roecńe/fnsj enculă, în m; ' s s ese rezsenń ermcă corecă elemenulu de închdere conform C 7/3, în m K/W; ese rezsenń ermcă suerfclă l fń dcenă medulu neror, în m K/W; ese rezsenń ermcă suerfclă l fń dcenă medulu exeror, în m K/W; λ ese conducve ermcă merlulu srulu de fnsj, în W/mK. În czul elemenelor de consrucńe neomogene mulsr efecul unńlor ermce se rnsferă srulu de merl ermozoln căru conducve ermcă se deermnă cu relń: & δz λ z.8 ' δ s se λ 36
Tez Docor ng. Crsn Pecu în cre: δ z ese grosme srulu de merl ermozoln, în m; δ ese grosme srurlor de merl lele decâ srul ermozoln, în m; λ ese conducve ermcă srurlor de merl lele decâ srul ermozoln, în W/mK. C rezul l vldăr cesor relń de clcul se reznă două sud de cz. Ambele reză o une ermcă geomercă; în rmul cz elemenul de consrucńe ese omogen r în l dole cz ces ese lcău dn două srur, vând sre exeror un sr de ermozolńe.. Vldre srucur omogenă cu unń ermce Se nlzeză rnsferul de căldură în regm sńonr rnr-un elemen de consrucńe fec de o une ermcă geomercă de nersecńe de ereń ş o une ermcă srucurlă sâlşor dn beon rm. Srucur ese smulă în condńle defne de normvul C7/3, resecv n C, ex -5 C, α n 8 W/m K, α ex 7 W/m K vlore ese rore smulăr n condń clmce resuuse rele, dfere de cele de clcul cre mlc ulzre dscubl veze vânulu de clcul, e bz căre se genereză vlore α ex 4 W/m K ulz n clculele de dmensonre hgroermc închderlor, enru se deermn coefcenul ψ secfc elemenul de consrucńe. Merlele de consrucńe ulze în srucur smulă fgur. ş roreăńle ermofzce le cesor sun dele în belul.. Tbelul.: ProreăŃle ermofzce le merlelor dn srucur nlză Ar Merl δ [cm] c [J/gK] ρ [g/m 3 ] λ [W/mK] A Zdăre cărămdă GVP 5 87 475,7 A Beon rm 5x5 84 5,74 A 3 Zdăre cărămdă GVP 5 87 475,7 În urm smulăr se deermnă roflul dsrbuńe de emerură dn srucură fgur.3 ş emerurle e surfeńele elemenulu de consrucńe în conc cu medle dcene. 37
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fgur.: Srucur omogenă cu unń ermce Fgur.3: erń emerurlor 38
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fgur.4 reznă vrń emerur e surfń exeroră ereelu. Se oe observ că nfluenń unń ermce se resme l o dsnńă de,55 m, cee ce n rccă v conduce l surunere efeculu dferor unń ermce. DferenŃ de emerură dnre zon cenrlă unń ermce ş zon de câm ese de,7 C. Se obńne fluxul ermc ds rn elemenul de consrucńe, rn negrre fluxulu ermc l nvelul surfeńe ereelu exeror: Q numerc 88,4 [W]. S- refer negrre l nvelul surfeńe dcen medulu exeror deorece însumre vlorlor rńle de flux ermc e orńun nfn mc se efecueză l nvelul unu sngur ln, f erfec dmsbl în nlz de regm sńonr de rnsfer de căldură. Temerur [grd C] -,4 -,5 -,6,5,5,75,,5,5,75,,5,5,75,3,35,35,375,4,45,45,475,5,55,55,575,6,65,65,675,7,75,75,775,8,85,85,875,9,95,95,975,5,5,75,,5,5,75,,5,5,75,3,35 -,7 -,8 -,9 - -, -, Temerur e f ereelu -,3 Co [m] Fgur.4: erń emerurlor e surfń exeroră elemenulu de consrucńe Se clculeză vlore coefcenulu ψ ulzând relń de clcul: 39
Tez Docor ng. Crsn Pecu Qnumerc Qcm ψ.8 l Se obńne ψ,69 [W/mK] comrv cu ψ,6 [W/mK] cf. C7/3. Se ulzeză cesă vlore enru clcul conducve ermcă echvlenă elemenulu de consrucńe omogen: λ & z z ' δ s se λ δ.734[w / mk] Se observă creşere vlor conducvăń ermce elemenulu de consrucńe 4,5%, c urmre rezenńe unń ermce. Se vldeză meod de clcul rn comrń fluxulu ermc obńnu cu relń. în cre s- ulz conducve ermcă echvlenă elemenulu de consrucńe: S S Q 88.4 [W].5 8 4.734 În consecnńă meod de lucru se oe lc elemenelor omogene de consrucńe.. Vldre srucur mulsr cu unń ermce geomerce Se nlzeză rnsferul de căldură în regm sńonr rnr-un elemen de consrucńe fec de o une ermcă geomercă de nersecńe de ereń ş o une ermcă srucurlă sâlşor dn beon rm. Srucur ese smulă în condńle defne de normvul C7/3, resecv n C, ex -5 C, α n 8 W/m K, α ex 7 W/m K, enru se deermn coefcenul ψ cre crcerzeză elemenul de consrucńe. Deorece elemenul de consrucńe erme o xă de smere, enru reduce mul necesr rulăr, se v el l smulre une jumăăń cesu. Merlele de consrucńe ulze în srucur smulă fgur. ş roreăńle ermofzce le cesor sun dele în belul.. 4
Tez Docor ng. Crsn Pecu Tbelul.: ProreăŃle ermofzce le merlelor dn srucur nlză Ar Merl δ [cm] c [J/gK] ρ [g/m 3 ] λ [W/mK] A Beon rm 5x5 84 5,74 A Zdăre cărămdă GVP 5 87 475,7 A 3 Polsren Celulr 46,44 Fgur.5: Srucur neomogenă cu unń ermce 4
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fgur.6: erń emerurlor Fgur.7 reznă vrń emerur e surfń exeroră ereelu. Se oe observ că nfluenń unń ermce se resme l o dsnńă de,7 m, cee ce n rccă v conduce l surunere efeculu dferor unń ermce. DferenŃ de emerură dnre zon cenrlă unń ermce ş zon de câm ese de,6 C în czul srucur zole l exeror. Se obńne fluxul ermc ds rn elemenul de consrucńe, rn negrre fluxulu ermc l nvelul surfeńe ereelu exeror Q numerc 6,565 [W]. 4
Tez Docor ng. Crsn Pecu Temerur [grd C] -4,5-4,5-4,54,5,5,75,,5,5,75,,5,5,75,3,35,35,375,4,45,45,475,5,55,55,575,6,65,65,675,7,75,75,775,8,85,85,875,9,95,95,975,5,5,75,,5,5,75,,5,5,75,3,35-4,56-4,58-4,6-4,6-4,64-4,66 Temerur e f ereelu -4,68-4,7 Co [m] Fgur.7: erń emerurlor e surfń exeroră elemenulu de consrucńe Se clculeză vlore coefcenulu ψ ulzând relń de clcul: Qnumerc Qcm ψ.8 l Se obńne ψ, [W/mK] comrv cu ψ, [W/mK] cf. C7/3, enru o srucură smlră. Se ulzeză cesă vlore enru clcul conducve ermcă echvlenă elemenulu de consrucńe omogen: λ&.3388 [W / mk] - f de vlore de.44 W/mK M Se vldeză meod de clcul rn comrń fluxulu ermc obńnu cu relń. în cre folosm de d ces conducve ermcă echvlenă elemenulu de consrucńe: 43
Tez Docor ng. Crsn Pecu S S Q 6.565[W].35 8 7.3388 În consecnńă meod de lucru se oe lc ş elemenelor de consrucńe mulsr..3 Perurbre loclă câmulu de emerură doră roxmăń conducelor de dsrbuńe genulu ermc În czul în cre în roere unńlor ermce se mlseză conducele de dsrbuńe genulu ermc, efecul de une ermcă ese ş m bne us în evdenńă, deorece emerur neroră loclă în roere unń ermce ese sueroră emerur med volumce sńulu locu. Aces ese czul uzul dn cdrul condomnlor, colonele de dsrbuńe genulu ermc fnd mlse în secl e colńurle exerore le clădrlor, enru menńne o emerură relv crescuă e fń neroră elemenulu de consrucńe în scoul evăr formăr de condens. Acesă rccă, în condńle ulzăr unor merle de consrucńe cu conducve ermcă rdcă, conduce l dsre energe ermce sre medul exeror, rece. Acese sece se o observ, în nume condń, când se relzeză ermogrf une clădr. Sre exemlu, în fgurle.8 ş.9 se reznă câmul de emerur rene rezul dn ermogrf unu condomnu; se oe observ o zonă m cldă, verclă, cre oe f nńl consderă o une ermcă consrucvă nersecń unu eree neror cu ereele nveloe. Touş, ces nu se reeă în re sângă, deş srucur ese de celş. În momenul nsecăr l neror se denfcă în ce zon un cnl în cre ese monă, msc, nslń verclă de dsrbuńe genulu ermc fgur.. 44
Tez Docor ng. Crsn Pecu FI Sysems 7.7 C 6 4.8 Fgur.8: erń emerurlor rene e surfń exeroră nveloe unu condomnu 5. 4.5 4. 3.5 3..5. C bel Cursor Mn Mx -.9 5. -. 5.4 Fgur.9: Grfcul emerurlor rene e surfń exeroră nveloe unu condomnu 45
Tez Docor ng. Crsn Pecu FI Sysems 6.4 C 6 5 4 3. Fgur.: Câmul emerurlor rene e surfń neroră nveloe unu condomnu, zon colonelor mone msc în ereele exeror PrezenŃ modfcăr câmulu de emerur l nvelul elemenulu de consrucńe sugereză smludne fenomenologcă cu rezenń une funcń de zvore în srucur nveloe. FuncŃ de zvore ese de f o erurbńe ermcă cre se crcerzeză rn nense deendenă de emerur zvorulu, resecv rn exsen une funcń ψ ϑ în cre ϑ rereznă emerur zvorulu. Se exemlfcă cesă roblemă în connure, e bz unor smulăr în cre rmerul vrbl îl rereznă emerur zvorulu ϑ. Ese nlză o une ermcă dcenă unu cnl de nslń fgur. în cre ese monă reńeu de dsrbuńe genulu ermc. Se v obńne vlore coefcenulu ψ în 4 czur le emerur în ghen de nslń: C, 35 C, 5 C, 65 C. Dmensunle cnlulu în cre sun mone conducele clde sun x cm. ProreăŃle merlelor de consrucńe ulze sun rezene în belul.3. 46
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fgur.: Srucur omogenă cu unń ermce Tbelul.3: ProreăŃle ermofzce le merlelor dn srucur nlză Ar Merl δ [cm] c [J/gK] ρ [g/m 3 ] λ [W/mK] A, 3 Zdăre cărămdă GVP 5 87 475,7 A Beon rm 5x5 84 5,74 47
Tez Docor ng. Crsn Pecu A. Temerur cnlulu de nslń de C Fgur.: erń emerurlor Temerur [grd C] -,4 -,5 -,6 -,7 -,8 -,9 - -, -, Temerur e f ereelu -,3,5,5,75,,5,5,75,,5,5,75,3,35,35,375,4,45,45,475,5,55,55,575,6,65,65,675,7,75,75,775,8,85,85,875,9,95,95,975 Co [m],5,5,75,,5,5,75,,5,5,75,3,35 Fgur.3: erń emerurlor e surfń exeroră elemenulu de consrucńe 48
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fgur.3 reznă vrń emerur e surfń exeroră ereelu. DferenŃ de emerură dnre zon cenrlă unń ermce ş zon de câm ese de,7 C. Se obńne fluxul ermc ds rn elemenul de consrucńe, rn negrre fluxulu ermc l nvelul surfeńe ereelu exeror: Q numerc 88,4 [W]. Se clculeză vlore coefcenulu ψ ulzând relń de clcul.8: Q ψ numerc l Q cm.69 W mk 49
Tez Docor ng. Crsn Pecu B. Temerur cnlulu de nslń de 35 C Fgur.4: Câmul de emerur Temerur [grd C] -9-9, -9, -9,3-9,4-9,5-9,6-9,7-9,8-9,9 - -, -, -,3 -,4 -,5 -,6 -,7 -,8 -,9 - -, -, -,3 -,4,5,5,75,,5,5,75,,5,5,75,3,35,35,375,4,45,45,475,5,55,55,575,6,65,65,675,7,75,75,775,8,85,85,875,9,95,95,975 Co [m] Temerur e f ereelu,5,5,75,,5,5,75,,5,5,75,3,35 Fgur.5: erń emerurlor e surfń exeroră elemenulu de consrucńe 5
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fgur.5 reznă vrń emerur e surfń exeroră ereelu. DferenŃ de emerură dnre zon cenrlă unń ermce ş zon de câm ese de,756 C. Se obńne fluxul ermc ds rn elemenul de consrucńe, rn negrre fluxulu ermc l nvelul surfeńe ereelu exeror: Q numerc 93,83 [W]. Se clculeză vlore coefcenulu ψ ulzând relń de clcul.8: Q ψ numerc l Q cm.6 W mk 5
Tez Docor ng. Crsn Pecu C. Temerur cnlulu de nslń de 5 C Fgur.6: Câmul de emerur Temerur [grd C] -7-7, -7,4-7,6-7,8-8 -8, -8,4-8,6-8,8-9 -9, -9,4-9,6-9,8 - -, -,4 -,6 -,8 - -, -,4 -,6 -,8,5,5,75,,5,5,75,,5,5,75,3,35,35,375,4,45,45,475,5,55,55,575,6,65,65,675,7,75,75,775,8,85,85,875,9,95,95,975 Co [m] Temerur e f ereelu,5,5,75,,5,5,75,,5,5,75,3,35 Fgur.7: erń emerurlor e surfń exeroră elemenulu de consrucńe 5
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fgur.7 reznă vrń emerur e surfń exeroră ereelu. DferenŃ de emerură dnre zon cenrlă unń ermce ş zon de câm ese de,774 C. Se obńne fluxul ermc ds rn elemenul de consrucńe, rn negrre fluxulu ermc l nvelul surfeńe ereelu exeror: Q numerc 98,49 [W]. Se clculeză vlore coefcenulu ψ ulzând relń de clcul.8: Q ψ numerc l Q cm.36 W mk 53
Tez Docor ng. Crsn Pecu D. Temerur cnlulu de nslń de 65 C Fgur.8: Câmul de emerur Temerur [grd C] -7-7, -7,4-7,6-7,8-8 -8, -8,4-8,6-8,8-9 -9, -9,4-9,6-9,8 - -, -,4 -,6 -,8 - -, -,4 -,6 -,8,5,5,75,,5,5,75,,5,5,75,3,35,35,375,4,45,45,475,5,55,55,575,6,65,65,675,7,75,75,775,8,85,85,875,9,95,95,975 Co [m] Temerur e f ereelu,5,5,75,,5,5,75,,5,5,75,3,35 Fgur.9: erń emerurlor e surfń exeroră elemenulu de consrucńe 54
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fgur.9 reznă vrń emerur e surfń exeroră ereelu. DferenŃ de emerură dnre zon cenrlă unń ermce ş zon de câm ese de 3,797 C. Se obńne fluxul ermc ds rn elemenul de consrucńe, rn negrre fluxulu ermc l nvelul surfeńe ereelu exeror: Q numerc 3,535 [W]. Se clculeză vlore coefcenulu ψ ulzând relń de clcul.8: Q ψ numerc l Q cm.59 W mk Dn suńle nlze se observă că în czul în cre în roere unńlor ermce se mlseză conducele de dsrbuńe genulu ermc, efecul de une ermcă ese mlfc, deorece emerur neroră loclă în roere unń ermce ese sueroră emerur med volumce sńulu locu. ezulele obńnue sun cenrlze în belul.4 ş rezene grfc în fgur.. Tbelul.4: Cenrlzre czurlor de une ermcă cu colone de dsrbuńe mone msc, dcen elemenulu de consrucńe Temerur în cnlul de nslń C 35 C 5 C 65 C DferenŃ de emerur înre câm ş zon PT [ C] ψ W mk,77,75,774 3,797,69,6,36,59 Q [W] 88,4 93,83 98,49 3,535 55
Tez Docor ng. Crsn Pecu,6,5 Vlore coef. s [W/mK],4,3,, 5 5 3 35 4 45 5 55 6 65 7 Temerur n cnlul de nsl [grd C] Fgur.9: VrŃ coefcenulu lnr de rnsfer ermc ψ cu emerur zvorulu rerezen de rezenń unor conduce clde n roere unń ermce lnre de nură geomercă. Cele rezene m sus conduc l concluz, mornă dn unc de vedere rcc, că în funcńe de rezolvre srucurlă închderlor oce, rezenń colonelor clde în vecnăe elemenelor de nveloă genereză coefcenń lnr unńlor ermce căror vlore dende de emerur colonelor clde. Comlere clogulu de unń ermce cu sfel de vlor conduce l creşere recze clculelor de efcenńă energecă nveloelor în corelre cu rezolvărle cre rvesc ssemele de lmenre cu căldură sńlor ocue. 56
Tez Docor ng. Crsn Pecu 3. ComrŃe înre meod TU ş meod nlc roxmvă enru srucur lne mulsr 3. Model memc enru clculul smlfc l rnsferulu de căldură rn elemene de consrucńe oce. EcuŃ negrlă conducńe căldur EcuŃ rbolcă căldur enru rnsfer undmensonl de căldură rnr-o lcă ln nfnă de grosme δ, re form [5]: ϑx, ϑx, x 3. în cre dfuzve ermcă se defneşe cu relń: λ 3. ρc În fg. 3. se reznă condńle l lmă soce robleme 3. In Ex α q e α, e e q x x δ Fgur 3.: CondŃ l lmă 57
Tez Docor ng. Crsn Pecu CondŃle l lmă se scru sub form: ϑx, q α [ ϑx, ] λ 3.3 x x ϑx, q e αe [ ϑx δ, E ] λ 3.4 x x δ SoluŃ ecuńe 3. ese dă de o funcńe generă de sum roduselor dnre funcń rńle vrble în funcńe de sńu resecv de m. Prn urmre ecuń 3. oe f negră e domenul x [,δ ]. ezulă: δ d ϑx, ϑx, ϑx, dx d x x δ x x 3.5 În funcńe de relń lu Fourer de defnre densăń de flux ermc: ϑx, qx, λ 3.6 x ecuń 3.5 devne: d δ ϑx, dx [ q qe ] d 3.7 ρc în cre q ş q e se defnesc dn condńle l lmă 3.3 ş 3.4. Prn rorre l dmensune δ se obńne: dϑ d [ q qe ] 3.8 ρcδ în cre: δ ϑ ϑx, dx 3.9 δ EcuŃ 3.8 se oe scre sub form: dϑ d δ [ q q ] e 58
Tez Docor ng. Crsn Pecu su dϑ Fo dfo [ q Fo q Fo] e 3. cre ese ecuń negrlă conducńe căldur, în cre: Fo 3.. δ δ 3.. λ CondŃle l lmă 3.3 ş 3.4 se scru sub form: B B [ x,fo ] q Fo ϑ 3.3. [ x δ,fo Fo] q Fo e E ϑ 3.4. e SoluŃ ϑ x,fo se scre sub form de funcńe slne comusă: n ϑ x,fo AFox BFox CFo 3. ezulă: x,fo CFo ϑ 3.3 n x δ,fo A Fo δ B Fo δ CFo ϑ 3.4 n δ ϑ Fo A Fo,5B Fo δ CFo 3.5 n FuncŃle necunoscue A Fo, B Fo ş C Fo se exrmă în ror cu rodusul Fo Exres derve rńle:,fo ϑ x x na Fo n x B Fo conduce l relńle de exlcre: q Fo q Fo na Fo δ n e q. 3.6 3.7 59
Tez Docor ng. Crsn Pecu B C A 3.8 δ Fo q Fo Fo B q Fo 3.9 Be B Fo n B e δ n q Fo B e n B e δ n [ Fo ] E 3. ezulă: q n [ Be B ] Fo q Fo e n B e q nb n B e Fo [ Fo ] e E 3. dϑ dfo n Fo δ da Fo db Fo dc Fo,5δ n dfo dfo dfo Se exlceză ermen cu ermen membrul dre l relńe 3.. Fo B B da dfo e n B e δ n Fo dq Fo db dfo δ dfo Fo dq Fo dc dfo n B δ da Fo n dfo dfo dq dfo B B e n B n e Fo dq dfo B e n B Fo e δ n Fo de dfo B e n B n e Fo de dfo 3. 3.3 3.4 3.5 3.6 dq Fo db Fo,5δ,5 3.7 dfo dfo dn cre rezulă: B B n B n q e e nb n B,5 B e Fo [ Fo ] e E dq dfo Be Fo n [ B B ] n B n e e n B e Fo de dfo 3.8 evennd l vrbl m, rezulă: 6
Tez Docor ng. Crsn Pecu dq Aq A d de A d 3 [ ] E 3.9 în cre: B Num e B n B n e [ B B ] e,5 B n e A Num δ n B Be A Num A n B n nb e [ ] e 3 E Num δ n Be EcuŃ dferenńlă de ordnul unu 3.9 se negreză comod dcă ermenul lber se roxmeză e un nervl de negrre cu o dreă, resecv fg. 3.: de F j A A3 [ E ] Bj Bj 3.3 d F F j F j- j Fgur 3.: Aroxmre olgonlă funcńe F 6
Tez Docor ng. Crsn Pecu Meod de negrre recomndă ese ce fcorulu negrn. Se obńne soluń: q j q ex A ex A j B A j j [ ex A A ] B A [ ] 3.3 În funcńe de exres q se deermnă funcń emerură exeroră vrulă, e : e v q 3.3 FuncŃ se deermnă e bz une vlor rbrr lese e v v o dr ese lcblă rn corelre cu orce funcńe, f cre conduce l generre unor modele de nlză mcroclmulu neror bze e nońunle de consnă de m ferenă nveloe su/ş elemenelor de consrucńe nerore. În connure se reznă o nlz de sensble vând c obec fluxul ermc ds rnr-o lcă lnă b-sr, clcul ulzând o meodă nlcă excă rogrmul de clcul INVA recum ş vlorle rezule rn lcre meodelor smlfce de clcul, resecv smulre srucur omogene echvlene în INVA ş lcre ecuńe negrle căldur e srucur omogenă echvlenă. O nlză comlemenră vzeză vrń lberă emerur nerore dn sńul curns în conurul ermodnmc merlz rn nvelo ncne. Srucur de închdere nlză ese consuă dnr-un sr de merl cre sgură â morzre câ ş defzre fluxulu ermc, relz dn beon rm, cărămz cu golur vercle GVP su beon uoclvz BCA ş un sr de ermozolńe, cu grosme de cm, mon l exeror. Crcerscle ermofzce le merlelor sun rezene în belul 3.. De obce nlz de sensble mlc nlz vrńe une funcń mulrmerce n ror cu fecre dnre rmer ndeendenń s deermnre onder coefcenńlor funcńe şń ermenlor de vrńe nfnezml rore rmerlor esń. În czul de fńă s- do o meodă nouă de nlză de sensble Ńnându-se sem de cele două funcń rncle le soluńe ecuńe căldur, resecv: 6
Tez Docor ng. Crsn Pecu - funcń energec cre vzeză vrń rmerulu ermodnmc exensv cne de căldură su energe ermcă e dur de desfăşurre rocesulu condńe necesră de vldre; - funcń exergecă cre vzeză vrń rmerulu ermodnmc nensv emerur neroră e dur de desfăşurre rocesulu condńe sufcenă de vldre. Tbelul 3.: Srucurle nlze Sr δ [cm] Merl c [J/gK] ρ [g/m 3 ] λ [W/mK] 5 Beon rm 84 5,74 5 Zdăre cărămdă GVP 87 475,7 3 5 Zdăre BCA GBN 5 87 775,3 rosur subńr z. Polsren Celulr 46,44 Anlz funcńe energece se bzeză e vrń energe ermce crcersc surfeńe nerore ereelu oc exeror. Anlz funcńe exergece mlcă deermnre vrńe emerur nerore rezulne unu sńu în oe vrnele de negrre ecuńe conducńe s de formulre ecuńe de blnń energec l sńulu l nvelul conurulu ermodnmc l cesu. S-u ulz două modele de clcul resecv Modelul cu O Consnă de Tm MCT s Modelul cu Două Consne de Tm MCT. În mbele czur se deermnă vrń emerur nerore rezulne ş se comră dferenńele de emerură fńă de soluń excă rore fecăru model ş înre soluńle ferene celor două modele. ezulul obńnu rereznă dubl vldre â modelulu de rnsfer de căldură rn elemenele de închdere oce câ ş modelulu de blnń ermc l sńulu închs de conurul ermodnmc. Ese neresn de remrc evoluń crerlor de vldre în ror cu scoul vldăr. Un rm sco de vldre se referă l rmerul ermodnmc nensv emerur exeroră vrulă evp rore elemenulu de închdere oc omogen/mulsr nlz. În grfcul dn fgur 3.3 se reznă vrń evp ferenă srucur căre î ese şă srul de zolńe ermcă l surfń exeroră dcenă medulu nurl. S-u nlz urmăorele răsunsur ermce sub form evp : 63
Tez Docor ng. Crsn Pecu - rezolvre e bz.t.u. rn ulzre modelulu convoluv ; - rezolvre e bz.t.u. s modelulu convoluv lc srucur omogene echvlene ; - rezolvre rn lcre ecuńe negrle conducńe lcă srucur omogene echvlene 3; - emerur exeroră mede zlnc 4; 8 6 ex ev. ev. ev.3 ex.med. Poly. ev. 4.ex.;.ev. [ C] 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 4 - -4-6 or [h] Fgur 3.3: VrŃ emerurlor exerore vrule le srucur bsr. În grfcul dn fg. 3.3 se remrc â morzre câ ş defzjul undelor ermce, mbele semnfcve în czul emerur exerore vrule deermnă rn rm meodă. Alcre meodelor ş 3 relevă ber semnfcve de l soluń excă crcerze însă de un defzj semnfcv în ror cu emerur exeroră. S- nrodus ş emerur mede zlncă c rmeru rerezenv enru medul exeror, doră fulu că vlore evp enru orcre dn funcńle deermne, ese rcc eglă cu e - vlore mede zlncă emerur exerore. 64
Tez Docor ng. Crsn Pecu Dcă se consderă un creru bz exclusv e nlz evp, rezulă ber semnfcve înre emerur exeroră vrulă de refernńă ş celelle emerur vrule ş ren, meodele lernve nu se vldeză. Dr funcń evp nu rereznă sco în sne ş rn urmre se rece l dou eă de vldre, ce vldăr funcńe energece, rezenă în grfcele dn fg. 3.4 3.6. q[wh] 8 7 6 5 4 3 9 8 7 6 5 4 3 Sum q.bsr INVA Sum q.echv.inva Sum q.echv.ec.int. Erore Erore -6 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 4 or 6 4 8 6 4 - -4-6 -8 - - -4 erore[%] Fgur 3.4: ăsunsul Termc l srucur bsr b.. ş olsren în re vrne de clcul: bsr INVA, omogen echvlen INVA, omogen echvlen ec. Inegrlă 65
Tez Docor ng. Crsn Pecu q[wh] 5 4 3 9 8 7 6 5 4 3 Sum q.bsr INVA Sum q.echv. INVA Sum q.echv Ec.In. Erore Erore -4 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 4 or 4 8 6 4 8 6 4 - -4-6 -8 - - erore[%] Fgur 3.5: ăsunsul Termc l srucur bsr GVP ş olsren în re vrne de clcul: bsr INVA, omogen echvlen INVA, omogen echvlen ec. Inegrlă q[wh] 5 4 3 9 8 7 6 5 4 3 Sum q.bsr INVA Sum q.echv. INVA Sum q.echv Ec.In. Erore Erore 4 8 6 4 8 6 4 - -4-6 -8 erore[%] - 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 4 or Fgur 3.6: ăsunsul Termc l srucur bsr BCA ş olsren în re vrne de clcul: bsr INVA, omogen echvlen INVA, omogen echvlen ec. Inegrlă 66
Tez Docor ng. Crsn Pecu Se observă dn fgurle 3.4 3.6 că vlorle fluxurlor ermce unre dse rn lc lnă, clcule cu meodele smlfce de clcul, sun fore roe de vlorle deermne rn meod nlc excă INVA. Asfel, l nvelul energe ermce dse în nervl de 4 de ore, bere mxmă, clculă cu relń: n n q INVA,mulsr q INVA, echvlen / ec.n egrl,echvlen erore [%] n q INVA,mulsr ese de,5 %. Aberle mxme se sueză ns n nervlul curns nre 9% s 5%, enru rezulul obńnu rn ulzre ecuńe negrle conducńe s nre % s 9%, enru ulzre conceulu de srucură omogenă echvlenă ş negrre rn meod.t.u. nvelul nervlulu de 4 de ore, duă cum s- subln, bere mxmă ese de,5 %. În consecnńă, dn unc de vedere l rnsferulu de energe ermcă, se consderă rńl vlde cele două meode de clcul smlfc, meodele uând f lce enru clcule de efcenńă energecă. În schmb lj semnfcvă berlor 9% - 5% în ror cu mul mlcă o nlză de sensble sulmenră enru vldre meodelor lernve smlfce. Acesă nlză vzeză funcń exergecă, rerezenă de vrń emerur nerore rezulne înr-un sńu n condń de răcre nurlă ncne de l emerur nńlă C. 3. ăcre nurl une ncne model memc cu o consnă de m EcuŃ de blnń ermc l sńulu nlz se scre sub form: d S M c d cv S oc EP EP [ evp S ] F F [ e ] n V ρ c [ e ] 3.33 în cre: 67
Tez Docor ng. Crsn Pecu 68 B B ev F B cv r α α α Dcă: E F V S S rezulă: F V EP V ş form condensă ecuńe de blnń ermc l ncne: F A d d 3.34 în cre: c M B c V n S A F V EP V E ρ - consn de m sńulu, cu condń n c. c M c V n S S c V n B F e e F V ev EP V E F V EP V E P ρ ρ Exres F se scre sub form: F În cre : ], [ s s 36 recum ş j j SoluŃ ecuńe e nervle echdsne de s 36 re exres: A A A A ex A A j j 3.35
Tez Docor ng. Crsn Pecu n cre: F j F j F j Czur nlze. VrŃ enru ăsuns Termc exc l srucur bsr Beon rm,5 m ş Polsren exnd, m de l neror căre exeror deermn e bz TU ş rn rogrmele INVA s ANSYS;. VrŃ enru ăsuns Termc l srucur omogene echvlenă cu srucur bsr Beon rm,5 m s Polsren exnd, m de l neror căre exeror deermn e bz TU rn rogrmul INVA; 3. VrŃ enru ăsuns Termc l srucur omogene echvlenă cu srucur bsr Beon rm,5 m s Polsren exnd, m de l neror căre exeror deermn e bz soluńe nlce EcuŃe Inegrle căldur; 69
Tez Docor ng. Crsn Pecu Subczur nlze În vedere comrăr meodelor de clcul sun nlze m mule czur, cese coernd lj consrucńlor uzule. Czurle dferă rn msve elemenelor nerore de consrucńe ş rn rorul de vrre l fńde exerore, V :. or de vrre l fńde exerore: V ; b. or de vrre l fńde exerore: V, 4 ; c. Cce ermcă secfcă elemenelor de consrucńe nerore: mc665.55 J /m K; d. Cce ermcă secfcă elemenelor de consrucńe nerore: mc848.75 J/m K; ezulele sun rezene grfc în fgurle 3.7 3., 9,8 9,6 9,4 9,.INVA.ech.INVA.ech.Ec.INT. Df. Df. T, -, [ C] 9 -, Erore [ C] 8,8 -,3 8,6 -,4 8,4 8, -,5 8 -,6 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 4 Or Fgur 3.7: VrŃ emerur nerore une ncne în roces de răcre nurlă în re vrne de răsuns ermc l srucur oce ror de vrre v ; mc 665,55 J/m K 7
Tez Docor ng. Crsn Pecu, [ C] 9,8 9,6 9,4 9, 9 8,8 8,6 8,4 8,.INVA.ech.INVA.ech.Ec.INT. Df. Df. T,5 -,5 -, -,5 -, Erore [ C] 8 7,8 7,6 -,5 -,3 7,4 -,35 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 4 Or Fgur 3.8: VrŃ emerur nerore une ncne în roces de răcre nurlă în re vrne de răsuns ermc l srucur oce ror de vrre v,4; mc 665,55 J/m K 7
Tez Docor ng. Crsn Pecu,5 9,9 9,8 9,7.INVA.ech.INVA.ech.Ec.INT. Df. Df. T -,5 [ C] 9,6 -, Erore [ C] 9,5 -,5 9,4 -, 9,3 9, -,5 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 4 Or Fgur 3.9: VrŃ emerur nerore une ncne în roces de răcre nurlă în re vrne de răsuns ermc l srucur oce ror de vrre v ; mc 848,75 J/m K 7
Tez Docor ng. Crsn Pecu,4 [ C] 9,9 9,8 9,7 9,6 9,5 9,4 9,3.INVA.ech.INVA.ech.Ec.INT. Df. Df. T, -, -,4 -,6 -,8 Erore [ C] 9, -, 9, -, 9 -,4 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 4 Or Fgur 3.: VrŃ emerur nerore une ncne în roces de răcre nurlă în re vrne de răsuns ermc l srucur oce ror de vrre v,4; mc 848,75 J/m K Dn czurle nlze rezulă că bere mxmă fńă de curb deermnă rn clcul exc ese de,54 C ş în consecnńă se oe ulz soluń nlcă forme negrle ecuńe rbolce conducńe în locul meode exce TU. Prn urmre nlz funcńe exergece conduce l concluz vldăr meodelor lernve de clcul. Aces model memc re vnjul de reduce comlexe clculelor, cese uând f relze în med de clcul belr. Un l dole es de sensble se referă l modelul, sueror dn unc de vedere fenomenologc, cu două consne de m. 73
Tez Docor ng. Crsn Pecu 3.3 VrŃ lberă emerur erulu înr-o ncnă model memc cu două consne de m În rele rnsferulu de căldură l froner elemenelor de consrucńe nerore î coresunde ror consnă de m. Aces se dugă consne de m coresunzăore rnsferulu ermc rn elemenele oce de nveloă, rezulând un model m ro de modelul fzc. Ulzre modelulu memc cu două consne de m ese jusfcă în secl în nlz regmulu de confor su necesrulu orr de căldură / frg enru clmzre sńlor nlze. Un domenu deoseb de neresn în cre ces model memc oe f lc ese ulzre exerge medulu mbn rn nermedul socjulu în elemenele nerore de consrucńe cu msve ermcă rdcă. BlnŃul ermc l erulu ncne Ńne sem de comonen convecvă fluxulu ermc dor cvăń umne recum ş de rnsferul de căldură sensblă de l erul crcerz de emerur mede volumcă l elemenele de consrucńe nerore, crcerze de emerur mede unformă. de venlre sńulu ocu ese vrblă în ror cu mul, n. ezulă ecuń de blnń ermc n Vρc G ρc e G ρc α cv S E S n Vρc [ ] α S S [ ] r s cv cv oc T E 3.36 Debul de er reful de nslń de clmzre, enru czul în cre nu se mun condń de mcroclm neror, se negljeză sfel încâ G în ecuń 3.36. BlnŃul ermc l nveloe conduce l deermnre emerur s c mede onderă cu surfeńele elemenelor oce/rnsrene le nveloe emerurlor elemenelor comonene. ezulă: în cre: β & 3.37 s β α e 74
Tez Docor ng. Crsn Pecu 75 ev e α & Dn ecuń de blnń ermc l erulu, enru G, se obńne: [ ] S S S S c V n c V n S E T cv s E cv oc cv e T cv α α ρ ρ α 3.38 Temerur neroră rezulnă se deermnă cu relń: S S F E T r cv α α α α 3.39 în cre: S S S S s T E T E 3.4 łnându-se sem de relń 3.37 se obńne: F F F S S F F e r r r E T r r cv α α β α α α α β α α α α β α α & 3.4 ş F F S S F F e r r E T r r cv s α α β α α β α α β α α β α α β & 3.4 su 3 e γ γ γ & 3.43 3 e s βγ βγ βγ & 3.44 EcuŃ 3.38 devne: cv 3 e δ δ δ 3.45
Tez Docor ng. Crsn Pecu 76 în cre: c S V n e E cv e e ρ βγ α & 3.46 E T cv E S S c S V n Num βγ α ρ 3.47 Num c S V n E ρ δ 3.48 Num S S 3 E T cv βγ α δ 3.49 Num S S E oc 3 δ 3.5 BlnŃul ermc l elemenelor de consrucńe nerore re form: [ ] [ ] S S F S S S d d Mc s E T r r oc r E T cv α α 3.5 Se fce reczre că oez ulzăr înreg ccăń ermce ese susńnuă de nume crcersc de nură geomercă ş de roreăńle ermofzce le merlelor dn cre sun confecńone elemenele de consrucńe nerore. Pe rcursul lucrăr se v bord meodologc, e bze fenomenologce, ces sec, scoul fnd cel de se junge l un mod rcc de dmensonre energecă clădrlor clmze su neclmze dr cre răsund om solcărlor ermce le medulu exeror ş exgenńelor de ocure/locure. ezulă: [ ] e e cv 3 3 s βγ δ βγ δ βγ δ γ γ β & 3.5
Tez Docor ng. Crsn Pecu { β[ γ 3 γδ ]} βγ & [ βγ δ ] s e e βγ δ 3 cv 3.53 [ δ ] δ δ 3.54 e Prn înlocure în ecuń de blnń ermc 3.5, se obńne: 3 cv d S d S T S Mc E T S E Mc δ δ 3 {[ δ ] α { β[ γ γ δ ]} α F } α cv αrf βγ e αr βγ α α F βγ cv Sub formă condensă ecuń 3.55 devne: r cv cv 3 & e r S Mc oc r 3.55 d D D 3.56 d Inegrre se efecueză elegn rn ulzre fcorulu negrn, sub form une funcń I. Se obńne rn mullcre ecuńe 3.56 cu funcń I : d I D I D 3.57 d I Membrul sâng l ecuńe 3.57 se une sub form: d d [ I ] sfel încâ rezulă: di I D 3.58 d dn cre se deermnă: [ D d ] I ex 3.59 EcuŃ devne: d d { ex[ D d ]} D ex[ D d ] 3.6 Prn negrre e nervlul de m [,] S se obńne: 77
Tez Docor ng. Crsn Pecu [ D d ] D s ex[ D sds]ds ex 3.6 o o su ex [ D d ] ex[ D d ] D s ex[ D sds]ds dn cre se obńne: ex ex în cre [ D d ] ex[ D d ] [ D d ] D s ex[ D sds]ds ese vlore nńlă o o 3.6 emerur elemenelor de consrucńe nerore. O bordre smlfcă cre oferă soluń fore roă, ese rezulă dn condensre funcńlor connue D ş D sub form unor conurur olgonle defne de vrńe lnră înre două momene succesve j, j desărńe de nervlul de m j. Inervlele de m o f egle su negle în funcńe de lur funcńlor D ş D. Prcc rezulă, enru un nervl de m j Aj Aj j: D 3.63 D 3.64 j A3j A 4j în cre coefcenń numerc resecv Dj, j A se deermnă în funcńe de vlorle cunoscue Dj ş j... A 4j D. Inervlul de negrre ese [, ] ezulă nou formă: ; j D j dj d Aj Aj j A3j A 4j 3.65 czulu generl. Procedur de negrre rn lcre fcorulu negrn ese dencă cu ce secfcă 78
Tez Docor ng. Crsn Pecu Meod rezenă se numeşe cu două consne de m deorece consne de m generă de rnsferul de căldură rn elemenele de nveloă se dugă consn de m generă de rnsferul de căldură l froner elemenelor de consrucńe nerore. De f form excă ecuńe de blnń ermc 3.55 demonsreză ful că nońune de consnă de m ese rore exclusv ncnelor crcerze de venlre conrolă. În czul regmulu erulc lber nońune de consnă de m îş erde semnfcń. Cunoşere vrńe conduce l cunoşere vrńe emerurlor semnfcve - 3.45, s - 3.44 ş - 3.39. Modelul memc defn rn ssemul de ecuń 3.36, 3.37 ş 3.45 cre descru blnńul de flux ermc l nvelul ncne nlze re un crcer generl rn debul msc de er G ş vlore emerur r socă. Acesă crcerscă conferă modelulu o flexble deosebă în ulzre în cdrul clculelor dn domenul ermoehnc în consrucń, fnd lcbl sre exemlu: - în vedere deermnăr emerurlor crcersce sńlor nerore neclmze, e dur nomulu călduros, rn munere G. Aces mod de smulre erme deermnre mcroclmulu neror în czul clădrlor cre nu sun doe cu nslń de clmzre, nlz condńlor nerore ş deermnre grdulu de confor ermc, dr ş efecul e cre îl u dfere măsur de reblre ermcă sur conforulu sńlor ocue; - în scoul deermnăr emerurlor crcersce sńlor nerore clmze e dur nomulu cld, recum ş nervlulu de funcńonre l nslńe ş modulu de relzre emerur nerore de confor ermc. Imlemenre modelulu memc erme smulre dferor condń de clmzre sńlor recum ş verfcre condńlor de mcroclm în czul clădrlor exsene, cre sun doe cu nslń frgorfce. În colul V ese relză o nlză une clădr doe cu nslńe frgorfcă dmensonă enru grd de sgurre de 95% ş enru grd de sgurre de %. Se oe observ deăşre e unele nervle orre emerur nerore de 7 C în czul dmensonăr nslńe de clmzre enru un grd de sgurre de 95%, însă emerurle mxme înregsre nu conduc l un dsconfor ermc ronunń. Toodă, nslń dmensonă enru un grd de sgurre de % necesă o nvesńe nńlă m mre ş cosur m rdce în 79
Tez Docor ng. Crsn Pecu exlore. Asfel de nlze sun ule în scoul dmensonăr ehnco-economce nslńe de venlre ş clmzre, în e de roecre clădr. - în scoul nlze grdulu de confor în cdrul clădrlor cu nvelo de eree cornă, clădr crcerze de orur deosebe rn rdń solră drecă. Acesă nlză ese osblă înrucâ modelul memc ulzeză emerur neroră rezulnă 3.39, clculă conform relńe: α cv α αr F α S S T E - elń 3.39 resuune deermnre relblă emerur erulu ş emerur med de rdńe, r cesă bordre ese esenńlă în czul clădrlor excesv vre, crcerze de emerur med rdne cu vlor rdce, în cre sngur osble de sgur emerur neroră de confor ese cee reluăr fluxulu ermc rn nroducere de er cu emerură fore redusă. În concluze modelul dnmc rezen ese ul în vedere roecăr energece clădrlor [5], rn denfcre încă dn fz de roecre clădrlor no su de modernzre celor exsene, soluńlor rhecurle s consrucve cre s lmeze nervenń surselor de căldur/frg â c dur de funcńonre c s c flux ermc degj. O lă lcńe nlze dnmce ese, în conexul dezvolăr durble consrucńlor ş nslńlor ferene, deermnre ş mlemenre nslńlor de sgurre ulăńlor ermce cre să ulzeze gen ermc l un ecr redus de emerură fńă de medul mbn. Se îndelneşe sfel dezderul de ulzre unor sseme de clmzre crcerze de vlore mnm surse de enroe, dec sseme cu grd rdc de ulzre căldur. Dnre cese ese rerezenv ssemul de clmzre ulzând nour rdne în scoul răcr ş încălzr sńlor ocue. Modelul memc rezen erme smulre cesor sseme rn nermedul ecuńe dferenńle de blnń ermc l nvelul elemenelor nerore sńulu nlz relń 3.5 cre v deven: d Mc d α F r r αcv ST SE [ ] r Soc S S [ ] α F S [ ] T E s r r P P 3.5b În cre: 8
Tez Docor ng. Crsn Pecu S T SurfŃ olă elemenelor de consrucńe cu cre se desfăşoră rocese de rnsfer de căldură [m ]; S E SurfŃ elemenelor de consrucńe în conc cu medul exeror [m ]; S P SurfŃ nourlor rdne [m ]; S OC SurfŃ locublă [m ]; F Fcorul de formă medu, crcersc rnsferulu de căldură rn rdńe [m ]; α r α cv P P Coefcenul de rnsfer suerfcl de căldură rn rdńe [W/m K]; Coefcenul de rnsfer suerfcl de căldură rn rdńe [W/m K]; emerur elemenelor nerore de consrucńe [ C]; emerur mede elemenelor de nou rdn[ C]; emerur erulu dn sńul nlz [ C]; În cesă formă, ssemul de ecuń 3.36, 3.37 ş 3.5b se rezolvă cu S P ş P c rmer ndeendenń, muş de crcerscle geomerce le sńlor clmze S P, resecv condń de confor ş evre rńe condensulu e surfńă P. EcuŃ de blnń e re de er 3.36 v furnz fluxul de căldură necesr f relu sulmenr, în mod convecv, necesrul efecv de frg fnd sum dnre comonenă rdvă ş ce convecvă, mbele vând c suor surfń necunoscuă ssemulu de lfon rdn, resecv emerurle genulu ermc de încălzre/răcre soce unu deb msc de flud vehcul rn ssem. ezulă şdr că în czul încălzr/răcr fe rn venlre, fe rn efec de rdńe de josă emerură, rezolvre robleme de dmensonre ş exlore mlcă sblre emerur erulu reful în sńul clmz îmreună cu debul de er în condń de clcul resecv condń severe de clmă, enru nslńle cu er, fe deermnre emerur med lfonulu rdn ş surfeńe cesu în celeş condń de clcul. Exlore curenă ese ce cre conduce l deermnre consumulu de energe enru relzre mcroclmulu conforbl în sle ocue. Inervne şdr o oerńe deczonlă sulmenră cele de dmensonre, cre Ńne sem e de o re de vrń necesră fluxulu ermc în m în condń de exlore sńlor ocue/locue, Q ş de elsce ssemelor ehnce cre e' furnzeză fluxul ermc Q Q. Prmer ssc de comrre celor două vlor sun med e nervle fne de m ş bere mede ărcă e celeş nervle de m. Cu câ σ ese m redusă cu â ssemul roec ese m corec dmenson ş ulz, r cele două vlor de flux ermc sun m roe. Se desrnd, dn cele de m sus, două 8
Tez Docor ng. Crsn Pecu scour clre le roecăr energece clădrlor no/exsene rn modernzre energecă, duă cum urmeză: - reducere necesrulu de energe l mnm, rn exlore roecăr de rhecură conformre decvă clădrlor no ş dore cu sseme sve de ulzre surselor nurle de energe, resecv rn relzre nveloelor efcene energec ş numele nveloe nelgene; - dmensonre decvă surselor rfcle de căldură/ frg sfel încâ funcń de reglre să sgure necesrul eorec de energe solc de clădre c urmre vrńe rmerlor clmc e de o re ş excńe energece rore fcorlor de nură nrocă. Dcă rmul dezder ese relzbl rnr-o dmensonre corecă â clădr rvă c ulzor de energe câ ş ssemelor de clmzre, cel de l dole dezder ese unul de redcv - corecv, cee ce mlcă roecre unu ssem nelgen de reglre funcńonăr ssemulu de furnzre căldur/frgulu în funcńe de necesrul obecv de căldură/frg ş de dre l condńle rele de exlore clădr. Prcc dre funcńonăr ssemelor de clmzre se relzeză rn deermnre redcvă necesrulu norml de căldură / frg ur de corecre de nur corecve musă de cve nrocă subecvă ş de resecre unor condń sulmenre de confor ermc ş fzologc vez erulu lmă l vlor muse de secfcul cvăń, lmre nferoră/sueroră emerur fludelor. Necesrul norml de căldură/frg se deermnă în funcńe de cunoşere rmerlor clmc neror momenulu curen, de răsunsul ermc l srucur nvelo ş elemenele nerore de consrucńe ş de redcń rvnd vlorle rmerlor clmc ror momenulu. Acesă redcńe Ńne sem de redcń meeorologcă relucră sub form funcńlor de emerură exeroră ş nense rdńe solre. ezulă o vlore robblă necesrulu de căldură / frg, e bz căre nslń de clmzre ese regăă s relzeze fe nvelul de emerură erulu reful în czul nslńlor de condńonre erulu fe emerur fludulu vehcul rn ssemul rdn. InervenŃle de nură nrocă modfc necesrul norml de căldură /frg, sfel încâ corecń funcńonlă se relzeză rn comrre vlorlor emerur nerore rezulne relză cu vlore seă, rerezenvă enru sńle deserve. Acesă comrńe se referă l deăşre dmsblă în sens ozv ş/su negv vlor resee ş se comndă funcńonre nermenă ssemelor de clmzre. Aces eă, de nur corecvă, une în evdenńă nfluenń deermnnă ccăń ermce elemenelor de consrucńe nerore 8
Tez Docor ng. Crsn Pecu cre u funcń duble de morzre ş de defzre solcărlor clmce ş nroce ş l căror răsuns condńoneză relzre conforulu ermc rescrs rn rmer seń. enem ful că o vlore fore rdcă necesrulu de căldură/frg ex. vlore nomnlă socă unor vlor comle dfere le necesrulu clădr deserve consecnńă rmerlor clmc comle dferń de ce nomnl conduce l o funcńonre brulă ssemelor de încălzre/răcre cre se socză răsunsulu ermc l elemenelor de consrucńe nerore. Asfel o cce ermcă redusă mlcă o osclńe semnfcvă răsunsulu nslńlor fenomen cre une în ercol sble lor funcńonlă, în m ce o cce ermcă rdcă morzeză semnfcv osclńle funcńonle. Sml cce ermcă nu ese sufcenă în crcerzre răsunsulu ermc l sńlor, ces fnd soc â cu răsunsul ermc l srucur nveloe câ ş cu surfń de rnsfer de căldură dnre elemenele nerore de consrucńe ş medul mbn neror. Se genereză sfel ssemul de roecre energecă e bz modelulu cu două consne de m, o lă noue rore eore roecăr energece clădrlor [6]. Acesu sec lucrre de fńă cordă o enńe deosebă r sudle de cz demonsreză â mornń c dmensonre srucur nerore câ ş c funcńe corecvă ssemelor de reglre funcńonr nslńlor de clmzre sńlor. Vlor Q > semnfcă încălzre sńlor r Q < semnfcă răcre sńlor. PrezenŃ funcńe Q ese socă relzăr unor nvele de emerură neroră rezulnă muse, o, dferenńe în funcńe de sezon. În rele recere de l o rnă l o vră ese un roces deczonl subecv ş ese soc unor vlor exreme crcersce emerurlor sńlor ocue. Asfel în zlele însore de rnă menńnere săr de confor mlcă reducere vlor Q > ână l vlore Q. Dcă se consă: d > d se cńoneză sur vlor n rn venlre forńă ână l r de venlre mxm dmsă dn consderene de confor, n. Dcă funcń se menńne crescăore se nńză omx rocedur de vră în cre se menńne ovr rn condńonre erulu. evenre l condń de rnă urmeză rseul deczonl nvers ână l sblre emerur de rnă 83
Tez Docor ng. Crsn Pecu rn. Se sublnză nfluenń remrcblă funcńe cre deermnă rmul de nroducere ssemulu de clmzre. În rele funcń Q ese o funcńe dsconnuă r mcul său sur mcroclmulu ş mlc consumulu de energe ermcă se mnfesă rn nervlele vrble de m în cre Q. Modelul de clcul ese elsc ş c urmre osblăń de cunoşe vrń c soluńe ecuńe negrle căldur, se oe rnsune în ssem de clcul belr. O re meodă de negrre ese lcblă în czul vrńe lene funcńe D. Acesă meodă oe f ulză enru vrń lene le funcńe D e nervlul de m, ev cz n cre se oe dme oez smlfcore sub form: d j D d j j A 3j A 4j D j c sfel încâ ecuń 3.65 se scre 3.66 Meod de negrre ulză ese ce clcululu oerńonl sub form rnsforme lce. Vrbl devne c rnsformă: j j { } 3.67 j j Celelle funcń rnsforme sun: { A 3j } A 3j 3.68 { A } 4 j A 4j 3.69 ezulă form oerńonlă ecuńe 3.66 A 3j A 4j jo Djj 3.7 j căre soluńe ese: j j A3j A4j 3.7 D j D D j j 84
Tez Docor ng. Crsn Pecu Se descomun în funcń smle funcńle comuse ş rezulă: D D D D D j D j D D j j j j D j j j 3.7 3.73 Se lcă rnsform nversă fecăru ermen dn srucur funcńlor 3.7 ş 3.73. Dj D j D D j j D j D j ex Dj D j Dj D j D j ezulă: D j D j ex D j j A D 3j j j ex ex D A D 4j 4j D ex D j A D j j A D A D j 3j j 3j j j 3.74 Prn grure ermenlor se obńne: 85
Tez Docor ng. Crsn Pecu j j A 3j A D D j 3j 4j ex D 3j j A D 4j j A D j A D j j 3.75 nervlul. Verfcre se fce enru ş rezulă dene j j Vlore D j se deermnă rn smlre funcńe D j cu vlore s mede e 86
Tez Docor ng. Crsn Pecu 3.4 Anlz comră modelulu memc cu o consnă de m ş celu cu două consne de m Penru exemlfc dferenńele dnre rezulele obńnue cu cele două modele de clcul ş enru nlz bere celor două modele smlfce de clcul monosr omogen echvlen rul e INVA ş monosr omogen echvlen rezolv rn meod ecuńe negrle conducńe vom nlz enru o ncnă crcerză de rorul de vrre v ş msve neroră elemenelor de consrucńe mc 665,55 J/mK:. VrŃ enru ăsuns Termc exc l srucur bsr Beon rm,5 m s Polsren exnd, m de l neror căre exeror deermn e bz TU s rn rogrmele INVA s ANSYS;, 9,8 9,6 9,4 9,.INVA.ech.INVA.ech.Ec.INT. Df. Df. T, -, [ C] 9 -, Erore [ C] 8,8 -,3 8,6 -,4 8,4 8, -,5 8 -,6 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 4 Or Fgur 3.: VrŃ emerur nerore une ncne în roces de răcre nurlă în re vrne de răsuns ermc l srucur oce ror de vrre v ; mc 665,55 J/m K 87
Tez Docor ng. Crsn Pecu. VrŃ enru ăsuns Termc l srucur omogene echvlen cu srucur bsr Beon rm,5 m s Polsren exnd, m de l neror căre exeror deermn e bz TU rn rogrmul INVA; 3. VrŃ enru ăsuns Termc l srucur omogene echvlenă cu srucur bsr Beon rm,5 m s Polsren exnd, m de l neror căre exeror deermn e bz soluńe nlce EcuŃe Inegrle căldur; ezulele sun rezene sub form grfcă în fgurle 3. ş 3.. Vlorle emerurlor obńnue cu cele două modele de clcul smlfc îndreăńesc ulzre cesor în mod curen â enru clcule de efcenńă energecă câ ş de confor deermnre emerurlor relevne le sńlor ocue. O lă concluze mornă ese ful că modelul cu două consne de m redă m fdel fenomenul fzc. Tesele exermenle vor comle concluzle de m sus. 9,6,4 [ C] 9,4 9, 9 8,8 8,6 8,4 8, 8.INVA.ech.INVA.ech.Ec.INT. Df. Df. T, -, -,4 Erore [ C] 7,8 7,6 -,6 7,4 7, -,8 7 -, 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 4 or Fgur 3.: VrŃ emerur nerore une ncne în roces de răcre nurlă în re vrne de răsuns ermc l srucur oce ror de vrre v ; mc 665,55 J/m K 88
Tez Docor ng. Crsn Pecu 4. Fluxul ermc rnsms rn sol Elborre une meode de clcul fluxulu ermc ds rn sol consder medu monofzc rcurs două ee, nume nlz câmurlor de emerură cre sun crcersce regmulu sńonr de rnsfer de căldură ş elborre une meode de clcul nlc enru deermnre fluxulu ermc crcersc elemenelor de închdere în conc cu solul, în regm nesńonr de rnsfer de căldură. În rm eă fos ulz un rogrm numerc de clcul bz e elemen fn ANSYS enru se obńne câmul de emerur în sol în czul dferor confgurń le elemenelor de consrucńe în conc cu solul. Au fos obńnue rezule [6] smlre celor obńnue rn lcre rnsformăr conforme Schwrz- Chrsoffel. Se jusfcă sfel ulzre smlfcăr lnlor de flux rn rce de cerc ş segmene de dreă, resecv rce de cerc rcorde cu segmene de dreă enru fluxul căre frecă ş devne evdenă necese elborăr unu model memc de clcul în regm dnmc fluxulu ermc rn sol. În scoul elborăr unu model de clcul în regm dnmc, lnlor de flux ermc le ese soc rmerul ermodnmc nensv emerură exeroră vrulă. Temerur exeroră vrulă crcerscă unu elemen de consrucńe rereznă ce emerură exeroră în ror cu cre l orce momen, rocesul de rnsfer de căldură în regm nesńonr oe f descrs rn formlsmul memc secfc regmulu sńonr de rnsfer de căldură undmensonl [3]. Vlorle q se deermnă rn ulzre unor modele de clcul seclze, în czul de fńă, rogrmulu de clcul INVA []. Prn nroducere emerur exerore vrule se ăsreză srucur de clcul secfcă regmulu sńonr, dr regmul devne unul nesńonr, cre nclude efecul ccăń ermce solulu, l vrńe orre emerur exerore ş l nensăń rdńe solre. 89
Tez Docor ng. Crsn Pecu 4. ezule obńnue e suorul clădr exermenle INCEC. Fundmenre modelulu de clcul l fluxulu ermc rn sol în regm dnmc de rnsfer de căldură În cdrul rogrmulu de exermenăr desfăşure în clădre es dn ncn INCEC Bucureş în sezonul 3 4 s-u efecu o sere de măsurăr vzând fluxul ermc ds l nvelul rdosel. Măsurărle s-u relz în două ncne, rm orenă sre ves ş ce de dou sre nord - ves orenărle rereznă reere ferene fńdelor rncle [7]. MenŃonăm că ncn clădr es fos menńnuă în nomul rece l o emerură neroră rguros conrolă ş fos monorză în ermnenńă. De semene, în vedere obńner unor rezule obecve, fos mnmză nfluenń erurbore cvăń umne. Descrere lnńulu de măsură ulz Măsurărle curene de lung dur efecue în cs exermenlă INCEC în sezonul rece 3-4 u erms chzńonre urmăorelor vlor: Pe uere elecrcă l nvelul surse de energe [W]; E energ elecrcă consumă e erod dnre două cr succesve l nvelul surse de energe [Wh]; G S - debul volumc de gen ermc l nvelul surse de energe enru încălzre [m 3 /h]; c - emerur neroră erulu dn cmer de z sufrgere [ C]; c - emerur neroră erulu dn dormorul NV [ C]; c3 - emerur neroră erulu dn dormorul NE [ C]; c4 - emerur neroră erulu dn bucăăre [ C]; e - emerur erulu exeror [ C]; I G, I d - nense rdńe solre globle, resecv dfuze [W/m ]. g, g - emerur ermomerelor cu glob [ C]; Arur ulză l efecure măsurărlor ese comusă dn: Debmeru cu urbnă Aqumero, PMG Dn 3, cu emńăor de mulsur H; 9
Tez Docor ng. Crsn Pecu Trducor elecronc TPM-79 enru măsurre uer elecrce; Sonde de emerură er neror Suer EGT 4 cu senzor PT, erore ±, % enru măsurre emerurlor c, c, c3 ş c4 ; Sondă de emerură er exeror Suer EGT 3 cu senzor N, erore ±, % enru măsurre emerur e ; Prnomere CMP 6 enru măsurre nensăń rdńe solre globle ş comonene dfuze rdńe solre; Înregsror uom de de cu rocesor DTer 5. Echmenele dn comonenń lnńulu de măsură u fos elone în relbl, în lboror, ulzând meod rulu elon. Măsurărle vzând fluxul ermc ds rn elemenele de consrucńe în conc cu solul u fos relze cu bndă fluxmercă elonă ş u vz vlore fluxulu ermc în câe două unce mlse dsnc l nvelul benz de conur ncnelor nvesge. Un unc de măsură ese mls în zon cenrlă benz de conur r cel de l dole unc în zon de colń cese. Cele două ozń sun semnfcve enru rnsferul de căldură căre exeror. Prn ozń lor, fecre dn cele două unce de măsură r rebu să ună în evdenńă modfcre emerur rdosel în zon de bndă mrgnlă de conur ncnelor consecnńă emerur exerore nsnnee, dcă se u în vedere modelele de rnsfer de căldură în regm sńonr. Prmer ermodnmc corelń cu vlorle de flux ermc sun rerezenń de emerur neroră ş de emerur exeroră. În cee ce rveşe emerur neroră s-u ulz vlorle măsure cu ermomerul cu glob, ndcń cesu fnd ce m roă de vlore emerur nerore rezulne, cre ese rmerul de refernńă în nlz roceselor de rnsfer de căldură rn rnsmse. ezulele relucrăr delor măsure se reznă în grfcele dn fg. 4., 4. ş 4.3. Conform grfculu dn fg. 4. rezulă exclusv concluz de nură clvă. Asfel se observă că enru orce condńe clmcă Q CEN < Q COł. Toodă se observă o endnńă de corelre vlorlor Q cu dferenń de emerură " - e ". Orce încercre de corelre sscă înre dele măsure ră însă că cesă endnńă ese num renă, fnd lsă rn urmre de suor fenomenologc. 9
Tez Docor ng. Crsn Pecu Tem. [grd.c] 8 6 4 8 6 4 3 4 5 6 Nr.nervl Tem.G. Tem.G. Tem.G.m Tem.ex. Flux CEN Flux COT Df.emerur 8 6 4 8 6 4 Q [W/m.] Fg. 4. Prmer ermodnmc crcersc rnsferulu de căldur rn sol - clădre exermenl INCEC cmer VEST 8.3.3-4.3.3 Anlzele rezene în grfcele dn fg. 4. ş fg. 4.3 sun dedce exclusv esăr corecudn oeze de rnsfer de căldură în regm sńonr rn sol. În ces sco s-u es corelărle de lnr dnre vlorle med e nervle le fluxurlor ş vlorlor med le emerurlor nerore, resec exerore. Corelre fluxurlor ermce dse cu vlorle emerurlor esă o îmrăşere semnfcvă uncelor r dre de regrese căuă enru ul de nlză menńon esă num o endnńă de corelre lnră în czul fluxulu ermc ds în zon de colń ş o lsă evdenă de corelre lnră în czul fluxulu ermc ds în zon cenrlă benz de conur. Ambele sece sun rezene în grfcul dn fg. 4.. 9
Tez Docor ng. Crsn Pecu Flux CEN,COT [ W/m. ] 9 8 7 6 5 8, 8,4 8,6 8,8 9 9, 9,4 9,6 Tem.G.m [ grd.c ] Flux CEN Flux COT egrese CEN egrese COT ner egrese CEN ner egrese COT Fg. 4. Corelre Flux CEN, COTfTem.G.m - cmer VEST Flux CEN,COT [W/m.] 9 8 7 6 5,5,5,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 Tem.ex.[ grd.c ] Flux CEN Flux COT egrese CEN egrese COT ner egrese CEN ner egrese COT Fg. 4.3 Corelre Flux CEN, COTfTem.ex. - cmer VEST 93
Tez Docor ng. Crsn Pecu Corelre fluxurlor ermce dse, cu emerur exeroră mede e nervlele de nlză fg. 4.3 esă o slbă endnńă de corelre lnră în czul fluxulu ds în zon cenrlă ş o lsă de corelre în zon de colń. Corelre fluxurlor ermce cu dferenń de emerură esă celş crcer de deendenńă funcńonlă c ş cel semnl în nlzele rezene în grfcele dn fg. 4. ş fg. 4.3. Anlz rezenă vzeză exclusv cmer VEST dr nlz smlră efecuă enru cmer NOD - VEST esă ceeş ndeendenńă vlorlor măsure le fluxurlor în ror cu emerurle nerore ş exerore le ncnelor încălze. Elemenul semnfcv l nlze delor măsure îl consue endnń menńonă de corelre vlorlor Q cu vlorle " - e" în sensul evdenńer unu defzj de cc. h f cre esă nconssenń modelelor de clcul bze e vlor nsnnee le fluxurlor ermce ş le emerurlor nerore ş exerore. În consecnńă rezulă că uncul model de clcul decv ese crcersc regmulu nesńonr de rnsfer de căldură. T e m e r u r e x e r o r [g r d C ] F l u x u l e r m c d s r n l c l n [W ] 6 5 6 5 5 5 5 4 5 5 4 3 5-5 3 4 5 6 T e m e r u r e x e r o r T m [h ] 3 5 F lu x e r m c Fg. 4.4 VrŃ în m emerur exerore erulu ş fluxulu ds rn lc e sol ezule semănăore u fos obńnue ulzând un rogrm de clcul bz e meod elemenulu fn. A fos nlz czul une lăc lne mlse e sol, clm nrodusă fnd 94
Tez Docor ng. Crsn Pecu ce relă, înregsră l clădre es dn ncn INCEC Bucureş în erod.3.3-6.3.3. ezulele înregsre sun rezene în fgur 4.4. Deş ren grfcul dn fg. 4.4 ră o endnńă de corelre înre fluxul ermc ds rn lc e sol ş emerur exeroră, relucrre delor ndcă o dserse mre vlorlor fńă de dre de regrese fg. 4.5. Ese neresn de urmăr corelre flux-emerură enru benz cu lăńme de 5 cm, mlse succesv e conurul ermodnmc, rm fnd dcen mrgn. Se observă corelre flux-emerură enru rm 5 cm fg. 4.6, duă cre bere fńă de dre de regrese creşe, încâ nu oe exs o funcńe lnră fluxemerură decâ enru rm cm suń lângă mrgne conurulu ermodnmc. Penru urmăorele benz dsers creşe, urmre defzjulu nrodus de sol fluxulu ermc, osble exrmăr corece fluxulu ermc în regmul sńonr de rnsfer de căldură fnd exclusă când <,6 -,7. Penru bnd de conur corelre ese dor clvă, vlore clculă,5973 ndcând ls une osblăń de exrm fluxul în funcńe de emerur exeroră în regm sńonr. Penru zon cenrlă, suă înre co m de l mrgne conurulu ermodnmc ş xul de smere, corelre ese de dor,99. VrŃ ber cu co l cre ese suă bnd fńă de mrgne conurulu ermodnmc ese rezenă snec în belul 4.. Tbel 4.. Abere mede ărcă enru benz cu lăńme 5 cm sue l dfere coe e conurul ermodnmc Bnd suă înre coele fńă de mrgne lăc [cm] Abere mede ărcă -5,9 5-,766-5,636 5-,569-5,447 5-3,38 95
Tez Docor ng. Crsn Pecu 65 6 Vr fluxulu ermc Dre de regrese Flux ermc q 55 5,5764 45 4-5 5 5 5 e Fg. 4.5 Corelre flux ermc ds emerur exeroră enru înreg lcă Fg. 4.6 Corelre flux ermc ds emerur exeroră enru o bndă cu lăńme 5 cm suă lângă mrgne lăc q 9 8 7 6 5 4 3 - e Vr fluxulu ermc Dre de regrese,5973 q 8,65 8,6 8,55 8,5 8,45 8,4 8,35 8,3 8,5 8, 8,5,99 - e Vr fluxulu ermc Dre de regrese Fg. 4.7 Corelre flux ermc ds emerur exeroră enru bnd de conur Fg. 4.8 Corelre flux ermc ds emerur exeroră enru zon cenrlă lăc lne e sol 96
Tez Docor ng. Crsn Pecu Acese rezule demonsreză că fluxul ermc ds rn elemenele de consrucńe n conc cu solul nu oe f corec deermn ulzând regmul sńonr de rnsfer de căldur. 4. Model de clcul l fluxurlor ermce rn sol în regm dnmc Modelul de clcul l fluxurlor ermce rn sol în regm dnmc ulzeză geomer lnlor de curen crcersce regmulu sńonr ş re dre suor rnsferul de căldură în regm nesńonr rn ubur de curen. Prcc lnle de flux ermc se smleză unor rsee crculre generându-se ubur de curen cu grosme nfn mcă ş cu lungme eglă cu rculu de cerc cre uneşe uncul fl e rdosel încăer cu medul exeror. Srucur merlă ubulu de curen conńne oe srucurle de merl cre sun conńnue în srucur rdosel. Tubul de curen se desfăşoră e oă dmensune surfeńe elemenulu de consrucńe dcenă solulu căre exeror. Asfel de ubur de curen concenrce fecre de grosme nfn mcă sun crcerze exclusv de rnsfer de căldură în lungul lor, deorece doră dferenńe reduse de emerură e drecńe rdlă se consderă negljbl rnsferul de căldură. ezulă dec un model smlfc crcerz de rnsfer de căldură undmensonl în lungul uburlor de curen r surfeńele dcene două ubur de curen succesve sun surfeńe dbce. Modelul de clcul în cesă formă r neces un clculor erformn ş un m îndelung de rocesre enru obńnere rezulelor, doră dmensunlor consderble le uburlor de curen ferene rseelor dnre medul neror ş cel exeror ş l nervlelor de m fore lung de ordnul lunlor necesre cunfcăr fluxurlor ermce rn sol. Penru înlăurre cesor dezvnje în vedere lcăr meode răsunsulu ermc unr se ulzeză crerle de smludne înre rocesul el ş Model. Prn lcre crerlor de smludne ecuńe de rnsfer de căldură în regm nesńonr rnr-o lcă lnă 4.9 ş condńe l lmă de seń III-, crcerscă conculu lăc lne cu medle dcene, munând condń de egle răsunsulu ermc înre rele ş model M, ş rn munere une vlor surunre rorulu 4.9 se relzeză condensre mlor de lucru ulzń e suorul modelulu, rezulând crcerscle 97
Tez Docor ng. Crsn Pecu geomerce ş ermofzce le modelulu în funcńe de scr de modelre mulu ş de crcerscle medulu rel, bze e ecuńle crerle Fo d ş B d. EcuŃ de rnsfer de căldură în regm nesńonr rnr-o lcă lnă fe uburle de curen, fe srul de sol de sub rdosel sńulu locu ese urmăore: ϑ ϑ X 4. Se ulzeză [7] coordon dmensonlă: X & X 4. δ în cre δ ese grosme srulu de sol. EcuŃ 4. devne ϑ F o ϑ X& 4.3 în cre: F o - numărul dmensonl Fourer δ CondŃ l lmă dn seń III-, crcerscă conculu lăc lne cu medle dcene ese de form: Xo ϑ e ϑ λ α 4.4 X X o cre devne, ulzând coordon sńlă dmensonlă X &, ϑ X& X& o B ϑ & e Xo 4.5 în cre: α δ B - numărul dmensonl Bo λ Se noeză cu ndc ş M czul el ş Modelul obńnu rn lcre crerlor de smludne. Conform ecuńlor crcersce 4.3 ş 4.5 dene răsunsulu ermc câmulu de emerur înre ele ş Model se obńne în urmăorele condń: 98
Tez Docor ng. Crsn Pecu F F 4.6. o o M B B M 4.6. CondŃ 4.6. devne: δ M M δm su λ λm ρc ρc δ δ M M M 4.7 ezulă ecuń de smludne: δm δ ρc ρc M λ λm M 4.8 Se mune o vlore rorulu >> 4.9 M Acesă ońune conduce l condensre mlor de lucru ulzń e suorul Modelulu. Asfel dcă se doă sre exemlu vlore 36 ş une de m ese or, rezulă 36. M. Penru sul de m, în Model de h rezulă sul de m în ele de 36 h resecv 5 zle. Inervlul de "o z" în Model echvleză cu n în ele. Prn urmre fxre vlor convenble ese decz mjoră modelăr bze e smludne. EcuŃ, condńe l lm 4.5, conduce l necese resecăr condńe: su: B B M 4. α λ δ α M λ δ M M dn cre rezulă, enru α α M, ecuń: 99
Tez Docor ng. Crsn Pecu δ δ M λ λ M 4. CondŃ α α M ese smlră cu ăsrre celuş flud de lucru enru medle dcene lăc lne. Dn ecuń 4. se obńne: δ δ M λ λ M 4. Prn înlocure în ecuń 4.8 se obńne: λm c ρ λ ρ c M 4.3 dn cre rezulă: ρc λ 4.4 M λ ρcm Dn ecuń 4., Ńnând sem de soluń 4. se obńne: ρc δ 4.5 M δ ρcm în cre: λ M, λ conducvăńle ermce le modelulu, resecv le merlulu rel [W/m K]; δ M, δ lungme ubulu de căldură e model, resecv în rele [m]; c M, c căldur secfcă solulu e model, resecv în rele [J/g K]. SoluŃle 4.4 ş 4.5 oferă osble leger crcersclor geomerce ş ermofzce le Modelulu funcńe de scr de modelre mulu ş de crcerscle medulu el. De semene, erm condensre clme în funcńe de scr de m. Sre exemlu dcă doă vlore 36 ş une de m ese or, rezulă Ρ 36 Μ. Penru sul de m în Model de h rezulă sul de m în ele de 36 h resecv 5 zle. În funcńe de scr de modelre mulu ş de crcerscle medulu rel se vor lege crcerscle fzce ş ermofzce le Modelulu.
Tez Docor ng. Crsn Pecu Penru lcre cesu model de clcul se socză fecăru ub de curen emerur exeroră vrulă coresunzăore. Aces curnde efecul uuror srurlor rcurse de ubul de curen ş snezeză defzre coresunzăore resecvulu rseu. InvrnŃ emerur exerore vrule în ror cu emerur neroră se consue c vnj l meode deorece erme rsre unor nomogrme de clcul cre să exrme vrń fluxulu ermc ds în funcńe de nervlul dn n ş lungme uburlor de curen, rculrze enru condń secfce le dferor loclăń. Ulzre cesor nomogrme elmnă necese deermnăr emerurlor exerore vrule enru czurle uzule, fnd osblă lcre drecă une meode de clcul secfce regmulu sńonr. În fg. 4.9 ese rezenă o sfel de nomogrmă cre redă vrń fluxulu ermc unr ds sre exeror în funcńe de lungme uburlor de curen, enru un nervl de un n, enru Muncul Bucureş. 5 5, q,5m; m; m; 3m [W/m²] 5 5.5m m m 3m 4m 6m m 5m m 4,5 4, 3,5 3,,5,,5,,5, q4m; 6m; m; 5m; m [W/m²] -5 5. 3. 5. 8. 5.3 3.3 5.4 3.4 5.5 3.5 5.6 3.6 5.7 3.7 5.8 3.8 5.9 3.9 5. 3. 5. 3. 5. 3. -,5 -, Fg. 4.9 VrŃ densăń de flux ermc ds sre exeror rn rdosel de e sol n funcńe de nervlul dn n s lungme uburlor de curen Vldre meode de rnsfer de căldură în regm nesńonr ese relză rn comrre rezulelor obńnue cu ces model de clcul cu cele obńnue în cdrul rogrmulu
Tez Docor ng. Crsn Pecu de exermenăr desfăşure e o clădre es în ncn INCEC Bucureş în nervlul 3-4. În urm cese comrăr u rezul eror curnse înre,6 % ş 9,3 % fńă de vlore fluxulu ermc deermnă rn măsurre cu bnd fluxmercă, e cre le consderăm cceble. Alcre une meode exsene în lerur de secle uohonă [9] enru celş cz, condus l obńnere unor vlor de ese două or m mr enru fluxul ermc, dec une ber fore mr fńă de rele. Acesă bere ese exlcblă rn rsm ulzăr regmulu sńonr de rnsfer de căldură cre coreleză emerur neroră cu ce exeroră, oeză cre ese ol nfrmă de nlz vlorlor măsure le fluxulu ermc secfc în nervlele 7.3.- 3.3.3 ş.3.-4.3.3 în cele două cmere dn cdrul clădr exermenle INCEC. Alcre curenă, în mod fcl, relńlor de clcul, ese osblă rn ulzre relńlor de clcul negre e froner rn cre re loc rnsferul de flux ermc. Acese sun rezene în urmăorul col.
Tez Docor ng. Crsn Pecu 4.3 Crcersc le rnsferulu de căldură medu monofzc ş relń rcce de clcul Conform celor enunńe neror, crcerscle rnsferulu de căldură rn sol consder medu monofzc sun [4]: Dn orce unc de e surfń cre rereznă nvelo flă în conc cu solul se rogă flux ermc căre srul de ânză frecă, crcerz de emerur ; Fluxul ermc ds căre exeror dn orce unc fl e nveloă urmeză rncul drumulu de mnmă rezsenńă în conforme cu rncul II l Termodnmc roceselor reversble; Zonele crcerze de dserse fluxulu ermc căre exeror se deermnă e bz rnculu enunń neror. q >> q q 4.6 e E e E e E q q F uncul de delmre zonelor de flux ermc căre exeror 4.7 ef e E3 F E4 es es E 3 E q e-e sb E4 E F q ef-e3 q ef-e4 q q e-e q e-e q Fg. 4. Fluxur ermce dse rn elemenele de consrucńe în conc cu solul schem de rncu q e E dϑ sb ev λ 4.8 dx x 3
Tez Docor ng. Crsn Pecu q ef E3 dϑ sb ev F λ 4.9 dx x F F o Q nf.s e es Q Tr.s CTS Q es m sb Q es. m b h sb H Sol b. Q s Pânz de ă frecă Fg. 4. Fluxur ermce dse rn nvelo verclă ş rn elemenele de consrucńe în conc cu solul - schem de rncu Fecăru unc de e nveloă se locă o fâşe cu dmensune. ezulă vlore fluxulu ermc ds căre exeror enru > : Q e m j α α e sb n ev δ λ l n j λ l j SO 4. Fluxul ermc ds căre ânz de ă frecă se deermnă enru oă nvelo crcerscă subsolulu. FuncŃ l se deermnă rn modelre rnsferulu de căldură rn conducńe ermcă ev undmensonlă în medu monofzc ex. rogrm de clcul elbor l INCEC: INVA. ezulă deendenń ev de lun dn n ş de lungme l. 4
Tez Docor ng. Crsn Pecu 5 elń generle Flux ermc ds căre exeror: ev sb se m j m j SO j c j ev SO j c sb e S Q λ λ l l l 4. ezulă rn denfcre: m j SO j se c S λ l 4. Prn urmre: m j SO j c m j SO j c j ev ev λ λ l l l 4.3 ese emerur exeroră vrulă ferenă rnsferulu de căldură rn sol. Fluxul ermc ds căre ânz de ă frecă genereză: sb Q S 4.4 r emerur exeroră vrulă ese consnă.
Tez Docor ng. Crsn Pecu Sblre rmerlor de erformnńǎ ermcǎ elemenelor de nveloǎ fle în conc cu solul Aş cum s- recz neror, c o consecnńă ccăń ermce rdce solulu, sngurul model de clcul rels ese cel roru regmulu nesńonr de rnsfer de căldură. În connure se reznă modelul de clcul decv nlzelor de regm ermc ş de erformnńă energecă clădrlor no ş exsene. SŃle ocue ş sńle neocue le căror elemene de consrucńe ermerle sun mlse sub Co Terenulu Ssemz sun crcerze de flux ermc ds căre medul nurl exeror su de flux ermc receńon dnsre medul nurl exeror rn nermedul solulu ş l srurlor de merl cre consue elemenele ermerle mlse sub CTS. InfluenŃ unor sń fle în roere, crcerze de emerur dfere de cele le medulu exeror nurl, oe f negljă. Cce ermcă semnfcvă solulu socă vrńe leore rncllor rmer clmc cu ondere mornă în blnńul ermc l sńlor ocue ş neocue dn clădr, deermnă crcerul uernc nesńonr l rnsferulu de căldură cre genereză â fluxurle ermce, câ ş nvelul de emerură dn sńle consrue. elńle de blnń ermc ulzeză emerur exerore modfce cre nclud efecele defzjulu ş morzăr undelor ermce crcersce elemenelor de consrucńe cu msve fore rdcă. În czul de fńă solul ese sml unu merl de consrucńe. În oe czurle se deermnă fluxurle ermce genere de rnsferul de căldură dnre sńle consrue ocue su neocue ş erul exeror, recum ş fluxurle ermce genere de rezenń ânze de ă frecă dn sol. Se u în vedere urmăorele czur:. SŃu ocu su neocu crcerz de emerur θs consnă su vrblă în funcńe de blnńul ermc l sńulu, crcerz de ereń vercl nezolń ermc dcenń solulu cu înălńme h s sub CTS co erenulu ssemz, recum ş de rdoselă nezolă ermc;. Cz smlr cu cel neror cu deosebre fulu că â ereń vercl câ ş rdosel sun ermozolń; 3. CombnŃ înre suńle secfce czurlor ş cu referre l sre ereńlor vercl ş rdosel dn unc de vedere l doăr cu zolńe ermcă; 4. Clădre lsă e un soclu cu înălńme h sc desur CTS, cu subczurle: 4. Soclul fără ermozolre ş rdosel clădr nezolă ermc; 6
Tez Docor ng. Crsn Pecu 4. Soclul ş rdosel zole ermc; 4.3 CombnŃ înre sre soclulu ş rdosel dn unc de vedere l doăr cu zolńe ermcă. elńle enru deermnre fluxulu ermc l nvelul elemenelor de consrucńe ermerle menńone, în czul ncnelor suberne, sun: ve l [ h h b h b h b ] Q S 4.5 Q rd,e S s rd s 3 s s [ c h c h c d h d h d h b ] s s 3 s 3 s s 3 s 3 s 4 4.6 Qf s f s Sl ln hs Srd fh s f 4.7 f în cre: s s emerur neroră consnă su vrblă sńulu ocu su neocu, în C; emerur ânze de ă frecă, eglă cu emerur exeroră mede nulă loclăń în cre ese mlsă clădre, în C; h dâncme l cre se flă mlsă rdosel, sub CTS, în m; h s,8 m h dâncme ânze de ă frecă, sub CTS, în m; S l surfń lerlă elemenelor de consrucńe vercle mlse sub CTS, în m ; Srd surfń rdosel, în m. f h hs,7,δ z [m K/W] λ π f, 5 [m K/W] λ s s δ z smbolul Weersss-Kronecer; δ z - elemen do cu zolńe ermcă δ z - elemen fără zolńe ermcă 7
Tez Docor ng. Crsn Pecu λ s conducve ermcă solulu consder medu zoro, în W/mK. CoefcenŃ,, 3, c, c, c 3, b, b, b 3, d, d, d 3 ş d 4 sun rezenń sub form belră în lerur de secle [8]. elńle enru deermnre fluxulu ermc l nvelul soclulu clădrlor mlse l înălńme h sc fńă de CTS ş fluxulu ermc l nvelul rdosel, sun urmăorele: Q Q sc lsc [ h h b h b h b ] S 4.8 rd,sc,e sc sc 3 S S 4h [ c h c h c d rd h 3 sc d l,sc h sc sc d 3 s h sc sc b sc 4 ] sc sc 3 3 s 4.9 Q rd,sc,f s Srd ; f sc f hs hsc < f 4.3 în cre: Q ve fluxul ermc medu ds / ăruns căre / dnsre medul exeror nurl rn ereń vercl subern, în lun, în W; Q rd,e fluxul ermc medu ds/ăruns căre/dnsre medul exeror nurl rn rdosel ncne, în lun, în W; Q f fluxul ermc ds căre ânz de ă frecă, în W; Q sc fluxul ermc medu ds/ăruns căre/dnsre medul exeror rn soclul clădr, în lun, în W; Q rd,sc,f fluxul ermc ds căre ânz de ă frecă, în W; sc ndce cu semnfcń de soclu suberne. Se deermnă mărmle geomerce ş ermce cre nră în blnńul ermc globl l sńlor ezulă: e S S l l ve S S rd rd de 4.3 8
Tez Docor ng. Crsn Pecu în cre: S l ev ve e Sl S e S rd de rd d 4.3 ve h h s s 3 4.33 de ev d c h c h c ve s de s b h b h b s 3 s 3 d h d h d h d 3 s s 3 s 4 4.34 4.35 4.36 f S S l l vf S S rd rd df 4.37 în cre: vf fh f ln f s h s 4.38 df f 4.39 elńle enru deermnre fluxurlor ermce, în czul ncnelor suberne devn: Q e S l S e rd e s 4.4 Qf S l S f rd s 4.4 În czul clădr mlse e un soclu de ămân, rezulă: 9
Tez Docor ng. Crsn Pecu esc S l esc S S rd rd 4h S sc l dsc 4h sc 4.4 esc S l esc esc S l esc S S rd rd S l dsc S l dsc 4h 4h sc sc dsc 4.43 în cre: esc h h sc sc 3 4.44 dsc esc dsc c h c h c fsc f sc sc esc dsc sc b h b h b sc 3 sc 3 d h d h d h d 3 sc sc 3 sc 4 4.45 4.46 4.47 4.48 Fluxurle ermce se deermnă cu relńle: Q sce S rd 4h esc sc esc s 4.49 Srd Qfsc s fsc 4.5 în cre: Temerurle sńlor s o f cunoscue dn condńle de confor ermc ş fzologc, cz s ; emerur neroră convenńonlă de clcul, în funcńe de ul de ncnă su vrză în funcńe de blnńul ermc l sńlor, cz în cre:
Tez Docor ng. Crsn Pecu s s Temerurle sńlor neocue vrză în funcńe de vrń rmerlor clmc exeror ş în funcńe de fluxurle ermce crcersce echmenelor, recum ş elemenelor de consrucńe dcene sńlor neocue. Se dsng urmăorele czur:. Subsolul neîncălz ocuă în ole sńul de sub lnşeul sńlor ocue EcuŃ de blnń ermc, cre ese o ecuńe lgebrcă lnră vând c necunoscuă emerur s, ese urmăore: S P P Q πaδ e Q s f,33 n sb V sb s SPesb s e Pesb s e 4.5 în cre fluxurle ermce Q e ş noń u urmăore semnfcńe: Q f se exlceză sub form relńlor 4.4 ş 4.4. Celelle S P surfń de rnsfer de căldură lnşeulu dcen sńlor ocue su neocue dcene, în m ; S Pesb surfń de rnsfer de căldură rn elemenele de consrucńe surerne le subsolulu, în m ; rezsenń ermcă lnşeulu, în m K/W; P rezsenń ermcă elemenelor de consrucńe sur-erne le subsolulu, în m K/W; δ Pesb smbolul Weersrss-Kronecer δ - subsol cu nslń ermce δ - subsol fără nslń ermce A A - coefcen de rnsfer de căldură crcersc echmenelor ermce dn subsol deermn cu relń: j δ z j ln λ z d c j j,33 d e j lungme ronsonelor j, în m; j
Tez Docor ng. Crsn Pecu d e dmerul exeror l ronsonulu j nclusv ermozolń, în m; j d c dmerul conduce j neermozolă, în m; j δ z grosme ermozolńe ferenă ronsonulu j, în m; j λ z conducve ermcă zolńe, în W/mK; emerur e vehculă rn nslńle ermce dn subsol, deermnă în funcńe de emerur exeror de clcul crcersc loclăń în cre se fl mls clădre: 45 m n,5 e CoefcenŃ m ş n se deermnă în funcńe de zon clmcă de rnă în cre se flă locle, conform belulu ş fg. 4.. j δ z d cj d ej Fg. 4. SemnfcŃ nońlor ulze Zon clmcă m n I -,67 5,67 II -,34 5,33 III -,934 49,33 IV -,934 49,33
Tez Docor ng. Crsn Pecu. Subsolul neîncălz ocuă rńl sńul de sub lnşeul rerulu. Se ulzeză ecuń 4.5 în cre se modfcă S P rn dăugre surfeńe dcenă unu sńu ocu rńl mls sub co CTS. Trnsferul de căldură rn rdosel cesu sńu căre subsolul neocu se negljeză. 3. Subsolul ese încălz l emerur. În ces cz fluxurle ermce dse căre medul exeror nurl se deermnă cu relńle 4.4 ş 4.4 în cre s. 4. Fluxurle ermce dse dnsre sńul ocu l une clădr mlse e sol l co h sc desur CTS se deermnă cu relńle 4.8 ş 4.9. Vlore h sc. Se fce menńune că în oe czurle: Q > semnfcă flux ermc ds; Q < semnfcă flux ermc ăruns. În czul în cre subsolul neocu se învecneză cu un sńu căru emerură ese necunoscuă, deermnre emerurlor mbelor sń se fce rn rezolvre ssemulu de ecuń de blnń ermc lnre crcersce fecăru sńu în re. O soluńe smlfcă ese rezenă enru czul re clse de sń neocue de exemlu subsol, cs scărlor ş od.. EcuŃ de blnń ermc subsolulu ese ecuń 4.5 cre nclude un ermen sulmenr dor rnsferulu de căldură dnre subsol ş sńul neocu dcen subsolulu ş sńlor ocue. ezulă ecuń: S P P Q Ss [ E E E ] π A δ e o Q s f s,33 n o sb V sb SPesb s s e 3 Pesb s e s 4.5 3
Tez Docor ng. Crsn Pecu cre se rezolvă în ror cu emerur s. S- no: S s surfń de rnsfer de căldură dnre sńul neocu ş sńul subsolulu neocu, în m ; s rezsenń ermcă elemenelor de consrucńe cre sun dcene â subsolulu câ ş sńulu, în m K/W.. Temerur sńulu neocu se deermnă cu relń: E Es E o 3 3. Temerur celu de l dole sńu neocu,, se deermnă cu relń: B B3s B o 4 CoefcenŃ B ş E sun rezenń în lerur de secle [8]. 4
Tez Docor ng. Crsn Pecu 5. Exermen l scră nurlă e elemen de închdere oc, în vedere denfcăr răsunsulu ermc Idenfcre răsunsulu ermc l elemenelor de consrucńe oce rereznă un dnre rnclele rovocăr în domenul ermoehnc consrucńlor. Idenfcre corecă funcńe de răsuns ese mornă în vedere smulăr comormenulu ermc l clădr nlze, deorece în cele m mule czur crcerscle ermofzce rele le elemenelor de consrucńe sun dfere de cele de clog. Acese dferenńe nu o f cunfce fără un nsrumen de clcul cre ulzeză de obńnue exermenl, deorece r dn dfere cuze, cele m frecvene fnd: modfcre crcersclor elemenelor de consrucńe ermozolore sub efecul umdăń ş l sărlor, neresecre roeculu de consrucńe, ulzre de merle de consrucńe dfere de cele dn roec ş / su merle de consrucńe cu roreăń dfere, eerogene ec. Idenfcre exermenlă elemenelor oce de închdere oe f relză enru dfere elemene de consrucńe oce, în zon de câm su enru nsmblul nveloe oce. 5. Idenfcre crcersclor ermofzce rele le elemenelor de consrucńe în zon de câm Modernzre energecă clădrlor exsene mlcă ş modernzre elemenelor de consrucńe ermerle oce. Scoul modernzăr energece clădrlor exsene ese reducere consumulu de căldură / frg, concomen cu sgurre conforulu ermc ş fzologc în sńle locue / ocue. Orce soluńe ehncă de modernzre se bzeză e cunoşere crcersclor de rnsfer de căldură le clădr în sre s culă. Dcă vlorle coefcenńlor de rnsfer de căldură λ, recum ş le rmerlor ermodnmc ρ ş c ferene unor merle cu mre sble în m ex. beon nu se modfcă chr ş în nervle mr de m, ceş rmer, ferenń srurlor de merl cu funcńe de zolre ermcă, suferă în m modfcăr morne ex. efec de deerorre clvă c urmre grse su rezenńe condensulu în srucură. Pe de lă re, chr dn e de execuńe clădr ese osbl să nu exse concdenńă înre vlorle λ de roec ş cele rele le merlelor ncluse în consrucńe ş, în fne, necunoşere nc une vlor rn ls documenelor ehnce le clădr 5
Tez Docor ng. Crsn Pecu sun move cre mun, în nume czur, denfcre vlorlor rele le coefcenńlor de conducve ermcă λ, densăń ρ ş căldur secfce c cre vor f ulze în clculul de smulre comormenulu energec l clădrlor suuse cvăń de modernzre. Meod TU socă măsurăr emerurlor ş fluxurlor ermce erme deermnre vlorlor rmerlor menńonń. Măsurărle se referă l emerurle surfeńelor elemenulu de consrucńe ln, în zon de câm, recum ş densăń fluxulu ermc crcersc fronere dcene sńulu ocu, q P. ezulă, dec, re mulńm de vlor: { P }, { Pe }, {q P } ăsunsul ermc l srucur nlze se deermnă cu rogrmul INVA su cu meod TU, în cre enru relzre condńlor l lmă muse de exermen, resecv condń l lmă de Drchle, se mune vlore veze vânulu w, cee ce conduce l vlore α e ş, smlr, se mune α l cele două fronere dcene medulu exeror, resecv neror. Cele două rnsformăr conduc l ulzre vlorlor măsure Pe în locul vlorlor E crcersce clmulu exeror e de o re, ş vlorlor P în locul emerur nerore, e de lă re. Necunoscuele robleme de denfcre sun conducve ermcă λ srulu de merl ermozoln, în zon de câm, ş rodusul ρc crcersc celuş merl ermozoln. Ce do rmer menńonń â ndvdul λ, câ ş c gru ρc sun rmer ndeendenń ş, în consecnńă, se o soc fără nc o resrcńe. Progrmul de clcul ese ulz în vrn regm ermc vrbl ş furnzeză vrń emerur e surfń neroră elemenulu de consrucńe ln, recum ş vrń fluxulu ermc ds rn elemenul de consrucńe, q P, consecnńă solcăr ermce cunoscuă, Pe vlor măsure. Vlorle q P sun cerue de rogrm c de de nrre, r rmerul de eşre ese denc cu vrń P c urmre ulzăr vlor α. FuncŃonre rogrmulu ese condńonă de nroducere une vlor de nńlzre emerur nerore. InfluenŃ cese vlor rbrre se snge rn sumre unu nervl de lucru de nńlzre sufcen de lung ş fşre rezulelor exclusv enru dur măsurărlor T. Penru c rezulul obńnu în urm esulu numerc să oă f consder corec, ese necesră îndelnre două condń: condń necesră, cre mlcă egle vlorlor med le emerurlor clcule ş măsure l froner x srucur; condń sufcenă, cre mlcă crerul de bere ărcă mede mnmă înre cele două şrur de vlor, Pm ş P, în cre ndcele m semnfcă vlor măsure. Anlz mlcă ulzre unor culur de vlor {λ j, ρc j }, în cre j semnfcă numărul de ordne ş deermnre, enru fecre vlore j, şrulu de vlor le emerur j Pj. 6
Tez Docor ng. Crsn Pecu Se genereză emerur mede vlorlor Pm ş emerur mede vlorlor clcule Pj, resecv: T Pm Pm 5. T T Pj Pj 5. T Vlorle obńnue conduc l un număr fn de culur {λ j, ρc j } cre îndelnesc condń de necese. Dnre vlorle cre îndelnesc condń de necese se deermnă celăll rmeru semnfcv sub form ber med ărce relve înre vlorle Pj ş P în cre smbolul * semnfcă îndelnre condńe de necese: T * P * P mn Pj mn σ 5.3 T T,5 * Dnre oe vlorle σ Pj se deermnă vlore mnmă cre coresunde unu culu de. { vlor & λ, ρc } cre rereznă vlorle denfce c rńnând srucur nlze în zon de câm neerurbă de unń ermce. 5.. Sudu de cz exermen l scră nurlă în vedere denfcăr crcersclor ermofzce rele le elemenelor de consrucńe în zon de câm Tesre exermenlă meode rezene s- relz e suorul clădr lo dn ncn INCEC Bucureş în nul 4. S-u relz exermene comlemenre vând c obec un eree exeror în cre merlul le căru roreăń s-u deermn ş verfc ese BCA. Tesele s-u relz în: cmer SV, eree S, nervl 9.-..4 9 h; cmer SV, eree S, nervl.-3..4 65 h. 7
Tez Docor ng. Crsn Pecu Prmul nervl de 9 h rereznă nervlul de denfcre, r cel de l dole, nervlul de vldre. Deorece cesă meodă erme denfcre crcersclor ermc le elemenelor de consrucńe nveloe exclusv dn zon dcenă lăcuńe fluxmerce, rebue denfce zonele de câm, în cre efecul unńlor ermce ese lm su nul. În ces sens ese ulă ulzre ehnc de ermogrfere în nfrroşu ş evdenńere câmulu de emerur rene l nvelul surfeńe nerore ereńlor exeror. În fgurle 5. ş 5. se observă nlz ermogrflor relze în scoul mlsăr corece lăcuńe fluxmerce. Alcre meode cu senzorul de flux ermc mls în zon fecă de unń ermce geomerce su srucurle r conduce l o esmre eronă crcersclor ermofzce le elemenulu de consrucńe cre ese nlz, deorece efecul locl l unńlor ermce r f generlz l nvelul înreg nveloe. În fgur 5. se observă zon fecă de efecul unńlor ermce geomerce n secl ereelu nlz. Câmul de emerur re o dserse uerncă, emerur renă mede câmulu vzbl fnd de, C în m ce emerur mnmă ese de, C. DsrbuŃ sscă rezenă în fgur 5. fce evdenă dsers emerurlor rene. FI Sysems Ar:vg..9 C Ar:mn. 8 6 3.5 Fg. 5. Cmul de emerur rene enru zon de colń 4 8
Tez Docor ng. Crsn Pecu C 9 8 7 6 5 4 bel Cursor Mn Mx - 7.3. Fg. 5. VrŃ emerur de- lungul % 8. 7. 6. 5. 4. 3.... 4. 6. 8... C bel Pe Mn Mx Avg Ar 8.. 6.3 4. Ar 8...3. 3. 7.3.. Fg. 5.3 Hsogrm emerurlor enru r Ar În fgur 5.4 se reznă zon de câm e cre v f mls senzolul de flux ermc. Se oe observ un câm de emerur rene cvs-unform e oă zon nlză, ls unńlor ermce geomerce su srucurle, condń cre încdreză cesă re c zonă de câm ş fce relevne roreăńle ermofzce deermne în cesă zonă enru nvelo înreg clădr. Câmul de emerur re o dserse redusă, emerur renă mede câmulu vzbl fnd de,7 C în m ce emerur mnmă ese de, C. Aces f ese us în evdenńă de vń emerur în lungul drecńe fgur 5.5 ş de căre hsogrm rezenă în fgur 5.6. 9
Tez Docor ng. Crsn Pecu FI Sysems Ar:vg.7.9 C Ar:mn..7 Fg. 5.4 Cmul de emerur rene enru zon de colń C.8.6.4...8.6.4...8 bel Cursor Mn Mx -.4. 9 Fg. 5.5 VrŃ emerur de- lungul
Tez Docor ng. Crsn Pecu % 3 9 8 7 6 5 4 3.. C bel Pe Mn Mx Avg Ar 3.4..3.7 Ar 3...4.7.6.4.9.7 Fg. 5.6 Hsogrm emerurlor enru r Ar Cu referre l nervlul de denfcre, s- deermn vrń funcńe în ror cu vlorle ρc, în cre ese dă de relń: σ * Pj Pm Vlore conducvăń ermce λ, 6 W / mk enru oe czurle ese. Curb rezulă re exres: în cre x ρc. 4 BCA d 3,59 x,3 x,9 x,96 x, d Dn condń necesră de mnmzre se obńne soluń relă: d ρc Vlore d d ρc.. ρ c,5gj/m 3 K d în cre ρ c, 5 ese,63, dec >, f cre esă d ρc ssfcere condńe de sufcenńă rn exsenń unu mnm l funcńe f ρc. Prn urmre, crcerscle ermofzce le merlulu nlz sun: λ ρc BCA,6 W /mk BCA 3,5GJ/m K
Tez Docor ng. Crsn Pecu,7,6,5 Sere Curb de regrese y,59x 4 -,3x 3,9x -,96x,,4,3,,,,99,98,7,9,,3,5,7,9,3,33,35 Vlore rc [GJ/m3K] Fg. 5.7 VrŃ funcńe e nervlul vlorlor luzble ρc Măsurărle ferene nervlulu de vldre P 9, C ; Pe,49 C; q 5,5 W/ m conduc l vlore λ BCA,65 W / mk, socă cu ρc BCA,38 GJ/m 3 K. Erore de 3,3 % ferenă vlor λ BCA ese erfec cceblă ş, în consecnńă, se dm c ror srucur confecńone dn BCA vlorle susmenńone. În czul în cre s-r f ulz vlorle ndce în normvul C 7 / 3 5, în cre enru zdăre de BCA cu rosur subńr se ndcă vlorle λ,7 W / mk GBN 35 ş λ,3 W / mk GBN 5, erorle de clcul r f fos fore mr ş s-r f răsfrân sur soluńe mul m severă de roecńe ermcă clădr în czul modernzăr energece su sur noăr energece în czul cordăr Cerfculu Energec. P Ule meode de denfcre crcersclor ermce rele le elemenelor de consrucńe rele ese lmă l deermnre crcersclor n zon de câm. Ese oblgore mlsre corecă senzorlor enru nu relu efecele unńlor ermce, deorece se vor obńne vlor erone cre vor fec înreg nveloă ocă de ul denfc. Duă cum se
Tez Docor ng. Crsn Pecu oe observ dn ces subcol, în czul srucurlor consrucve ulze în omân efecul unńlor ermce ese deoseb de morn ş rebue lu în clcul cu ce m mre seroze. Acesă meodă re vnjul ulzăr unu număr redus de unce de măsură ş l une lcăr relv fcle. Crcerscle ermofzce denfce sun o exrole l înreg nveloă ocă de celş, cee ce resuune însă cunoşere ulu, numărulu ş dmensunlor unńlor ermce, soluńlor consrucve ulze ş coefcenńlor de corecńe socń fecăre unń ermce. Aces consue mrele dezvnj l cese meode, deorece clogele de unń ermce sudză un număr lm de ur ş soluń consrucve. Problemele cre o re dn legere su clculul vlorlor coefcenńlor lnr / uncul de rnsfer ermc sun movul enru cre fos dezvolă o meodă de denfcre crcersclor ermofzce le elemenelor de consrucńe e nsmblul clădr, meodă ulă în vedere obńner crcersclor ermofzce globle, nclusv unń ermce. 5. Idenfcre crcersclor rele le clădrlor exsene 5.. Model memc necesr denfcăr crcersclor ermce rele le clădrlor exsene regm ermc vrbl Modelul memc cre fce obecul colulu de fńă se deosebeşe de mjore modelelor exsene rn ful că se dreseză unu regm ermc vrbl, consecnńă funcńonăr surse de încălzre neroră. În czul clădr exermenle dn ncn INCEC Bucureş, încălzre ese sgură de nslń neroră rcordă l ssemul de încălzre rn ermofcre urbnă l INCEC. D fnd crcerul de ocure dsconnuă clădr ş lmenre cu căldură se relzeză rn modfcre emerur genulu ermc, în seńă rn reducere cese în nervlul de m în cre clădre nu ese ocuă. ezulă o reducere emerur în sńle încălze în nervlul menńon. Fenomenul ese denc ş în cee ce rveşe regmul ermc dn clădre exermenlă. Modelele memce cre descru comormenul nesńonr l ncnelor clădrlor încălze în condń rele de exlore cesor se bzeză în generl e relzre unu regm ermc conrol ş decv locur ş oodă e cunoşere crcersclor ermofzce le merlelor cre nră în srucur 3
Tez Docor ng. Crsn Pecu elemenelor de consrucńe. În czul unor clădr exsene ş suuse unu regm ermc leor mus de debul de căldură l surse, modelre memcă roceselor de rnsfer de căldură mune consderre modfcăr energe nerne crcerscă elemenelor de consrucńe nerore. Pe de lă re clădre nlză fnd de rer ese crcerză de rnsfer de căldură rn sol d fnd ls subsolulu. egmul ermc vrbl â în neror câ ş în exeror genereză o coresondenńă ermcă seclă înre rmer ermc neror ş ce exeror cu â m mul cu câ cce ermcă semnfcvă solulu se mnfesă rn deformre crcerulu sńonr ulz exensv în lerur de secle în secl uohonă. Scoul modelulu memc ese de denfcre crcersclor ermce rele le clădr, cre condńoneză rn vlorle lor vlore PerformnŃe Energece Clădr PEC nlze ş în fnl condńoneză soluń de modernzre ermcă cese. Fş de exerză rezulă c urmre cvăń de exerză ermcă oferă rnclele vlor le rmerlor menńonń obńnuń însă rn ulzre meode de denfcre drecă, e de o re ş exloând modelul de rnsfer de căldură în regm sńonr rn sol e de lă re. Procedur lcă ese ce decvă clădrlor regm ermc conrol. SuŃ relă de exlore, dn unc de vedere ermc clădr exermenle se be sever de l cesă condńe sfel încâ se mune elborre ş vldre unu model de rnsfer de căldură decv. În cele ce urmeză se sbleşe ecuń de blnń ermc crcerscă ncne ş e bz cese se denfcă crcerscle ermce elând l rocedur de modelre nversă. Aces consă în denfcre unor roreăń cre genereză funcń de rnsfer elemenelor de consrucńe ermerle e bz denăń funcńe de eşre crcerscă ssemulu nlz, obńnuă rn negrre ecuńe de blnń ermc clădr, cu funcń de eşre relă urmre exloăr clădr. Acesă funcńe ese emerur mede volumcă erulu dn clădre nlză,. Se fce observń că fecăre ncne î coresunde o funcńe rore doră răsunsulu ermc dfer de cel eorec l corurlor de încălzre ş coresondenńe convecve lmă de surfeńele uşlor dnre ncne. FuncŃ s- deermn rn medere vlorlor rn onderre cu volumele de er V le fecăre ncne încălze. Modelul memc elbor ese un model globl l clădr sfel încâ rmerul de denfcre îl consue vlorle. 4
Tez Docor ng. Crsn Pecu 5.. EcuŃ globlă de rnsfer de căldură clădr exermenle SŃul locu ese menj, rńl, sub form două zone: - zon rnclă de locu; - zon secundră unu od nccesbl gener de un vn fls cre seră zon rnclă de coerş. În zon secundră urmre blnńulu ermc roru se genereză o emerură sńulu od dferă de emerur zone rncle. MenŃonăm ful că dn unc de vedere l rnsferulu de căldură zon rnclă ese crcerză â de emerur câ ş de emerur neroră rezulnă, rmeru nemăsurbl dr ul în nlz fluxurlor ermce dse rn rnsmse. Prmer zone secundre Zon secundră sńul od gener de vnul fls ese crcerză de flux ermc rn rnsmse dnsre zon rnclă ş căre exeror ş rn schmb de er cu zon rnclă urmre neenşeăńlor lnşeulu cre se consue în vn fls. Fluxul ermc ds sre exeror vzeză două cegor de elemene oce, resecv vnul roru-zs l clădr ş elemenele de eree vercl cre închd lerl odul. ezulă ecuń de blnń ermc zone secundre. S TF TF S n PE PE V ρ c [ ] s evpe SAC [ ] [ ] s AC s evac 5.4 dn cre se deermnă exres emerur zone secundre. în cre: s A A B B ev AC ev 5.5 PE A A A TF n V ρ c TF S ; A A B B 5
Tez Docor ng. Crsn Pecu B S AC ; AC B S PE PE Temerur s se consue în emerur exeroră vrulă enru sńul locu în zon exsenńe vnulu fls, deorece vnul fls, rn grosme s, oe f consder un elemen de consrucńe rn cre se roduce, l orce momen, rnsfer de căldură în regm sńonr. Fluxur ermce crcersce zone locue rnclă Fluxul ermc ds rn rnsmse căre od se deermnă cu relń: Q T TF STF [ s ] 5.6 TF relń: Fluxul ermc dor schmbulu de er dnre sńul locu ş od se exrmă cu Q A TF [ ] n V ρ c 5.7 s cu relń: Fluxul ermc ds rn rnsmse rn ereń vercl zone rncle se exrmă Q PE [ ] SPE ev PE 5.8 PE Fluxul ermc ds rn rnsmse rn vn se exrmă cu relń: Q T [ ] S AC ev AC 5.9 AC Fluxul ermc dor nflrńlor de er rece se exrmă cu relń: Q nf [ ] n V ρ c 5. Fluxul ermc ds rn sol se deermnă cu relń: Q SO s [ ] [ ] 5. SO evso SO evso 6
Tez Docor ng. Crsn Pecu în cre SO ş SO sun coefcenń de culj ermc secfc rnsferulu de căldură căre exeror resecv căre srul de ă l ânze frece. Fluxul ermc ds rn elemenele de consrucńe vre ş rn uşle oce exerore, se deermnă cu relń: în cre: Q F [ ] 5. F SF SUE F ; F UE e Conform relńlor de defnńe 5.6 5. rezulă că se un în evdenńă două clse de fluxur ermce resecv cele dse rn rnsmse ş cele urmre modfcăr enle erulu. Fluxurle ermce rn rnsmse genereză emerur erulu exeroră vrulă clădr, ev ş rezsenń ermcă mede elemenelor ermerle le cese,. ev SPE PE S S SO PE PE PE PE evpe evso S S TF TF S TF TF S S SO AC AC TF TF AC AC s evso S SO SO AC AC F SO SO evac e F F 5.3 SPE STF S AC SSO S F 5.4 SPE STF S AC SO SO F PE TF AC condens: Exres 5.3 emerur exerore vrule ncne, se oe scre ev ev S S j ev j j STF TF S j s 5.5 7
Tez Docor ng. Crsn Pecu 8 în cre ndcele de însumre vzeză oe elemenele de consrucńe cu exceń vnulu fls. Indcele de însumre j vzeză oe elemenele de consrucńe ermerle. elń 5.5 devne: S S s j j TF TF ev ev P 5.6 În exres 5.5 emerur s se condenseză ermen generându-se: A A ev F s 5.7 în cre: A B A B PE AC F ev ev ev 5.8 Prn urmre exres ev devne: A A S S S S F ev j j TF TF j j ev ev 5.9 Temerur mede volumcă erulu se exrmă în funcńe de emerur neroră rezulnă ş de emerur exeroră vrulă sńulu locu, cu relń: B B ev & & 5. în cre: A B & ş r cv cv r F F A α α α α ş N P 6, F
Tez Docor ng. Crsn Pecu 9 ezulă, conform relńe 5. exres : A A A ev 5. Exres 5.9 ev se rnsformă în ecuńe sub form: A A A A A S S F ev ev j j TF TF ev ev 5. dn cre rezulă: A A A A S S A A A S S j j TF TF ev j j TF TF ev ev F 5.3 EcuŃ de blnń ermc zone rncle Fluxul ermc ol ds dnsre zon rnclă se deermnă cu relń: [ ] [ ] c V n S Q e ev j j D ρ 5.4 łnând sem de relń 5. ş de relń 5.3 scrsă condens sub form: ev ev ev F P β γ β 5.5 în cre.
Tez Docor ng. Crsn Pecu 3 A A A S S j j TF TF β γ j j TF TF S S A β β exres 5.4 devne: [ ] c V n A S Q e E D ρ β β 5.6 în cre, e ese emerur exeroră de refernńă zone rncle clădr exermenle ş re exres: [ ] E e ev ev E e c V n A S c V n A S F P ρ β β ρ γ β 5.7 EcuŃ de blnń ermc clădr exermenle re exres: Q S Q d d Mc D OC S 5.8 În funcńe de relńle 5. ş 5.5 se obńne: ev ev A A A F P β γ β ş
Tez Docor ng. Crsn Pecu 3 [ ] d d A A d d A A d d P ev F ev γ β β β 5.9 EcuŃ 5.8 devne: [ ] [ ] c V n A S S Q d d A A Mc d d A A Mc F P e E OC S ev ev ρ β β γ β β β 5.3 cre conduce l form fnlă: C d d ψ 5.3 în cre: β β ρ β β E A A Mc c V n A S C P ev F ev ev * γ β β β β β ρ β β ψ S ev * e E oc A A Mc Q d d A A Mc A A Mc c V n A S S SoluŃ ecuńe de blnń ermc ese.
Tez Docor ng. Crsn Pecu în cre: o o ex C ψs ex[ C S ]ds 5.3 o 5.33 Deermnre numercă vlorlor mlcă cunoşere emerurlor exerore vrule le uuror elemenelor de consrucńe ermerle le clădr. Vlorle emerurlor exerore vrule se deermnă e bz meode TU cu rogrmul de clcul INVA Ńnând sem de roree fundmenlă emerur exerore vrule conform căre vlorle ev j dend exclusv de vlorle e ş de roreăńle ermofzce de merl le srurlor comonene le elemenelor de încheere ermerle. În consecnńă se v fx o vlore rbrră o ş enru ces se vor deermn ev j enru condńle de clmă rezule dn măsurăr. 5..3 Idenfcre crcersclor ermce rele le clădr exermenle elń de clcul vrńe emerur med volumce erulu în clădre exermenlă consue un nsrumen de verfcre soluńe de denfcre crcersclor ermce rele le clădr. Prcc â coefcenul C câ ş funcń ψ conńn ermen căror vlore ese condńonă de cunoşere conducvăńlor ermce le merlelor ermozolne dn srucur elemenelor de închdere clădr. Vlorle celor două conducvăń ermce, nclusv nfluenńele dore soluńe consrucve ş comorăr cese în m se o deermn condńon. FuncŃ de condńonre ese rerezenă â de relń 5.3 câ ş de relń sulmenre bze e blnńul ermc crcersc unor nervle selecńone dn ole nervlelor în cre s-u desfăşur măsurăr. Vlorle obecve cre nervn în oe ecuńle de blnń ermc sun rerezene de conducvăńle ermce le merlelor menńone, resecv λpe ş λ AC, mbele semnfcând merlele dn cre ese relză roecń ermcă BCA - GBC 5 enru ereń exeror flń su nu în conc cu sńul de er delm de vnul fls ş BCA - GBN 5 enru coerş fl su nu în conc cu sńul de er menńon. 3
Tez Docor ng. Crsn Pecu PrezenŃ vnulu fls conduce l generre unu sńu secundr delm de rorul său conur ermodnmc. Temerur S relză în sńul de er genereză dferenń de emerur " - S " în zon vnulu fls ş în consecnńă un flux ermc ds nferor celu în cre coerşul vne în conc drec cu zon rnclă. Se oe dme că dferenń dnre vlorle de flux ermc ese consecnń une rezsenńe ermce sulmenră în zon secundră clădr. Fluxul ermc ds în zon vnulu fls se deermnă cu relń: STF Q n V ρ c S 5.34 F δ α α λ F.F De semene se oe scre relń: PEe SAC ev ev SPE Q 5.35 PE AC AC în cre ndcele ese secfc ereńlor exeror ş coerşulu în zon secundră clădr. Dcă se dme exsenń une rezsenńe ermce vrule cre comenseză dmnure fluxulu ermc ds l re sueroră clădr, blnńul ermc l nvelul fecăru elemen de consrucńe devne: S j j S j ev j 5.36 j S în cre "j" ese smbolul enru PE ş AC. BlnŃul ermc l nvelul elemenelor de consrucńe exerore dn nerorul zone secundre ese urmăorul: α S α TF δ λ F.F n P V ρ c S α S j S j j 5.37 Temerurle j sun emerurle de e surfeńele nerore le elemenelor de consrucńe exerore dn sńul de er l zone secundre cre concd cu emerur lnulu 33
Tez Docor ng. Crsn Pecu dnre rezsenń ermcă vrulă ş elemenele de consrucńe menńone neror. Se Ńne sem de egle: S ş rezulă: j j S α S α TF δ λ F.F n P V ρ c α j S j S α S j j j 5.38 Se fce roxmre α α α ş rezulă: S n V ρ c T.F P S j BTF j α j S S j j 5.39 Se îmre relń 5.39 cu S ş Ńnând sem de egle 5.36 recum ş de defnre fluxulu ermc ds Q 5.34 ş 5.35, se genereză ecuń: S n V ρ c T.F P ST.F α S j S n V ρ c P BTF j α BTF 5.4 cu soluń S α ST.F BTF ST.F B TF j S j n n P P V ρ c V ρ c α α 5.4 ezsenń ermcă S ese deermnă funcńe de rezsenń ermcă efecvă srulu ermozoln vrul & S : dn cre: S α & S 34
Tez Docor ng. Crsn Pecu j & j S 5.4 α n STF P V ρ c sur vlor B TF S α Anlz numercă demonsreză ful că vlore n nu re o nfluenńă deermnnă & S sfel încâ s- dms c soluńe fnlă exres: B S SPE S AC BTF 5.43 S TF dn cre rezulă: în cre: λ SPE S z AC δ S BTF 5.44 α S TF B S α & S B T.F α TF Pe bz exerze energece clădr rezulă δ S,8 m, echvlen olsren exnd. În consecnńă rezsenń ermcă elemenelor de consrucńe ermerle se scre duă cum urmeză: δpe δ δpe PE α αe λpe λ λ PE 5.45 δac δ δac AC α αe λ AC λ λ AC 5.46 δpe δ δpe PE & S & S α αe λpe λ λ PE 5.47 δac δ δac AC & S & S α αe λ AC λ λ AC 5.48 35
Tez Docor ng. Crsn Pecu În cee ce rveşe rezsenń ermcă l nvelul rdosel ces ese deermnă e bz vlorlor fluxulu ermc medu ds ş emerur exerore vrule cre l rândul său ese funcńe de rezsenń ermcă. ezolvre ecuńe: S OC SO [ ev SO ] QSO 5.49 SO conduce l vlore SO ş mlc ev SO căre vlore nu vrză în m: Pe bz ecuńe dferenńle 5.8 se obńne soluń negrlă sub form negrăr e nervle fne: Mc T Q S Q 5.5 f dn cre rezulă: Q o S OC D S Q Mc f o OC D Z 5.5 T S SoluŃ Z ese vlblă enru orce nervl T dn negrre. Vom no în cele ce urmeză cu "n" numărul de ordne l nervlulu de lucru ş dec: Q S Q Z 5.5 Sn OC Dn n devne form fnlă ecuńe de blnń ermc globl cu două necunoscue, λ PE ş λ AC, în cre: Z n Mc T A A ev ev f o A Fluxul ermc medu ds se scre sub form: f o n Q Dn e n SE n V ρ c 5.53 A Exres e nu ese dencă cu ce dn relń 5.7 dr rereznă celş rmeru ermodnmc comoz scrs sub form: 36
Tez Docor ng. Crsn Pecu e SE A j β j ev j SE n A n V ρ V ρ c c e 5.54 în cre: β j j S j j S j j cu j: PE, PE, AC, AC, F, SO. elń 5.54 se scre condens sub form: e j β j ev M e M 5.55 j su e M [ β β AC PE evpe evac λ β λ β λ PE PE evpe PE AC λac βf e βso SO] M e evac AC cre conduce l: e M { [ βpe ev λpe βpe ev λpe ] PE n PE n λ β λ } M β n [ β AC ev AC AC ev AC ] F M e M βso SO AC n AC n n 5.56 su en [ ϕpe λpe ϕac λ AC ] N e N M 5.57 n Prn urmre relń 5.53 devne : Q Dn { { M [ ϕ λ ϕ λ ] N N } SE n V ρ c n PE PE AC AC en 5.58 A În ecuń 5.5 se mun vlorle "" ş "n " conform exerze. Dnre ceş do rmer "" ese sgur nvrn în condńle de măsurre r "n " oe să se bă de l 37
Tez Docor ng. Crsn Pecu vlorle norme. ezolvre ecuńe 5.5 conduce l erech de vlor λ PE, λ AC deermne în corelre cu n. Alcre vlorlor în soluń 5.3 ş comrre cu vlorle rezule în urmre măsurărlor conduce l legere soluńlor fnle λ PE ş λ AC. ezulă rn urmre că oez fundmenlă ese ce nvrnńe vlor n e dur de efecure măsurărlor. ezulă form fnlă ecuńe enru gener o roblem deermnă 5.5. Q Sn S loc { { M [ ϕ λ ϕ λ ] N N } SE n V ρ c n PE PE AC AC en A 5.59 Z n În funcńe de nervlele de măsurre lese ex.: zlnce se genereză sseme de două ecuń cu două necunoscue λ PE ş λ AC. Se menńoneză că vlore ese deermnă o funcńe de λ PE ş λ AC. Ssemele genere sun sseme nelnre de ecuń lgebrce. Penru rezolvre s- ulz urmăore rocedură: - exrmre nlcă funcńlor: λ ; ; λ ; ev PEn PE ev λ PE PEn evacn AC ev λ AC în ror cu λ PE ş λ AC enru re nervle zlnce selece c nervle es: 6.3; 7.3 ş 8.3. modfcă: AC - rezolvre ssemelor de două ecuń cu două necunoscue genere rn meod Kn Vlorle rezule dn măsurăr sun: deermn rn clcul 46 MJ/K. Q S n, n,, e, Z n în cre Mc nclus în Z n s- e n n În fnl s-u reńnu vlorle med lă ereche de vlor. Crerul de verfcre fos urmăorul: { λ } σ λ PE PE σ λ,3 ş λ { } AC AC,3 λ PE, λ AC doră fulu că fecre ssem gener În cee ce rveşe exresle nlce le funcńlor menńone neror s-u ulz funcńle "slne" rezulând olnome lgebrce. 38
Tez Docor ng. Crsn Pecu Tem.ex.vrul [ grd.c ] 3,,5,,5,,5 TevPE TevPE3 TevPE TevPE3 Tem.ex. TevPE TevPE4 TevPE TevPE4 5 4 3 Tem.exeror [ grd.c ], - -,5 3 4 5 6 7 Momenul [ h ] - Fg. 5.8 - Vr emerurlor exerore vrule le erelor vercl n nervlul 6.3-8.3.3 În grfcele dn fgurle 5.8 ş 5.9 se reznă funcńle ev, ev resecv ev ş ev enru λ PE [,38;,5] W/mK cu sul λ PE,4 W/mK ş λ AC [,5; AC AC,37] W/mK cu sul λ AC,4 W/mK, în nervlul 6.3.3-8.3.3. În grfcele dn fgurle 5. ş 5. se reznă funcńle λ ş λ resecv evpe PE evpe3 λ enru fecre dn cele re zle menńone. ezulul fnl esă vlorle: ev AC AC PE PE PE λ ş evac AC λ PE,486 W/mK λ AC,3 W/mK soce cu n,4 h 39
Tez Docor ng. Crsn Pecu,5 TevAC TevAC 5 TevAC3 TevAC TevAC4 TevAC 4 Tem.ex.vrul [ grd.c ],5,5 TevAC3 Tem.ex. TevAC4 3 Tem.exeror [grd.c ] - -,5 3 4 5 6 7 Momenul [ h ] - Fg.5.9 - Vr emerurlor exerore vrule le coersulu n nervlul 6.3-8.3.3,3,,,95 Tev mede PE [ grd.c ],,,9,9,85 Tev mede PE [ grd.c ],8,8,7,75,38,4,4,44,46,48,5,5 mbd [ W/mK ] PE 6-3 PE 7-3 PE 8-3 PE 6-3 PE 7-3 PE 8-3 Fg. 5. - Func Tev mbd BCA GBC 5 - Pere Exeror 4
Tez Docor ng. Crsn Pecu,3,5,5,, Tev AC [ grd.c ],5,,5,,95,5, Tev AC [ grd.c ],9,95,85,8,9,5,7,9,3,33,35,37 mbd [ W/m.K ] AC 6-3 AC 7-3 AC 8-3 AC 6-3 AC 7-3 AC 8-3 Fg. 5.- Func Tev mbd BCA GBN 5 - Acoers. Vlorle λ PE ş λ AC de m sus se comră cu vlorle rezule dn rezsenńele ermce corece deermne conform normvelor în vgore C7/3-97 ş NP 48-: λ PE,498 W/mK λ AC,34 W/mK Prn urmre rezulă vlor λ nferore celor obńnue rn meod de drec. Vlorle obńnue rn denfcre îmreună cu cele rezule dn meod de drec u fos ulze enru deermnre curbe. În grfcul dn fgur 5. se reznă curbele de vrńe TD, ş M în cre ndc semnfcă: TI TD - eorec urmre denfcăr rn meod drecă TI - dem dr cu denfcre conform lucrăr de fńă M - conform măsurărlor. Se consă o roere ssfăcăore înre curb M ş curb. S-u deermn ş vlorle ş σ[ } în cre: TI 4
Tez Docor ng. Crsn Pecu σ { } D,I [ ] M N TD,I N 5.6 5 4 Tem.er n. [ grd.c ] 9 8 7 3 Tem. er ex. [ grd.c ] 6-5 - 3 4 5 6 7 8 Momenul [ h ] Tem.er n.-m Tem.er n.-td Tem.er n.-ti Tem.exeror Fg. 5. - Temerur erulu n cldre exermenl INCEC 6-8.3.3 ezulă vlorle: M, C TD 9,8 C TI,5 C σ σ ndcor: { }, C TD { },4 C TI Toodă s-u deermn ş vlorle σ { }, σ { }, { } TD TI σ cre genereză M 4
Tez Docor ng. Crsn Pecu σ σ σ { } M M { } TD TD { } TI TI,453,8,684 5..4 Anlz delor măsure rn rsm rocedur de denfcre crcersclor ermce rele le clădr exermenle Conform grfculu dn fgur 5. se observă că se dsng câev zone clre în cre dferenń înre vlorle orre M ş TD,I ese semnfcvă. Inervlele în cre fluxul ermc ced de corurle de încălzre ese fore redus vlor orre sub 5 W sun crcerze în modelul eorec de emerur le erulu nferore celor măsure. În scoul verfcăr conssenńe delor măsure s- elbor un model de nlză derv dn modelul globl rezen în lucrre. Ioez e cre se bzeză nlz ese că modelul descre corec fenomenul fzc ş că vlorle rezsenńelor ermce le elemenelor de închdere nu vrză în m. Trebue menńon ful că r ue exs suscun în legăură cu corecudne modelulu de clcul globl bord, mov enru cre s- o e o vrnă cre re în vedere ulzre uuror rmerlor măsurń, e, Q S în scoul verfcăr cernńe de bză, resecv nvrn rezsenńelor ermce le elemenelor de închdere ermerle. EcuŃ fundmenlă modelulu derv ese ecuń 5.5, scrsă însă sub formă dferenńlă 5.8: Q S d SOC QD Mc Z 5.6 d łnând sem de legăur dnre emerurle ş rezulă: d d B d B d d B ev d 43
Tez Docor ng. Crsn Pecu ş în fnl ecuń: d B d ev Mc Z 5.6 B d B d Având: B A B B A A se obńne: d d resecv: A Z A d Mc ev d d V d 5.63 în cre: V A Z A d Mc ev d d e Vlorle funcńlor Z ş v d se bzeză e de măsure ş e vlor le rezsenńe ermce med ş le elemenelor de închdere le clădr. emnm că exres Q D ese : Q D [ ] SE n V ρ c e A 5.64 în cre re exres dă de relń 5.55. e Prn urmre ecuń 5.63 devne: 44
Tez Docor ng. Crsn Pecu 45 [ ] β ρ ρ d d A M M c V n A S A Mc c V n A S A Mc S Q A Mc d d j ev j e ev j E E OC S resecv: C d d ψ & & 5.65 Forml ecuń 5.65 ese dencă cu ecuń 5.3 enru β. Conform măsurărlor efecue în clădre exermenlă se doă negrre cu ş orr de m. ezulă: ψ T o d T C o f & & 5.66 FuncŃ ψ& se defneşe sub form lnră e nervlul de negrre de o oră: n m ψ& 5.67 ş rezulă: T n T m,5 d T o ψ &.68 EcuŃ 5.66, în cre M - vlore măsură l momenul, devne: T n T m,5 T C o f & CoefcenŃ numerc "m " ş "n " se modfcă l fecre nervl de m ş funcńe de rezsenń ermcă elemenelor de închdere ermerle. ezulă: T n T m,5 T C,5 & 5.69 dn cre se obńne: [ ] T T n T m,5 C & 5.7
Tez Docor ng. Crsn Pecu resecv: Mc A SE A n V ρ c,5 [ m T ] T n T 5.7 În oez relsă nvrnńe vlor "n " ecuń 5.7 se rnsformă în creru de verfcre conssenńe delor măsure, resecv:,5 [ m T ] T n T d T 36 s Vlore C & re semnfcń consne de m ssemulu. 5.7 Al dole creru de verfcre ese rore nslńe de încălzre neroră. FuncŃonre nslńe de încălzre ese fecă de erurbń hdrulce severe cre feceză crcersc de rnsfer de căldură corurlor de încălzre în ror cu vlore s nomnlă. Prnclul elemen l crcersc menńone îl consue coefcenul numerc "m" căru vlore normlă, în condń de exlore nslńlor de încălzre, ese m,. Chr ş în condńle fecăr crcersc de rnsfer de căldură vlore mede globlă coefcenulu "m" ese un nvrn. Prn urmre esul rous vzeză verfcre consnńe coefcenulu "m" crcersc uuror corurlor de încălzre dn clădre exermenlă. Pe bz delor măsure se o clcul vlor orre m, rezulele fnd suuse nlze ssce sub form deermnăr vlor med m ş vlor σ { m} m căre se mune condń: σ{m} m, ezulă: [ ] GC T 5,433 ln Qns m T ln T ln în cre: T,, G, sun vlor măsure. 46
Tez Docor ng. Crsn Pecu Aber le vlor m de l vlore de mede m demonsreză ful că se nroduc eror urmre regmulu funcńonl corobor cu erorle freş le lnńulu de măsură. Prcc orele l cre se roduc erurbăr sun elmne r nlz de regm ermc nu v Ńne sem de cese nervle de m. Alcre meode menńone conduce l concluz că enru fluxur ermce Q W T -,5 C se roduc ber le vlorlor "m" în sensul creşer ese vlore cvsconsnă m,4 crcerscă celorlle nervle de m în cre Q > W. NOTĂ: Concluz se referă l nervlul de măsurăr 6.3-8.3.3 dn unc de vedere l vlorlor rezene în sudu. Cele de m sus exlcă vlorle > în nervlele de m în cre Q M T W ş rn urmre modelul de clcul rezen în c. 5.. ese vld de resul vlorlor M comre cu. T 5..5 Idenfcre ermcă clădrlor exsene în vedere modernzăr energece cesor meod modelăr nverse. Meodă lcblă clădrlor ocue încălze connuu fără conrol l regmulu ermc neror Idenfcre ermcă ese re comonenă cvăń de exerzre ehncă ş consă în deermnre crcersclor rele le unu ssem su / ş le elemenelor comonene. Pe bz cesor crcersc se oe concee un model memc cre să descre comormenul ssemulu ş să oă f ulz în cvăńle de dgnoză ş de elborre soluńlor ehnce de modernzre energecă. Idenfcre ermcă mlcă relucrre unor de exermenle conform unor modele memce cre roxmeză câ m corec fenomenul nlz. Necese ş oodă oorune bordăr robleme denfcăr ermce clădrlor exsene ese susńnuă de urmăorele:. BlnŃul ermc l une clădr ese nfluenń fundmenl de vlorle crcersclor elemenelor comonene le nveloe surfeńe, oenńl ermodnmc, roreăń ermofzce de merl ec.; 47
Tez Docor ng. Crsn Pecu. elzre conforulu ermc ş fzologc ese deermnă de crcersc funcńonăr rele nslńlor ermce, de cce ermcă elemenelor de consrucńe ş de cle elemenelor moble de închdere le nveloe clădr; 3. Crcerscle de dmensonre hgroermcă crcersc ermofzce de lboror fe că nu sun resece în cve de relzre rccă clădrlor, fe suferă modfcăr în m deformăr mecnce, gresve medulu umde, sre ec.; 4. Cunoşere crcersclor hgroermce rele oferă osble nlzăr soluńlor de modernzre energecă clădrlor exsene; 5. Alcre rocedurlor de deermnre eorecă rezsenńe ermce conform cheulu de normve uohone C 7 mlcă, e lângă un clcul lboros, ş ulzre unor vlor le roreăńlor ermofzce de merl secfce eselor de lboror, f cre fce c în mule czur vlorle rezsenńelor ermce clcule să fe sensbl dfere de vlorle rele. Având în vedere cele de m sus rezulă că ulzre corecă cheulu de normve C7 ese src lmă l robleme de fzc consrucńlor nou roece. Modernzre fondulu consru exsen consue însă o rore mjoră â dn unc de vedere l onder clădrlor, câ ş dn unc de vedere l erode de vńă rămsă cc. 4 de n enru mjore clădrlor de bloc rezdenńle s ublce. Procedur exermenlă cre oe ofer un răsuns rńl corec consă în deermnre rezsenńe ermce globle rn măsurăr "n vro"; în Ńră exsă o sfel de dore l INCEC Iş. Ş în ces cz exsă lmăr obecve le lcăr meode, rn ful că ese rcc mosbl de rnsor nvelo înr-o celulă de lboror, chr ş în czul elemenelor de nou cre, ren, se ndvdulzeză dn unc de vedere ermc de celelle elemene srucurle su/ş nesrucurle. 6. łnând sem de cele de m sus rezulă urmăorele: Ese oorună ş ulă lcre rocedur de clcul secfcă regmulu sńonr de rnsfer de căldură cu condń defnr crerlor cre fc osblă lcre rocedur menńone; Se mune elborre unor ehnc de denfcre crcersclor de rnsfer de căldură le clădrlor exsene rn ulzre unor măsurăr "n su" ş relucrre cesor conform unu model de nlză secfc; 48
Tez Docor ng. Crsn Pecu Ese osblă ulzre vlorlor de lboror le rmerlor ermofzc le merlelor sble dn unc de vedere ermoehnc ş nesuuse unor nfluenńe severe dn re medulu mbn ex. beon su srucur omogene nerore; Modelele memce cre descru blnńul de roree rebue să fe câ m fdele în ror cu fenomenul fzc. În consecnńă, denfcre crcersclor ermofzce rele le elemenelor comonene le nveloe clădrlor exsene ese o cve necesră, vând c sco fnl modernzre energecă clădrlor exsene. Alăur de rezenre delă srucur meodologce ese necesr semnl ş lcre eronă unor rocedur de nlză, fe eorecă, fe exermenlă, rezene în lerură c vrne de denfcre ermcă clădrlor exsene. Fcem menńune că, dn ăce, l nvelul omâne, s- cord o enńe mnmă rocedurlor de denfcre crcersclor unor obecve rele exsene, ehncle de clcul ş cele de măsurre lmându-se src l nvelul elborăr soluńlor no. Dcă în domenul nslńlor ş în secl l echmenelor dn nslń, măsurărle o f relze ş în condń de lboror rn lcre unor rocedur decve, în cee ce rveşe clădre nu s- elbor nc o meodă de denfcre. Procedur cre fce obecul lucrăr de fńă consue o remeră bsoluă, cel uńn l nvelul lerur de secle uohone ş ese rnre fore uńnele rocedur dezvole e ln mondl. Dn ces ulm unc de vedere, rocedur se încdreză în cls "nverse modellng". Secfcul meode elbore consă în ulzre efecelor c măsură funcńe de rnsfer. Efecele sun cele dore lcăr unor excń cunfcble fluxur ermce, emerur ec., r mărme cesor, â c model, câ ş c funcń vrble în m, ese deermnă de funcń de rnsfer crcerscă ssemulu consrucńe nslńe ermcă. Prn rsm celor de m sus ş vând în vedere scoul denfcăr crcersc ermce clădrlor exsene, se reznă â modelele de nlză secfce, câ ş ulzre rezulelor obńnue în rcc modernzăr energece clădrlor exsene. 49
Tez Docor ng. Crsn Pecu Procedură de denfcre ermcă une clădr exsene model cu re vrble BlnŃul ermc l elemenelor ermerle exerore dn comonenń une consrucń vzeză conurul ermodnmc defn de surfeńele nerore le elemenelor de consrucńe. Meod cre fce obecul cesu col se bzeză e ecuńle de blnń ermc le clădr ş e răsunsul ermc l nslńe de încălzre, în condń rele de exlore. Problem mlcă două fze, duă cum urmeză: Fz relmnră, cre consă în negrre ecuńe dferenńle sńulu cre ese închs în conurul ermodnmc cre delmeză ncnele locue ş se bzeză e vrń emerur exerore vrule elemenelor de închdere ev ş e vrń emerur exerore de refernńă ncluzând ş nfluenń rdńe solre. În cese condń socere vlorlor evj cu vlore rezsenńe ermce j unu elemen de consrucńe j ese jusfcă ş corecă. Se sublnză ful că vrń ev nu ese nfluenńă de vlore emerur nerore rezulne. Modelul de clcul ese de b-zonl: zon cenrlă ş suusă nlze ese formă dn ncnele locue ş zon erfercă ese ce sńlor comune. Înre cele două zone exsă rnsfer de căldură, nense s fnd dcă de emerurle nerore rezulne med secfce. Crcerul b-zonl l modelulu de clcul ese o răsăură clvă modelulu ulz. SŃle erferce l rândul lor se ndvdulzeză conform ozńe ş desnńe ex. cs scărlor, subsolul ehnc, uscăore ec.. ezulul fze relmnre consă în sblre une corelń înre rezsenń ermcă elemenelor de consrucńe oce ş numărul medu de schmbur de er n înre neror ş exeror. Fz fnlă rereznă, de f, rocedur de denfcre vlor conducvăń ermce echvlene merlulu ermozoln dn srucur ereńlor oc exeror vercl, λ E ş funcńe rele de răsuns ermc nslńe de încălzre cenrlă. Conducve ermcă echvlenă λ E conńne efecul unńlor ermce lnre ş uncule ş ese o vlore ulză în modelul undmensonl de rnsfer de căldură rn elemenele de consrucńe nlze. FuncŃ relă de răsuns ermc nslńe de încălzre ese rerezenă de relń de deermnre fluxulu ermc ced de corurle de încălzre în sńle locue: 5
Tez Docor ng. Crsn Pecu m T q q A& T 5.73 ln în cre A & ese o funcńe deendenă de dferenń mede logrmcă de emerură crcerscă condńlor de lboror celulă ermcă fecă de ndcele m secfc condńlor menńone. În condń rele de funcńonre nslńe de încălzre, ndcele m dferă de cel de lboror ş vrză funcńe de regmul ermc rel dn ncn încălză. Prcc relń de m sus rereznă o relńe cu crcer sememrc r ndcele m rnsferă emerur med volumce erulu dn ncnă,, cle de rmeru ermodnmc soc rnsferulu de căldură convecv ş rdv de l surfń corurlor de încălzre l srul lmă ermc dn med roere ş l elemenele de închdere le ncne încălze. Fz fnlă ulzeză modelre rnsferulu de căldură în regm nesńonr rore ncne uncă e nsmblul clădr încălze enru deermnre vrńe emerur de reur genulu ermc ş comrre cu celş rmeru no M, deermn rn relucrre rmerlor funcńonl rel nslńe de încălzre l nvelul rcordulu nsllor ermce dn clădre. În fnl, urmre nlze ssce celor două şrur de vlor ş M se oeză enru vlorle rele λ E, n, m crcersce clădr în nervlul de măsurre. Procedur se lcă în câev nervle de m relv roe rezulând şrur de vlor {λ E }, {n }, {m}. Vlore uncă λ E se deermnă e bz îndelnr unu creru ssc uzul, rerezen de lmre sueroră rorulu dnre bere mede ărcă vlorlor ş med cesor. Schem logcă rocedur de denfcre ese rezenă în fgur 5.3. 5
Tez Docor ng. Crsn Pecu Q M Prmer măsurń TM, M, Q r Progrm clcul INVA EcuŃ corulu de încălzre m FAZA FINAĂ vs M Nu M EcuŃ de blnń ermc globl clădre FAZA PEIMINAĂ D λ E, n m, λ E, n Fg. 5.3 Schem logcă rocedur de denfcre ermcă clădr model cu re vrble Vlorle menńone neror o f relv uşor esme dcă exsă exerenńă în monorzre funcńonăr nslńlor de încălzre dn locunńe colecve ş dcă se dsune de cre ehncă clădr. Cu referre l blocurle de locu relze în omân, elemenele de consrucńe cu roreăń sble sun ereń dnre sńul locu ş sńle erferce, feresrele, dn unc de vedere l rezsenńe ermce vrjulu ş ersele cre consue elemenul de închdere orzonlă exeror. Mjore blocurlor sun relze conform unor roece, r srucur erselor, cu mc exceń, consue un nvrn, conducând l o vlore cunoscuă rezsenńe ermce. Aces vnj dervă dn slb zolre ermcă relză cu merle sble dr crcerze de conducvăń ermce relv rdce. Pe de lă re roorń unńlor ermce l nvelul erse ese nesemnfcvă sfel încâ dore unu coefcen subunr r,93...,95 cre să coreceze rezsenń ermcă dn câm ese bsolu sufcen enru 5
Tez Docor ng. Crsn Pecu evlure relsă rezsenńe ermce erse. În czul celorlle elemene de închdere nerore căre sńle erferce se vor ulz vlorle de clog le conducvăńlor ermce le merlelor ulze redomnă beonul rm cu λ b,74 W/mK. Fz relmnră denfcăr crcersclor ermce rele le clădrlor exsene EcuŃ de blnń ermc l nvelul conurulu ermodnmc cre delmeză sńle locue re form: S Q S Q [ ] ev j n V ρ c [ ] Mc e j j d d 5.74 Numărul medu de schmbur de er se oe deermn cu relń:. n C [ e ],5 C 5.75 în cre: C 8,75 α w V ρ SF V ρ c d & 5.76 C,5 [ d d ] 4/ 3 c α & & 5.77 α elń 5.75 Ńne sem de dur mede d & de deschdere feresrelor roră l mărme sulu de negrre în czul de fńă h, de lungme mede rosurlor feresrelor cre nu se deschd α ş de frcń de deschdere feresrelor α. Vlorle d &, α ş α se esmeză e bz unor sondje rn cooerre cu ocunń dn sńle locue. Aorul de căldură dor cvăń locrlor se oe esm cu relń: Q. S oc 5.78 Fluxul ermc ced de nslń de încălzre în sńle locue se exrmă cu relń: Q S ε ε Q SM 5.79 53
Tez Docor ng. Crsn Pecu CoefcenŃ ε ş ε dend de sre conducelor de dsrbuńe dn subsol ş de roorń surfńe echvlene ermc corurlor de încălzre fecă încălzr sńlor locue dn surfń olă în clădre exerză. Inegrre ecuńe 5.74 e un nervl de m [, T] ş rorre l vlore T conduce l ecuń negrlă sub form: Q S ev c n V S P Q j ρ e Mc 5.8 T j j EcuŃ 5.8 ese vlblă înrucâ enru condń normle de venlre sńlor locue se oe dme cu erore nferoră vlor de,7% egle: T T n T [ e ] d n d [ e ] T d 5.8 EcuŃ 5.8 fxeză rm condńe de desfăşurre exermenulu fzc, resecv legere unor erode cu regm ermc sbl în sńul locu. Ssfcere cese condń rnsformă ecuń 5.8 sub form: în cre: Q S j j ev c n V S Q j ρ e 5.8 E Scs Ssb en e cs sb evj e ev 5.8 S ş Scs Ssb cs sb cs sbs en 5.8 Scs Ssb cs sb 54
Tez Docor ng. Crsn Pecu 55 Penru T > T T > 44 h se oe ulz relń de blnń ermc în regm sńonr enru elemenele de închdere dcene medulu exeror. În cese condń ecuń 5.8 conduce l soluń n D n A D 5.83 în cre: e oc S E V c A S Q S D M ρ 5.84 e oc S V c S Q A D M ρ 5.85 ş n e e ev n n cv r S A ; F A M n α α α 5.86 CoefcenŃ de rnsfer de căldură rn rdńe α r ş rn convec-ńe α cv u vlor rcc consne uşor de deermn. Coefcenul globl de rnsfer de căldură α se deermnă cu relń: E T r cv S S F α α α 5.87 în cre fcorul de formă medu F se deermnă în funcńe de geomer ncne rerezenve enru sńul locu. Temerur mede volumcă erulu dn oe ncnele sńulu locu se deermnă e bz ecuńe de rnsfer de căldură crcerscă corurlor de încălzre. E E S T S M M M 5.88 FuncŃ S E se deermnă în funcńe de coefcenul medu m crcersc corurlor de încălzre, de emerurle măsure le genulu ermc, de debul msc medu de gen ermc, G, ş de uere ermcă nslă, Q :
Tez Docor ng. Crsn Pecu Q m m E S ex,45 T m 5.89 M M G c ezsenń ermcă mede elemenelor de consrucńe oce exerore se deermnă dn relń 5.83 sub form: OPAC D n D A n S S E 5.9 în cre S se deermnă în funcńe de confgurń geomercă clădr ş de rezsenńele ermce, rcc cunoscue, le elemenelor de consrucńe cre desr sńle locue de sńle erferce ş le elemenelor de consrucńe vre. łnând sem de rocedur de evlure rezsenńe ermce erse, menńonă neror, rezulă vlore resene ermce elemenelor de nchdere oce, de ereń surern, dcene medulu exeror: w Sw 5.9 SOPAC ST OPAC T Elemenele de consrucńe cre consue ereń exeror oc, ndferen de srucur lor, conńn celş merl ermozoln sfel încâ ecuń fnlă fze relmnre re form: N n δ λ S IZn E b n wn λ E N n S w wn 5.9 în cre b n rereznă rezsenń ermcă elemenulu de consrucńe n fără ermozolńe. elń 5.9, mreun cu relńle 5.9 ş 5.9, sbleşe o corelre înre conducve ermcă echvlenă, λ E merlulu ermozoln ş numărul medu de schmbur de er, n. 56
Tez Docor ng. Crsn Pecu VrŃ conducvăń ermce echvlene în ror cu numărul de schmbur de er ese rezenă clv în fg. 5.4. λ E m n Fg. 5.4 VrŃ conducvăń ermce echvlene, λ E, cu numărul de schmbur de er, n MenŃonăm ful că vlore M necesr enru sblre corele λ f ese E n deermnă conform relńe 5.88 s ulzeză vlorle med le rmerlor ermodnmc măsurń resecv TM, M ş G. Se fce desemene menune c rmerul crcersc corurlor de nclzre m se lege c vrbl ndeenden, el fnd un dn necunoscuele robleme de denfcre. Prn urmre func de corelre susmenon v ve form λ n,m n cre fecre curb de form λ f ese crcersc une vlor m dn E f E n mulme celor lese enru nlz. Pe de lă re se reńn vlorle med orre le emerur M cre se vor comr cu vlorle obńnue rn lcre rocedur secfce fze dou, fnle. 57
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fz fnlă denfcăr crcersclor ermce rele le clădrlor exsene Pe bz relńe 5.9 se genereză două şrur de vlor {λ E } ş {n } le căror ermen sun în coresondenńă drecă. Şrurle de vlor se lmeză nferor ş sueror sfel încâ: mn {λ E } λ E I Z 5.93 mx {λ E } λ mx 5.93 în cre λ E IZ rereznă vlore mnmă de clog conducvăń ermce merlulu ermozoln ş λ mx conducve ermcă mxmă merlelor de consrucńe ulze ex. beon. Sublnem ful că cele două şrur de vlor sun soce une funcń de rnsfer corurlor de încălzre concreză rn vlore coefcenulu m. Prn urmre une vlor m coefcenulu m î coresund şrurle de vlor {λ E } ş {n } recum ş vlorle orre le emerur M. Elemenele obecve le măsurăr sun TM, M, G cre genereză fluxul ermc ced de nslńe Q M. Se ulzeză rogrmul de smulre regmulu ermc în regm nesńonr l une clădr, INVA în vrn regm vrbl, cu mărm de nrre Q M enru deermnre emerur med volumce eorece erulu, vnd cunoscue erech de vlor λ E ş n rezule dn e relmnr de denfcre. Progrmul de clcul INVA elbor de seclş INCEC în nul 993 se bzeză e meod ăsunsulu Termc Unr.T.U. ş funcńoneză â enru deermnre necesrulu de căldură enru relzre conforulu ermc în sezon rece ş în sezon cld câ ş enru deermnre vrńe emerur nerore rezulne ş erulu în condń nurle de solcre clmcă leore. Algormul de clcul fos es rn exermenăr efecue â în INCEC Cs Solră CS3 Bucureş 98-99 câ ş e clădr dn orşele Bucureş ş Cluj-Noc în nervlul 983-996. Tesele u vz â sezonul rece câ ş sezonul cld. Aşsdr enru o vlore m, se lege conducve ermcă merlulu ermozoln dn srucur ereńlor exeror oc cu vlore λ E, s numărul coresunzor de schmbur de er cu vlore consnă n,. Prn ulzre rogrmulu INVA se obńne funcń de vrńe, ş, se deermnă vrń eorecă emerur de reur genulu ermc cre se comră cu funcń M. ComrŃ vzeză vlorle orre coresunzăore. Se mun condńle: 58
Tez Docor ng. Crsn Pecu, M ε, 5.94 σ ε 5.95 M Temerur se deermnă cu relń: Q 5.96 G c S j j,9 [E ] în cre: E j QS QS m j ex,9 5.97 G c Q ş j ese ndcele de ordne vlorlor m j exermenl. r vlorle Q s ş G sun deermne Se dme un s de vrńe conducvăń ermce λ E căre î coresunde o succesune de vlor n. Penru m se eseză oe vlorle λ E,S ş oe vlorle n,s cre ulze îmreună cu Q genereză vlorle:, s M M 5.98,s σ M 5.99,s M,,s cre se comră cu ε resecv ε. Se modfcă vlore m generându-se m m m ş rocedur se reeă. În fnl se lege culul de vlor M, M cre îndelnesc cel m fdel condńle 5.94 ş 5.95 căror le coresund vlorle fnle m, λ E ş n. łnând sem de relń 5.75 ş enru suń în cre se cunoşe, în urm unu sondj relz în colborre cu locr, frcń de deschdere feresrelor ş dur mede de deschdere cesor, se oe deermn vlore relă coefcenulu de nflrń erulu cre se comră cu vlore de clog enru ul de feresră ulză. Fnlzre nlze se relzeză rn lcre rocedur în câev nervle de m dsnce cre îndelnesc condń T > T recum ş celelle condń recze în lucrre. 59
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fecre eă rereznă un nsrumen de vldre cele nerore în sensul că nu se dm vrń le conducvăń λ E ş le coefcenulu de nflrń decâ înr-o mrjă cre rereznă 5% dn vlore mede uuror vlorlor deermne. 5..7 Sudu de cz vzând denfcre ermcă une clădr de locu exsene model cu re vrble În cele ce urmeză se reznă un sudu de cz rvnd lcre rocedur relmnre de exerză ş dgnoză ermcă ş energecă în czul unu bloc de locunńe rcord l ssemul de ermofcre l Munculu Bucureş. Se reznă â clădre cre fce obecul exerze relmnre, câ ş măsurărle efecue în rn 998-999. Prezenre exermenulu Prezenre succnă clădr Clădre ese mlsă în secorul 6 l cle ş fce re dnr-un gru de ru consrucń dence roece de Insuul Proec Bucureş în nul 973 ş relze în nul 974. Srucur de rezsenńă bloculu ese o srucură de celulr, cu dfrgme dn beon rm longudnle ş rnsversle înre cre se flă nercle cdre dn beon rm. Elemenele orzonle le srucur de rezsenńă sun consue dn lăc refbrce dn beon rm de cm grosme. Blocul fnd consru în nul 974 nu relzeză un grd de zolre ermcă coresunzăor vlorlor norme în rezen, conform C 7 /, 3 5. Conform delor dn roec rezulă că necesrul de căldură de clcul ese Q o 76 cl/h 3 93 W. O sscă numărulu elemenelor de rdor mone în consrucńe conduce l vlore olă de 646 elemene de ul 6 /, crcerze de fluxul ermc nomnl 95/75/ de 6 cl/h 35 W elemen. ezulă o uere nslă de cc. 36 94 cl/h 356 9 W. Se deduce un exces de uere nslă η,, vlore comună mjorăń nslńlor de încălzre dn blocurle de locunńe. Debul nomnl de gen ermc, conform roeculu ese G o 3 8 g/h. 6
Tez Docor ng. Crsn Pecu Proecul nslńe de încălzre neroră s- efecu în conforme cu normele de clcul vlble în nul 973, dnre cre cel m morn ese STAS 97-68 enru deermnre necesrulu de căldură de clcul, rezulând o dferenńere semnfcvă numărulu de elemene de rdor revăzue sgur încălzre sńlor. În fg. 5.5*** se reznă rerń numărulu ol de elemene de rdor ş mlc uer ermce nsle funcńe de mlsmenul rmenelor în clădre. DsrbuŃ genulu ermc se relzeză rn ssemul bubulr cu dsrbuńe nferoră ş colone vercle cre srăb lnşeele. Colonele sun rene ş sun rcorde l re sueroră clădr l vsul de ersre. În subsolul ehnc l clădr conducele sun lse sub formă de dsrbuńe rmfcă e două rmur rncle lmenând rmenele de e lur sud, resecv nord, clădr. Corurle sce dn rmene sun revăzue cu robnee de colńr cu dublu reglj, fără osble de reglre uomă emerur ncne. eleveul consrucńe condus l urmăorele vlor: - surfń ereńlor exeror S PE 89,7 m - surfń feresrelor S FE 545,8 m - surfń subsolulu S SB, m - surfń ereńlor neror S PI 794 m - volumul sńulu locu V OC 6864 m 3 - volumul sńulu cse scăr V CS 75 m 3 - surfń locuă S OC 64 m - surfń ereńlor căre cs scărlor S CS 934 m - surfń erse S T 54, m - ror de vrre V,3 6
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fg. 5.5 erń srcn ermce nomnle funcńe de mlsre rmenelor în clădre în belul 5.. Crcerscle ermoehnce le elemenelor de consrucńe dn comonenń nveloe sun de 6
Tez Docor ng. Crsn Pecu Tbelul 5. Nr. cr. Orenre Merl lmbd [W/m.K] Grosme [m] ezsenń ermcă [m²k/w] 3 4 5 6 7 PereŃ exeror oc: SurfŃ [m²] N S 3 E, V 4 N, S 5 E 6 V 7 N 8 S 9 E, V Morr,93, B.C.A. λ ze,5 Morr,93,3 Morr,93, B.C.A. λ ze,5 Morr,93,3 Morr,93, B.C.A. λ ze,5 Morr,93,3 Morr,93, Beon rm,744, B.C.A. λ ze,5 Morr,93,3 Morr,93, Beon rm,744, B.C.A. λ z,5 E Morr,93,3 Morr,93, Beon rm,744, B.C.A. λ z,5 E Morr,93,3 Morr,93, Beon rm,744,3 B.C.A. λ ze,5 Morr,93,3 Morr,93, Beon rm,744,3 B.C.A. λ ze,5 Morr,93,3 Morr,93, Beon rm,744,3 f λ 64,5 z E f λ 55,8 z E f λ 6,6 z E f λ 656,48 z E f λ 49,4 z E f λ 5,48 z E f λ 84,4 z E f λ 8,56 z E f λ 36,88 z E 63
Tez Docor ng. Crsn Pecu Nr. cr. Orenre Merl lmbd [W/m.K] Grosme [m] ezsenń ermcă [m²k/w] 3 4 5 6 7 E V B.C.A. λ ze,5 Morr,93,3 Morr,93, Beon rm,744, Morr,93,3 Morr,93, Beon rm,744, Morr,93,3 SurfŃ [m²],396 43,,396 4,6 V Beon rm,744,5,4478 3,96 Ters exeroră: 3 Orz. Morr,93, Beon rm,744,9 B.C.A. λ ze,5 Morr,93,5 f λ 54, z E Plcă ese subsol: 4 Orz. Morr,93,3 Beon rm,744, Morr,93,,949,9 Peree cs scărlor: 5 Orz. Morr,93, Beon rm,744, Morr,93,,348 934, Feresre exerore: 6 S,43 9,76 7 N,43 4,96 8 V,43 49,68 9 E,43 5,36 vlor: Descrere lnńulu de măsură ulz Exermenărle efecue în subsolul bloculu M 8 u erms chzńonre urmăorelor 64
Tez Docor ng. Crsn Pecu T emerur de ur genulu ermc secundr [ C]; emerur de reur genulu ermc secundr [ C]; G debul volumc de gen ermc [m 3 /h]; e emerur exeroră [ C]. Temerurle subsolulu ehnc ş cse scărlor u fos deermne rn blnń ermc în funcńe de emerur exeroră ş de emerur neroră dn sńle locue, ş verfce rn sondje efecue cu ocz efecuăr măsurărlor. Arur ulză l efecure măsurărlor ese comusă dn: Debmeru cu urbnă Aqumero, SMH Dn 5, cu emńăor de mulsur M ş clculor de căldură CAEC MCP cu 4 eşr nlogce; Sonde de emerură merse Suer EGT 34 F, cu senzor N, erore ±, % enru măsurre emerurlor T ş, Sonde de emerură er neror Suer EGT 4 cu senzor P, erore ±, % enru măsurre emer-urlor CS ş Sb, Sonde de emerură er exeror Suer EGT 3 cu senzor N, erore ±, % enru măsurre emerur e, Înregsror uom de de cu rocesor DTer 5. Echmenele dn comonenń lnńulu de măsură u fos elone în relbl, în lboror, ulzând meod rulu elon. Vlorle sun ce l nervle de mn. ş sun mede l fecre mn. ş înregsre e crel de memore dn comonenń DTer 5 ş o relue în memor unu clculor orbl noeboo. Dele măsure Măsurărle u fos efecue în rn - ş u fos selece două erode de câe 5 zle fecre, enru u fos îndelne crerle mnme de desfăşurre măsurărlor connue în funcńonre nslńe de încălzre, erodă crcerză de vlor reduse le rdńe solre drece, ers clădr uscă ec.. 65
Tez Docor ng. Crsn Pecu e 4 [ C] 8 6 4 8 6 4 - -4-6 -8 3-Feb : 3-Feb : 4-Feb : 4-Feb : 5-Feb : 5-Feb : Or 6-Feb : e [ C] Qr [W] 6-Feb : 7-Feb : 7-Feb : 8-Feb :. Flux ermc nsle [W] 9. 6. 3. Fg. 5.6 Temerur exeroră ş fluxul ermc ced de nslń de încălzre. Inervlul de msurr 3-7 feb. Bloc M8 T [ C] 6 5 8. 7. Deb volumc gen ermc [l/h] 4 6. 3 3-Feb : 3-Feb : T [ C] [ C] G [l/h] 4-Feb : 4-Feb : 5-Feb : 5-Feb : Or 6-Feb : 6-Feb : 7-Feb : 7-Feb : 8-Feb : 5. Fg. 5.7 Prmer funcńonl nslńe de încălzre Inervlul de msurr 3-7 feb. Bloc M8 66
Tez Docor ng. Crsn Pecu Penru erod selecă 3-7.., vrń rncllor rmer funcńonl nslńe de încălzre, recum ş vrń emerur erulu exeror, se reznă în fgurle 5.6 ş 5.7. Vlorle consumulu de energe elecrcă dn rmene, resecv consumul ol de gze l bucăăre, crcersce erode consdere, sun urmăorele: V GN [m³] 46 E [Wh] 693 Prelucrre delor măsure Vlorle med crcersce erode de măsurăr consdere sun rezene în belul 5.. Tbel 5. G S [l/h] 7 647 T [ C] 46,6 [ C] 36,93 e [ C],48 CS [ C] 5,97 Sb [ C], α G G [-],55 S S o Q S [W] 85 5 U Q S [W] 8 93 łnând sem de rezsenńele ermce le feresrelor, le elemenelor de consrucńe cre seră sńul locu de sńul cse scărlor, resecv de subsolul ehnc, consdere nvrne, lcre rocedur relmnre de denfcre condus l deermnre funcńe de vrńe emerur erulu neror în ror cu coefcenul m, resecv funcńe de vrńe conducvăń ermce echvlene merlulu ermozoln dn srucur nveloe clădr BCA ş r mede de venlre sńlor încălze. Conform fze relmnre de denfcre ermcă u rezul vlorle,483m K / W ; OPAC,6m K/ W ş λ E,35 W/mK îmreună cu n,4 h. Prn ulzre rogrmulu de clcul INVA se obńne funcń de vrńe emerur erulu neror 67
Tez Docor ng. Crsn Pecu enru culul de vlor λ E, n. Pe bz vlorlor orre se obńne vrń emerur de reur genulu ermc. S- ulz şrul de vlor m [,...,35] cu sul m,5. Asoc soluńe fnle m,5 rezulă funcń rerezenă în grfcul dn fg. 5.8 lăur de vrń M. ezulă: M,5 M M σ,636 M cre se comră cu ε, C ş ε,8. Prn urmre vlorle λ E, n ş m coresund crerlor de decze enunńe. 46 44 Temerur erulu neror [ C] 8 6 4 8 INVA [ C] M [ C] INVA [ C] 4 4 38 36 34 3 Temerur reur gen ermc [ C] 6 3 4 36 48 6 7 84 96 8 Tm [h] Fg. 5.8 Fz fnlă denfcăr ermce clădr Măsurăr Bloc M8, 3-7.. Vlore λ E,35 W/mK se comră cu vlore de clog coefcenulu de conducve ermcă beonulu celulr uo-clvz λ Eo, W/mK, r coefcenul m,5 cu vlore obńnuă în Celul Termcă m o,3. 68
Tez Docor ng. Crsn Pecu Vlore n,4 h - se comră cu vlore rńonlă,6 h ş conduce l concluz că venlre sńlor ese nsufcenă. n 5..8 Concluz rvnd cve de denfcre crcersclor ermce rele le clădrlor exsene. Acve de denfcre crcersclor ermce le clădrlor exsene consă în deermnre, e bze exermenle ulzând meode de relucrre decve, conducvăńlor ermce rele le merlelor ermozolne ncluse în srucur elemenelor de închdere ermerle ş funcńe rele de rnsfer de căldură crcerscă nslńe de încălzre cenrlă concreză rn coefcenul numerc "m".. Măsurărle, e bz căror s- efecu relucrre delor s-u relz în sezonul rece - 3 în clădre exermenlă dn ncn INCEC Bucureş. Penru scoul enunń l c. s-u reńnu ş ulz măsurăr efecue în lun mre 3 cre vzeză: - Temerurle genulu ermc: T, - Temerur exeroră: e - Temerur mede volumcă erulu dn re ncne cre genereză emerur mede clădr M ; - Debul volumc de ă vehculă în nslń de încălzre G; - Fluxul ermc ol ced de nslń de încălzre: Q; - Temerurle l nvelul rdosel în două cmere ş în două unce mlse în zon mrgnlă cesor resecv CEN cenrl, COT colń; - DensăŃle de flux ermc l nvelul uncelor măsure - Temerurle ermomerulu cu glob în ncnele menńone. 3. În scoul denfcăr crcersclor ermce rele s- relz un model memc nou rvnd regmul ermc l sńulu încălz dn clădre exermenlă bz e ecuń negrlă de blnń ermc în regm nesńonr rn elemenele de consrucńe.: 4. Meod roru-zsă de denfcre conńne două ee: - e relmnră - e fnlă 69
Tez Docor ng. Crsn Pecu 5. Meod elboră re crcer de noue bsoluă deorece vzeză rocese ermce vând c rezul vrń emerur nerore în sńul încălz în funcńe de fluxul ermc leor furnz de nslń de încălzre. 6. E relmnră se concrezeză rn generre unor sseme de ecuń lgebrce nelnre vând c necunoscue vlorle conducvăńlor ermce λ PE ş λ AC. Ssemele se rezolvă cu meod Kn - modfcă. ezulă că cele m robble vlor sun urmăorele: λ PE,486 W/mK λ AC,3 W/mK soce cu n,4 h -. Ambele vlor sun nferore vlorlor rezule dn meod drecă de clcul, resecv: λ PE,498 W/mK λ AC,34 W/mK 7. E fnlă consă în deermnre funcńe ş în comrre cu funcń M, rezenă în grfcul dn fg. 5.. Se recză că rezulul ese ssfăcăor, exceńe făcând orele enru cre Q W. 8. În scoul vldăr conssenńe delor măsure s-u elbor două crer de conssenńă rmul vzând consn de m clădr r cel de-l dole nvrnń coefcenulu nslńe de încălzre "m". Alcre crerlor confrmă ful că, enru clădre exermenlă lm nferoră de încredere ese dă de fluxul ermc furnz de nslń de încălzre: Q > W. TI 7
Tez Docor ng. Crsn Pecu 6. Anlz comră meodelor de clcul 6. Prezenre modelelor de clcul Meod de clcul cu cre ese comr în connure modelul memc de clcul în regm nesńonr ese ulz enru deermnre necesrulu de căldură sezoner l clădrlor. Modelul de clcul ese de mulzonl, cu o zonă rnclă locuă, defnă de o emerură de confor, ş m mule sub-zone dcene zone rncle, căror emerură rezulă rn rezolvre ecuńlor de blnń de căldură, în regm sńonr. Alcre cesu model de clcul nu necesă deermnre relblă ăsunsulu Termc Unr.T.U. crcersc elemenelor oce le nveloe, deorece sun lce rezulele rvnd nlz vrńe.t.u. în ror cu vrbl ndeendenă. Acese rezule esă ful că med emerur exerore echvlene e nervle de m 7 h enru clădr exsene oe f ulză dre emerură exeroră vrulă. Imlemenre cese observń smlfc modelul memc. Asfel, deş ces se bzeză e formlsmul memc roru rnsferulu de căldură în regm sńonr, rezulele obńnue sun comrble cu cele obńnue rn clcul dnmc cu s de o oră. DferenŃ sumă ror rezul dn sumre ccăń ermce nfne elemenelor de consrucńe nerore în czul modelulu memc smlfc sre deosebre de modelul cu dou consne de m ulz n czul modelulu nlc de vldre numercă. Modelul de clcul în regm nesńonr ese de mulzonl, cu o zonă rnclă locuă, defnă de o emerură neroră de confor su vrbl în m, ş m mule sub-zone dcene zone rncle se vede fgur 6., căror emerură rezulă rn rezolvre ecuńlor de blnń ermc. Ese ulz clculul în regm nesńonr, cu s de m orr, enru deermnre necesrulu orr de căldură în scoul menńner sńlor l emerur neroră de confor ermc. 7
Tez Docor ng. Crsn Pecu θv ZONA PINCIPAA su TEASA ZONA PINCIPAA Zon secundr θ ech M c θ ρ θ ; θ ZONA PINCIPAA su SUBSO Sruc ur neomogen de mulsr ş cu PT lnre Fgur 6.: Schem de rncu modelulu ulz Elemenele srucurle le sńlor ferene zone rncle sun crcerze de rorul răsuns ermc în funcńe de comonenń srucurlă ş de rmer clmc crcersc, ces fnd denfcbl rn lcń cre rńn ermocnec mulsonle. În ces sco fos ulză meod.t.u., cre se bzeză e crcerul leor l solcărlor ermce de mulsonl ş fos dezvolă în scoul nlze răsunsulu rnzoru l srucurlor nerńle. Meod.T.U. oe f lcă în vedere nlzăr elemenelor de consrucńe rele, crcerze de unń ermce lnre su/s locle. Penru obńnere răsunsulu ermc l cesor elemene de consrucńe crcerze de unń ermce lnre ş uncforme se ulzeză rnsformre srucur de bză în srucură neomogenă de mulsr cu srur rlele de merle cre nclud modfcăr le roreăńlor ermofzce dce de nfluenń unńlor ermce. Aroxmre crcerscă rocedur consă în medere câmulu de emerur e xele y ş z ş menńnere vrńe câmulu de emerur exclusv e x x erendculră e surfeńele zoerme. Fluxul ermc ds l nvelul înreg surfeńe dferă cu mxm,6% de fluxul ermc deermn în funcńe de dsrbuń sńlă câmulu de emerur. 7
Tez Docor ng. Crsn Pecu Ulzând meod.t.u. se o soc elemenelor de consrucńe emerur exerore vrule ror, r ecuń de blnń ermc în regm nesńonr de rnsfer de căldură, cre conńne ş efecul de msve ermcă elemenelor nerore de consrucńe, se smlfcă l form rezenă în relń 6.: în cre: M dθ n P Mc β B [Sq] φ e φ φv d j j clmzr 6. ese ms elemenelor nerore de consrucńe; clculul fos relz enru o msve elemenelor nerore de consrucńe de 3 g/m 3, rerezenvă enru clădrle consrue în omân înre n 95 99; βb funcń de rerzre emerurlor în secńune elemenelor nerore de consrucńe n funcńe de numărul medu dmensonl Bo ; θ P emerur mede elemenelor nerore de consrucńe; θ emerur erulu dn sńle încălzre, deermnă cu relń: θ P ev 3 e C θ C θ C θ 6. θ emerur neroră dn sńle încălzre, deermnă cu relń: θ C θ C θ C θ 6.3 4 5 P 6 ev θ ev emerur exeroră vrulă mede ferenă elemenelor de nveloă; S q φ clmzre surfń elemenelor de nveloă; fluxul ermc unr coresunzăor fecăru elemen de nveloă; fluxul ermc furnz de corurle de încălzre / rele de condńonre erulu; φ orur nerne; φ V orur dore venlăr; 73
Tez Docor ng. Crsn Pecu 6. Sudu de cz: comrre modelulu memc în regm nesńonr cu modelul memc ulz de meodolog cul de clcul PEC În vedere comrăr rezulelor obńnue cu cele două modele de clcul, fos smulă e mbele modele de clcul ceeş srucură de bză, căre crcersc sun rezene în belul 6..Geomer clădr nlze ese rerezenvă enru clădrle de bloc de locunńe relze înre n 95 99 ş fos defnă în urm une nlze relze e bz unu sudu ssc l fondulu de clădr exsen. Tbel 6.: Crcerscle consrucve le clădr nlze T Elemen de consrucńe Descrere ezsenń ermcă m K/W Peree exeror Zdăre dn cărămdă lnă 37,5 cm, cu lnşee dn beon rm,58 Feresră exeroră Dublă, fără enşre seclă,3 Tersă Plcă beon rm 4 cm 5 cm zgură exndă, Plnşeu ese subsol Plcă beon rm cu rdosel mozc su lnoleum,38 Peree căre cs scăr Zdăre cărămdă lnă 5 cm,56 Meod de clcul ulzeză med emerurlor exerore echvlene de nervle de m 7 h, meodă cre erme ulzre emerur echvlene med c emerură exeroră vrulă ş smlfcă clculele. Acesă bordre se dovedeşe d rezule deoseb de fdele modelulu fzc e erod nomulu rece, însă meod grde-zle nu se oe lc enru nomul cld dn cuz crcerulu vrbl l emerurlor exerore cre conduce l clsfcre c necunoscuă nervlulu de m e cre se oe negr fluxul ermc necesr clmzăr sńlor. În consecnńă clădre cre fce obecul sudulu de cz v f smulă e dur unu n e modelul de clcul în regm nesńonr de rnsfer de căldură, r rezulele enru sezonul 74
Tez Docor ng. Crsn Pecu de încălzre se vor comr cu rezulele ofere de lcre meode de clcul. ezulele smulăr clădrlor l nvelul unu n sezon de încălzre ş nom cld oferă, l rândul lor, nformń ule referore l grdul de corelre l necesrulu de căldură cu emerur exeroră ş l mcul soluńe rhecurle sur necesrulu de energe enru menńnere conforulu ermc în sńle nerore ocue. Q nec θ,θ,θ Q nec Q nec Q nec < θ θ θ θ > θ Q nec Q Q nec Q < Q nec θ,θ,θ θ n n n n n mx θ confor Q Q mx θ,θ,θ egend: Modul cul de rre robleme l nvel de PT Modul rńonl de rre robleme, cu consderre msvăń ermce elemenelor nerore de consrucńe Modul de rre robleme d..d.v. l efcenńe energece în domenul clădrlor EPBD Fgur 6.: Schem logcă de rncu modelulu de clcul - schem de rncu enru clculul necesrulu de căldură 75
Tez Docor ng. Crsn Pecu Penru deermn domenul în cre cele două modele de clcul roduc rezule comrble, clculul fos exns e geomer derve dn geomer defnă e bze ssce, vrnd rorul dnre surfń olă nveloe vercle ş surfń vră. Asfel, clculul fos relz în ru vrne de vrre: - surfń vră ş surfń ocă coresunzăore clădr convenńonle de clcul Srucur A srucur de bză; - surfń nveloe în ole ocă Srucur B; - oă surfń nveloe vercle relză dn elemene de consrucńe vre, cu gem ş âmlăre de cle slbă vrj,3 m K/W, coresunzăor une âmlăr smle dn lemn, cu două fo de gem l dsnńă de 4 cm Srucur C; - oă surfń nveloe vercle relză dn elemene de consrucńe vre, cu gem ş âmlăre de cle fore bună vrj,7 m K/W, coresunzăor une âmlăr fără unń ermce, cu re fo de gem, re low-e Srucur D; În scoul obńner de de relevne referore l modul de clcul, u fos nroduse în rogrmele de clcul ş regm nesńonr celeş de rmre referore l clm ulză, srucur ş dmensunle elemenelor de consrucńe ferene nveloe, numărul de schmbur de er, crcerscle subsolulu ş nslńlor ferene. Penru se obńne rezule comrble, e bz modelulu de clcul comlex s-u deermn vlorle lunre le necesrulu de căldură rn negrre vlorlor orre l nvelul conurulu olgonl deermn de vlorle orre Q. ezulele obńnue se reznă în grfcele dn fgurle 6.3 6.6. 76
Tez Docor ng. Crsn Pecu 45 4 Meod NP48 egm Nesonr 35 qnec [Wh/m,lun] 3 5 5 5 Iule Augus Seembre Ocombre Noembre Decembre Inure Februre Mre Arle M Iune Iule un Fgur 6.3: Necesrul lunr de căldură l clădr nlze - Srucur A 45 4 Meod NP48 egm Nesonr 35 qnec [Wh/m,lun] 3 5 5 5 Iule Augus Seembre Ocombre Noembre Decembre Inure Februre Mre Arle M Iune Iule un Fgur 6.4: Necesrul lunr de căldură l clădr nlze - Srucur B 77
Tez Docor ng. Crsn Pecu 45 4 Meod NP48 Clcul n regm dnmc 35 qnec [Wh/m,lun] 3 5 5 5 Iule Augus Seembre Ocombre Noembre Decembre Inure Februre Mre Arle M Iune Iule un Fgur 6.5: Necesrul lunr de căldură l clădr nlze - Srucur C 45 4 Meod NP48 egm Nesonr 35 qnec [Wh/m,lun] 3 5 5 5 Iule Augus Seembre Ocombre Noembre Decembre Inure Februre Mre Arle M Iune Iule un Fgur 6.6: Necesrul lunr de căldură l clădr nlze - Srucur D 78
Tez Docor ng. Crsn Pecu În belul 6. se reznă negrre delor e dur sezonulu de încălzre ş se clculeză bere dnre rezulele obńnue cu cele două modele de clcul. Se observă că cele două modele de clcul roduc rezule semănăore enru oe czurle nlze. Tbelul 6.: Cenrlzre rezulelor obńnue Srucur Necesr nul de energe enru încălzre NP 48- / Meodologe lernvă INCEC Clcul în regm nesńonr Abere vlorlor nule Grdul de corelre l rezulelor [-] [Wh/m,n] [Wh/m,n] [%] [-] Srucur A 5,36 58,998 5,4,9993 Srucur B 43,54 5,44 5,57,9993 Srucur C 66 8,6 8,8,994 Srucur D 97,53 7,9,7,99 4 35 Meodologe lernv [Wh/m,lun] 3 5 5 5,9993 qnc/lun m egrese lnr 5 5 5 3 35 4 Fgur 6.7: Corelre vlorlor rezule rn lcre celor două meode de clcul Srucur A 79
Tez Docor ng. Crsn Pecu 35 3 Meodologe lernv [Wh/m,lun] 5 5 5,9993 qnc/lun m egrese lnr 5 5 5 3 35 Fgur 6.8: Corelre vlorlor rezule rn lcre celor două meode de clcul Srucur B 45 4 Meodologe lernv [Wh/m,lun] 35 3 5 5 5,994 qnc/lun m egrese lnr 5 5 5 3 35 4 45 Fgur 6.9: Corelre vlorlor rezule rn lcre celor două meode de clcul Srucur C 8
Tez Docor ng. Crsn Pecu 3 5 Meodologe lernv [Wh/m,lun] 5 5,99 qnc/lun m egrese lnr 5 5 5 3 Fgur 6.: Corelre vlorlor rezule rn lcre celor două meode de clcul Srucur D În fgurle 6.7 6. se reznă grdul de corelre l rezulelor obńnue rn lcre celor două meode de clcul. Se oe observ un grd de corelre fore bun înre rezulele obńnue cu meod de clcul în regm nesńonr de rnsfer de căldură, cu s orr, ş cele obńnue cu meod smlfcă de clcul rezenă în normvele fle în vgore, meodă vldă exermenl e suorul modelelor l scră nurlă. 8
Tez Docor ng. Crsn Pecu 7. Exermen l scră nurlă e suorul une clădr monorze, cu mcroclm neror conrol. Vldre exermenlă modelulu memc În scoul ulzăr une meode de clcul corece dn unc de vedere fenomenologc s- roced l vldre exermenlă meode rousă. Suorul nlze ese consu de clădre exermenlă dn ncn INCEC Bucureş ş de vlorle rmerlor ermodnmc emerur ş fluxur ermce măsurń în sezonul rece 3-4. În lucrre de fńă se reznă rezulele relucrăr ssce delor măsure în scoul vldăr exermenle Meode de Clcul PEC. Se sublnză ful că exermenul benefc de monorzre connuă rur de măsură ş de menńnere rmerlor ermodnmc neror în lm vlorlor ror conforulu ermc în sezonul de încălzre. Mărme fzcă e bz căre s- relz vldre ese necesrul de căldură măsur e dur două nervle de m, însumând 98 de zle. 7. Prezenre clădr exermenle INCEC Clădre exermenlă dn ncn INCEC Bucureş ese o clădre de locu ndvdulă, rer, cu coerş încln, fără subsol, roecă ş execuă nńl c o clădre exermenlă enru elemene srucurle ş de închdere dn BCA, uleror funcńon c o clădre de brour. În rezen clădre re un sngur rmen cu: o cmeră de z, două dormore, o bucăăre, o cmeră cu duş, ss, hol, rdvor. Clădre ese orenă cu fńd rnclă, revăzuă cu nrre rnclă în clădre ş rdvor, l ves. FŃd ousă, sre es, ese revăzuă cu nrre secundră în clădre. Ese dăosă moder. Clădre exermenlă dn ncn INCEC făcu obecul unor îmbunăăńr consderble le erformnńe energece nńle în cdrul unor roece de cercere, rn ermozolre elemenelor consrucve ermerle oce, dore cu feresre ş uş 8
Tez Docor ng. Crsn Pecu ermozolne ş cu o cenrlă ermcă uomză funcńonând cu energe elecrcă, resecv rn dore clădr cu un sńu solr e ereele oren Sud. Mcroclmul neror în sezonul rece ese conrol rn nermedul robneelor cu c ermosc cu cre sun doe corurle de încălzre. Srucur de rezsenńă clădr ese lcăuă dn ereń srucurl dn zdăre dn blocur BCA, robbl GBC 5, de 9 cm grosme, cu morr M4, nerevăzuă cu sâlşor dn beon rm, dr revăzuă l re sueroră cu cenură connuă dn b.. IzolŃ ermcă exeroră ese relză dn ermossem cu 6 cm olsren exnd, fnsj enculă decorvă. Plnşeul de ese rer ese lcău dn fâş rme dn BCA de cm grosme, soldrze cu o lcă dn beon rm de 8 cm grosme. Acoerşul ese lc l surfń vnulu încln l clădr cu un sr de vă de sclă lă de vn revăzuă cu breră conr vorlor căre neror, roeje cu lăc de GIPSCATON KNAUF rnse e un ssem de rofle melce găńe de vn rn clsur melce. Nu se cunosc de cu rvre l fundń. FundŃ ese robbl connuă, cu cuzne dn beon rm ş lă dn beon, e conurul ereńlor. Pânz de ă frec oe f consderă, conform vzulu geoehnc l dâncme de 6, m de l sol CTS. Ssemul de sńu solr fos relz în scoul ulzăr exerge medulu nurl â în rocesele de încălzre sńlor ş e clde de consum, câ ş în cele de răcre sńlor în sezonele cre mun e fecre dnre rocesele menńone. SŃul solr se desfăşoră de- lungul înregulu eree oc de e lur de Sud consrucńe 7,95 m, r e verclă se închde sub srşn în două e de beon exsenă. ăńme sńulu solr fos lmă l 7 cm necesră enru monj ş înreńnere. SŃul solr se comune dn: - ereele dn beon rm de cm grosme fg. 7. cre v juc rolul de "msă ermcă", enuând dferenńele de emerură z-noe ş ăsrând erul cld dn seră o erodă m îndelungă. Aces eree v f exur ş fns în culor închse enru măr bsorbń energecă; - un sńu src ehnologc înre ereele cse ş ereele cornă, enru monre ş înreńnere nslńe; - ereele cornă l sere, revăzu cu ochur moble de âmlăre / grle de venlre cu osble de reglre ş/su oburre l re sueroră, enru venlre erod cldă; 83
Tez Docor ng. Crsn Pecu - un soclu dn beon cu fundńe rore enru srjnre ereelu cornă; - două deschder cu venlor de bsorbńe erulu cld în re sueroră ereelu de serre cse de seră cre vor nroduce erul rosă încălz în sńul solr în cmer de z ş în dormorul S-V; evcure erulu vc se v fce rn clee de ersre revăzue în âmlăr de l bucăăre ş be - un se de fne reglble enru evcure erulu e mul ver în re nferoră ereelu de serre cse de seră; - deschder în ereele cornă enru crere curenulu de er necesr venlăr sere. În sezonul rece, rn efecul de seră, în erodele însore se roduce o creşere emerur erulu în sele ereelu dn sclă, fenomen mlfc de exur ş culore ereelu msv l ncne. În re de sus cesu eree se flă cele două deschder revăzue cu venlore enru nroducere erulu cld în nerorul consrucńe. În sezonul cld, se rocedeză l deschdere ochurlor moble fle l re sueroră sere, sfel încâ curenul de er rodus rn dms erulu rn fnele dn soclul ereelu de sclă ş evcure s rn cese ochur moble, să sgure venlre nurlă clădr. Fnele de l re sueroră ereelu cse sun închse, ş se deschd cele de l re nferoră. Crcerscle geomerce ş lcăure elemenelor de consrucńe le clădr exermenle se reznă în fgurle 7. 7.6. 84
Tez Docor ng. Crsn Pecu SPAłIU SOA Fg. 7.. Pln clădre exermenlă INCEC 85
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fg. 7.. SecŃune A-A clădre exermenlă INCEC 86
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fg. 7.3. SecŃune B-B clădre exermenlă INCEC 87
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fg. 7.4. Del ereń exeror oc 88
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fg. 7.5. Del ereń exeror cu âmlăre 89
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fg. 7.6. Del coerş 9
Tez Docor ng. Crsn Pecu PereŃ neror srucurl încăerlor sun dn zdăre de BCA de 5 4 cm grosme r ce neror nesrucurl, dn zdăre de BCA de 5 cm grosme. PerformnŃele ermce le ereńlor exeror oc sun urmăorele: - rezsenń ermcă în câm curen: o,33 m K / W, - rezsenń ermcă corecă: o,67,33,55 m K / W. Tâmlăr exeroră ese dn PVC GEAAN vând ocul ş cerceveu cu re cmere de er U f,7 W/m K ş vrjul de gem ermozoln dublu. Dn unc de vere l crcersclor vrjulu ermozoln, feresrele sun dferenńe rn dsnń dnre fole de gem, gzul neror ş rre une dnre surfeńele nerore, rezsenńele ermce le dferelor feresre su cnur de feresră fnd urmăorele: feresr dormorulu cu rdosel dn rche, de dmensun nomnle,,3 m feresr F, cu gem ermozoln 4 6 4 mm, cu o surfńă ră e-low e, vând sńul dnre gemur umlu cu er [U g,8 W/m K], rezulând U Fo,98 W/m K dec F,5 m K/W; feresr cmere de z, de dmensun nomnle,8x,3 m feresr F, cu gem ermozoln 4 6 4 mm, cu o surfńă ră e-low e, vând sńul dnre gemur e un cn umlu cu er [U g,8 W/m K], ş e celăll cn umlu cu gz ner [U g,6 W/m K], rezulând U Fo,7 W/m K dec F,58 m K/W; feresr dormorulu cu rdosel dn covor PVC, de dmensun nomnle,,3 m feresr F3, cu gem ermozoln 4 6 4 mm, e un cn cu o surfńă ră e-low e, ş vând sńul dnre gemur l un cn umlu cu er [U g,8 W/m K], ş l celăll cn ner [U g,7 W/m K], rezulând U Fo,93 W/m K dec F,456 m K/W; feresr bucăăre, de dmensun nomnle,8x,8 m feresr F4, înr-un cn, cu gem ermozoln ner 4 6 4 mm, umlu cu er [U g,7 W/m K], rezulând U Fo,38 W/m K dec F,4 m K/W; feresr ssulu, de dmensun nomnle,8x,8 m feresr F5, înr-un cn, cu gem ermozoln ner 4 6 4 mm, umlu cu er [U g,7 W/m K], rezulând U Fo,38 W/m K dec F,43 m K/W; 9
Tez Docor ng. Crsn Pecu feresr bă, de dmensun nomnle,6x,6 m feresr F6, înr-un cn, cu gem ermozoln ner 4 6 4 mm, umlu cu er [U g,7 W/m K], rezulând U Fo,77 W/m K dec F,46 m K/W; uş de l cmer de z, de dmensun nomnle,9x, m uş U, cu gem ermozoln 4 6 4 mm, cu o surfńă ră e-low e, vând sńul dnre gemur e un cn umlu cu er [U g,8 W/m K] ş surfń ocă [U,6 W/m K], rezulând U Fo,89 W/m K, dec F,55 m K/W; uş de l nrre secundră, de dmensun nomnle,8x,9 m uş U, cu surfń ocă [U,6 W/m K], rezulând U Fo,56 W/m K, dec F,64 m K/W. nvelul nsmblulu clădr rezul o rezsenńă mede corecă: Fm Fm,56 m K/W Crcerscle ermce le lnşeul de coerş sun urmăorele: rezsenń ermcă în câm curen: o,96 m K/W, rezsenń ermcă corecă: o,768,96,74 m K/W. Nr. cr. Elemenul de consrucńe Nord 7, PereŃ exeror Sud,4 3 Es 6,6 4 Ves 3, 5 Nord,34 6 Sud - Tâmlăre exeroră 7 Es 3,6 8 Ves 5,46 S r Tbelul 7. m m K/W - m K/W 76,6,33,675,55,4,56,,56 9 Acoerş încl. 5% Orz. 66,8,96,768,74 Plnşeu e sol - 64,8 - - - 9
Tez Docor ng. Crsn Pecu 7. Prezenre lnńulu de măsură Monorzre clădr exermenle INCEC se relzeză rn nermedul unu ssem de chzńe de de comlex în vedere deermnăr rmerlor ermodnmc necesr evluăr erformnńe energece în condń rele de funcńonre, rn măsurăr de lungă dură, duă cum urmeză cu referre l sezonul cld fără ulzre surselor de răcre: - emerur erulu în sńle încălze le clădr exermenle; - emerur elemenulu de cre rdńe solre e surfńă ş în grosme; - grdenul ermc l erulu în ser core grden vercl ş orzonl; - emerur exeroră; - nense olă ş dfuză rdńe solre în ln orzonl; - fluxul ermc l nvelul ereelu SUD măsur l surfń neroră ereelu menńon; - emerur e surfń neroră ereelu SUD; - exlorre în nfrroşu: neror: PereŃ Exeror, exeror: PereŃ Exeror, seră. nńul de măsurre ulz se comune dn re sseme de chzńe delor: un ssem enru monorzre funcńonăr sńulu solr ş rmerlor ermodnmc crcersc sńulu încălz, un l dole ssem ulz enru măsurre rmerlor clmc relevnń ş un ssem dedc măsurăr uer elecrce consume de surs de căldură cse exermenle. Ssemul de monorzre sńulu neror ş sńulu solr Înregsror uom de de cu rocesor DTer 5, DT5, DT55; Termoculur E Nchel-Crom / Consnn enru măsurre emerurlor; TermorezsenŃe PT enru măsurre emerurlor; Anemomeru cu fr cld Teso 45 enru măsurre veze de nroducere erulu rn venlorele ş. 93
Tez Docor ng. Crsn Pecu Ssem de măsurre rmerlor clmc Înregsror uom de de cu rocesor DTer 55; Prnomere CMP6 enru măsurre rdńe solre emsferce; Inel de umbrre CM B enru monre e rnomeru CMP6; TermorezsenŃă P enru măsurre emerur exerore în cue venlă ecrnă dăos meeorologc. Echmenele dn comonenń lnńulu de măsură u fos elone în relbl, în lboror, ulzând meod rulu elon. În fgurle 7.7 ş 7.8 se reznă monjele ulze enru înregsrre rmerlor măsurń. În fg. 7.9 se reznă schem lnńulu de măsură ndcându-se rmer chzńonń ş uncele de mlsre le rmerlor măsurń. Temerurle sun ce l nervle de 5 s ş sun mede l fecre 5 mn., r debul de gen ermc se deermnă c vlore mede e dur 5 mn. În funcńe de numărul de mulsur emse de debmeru l/m.. Vlorle mede sun înregsre e crelele de memore dn comonenń relor DTer 5, DTer 5, resecv DTer 55 ş o relue în memor unu clculor orbl noeboo. Fg. 7.7. Monj chzńe rmer măsurń Ssem de monorzre mcroclmulu neror ş consumulu de energe enru încălzre 94
Tez Docor ng. Crsn Pecu Fg. 7.8. Monj chzńe rmer Ssem de monorzre sńulu solr Tur încălzre e* eur încălzre Σ DT 5 c c c 4 3 n_p SŃu solr A c 3 ven e S g e e DT 5 Fg. 7.9. Amlsre uncelor de măsură Cs exermenlă INCEC 95
Tez Docor ng. Crsn Pecu Echmenele dn comonenń lnńulu de măsură u fos elone în relbl, în lboror, ulzând meod rulu elon. În fg. 7.9 se reznă schem lnńulu de măsură ndcându-se rncl rmer chzńonń ş uncele de mlsre le rmerlor măsurń. Temerurle sun ce l nervle de 5 s ş sun mede l fecre 5 mn., r debul de gen ermc se deermnă c vlore mede e dur 5 mn. în funcńe de numărul de mulsur emse de debmeru l / m.. Vlorle mede sun înregsre e crel de memore dn comonenń ssemulu de chzńe de D Ter 5 ş o relue în memor unu clculor orbl noeboo. 7.3 Evlure necesrulu de căldură enru încălzre sńlor. Vldre modelulu memc enru rulre de sezon de încălzre. Măsurărle u fos efecue în rn 3-4 ş u fos selece două nervle cu înregsrăr connue resecv 5..3-..4 nervl P ş 5..4-5.4.4 nervl P. Punere în funcńune nslńe de încălzre s- efecu cu cc. re săămân înne de cmn de măsurăr ş, rn urmre, s- obńnu un regm ermc sblz în cs exermenlă dn zu înceer măsurărlor. Temerur de ur genulu ermc l nvelul surse de căldură elecrcă fos fxă l vlore de 45 C, r regljul furnzăr căldur se fce enru fecre încăere încălză l nvelul robneelor cu c ermosc rn reducere debulu de gen ermc vehcul rn corurle de încălzre. Vlorle înregsre l nervle de 5 mn. u fos mede e nervle de h. În fg. 7. se reznă vrń rmerlor crcersc nslńe de încălzre în rmul nervl 5..3-..4, resecv uere ermcă mede e nervlul dnre două cr consecuve 5 mn. ş debul volumc de gen ermc l nvelul rcordulu nslńe de încălzre neroră. În fg. 7. se reznă vrń rmerlor menńonń enru cel de-l dole nervl. 96
Tez Docor ng. Crsn Pecu 4 Pe [W] Gs [l/h] 3 5 3 Pe [W], Gs [ l/h ] 5 5 5 4. 3. 7. 4.. 8. 4.. Momen Fg. 7. VrŃ rmerlor măsurń l nvelul surse de căldură cs exermenlă INCEC. Perod P 5..3..4 În fg. 7. ş 7.3 se reznă vrń emerur erulu exeror, resecv emerurlor erulu dn cele ru unce de măsură dn cs exermenlă, în cele două nervle consdere. 97
Tez Docor ng. Crsn Pecu 5 Pe [W] Gs [l/h] Pe [W], Gs [ l/h ] 5 5 5. 3.3.3 7.3 4.3 3.3 7.4 4.4 Momen Fg. 7. VrŃ rmerlor măsurń l nvelul surse de căldură cs exermenlă INCEC. Perod P 6..4 5.4.4 3 Temerur neror erulu [ C ] 8 6 c [ C] c3 [ C] e [ C] c [ C] c4 [ C] 4 6 Temerur exeror [ C ] 4 - - 4. 3. 7. 4.. 8. 4.. Momen Fg. 7. VrŃ emerurlor măsure cs exermenlă INCEC P 5..3-..4 98
Tez Docor ng. Crsn Pecu 4 3 Temerur neror erulu [ C ] 8 4 6 8 Temerur exeror [ C ] 6 c [ C] c [ C] c3 [ C] c4 [ C] e [ C] 4 5. 3.3.3 7.3 4.3 3.3 7.4 4.4-8 Momen Fg. 7.3 VrŃ rmerlor măsurń cs exermenlă INCEC. Perod P 6..4-5.4.4 Vlorle med orre înregsre u fos relucre sub form medlor zlnce enru emerur, uere elecrcă ş debul de gen ermc, r energ elecrcă fos negră e erod fecăre zle dn nervlele consdere. Penru cele două nervle de măsurăr connue selece s-u deermn vlorle med le urmăorlor rmer: Temerur mede erulu neror,, deermnă c mede onderă cu crcerscle ermce le elemenelor de închdere, celor ru emerur măsure în încăerle clădr exermenle, [ C]; Temerur erulu exeror, e [ C]; Consumul ol de căldură enru încălzre, E[Wh]. Vlorle obńnue rn lcre meode de clcul se comră cu vlorle măsure le consumulu de căldură enru ce de- dou re fecăru nervl de măsurăr. Vlorle med le rmerlor măsurń, secfce fecăru nervl de exermenăr, sun urmăorele: 99
Tez Docor ng. Crsn Pecu Inervl P 5..3-..4: Inervlul NoŃe Pe [W] E [Wh] e [ C] [ C] Dur [zle] 5..3-3..4 P.49,.74,85,88 9,5 3 4..4-..4 P b.4.7 88,97,574 9,65 8 5..3-..4 P.78,.63,8,447 9,56 48 Inervl P 6..4-5.4.4: Inervlul NoŃe Pe [W] E [Wh] e [ C] [ C] Dur [zle] 6..4-6.3.4 P.489,4.73,9 8,8,87 3 7.3.4-5.4.4 P b 959, 459,78,834,4 6..4-5.4.4 P.7,.533,7 9,7,9 5 clculul rnsferulu de căldură rn sol, s- ulz relucrre delor măsure e bz modelulu de regm nesńonr l uburlor de curen. În urm relucrăr delor măsure în clădre exermenlă, ulzând meod modelăr nverse, cu referre l elemenele de consrucńe exerore, rezul vlore conducvăń ermce BCA λ BCA M,985 W/m. K. ezsenńele ermce reclcule le elemenelor de consrucńe oce Ńnând sem de conducve de clcul menńonă ş consderând nemodfc coefcenul de reducere rezsenńelor în câm curen urmre nfluenńe unńlor ermce, r, sun urmăorele: - ezsenń ermcă ereńlor exeror: PE,67 x 3,4,6 m K / W - ezsenń ermcă coerşulu: Ac,768 x 3,44,49 m K / W Vlorle emerur nerore rezulne, mede erulu neror ş de emerur exeroră cu relń: M e M M M [ e ] M, se deermnă în funcńe de emerur B 7. Coefcenul B,69 crcersc oenńlulu ermodnmc feren încălzr erulu rosă necesr conforulu fzologc fos deermn Ńnând sem de crcerscle geomerce ş ermoehnce le clădr exermenle rezsenń ermcă mede nveloe,87 m²k/w.
Tez Docor ng. Crsn Pecu łnând sem de vlore coefcenulu B ş de vlorle med le emerurlor erulu neror ş exeror măsure, rezulă vlorle emerurlor exerore vrule crcersce fecăru nervl consder ş emerurle nerore rezulne cre se consue în de de nrre enru clculul consumulu de căldură. Inervl P 5..3-..4: Inervlul em [ C] evc [ C] M [ C] C [ C] P -,88,8 9,5 8,38 P b,574,87 9,65 8,563 Inervl P 6..4-5.4.4: Inervlul em [ C] evc [ C] M [ C] C [ C] P 8,8 8,7,87,9 P b,834 3,6,4,874 Vlorle ulze în clcul enru numărul medu de schmbur de er, resecv enru fluxul ermc dor orurlor nerne sun secfce condńlor în cre s-u desfăşur măsurărle, resecv neocure sńlor încălze orur nerne reduse ror rur de măsur, cc. W/m² ş âmlăre fore enşă venlre redusă, n, sch/h. Vlorle rmerlor ermodnmc enru deermnre numărulu de grde-zle ş consumurlor de căldură clcule conform meode de clcul PEC în sezonul de încălzre sun rezene comrv cu vlorle măsure le consumulu de energe enru încălzre. Inervl P 5..3-..4: Inervl Dur [zle] C [ C] ec [ C] NGzC [ C. z] EC [Wh] EM [Wh] Abere [%] P 3 7,869,873 59,88.6,8.74,85-6,8 P b 8 8,8,783 76, 885,8 88,97,3 P 48.57,6.63,8-4,43
Tez Docor ng. Crsn Pecu Inervl P 6..4-5.4.4: Inervl Dur [zle] C [ C] ec [ C] NGzC [ C. z] EC [Wh] EM [Wh] Abere [%] P 3 9,65 8,65 33,73.48,.73,9 -,36 P b,434,937 57,44 499,6 459,78 8,65 P 5.547,5.533,7,94 Aberle obńnue e înregul nervl P sun de 4,43 %, r cele secfce înregulu nervl P sun de,94 %. Pe nsmblul celor două nervle bere ese de 3.56 %, resecându-se sensul d de cce ermcă fnă consrucńe rele. 7.4 Evlure rmerlor mcroclmulu neror e dur sezonulu esvl. Vldre modelulu memc enru suń de vră. Măsurărle s-u desfăşur în sezonul cld 8, înceând dn lun ule 8 ână l mjlocul lun seembre 9. Clădre funcńoneză în regm de mcroclm neconrol. Elemenele moble nu se deschd, r venlre se sgură în exclusv rn regm de deb cvs-consn de er ăruns rn fnele uş de cces ş le feresrelor orene N, ş evcu, rn efec de ermosfon, rn sńul sere core e dur de 4 h/z. Inervlul de culegere ş relucrre rmră delor se înscre înre.7.8, or : ş 9.9.8, or 3: în ol 75 h. Dele măsure connuu emerur ş nensăń le rdńe solre u fos relucre sub form medlor orre ş zlnce. D fnd scoul de vldre exermenlă unor meode de cunfcre regmulu ermc lber dn sńle ocue în sezon cld, în sudul de fńă se reznă nformńle esenńle necesre rocedur de vldre bză e vlorle med orre măsure ş clcule rn cele două meode, resecv Meod INCEC ş S EN 379 / 5 Mc / 6.
Tez Docor ng. Crsn Pecu În grfcele dn fg. 3.4 3.7 se reznă vrń vlorlor orre le emerur exerore, e, ş le nensăń rdńe solre olă ş dfuză, măsure în ru zle rerezenve.7.8,.7.8, 5.8.8 ş 5.9.8. 3 9 8 IT - E 3 IT - N IT, Id [W/m.] 7 6 5 4 IT - V IT - O Id-orz Id-ver e 8 6 e [ C] 3 4 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 or [h] Fg. 7.4. VrŃ rmerlor clmc în zu de.7.8 CE INCEC Bucureş 3
Tez Docor ng. Crsn Pecu 9 36 IT, Id [W/m.] 8 7 6 5 4 IT -E IT - N IT - V IT - O Id - orz Id- ver. e 34 3 3 8 6 e [ C] 3 4 8 48 48 48 483 484 485 486 487 488 489 49 49 49 493 494 495 496 497 498 499 5 5 5 53 momenul [h] Fg. 7.5. VrŃ rmerlor clmc în zu de.7.8 CE INCEC Bucureş 8 33 3 IT, Id [W/m.] 7 6 5 4 3 IT - E IT - N IT - V IT - O Id - orz. Id - ver. e 3 3 9 8 7 6 5 4 3 9 e [ C] 3 3 34 36 38 33 33 334 336 338 34 34 momenul [h] 8 Fg. 7.6. VrŃ rmerlor clmc în zu de 5.8.8 CE INCEC Bucureş 4
Tez Docor ng. Crsn Pecu 8 35 IT, Id [W/m.] 7 6 5 4 3 IT- E IT - N IT - V IT - O Id - orz. Id - ver. e 33 3 9 7 5 3 e [ C] 9 7 584 586 588 59 59 594 596 598 6 6 64 66 momenul [ ] 5 Fg. 7.7. VrŃ rmerlor clmc în zu de 5.9.8 CE INCEC Bucureş În grfcele dn fg. 3.8 ş 3.9 se reznă vrń emerur erulu măsură ş clculă în zlele de.7.8 ş 5.8.8, c mede onderă emerurlor cmerelor cre formeză ncn CE INCEC Bucureş. 5
Tez Docor ng. Crsn Pecu 33.6 33. 3.6.msur.clc.INCEC.clc.EN 379 Mc 3. c [ C] 3.6 3. 3.6 3. 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 or [ h] Fg. 7.8. VrŃ emerur erulu în CE INCEC Bucureş în zu de.7.8 vlor măsure ş clcule 34. 34. 33.8 33.6 33.4 m.clc.incec.clc.en 379 Mc c [ C] 33. 33. 3.8 3.6 3.4 3. 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 or [h] Fg. 7.9. VrŃ emerur erulu în CE INCEC Bucureş în zu de 5.8.8 vlor măsure ş clcule 6
Tez Docor ng. Crsn Pecu Se observă bere sensblă fńă de vlorle măsure vlorlor clcule conform sndrdulu euroen EN 379/5 sndrd relu c sndrd nńonl, recum ş c meodă de clcul în reglemenre nńonlă Mc/6. În celş m se consă o bună rerezenre rezulă c urmre lcăr Meode INCEC. În grfcul snec dn fg. 3. se reznă vrń sezoneră emerur erulu măsură în CE INCEC Bucureş. În cee ce rveşe lur curbelor clcule conform Meode INCEC ş conform EN 379/5 Mc/6 cese sun rezene ş comene în c. 5 l lucrăr de fńă. 4 38 36 c-m e 34 3 3 e, [ ] 8 6 4 8 6 4 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 momenul [ h] Fg. 7.. VrŃ sezoneră emerur nerore ş exerore CE INCEC Bucureş vr 8 În grfcul dn fg. 7. se reznă snec corelre c f [ m ] sub form dree de regrese cu ecuń: c,6 m,635,953 exrem de roă de bsecore înâ cre semnfcă concdenń c m. 7
Tez Docor ng. Crsn Pecu 33,5 ermc neconrol n.mede.3 sch/h CE INCEC Bucureş 33, 3,5 3, 3,5 3, 3,5 3, 9,5 - c-m 9, 8,5 y,6x -,635,953 8, 8, 8,5 9, 9,5 3, 3,5 3, 3,5 3, 3,5 33,.m [ C] Fg. 7.. Corelre vlorlor orre clcule ş măsure le emerurlor erulu în vr 8 regm ermc neconrol n.mede.3 sch/h CE INCEC Bucureş.m,.eorec [ C] 8
Tez Docor ng. Crsn Pecu 5 4 3 Numr r 9 8 7 6 5 4 3,,,3,4,5,6,7,8,9 Dferen sub "x" [ C] Fg. 7.. Vlore cumulă numărulu de ore în cre dferenń, în modul, dnre vlore clculă ş ce măsură emerur erulu neror ese nferoră vlor dn bscsă CE INCEC BUCUEŞTI VII-IX 8 În grfcul dn fg. 7. se reznă curb clsă vlorlor c m. Prcc se ceşe e ordonă o vlore cre rereznă numărul de ore în cre dferenń c m x, vlore înscrsă e bscsă. În grfcele dn fg. 7.3 7.5 se reznă evoluń emerur nerore erulu clculă ş măsură în nervlul.7.8-3.7.8, enru un număr de schmbur orre de,3 sch/oră. Se observă roree de ergodce, cre conduce l erdere condńlor nńle rbrre de clmă ş roere curbelor de emerură clculă cu cele le emerur măsure erulu. 9
Tez Docor ng. Crsn Pecu 4 38 36 34 3 3 8 6 4 8 6 4 -eorec, -msur, e, ev.med, conf. [ C] e - c-m ev.med. 4 6 8 4 6 8 4 or, cu nceere de l or :,.7.8 Fg. 7.3. Temerur neroră erulu clculă ş măsură în nervlul.7.8-.7.8 c nervl de nńlzre n.3 sch/h CE INCEC BUCUEŞTI
Tez Docor ng. Crsn Pecu 4 38 36 34 3 3 8 6 4 8 6 e - c-m v.med. 4 6 8 3 3 34 36 38 4 4 44 46 48 or [h] Fg. 7.4. Temerur neroră erulu clculă ş măsură în nervlul.7.8-.7.8 n.3 sch/h CE INCEC BUCUEŞTI - eorec, - msur, e, ev. med, conf. [ C]
Tez Docor ng. Crsn Pecu 38 36 34 3 3 8 6 4 8 6 4 e - c-m ev.med. 48 5 5 54 56 58 6 6 64 66 68 7 7 or [h] Fg. 7.5. Temerur neroră erulu clculă ş măsură în nervlul.7.8-3.7.8 n.3 sch/h CE INCEC BUCUEŞTI - eorec, - msur, e, ev.med, o conf [ C]
Tez Docor ng. Crsn Pecu În urm cese ee de vldre exermenlă se oe consder că modelul memc ese lcbl â enru nlze e dur sezonulu de încălzre câ ş e dur sezonulu călduros, în scoul deermnăr necesrulu de frg enru clmzre sńlor su vrńe emerurlor nerore în czul ncnelor cre nu sun doe cu nslń de condńonre erulu. În scoul deermnăr c fos ulză ş meod de clcul rezenă în Meodolog uohonă de clcul Mc / 6 ş reluă dn sndrdul euroen rnsus în sndrd nńonl S EN 379 / 5. O rmă observńe ese că lgormul de clcul nu oe f lc în form exusă în rezen. În lucrre de fńă, lgormul corec fos ulz în sco de vldre exermenlă e suorul exermenărlor efecue în CE INCEC Bucureş, în vr nulu 8. ezulul lcăr lgormulu S EN 379 / 5 ese rezen sub formă grfcă în fg. 7.6, sub form curbe c, lăur de c INCEC ş m. DferenŃ dnre c Mc / 6 ş celelle două curbe ese evdenă. În grfcul dn fg. 7.7 se reznă corelre c INCEC ş c Mc / 6 cu m, enru nervlul de m în cre rocesele ermce sun sblze > 4 h. Aâ ecuń dree de regrese: c Mc / 6,947 m 3,83, câ ş grdul de corelre,677 demonsreză nconssenń meode de clcul recomndă rn meodolog Mc / 6 ş rn sndrdul euroen relu rn rducere c sndrd nńonl, S EN 379 / 5. 3
Tez Docor ng. Crsn Pecu 35 34 33 3 3 3 9 8 c.incec m cmc 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 momenul [h] Fg. 7.6. VrŃ orră emerur erulu măsură ş clculă conform rocedură INCEC ş meod Mc /6 S EN 379/5 CE INCEC Bucureş, vr 8 regm ermc lber m, c.incec, c.mc/6 [ C] 4
Tez Docor ng. Crsn Pecu 35 34 33 3 3 3 9 8 y,947x 3,83,677 y,6x -,636,953 c.incec m. c Mc 8 8,5 9 9,5 3 3,5 3 3,5 3 3,5 33 m [ C] Fg. 7.7. Corelre vlorlor orre le emerurlor clcule INCEC, Mc/6 S EN 379/5 le erulu în CE INCEC Bucureş cu vlorle coresunzăore măsure vr 8 m, c. INCEC, Mc/6 [ C] 5
Tez Docor ng. Crsn Pecu 8. Progrm de clcul l rmerlor de mcroclm în regm dnmc de rnsfer sensbl de căldură 8. Progrm de clcul în regm dnmc Modelul de clcul în regm dnmc de rnsfer de căldură, cu s de m orr, ese dn unc de vedere funcńonl mlemen c un rogrm de clcul scrs n lmbjul de rogrmre VBA, cre ulzeză gnle belre Excel c bză de de. Progrmul de nlză dnmcă mcroclmulu sńlor nerore locue erme deermnre â necesrulu de căldură enru încălzre sńlor e dur nomulu cld câ ş deermnre necesrulu de frg. Deermnre suńe rele ş clculul deczonl se relzeză comle uom, rogrmul reluând dele de nrre - nclusv emerurle lmă ccee enru clm neroră, numărul mnm ş mxm de schmbur de er ec. ş nlzând, e bz emerurlor relevne l nvelul mcroclmulu neror, ce cńun oe lu în vedere sgurăr conforulu ermc cu un consum mnm de energe. În ces sco, rogrmul ulzeză o schemă logcă de rncu cre erme deermnre suńe în cre se flă sńul nlz dn unc de vedere ermc ş denfcă soluńle cre o f doe. Acesă schemă logcă de rncu fgur 8. ese m comlexă decâ schem cre ese ulză în czul smulăr exclusv e dur sezonulu de încălzre, ermńând smulre comormenulu clădr e dur unu înreg n. Smulărle erm evdenńere modulu în cre soluń rhecurlă doă feceză comormenul ermc l clădr ş efcenń cese ş rn grdul de corelre exsen înre emerur exeroră ş necesrul de căldură / frg. Toodă, sun osble nlze de mulrmerc cre vzeză crcerscle ermofzce le elemenelor de consrucńe dn lcăure nveloe ş/su elemenelor nerore de consrucńe, nfluenń regmulu de venlre, nfluenń ozńonăr ncnelor ndvdule rmene su cmere în cdrul rmenelor în cdrul clădr sur condńlor de mcroclm su sur necesrulu de energe enru menńnere conforulu ermc în czul clmzăr sńlor. 6
Tez Docor ng. Crsn Pecu VAA DATA IANA Q nec Q nec Q θ > θ cf Q > Q θ > θ Q > θ e < θ Q θ e θ e > θ θ θ θ θ < θ mx rn Q θ n θ θ mx [n ;n mx ] θ I θ θ θ I > θ n [n ;n mx θ θ mx V θ > θ mx V θ n n ] n Q frg ;Q frg. nom. ] [n ;n θ θ mx ] n n θ < θ Q nc ;Qnc. nom. ] n n θ θ mx θ > θ mx θ n n Q frg ;Q frg. nom. ] Q nc ;Q nc. nom. ] θ, θ, θ θ, θ, θ θ, θ, θ θ, θ, θ θ, θ, θ θ, θ, θ θ, θ, θ θ, θ, θ θ, θ, θ n n mx θ, θ, θ Q n n θ, θ, θ Q frgorfc n n mx θ, θ, θ Q n n θ, θ, θ Q nclzre n n θ < θ mx θ, θ, θ Q n n mx θ, θ, θ Q n n θ, θ, θ Q frgorfc n n θ, θ, θ Q nc. nom. n n θ, θ, θ Q nc. Q nc. nom. Fgur 8.: Schem logcă de rncu modelulu de clcul - - schem de rncu enru clculul necesrulu de căldură ş de frg VrŃ emorlă rmerlor nensv θ ş θ recum ş rmerulu ermodnmc exensv Q clmzre erme sudere delă comormenulu robbl l une clădr ocue recum ş PerformnŃe Energece cese rn rsm vlorlor nsnnee, vlorlor negrle sezonere q INC [Wh/m sez] ş q AC [Wh/m sez] ş vlor nule de necesr energec, q [Wh/m n]. Sre deosebre de meodele de clcul sndrdze su ncluse în reglemenărle uohone, meod cre mlcă ulzre modelulu memc rezen, nu necesă defnre nervlelor de m în cre se ulzeză dsnc su surus cele două funcń de încălzre/răcre sńlor. Toodă sun eve erorle cre sun genere de lcre sndrdelor euroene, relue c sndrde nńonle S EN 379, S EN 379 ş S EN 379, rn ulzre unor modele de clcul grosere ş smlse. Se ulzeză un model memc rels, vld exermenl ş conform cu rele fenomenologcă rore roceselor de rnsfer de roree dn sńle ocue. 7
Tez Docor ng. Crsn Pecu VrŃ emorlă rmerlor nensv θ ş θ recum ş rmerulu exensv Q clmzre erme sudere delă comormenulu robbl l une clădr ocue recum ş PerformnŃe Energece cese rn rsm vlorlor secfce negrle sezonere q INC [Wh/m sez] ş q AC [Wh/m sez] ş vlor nule de necesr energec, q [Wh/m n]. Sre deosebre de meodele de clcul sndrdze su ncluse în reglemenărle uohone, meod cre mlcă ulzre modelulu memc rezen, nu necesă defnre nervlelor de m în cre se ulzeză dsnc su surus cele două funcń de încălzre/răcre sńlor. Toodă sun eve erorle cre sun genere de lcre sndrdelor euroene, relue c sndrde nńonle S EN 379, S EN 379 ş S EN 379, rn ulzre unor modele de clcul grosere ş smlse. Se ulzeză un model memc rels, vld exermenl ş conform cu rele fenomenologcă rore roceselor de rnsfer de roree dn sńle ocue. 5 4 sunsul ermc l cldr l solcre rmerlor clmc exeror Qnec_ ex_er 5 3 4 3 Necesr clmzre [W] 9 8 7 6 5 4 3 Temerur nerore [grd C] D - form [zz:ll] - - - - 9-Se 9-Oc 8-Nov 8-Dec 7-Jn 6-Feb 8-Mr 7-Ar 7-My 6-Jun 6-Jul 5-Aug 4-Se -3-3 Fg. 8.: Necesrul de energe ermc enru clmzre ulzre rńonlă energe Srucur A 8
Tez Docor ng. Crsn Pecu Anlz vzeză înreg clădre, deermnându-se fluxul ermc necesr în scoul menńner sńlor nerore l emerur de confor în czul clmzăr clădr. Vlore cesu flux ermc ese rezenă în fgurle 8. 8.3. Penru relzre smulăr ese ulză o clmă relă, rerezenvă enru zonele dn nordul Ńăr. Se oe observ dn fgur 8. că e dur sezonulu cld, emerurle relv scăzue dn mul noń erm în czul srucur A menńnere unu mcroclm neror de confor rcc fără ulzre nslńlor de condńonre / răcre erulu. SuŃ se schmbă în czul clădr cu nvelo verclă vră srucur D, fgur 8.3, cre re un necesr de energe în scoul răcr mul m mre. Touş, ese evden că nc în czul srucur D nu se oe une roblem exsenńe unu nervl connuu de răcre, comormenul ermoehnc l clădr demonsrând o succesune nervlelor de necesr de frg cre lerneză cu erode în cre venlre mecncă sgură menńnere une emerur nerore de confor. Crcerscle necesrulu de frg rezene demonsreză nconssenń meodelor de grde-zle ulze enru deermnre necesrulu frgorfc, cese meode nevând suor fzc. 5 4 sunsul ermc l cldr l solcre rmerlor clmc exeror Qnec_ ex_er 5 3 4 3 Necesr clmzre [W] 9 8 7 6 5 4 3 Temerur nerore [grd C] D - form [zz:ll] - - - - 9-Se 9-Oc 8-Nov 8-Dec 7-Jn 6-Feb 8-Mr 7-Ar 7-My 6-Jun 6-Jul 5-Aug 4-Se -3-3 Fg. 8.: Necesrul de energe ermc enru clmzre ulzre rńonlă energe Srucur B 9
Tez Docor ng. Crsn Pecu sunsul ermc l cldr l solcre rmerlor clmc exeror 5 4 Qnec_ ex_er 5 3 4 9 8 3 7 6 Necesr clmzre [W] 5 4 3 - - -3 9-Se 9-Oc 8-Nov 8-Dec 7-Jn 6-Feb 8-Mr 7-Ar 7-My 6-Jun 6-Jul 5-Aug 4-Se Temerur nerore [grd C] -4-5 -6 - -7-8 -9 - - - - -3 D - form [zz:ll] -3 Fg. 8.3: Necesrul de energe ermc enru clmzre ulzre rńonlă energe Srucur D În scoul nvldăr meodelor de lucru cre ulzeză regmul sńonr de rnsfer de căldură ese neresn de urmăr grdul de corelre l necesrulu de căldură / frg l celor re srucur cu emerur exeroră fgurle 8.4 8.6. Grdul redus de corelre,66,79 une în evdenńă ncorecudne ulzăr regmulu sńonr de căldură enru deermnre necesrulu de căldură / frg l clădrlor.
Tez Docor ng. Crsn Pecu Corelre necesrulu de energe enru clmzre cu emerur exeror 5,7975 9 6 Energe [Wh] 3 - - 3 4-3 -6-9 regrese nră regrese - Temerur exeror [grd C] Fg. 8.4: Corelre necesrulu de energe enru clmzre cu emerur exeroră Srucur A
Tez Docor ng. Crsn Pecu Corelre necesrulu de energe enru clmzre cu emerur exeror 5,7787 9 6 Energe [Wh] 3 - - 3 4-3 -6-9 regrese nră regrese - Temerur exeror [grd C] Fg. 8.4: Corelre necesrulu de energe enru clmzre cu emerur exeror Srucur B
Tez Docor ng. Crsn Pecu Corelre necesrulu de energe enru clmzre cu emerur exeror 5,6683 9 6 Energe [Wh] 3 - - 3 4-3 -6-9 regrese nră regrese - Temerur exeror [grd C] Fg. 8.6: Corelre necesrulu de energe enru clmzre cu emerur exeroră Srucur D 8. Defnre clădrlor nlze ş clme ulze în cdrul smulărlor În vedere obńner unor rezule semnfcve enru clădrle dn cdrul fondulu exsen de clădr, ese necesră defnre crcersclor geomerce ş consrucve le clădrlor cre urmeză fce obecul smulărlor. În [] sun nlze srucurle consrucve consdere rerezenve enru consrucńle rcorde l ssemul cenrlz de lmenre cu căldură e bz delor furnze de Insuul NŃonl de Sscă [8] ş le lucrăr de cercere [7]. Sun rezene de ssce referore l srucur fondulu de locunńe, rerzre cesor consrucń l nvelul Ńăr, în funcńe de erod de consrure, ul ssemulu de încălzre ulz. Sun nlze srucurle ş ssemele consrucve ulze, soluńle folose enru închder ermerle ş coerşur, crcerscle ermce le ereńlor exeror, le vrjulu, lăc ese subsol ş erse. Sun defne srucur rerezenve rn 3
Tez Docor ng. Crsn Pecu modul de lcăure l nveloe clădrlor de condomnu ş se reczeză crcerscle geomerce le clădr convenńonle. Conform [], se o consder urmăorele crcerscle geomerce le clădr convenńonle de condomnu: - SurfŃ ereńlor exeror: S Pe 95,8 m ; - SurfŃ erse: S T 435 m ; - SurfŃ feresrelor: S F 56,8 m ; - SurfŃ lnşeulu ese subsol: S sb 435 m ; - SurfŃ ereńlor căre cs scăr: S cs 94 m ; - SurfŃ locublă olă: S 74 m ; - Volumul sńulu locu: V 4 698 m 3. Acesor crcersc geomerce l se socză crcerscle consrucve le elemenelor exerore oce de consrucńe, enumere în belul, rerezenve enru clădrle de condomnu relze în medul urbn înre n 95 968. Tbel 8.: Crcerscle consrucve le clădr nlze T Elemen de consrucńe Descrere ezsenń ermcă m K/W Peree exeror Tersă Plnşeu ese subsol Peree căre cs scăr Zdăre dn cărămdă lnă 37,5 cm, cu lnşee dn beon rm Plcă beon rm 4 cm 5 cm zgură exndă Plcă beon rm cu rdosel mozc su lnoleum,58,,38 Zdăre cărămdă lnă 5 cm,56 Clculul ese relz în două vrne de vrre: - surfń vră ş surfń ocă coresunzăore clădr convenńonle de clcul Srucur A srucur de bză. Tâmlăr ese dublă, fără enşre seclă, vrjul ese cel ulz în mod curen în nervlul 95 99, rezsenń ermcă feresrelor fnd,3 m K/W; 4
Tez Docor ng. Crsn Pecu - oă surfń nveloe vercle relză dn elemene de consrucńe vre, cu gem ş âmlăre de cle fore bună vrj,7 m K/W, coresunzăor une âmlăr fără unń ermce, cu re fo de gem, re low-e Srucur D. Penru se deermn mcul consderăr msvăń elemenelor nerore de consrucńe lnşee ş ereń neror desărńor în clculele ermoehnce, se vor nlz clădrle în re vrne: - msve neroră uzulă, de 348,6 g/m surfńă locuă, resecv 9,6 g/m 3 volum locu. Acesă suńe v f în connure noă msve x; - msve neroră de 74,3 g/m surfńă locuă, resecv 64,63 g/m 3 volum locu. Aces cz v f în connure no msve,5x; - msve elemenelor de consrucńe nerore nu ese luă în clcul. Aces cz v f în connure no msve x în oe czurle, căldur secfcă elemenelor nerore de consrucńe fos consderă cu vlore 84 J/gK. 5
Tez Docor ng. Crsn Pecu Tbel 8.: Clm ulză în cdrul smulărlor în regm nesńonr Or e I Do I do [ C] [W/m ] [W/m ],6,9 3, 4,7 5,5 6,9 76 53 7,5 5 8 8 5,4 34 3 9 8, 45 3 3,65 55 36 3,6 64 46 33,3 64 47 3 33,87 64 46 4 34,9 55 36 5 34,5 45 3 6 34,9 34 3 7 33,59 5 8 8 3,4 76 53 9 3,5 8,3 6,3 5,5 3 4,4 4 3,37 Anlz vzeză înr-o rmă eă înreg clădre, deermnându-se fluxul ermc necesr în scoul menńner sńlor nerore l emerur de confor în czul clmzăr clădr. Penru relzre smulăr ese ulză clm coresunzăore zle de vră de clcul dn STAS 6648/8 enru locle Bucureş, grd de sgurre 98% venlre mecncă - se vede belul 8., fgur 8.7. 6
Tez Docor ng. Crsn Pecu 4 35 e ID Id egrese 7 6 5 Te [grd. C] 3 5 4 3 I [W/m] 5 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 4 or [] Fgur 8.7: Temerur exeroră erulu ş nensăńle rdńe solre Clculul nervlulu de însorre ş l nensăń rdńe solre e fecre fńdă ese relz uom, enru un nervl orr, e bz vlorlor nensăńlor drece ş dfuză e lnul orzonl, în funcńe de orenre fńde []. În cdrul smulărlor, ssemul de venlre l sńlor ese de conrol. Sun smule două regmur de venlre: venlre consnă cu număr de schmbur de er menńnu consn, n o,5 h - ; venlre rńonlă, n cre numărul schmburlor de er vrză înre necesrul fzologc de er rosă n o,5 h - e erod în cre emerur erulu exeror deăşeşe c vlore emerur neroră ş un număr mxm de schmbur de er n o mx h - în nervlul de m în cre emerur erulu exeror erme răcre elemenelor nerore de consrucńe. În czul ncnelor clmze, venlre mecncă ese relză în regm rńonl s seă să sgure în sńul locu un mcroclm cu emerur neroră de 7 C. 7
Tez Docor ng. Crsn Pecu 9. Anlz de sensble funcńlor mulrmerce de evlure săr mcroclmulu dn sńle ocue l legere regmulu de venlre Ulzre sreglor de venlre nocurnă su venlăr în exces ror l necesrul de er dn consderene fzologce sńlor ocue, în nervlul de m în cre emerur erulu exeror erme răcre elemenelor nerore de consrucńe, ese o ehncă recunoscuă de reduce necesrul de energe ulz în scoul clmzăr clădrlor. Dn unc de vedere l erformnńe energece clădrlor, venlre nurlă e mul noń su nervlulu de m în cre emerur exeroră re o vlore m redusă decâ ce erulu neror ese soluń ce m recomndblă. Venlre nurlă conduce l reducere necesrulu de energe enru clmzre ş ese efcenă, conform lerur de secle, enru încăer cu dâncm de ână l 6 mer în czul venlăr smle, relze sre exemlu rn deschdere gemurlor fle e ceeş fńdă. În cesă cegore se încdreză mjore rmenelor dn clădr de condomnu, recum ş clădrlor unfmlle. Venlre nurlă oe ve o efcenńă soră, în czul în cre ssemul de cvre crculńe erulu rn rj nurl fos nlz ş mlemen încă dn fz de roecre clădr. Acese soluń sun vre, de l cele de rum ână l sseme cre ulzeză hoe ş coşur de venlre, cu mc m redus sur rhecur clădr în nsmblul e. În czul clădrlor mlse în zone urbne, robleme lege de secure ş de olure erulu nu erm înodeun o venlre nurlă clădrlor. Ese necesră şdr ulzre venlăr mecnce nclusv flrre erulu, cee ce mune esmre â benefclor venlăr sub secul reducer necesrulu de frg, dr ş consumulu de energe feren funcńonăr nslńe de venlre. Evlure consumulu de energe enru venlre ese relevnă în czul nlze une srucur vrule cum ese clădre de refernńă deorece nervn vrble le căror mc ese greu cunfcbl. Deermnre consumulu de energe necesră în scoul venlăr clădr oe f relz num în urm unu sudu ssc l nslńlor ş ehnologlor ulze în rezen. În lus, ese necesră roecre nslńe de venlre în m mule vrne ş deermnre enru fecre soluńe erderlor de srcnă e ronsonele de rre sre exemlu flrre erulu recum ş e ronsonele de vehculre ş dsrbuńe. 8
Tez Docor ng. Crsn Pecu Num în urm une sfel de nlze, cre nu fce obecul lucrăr de fńă, oe f deermn uncul de funcńonre l venlorelor, rndmenul nslńe ş energ necesră funcńonăr nslńe de venlre mecncă. În concluze, sudul de fńă nlzeză reducere consumulu de energe necesră clmzăr, fără lu în consderre energ necesră funcńonăr nslńe de venlre mecncă. 3 3,9 srucur venl c n 9,8,7 srucur venl c n Temerur [grd C] 8 7 6 5 4,6,5,4,3,, / [-] srucur venl ronl srucur venl ronl Dferen l nvelul emerur nerore 3 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: Dferen l nvelul emerur erulu D - form [l:zz: hh:mm] Fgur 9.: Temerur neroră ş emerur erulu, în două suń de ulzre ssemulu de venlre: venlre consn ş venlre rńonlă Srucur A, msve x Anlz nfluenńe e cre o re mngemenul ssemulu de clmzre sur emerur nerore rezulne ş necesrulu de energe ese relză enru două ur de srucur, în re vrne de msve elemenelor nerore de consrucńe. În connure sun rezene snec mlcńle sur emerur nerore ş emerur erulu enru două dn czurle nlze clădre condomnu resecv clădre cu nveloă eree cornă. 9
Tez Docor ng. Crsn Pecu În grfcele dn fg. 9. ş 9. dferenń l nvelul emerurlor ese clculă cu relń: θ θronl, enru emerur erulu ş emerur neroră. θ ronl 35 34 33 3 3,9,8,7 srucur venl c n srucur venl c n Temerur [grd C] 3 9 8 7 6 5 4,6,5,4,3,, / [-] srucur venl ronl srucur venl ronl Dferen l nvelul emerur nerore 3 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: Dferen l nvelul emerur erulu D - form [l:zz: hh:mm] Fgur 9.: Temerur neroră ş emerur erulu, în două suń de ulzre ssemulu de venlre: venlre consn ş venlre rńonlă Srucur D, msve x Fgurle 9. ş 9. reznă rezulele smulărlor enru clădre de refernńă cu msve neroră uzulă. Fgurle 9.3 ş 9.4 reznă rezulele obńnue enru celeş solcăr ermce, însă în czul unor consrucń cu msve ermcă redusă elemenelor de consrucńe nerore. Se un în evdenńă: - emerur nerore cu ână l 5% m reduse în czul ulzăr venlăr nocurne, resecv cu roxmv grde m mc c emerură mxmă în condńle clme de dmensonre zu de vră de clcul. 3
Tez Docor ng. Crsn Pecu - Venlre nocurnă ese m efcenă în czul clădrlor cu grd de vrre rdc, resecv în nervlul orr 8 cesă efcenńă clculă c dferenń dnre emerur neror su emerur erulu în czul venlăr consne ş emerur neror su emerur erulu în czul venlăr rńonle, roră l vlore emerur nerore su emerur erulu în czul venlăr rńonle, ese de roxmv % în czul clădr cu eree cornă în comrńe cu rox. 5% în czul clădr cu nvelo clscă. Aces f nu oe însă comens orurle solre semnfcv m mr, cre conduc l înregsrre de emerur mul ese lm de confor. - În scoul sgurăr une efcenńe rdce venlăr nocurne în nervlul de necesr mxm de frg, ese necesră ulzre une msvăń coresunzăore elemenelor nerore de consrucńe, fe rn ulzre de elemene de consrucńe nerore msve fe rn ulzre de subsnńe cu schmbre de fză. 3
Tez Docor ng. Crsn Pecu 3 3 9,9,8,7 srucur venl c n srucur venl c n Temerur [grd C] 8 7 6 5 4,6,5,4,3,, / [-] srucur venl ronl srucur venl ronl Dferen l nvelul emerur nerore 3 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: Dferen l nvelul emerur erulu D - form [l:zz: hh:mm] Fgur 9.3: Temerur neroră ş emerur erulu, în două suń de ulzre ssemulu de venlre: venlre consn ş venlre rńonlă Srucur A, msve,5x În grfcele rezene, dferenń l nvelul emerurlor θ θronl, enru emerur erulu ş emerur neroră. θ ronl ese clculă cu relń: 3
Tez Docor ng. Crsn Pecu Temerur [grd C] 37 36 35 34 33 3 3 3 9 8 7,9,8,7,6,5,4,3 / [-] srucur venl c n srucur venl c n srucur venl ronl srucur venl ronl 6 5 4 3 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3:,, Dferen l nvelul emerur nerore Dferen l nvelul emerur erulu D - form [l:zz: hh:mm] Fgur 9.4: Temerur neroră ş emerur erulu, în două suń de ulzre ssemulu de venlre: venlre consn ş venlre rńonlă Srucur D, msve,5x Fgurle 9. 9.4 un în evdenă mcul venlăr nocurne sur mcroclmulu neror, rn reducere emerur nerore rezulne cu roxmv grde în nervlul de emerur mxme. Deorece mcul energec l ulzăr ssemelor de venlre nocurnă ese exrem de neresn dn uncul de vedere l PEC, vom nlz în connure răsunsul celeş clădr srucur A, msve uzul x, clmze, în czul în cre se ulzeză ssemul de venlre nocurnă, resecv în suń une venlăr consne, cre sgură necesrul de er feren conforulu fzologc. Fgur 9.5 reznă vrń cesor emerur nerore. Se observă modfcre â nervlulu de funcńonre l nslńe frgorfce câ ş necesrulu de frg. Inegrre funcńlor de necesr de frg e dur une zle conduce l obńnere necesrulu de clmzre de Q frg 33
Tez Docor ng. Crsn Pecu 44,4 [Wh/z] în czul clădr venle consn, resecv Q frg 79,75 [Wh/z] în czul clădr venle rńonl. Econom de energe obńnuă, ese de 57,65 %. Temerur [grd C] 3 9 8 7 6 5 4 35 3 5 5 Necesr clmzre [W], no [sch/h] srucur venl c s clmz srucur venl c s clmz srucur venl c s clmz srucur venl ronl s clmz srucur venl c s clmz srucur venl ronl s clmz 4 5 Energe frgorfc - venlre ronl 3 Energe frgorfc - venlre c 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: D - form [l:zz: hh:mm] 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: numrul de schmbur de er - venlre ronl Fgur 9.5: Temerur nerore relevne ş necesr de frg, în două suń de ulzre ssemulu de venlre: venlre consn ş venlre rńonlă Srucur A, msve x Un l sec deoseb de morn e cre îl evdenńză curbele de vrńe emerurlor ese nulre efeculu msvăń nerore elemenelor de consrucńe. ConsecnŃ ese un vârf de srcnă cu roxmv 7% m mre, cee ce se v resmń mlc în cosurle de nvesńe. Trebue făcuă observń că ces vârf de srcnă v f resmń în condń de clmă exeroră nefvorblă funcńonăr omelor de căldură cre ulzeză c sursă de enle erul exeror, deorece survne în nervlul în cre emerur erulu exeror ese mxmă, resecv COP - ul omelor de căldură v f mnm. În concluze, se oe Clcul în oez ulzăr exclusve rjulu nurl oră l necesrul mxm de energe frgorfcă, resecv Q frg 44,4 [Wh/z] 34
Tez Docor ng. Crsn Pecu recomnd c în czul în cre nu se oe relz venlre nocurnă dn dfere condń olure erulu exeror, clm nefvorblă - clculul de PEC une în evdenńă nefcenń venlăr nocurne, umde excesvă, condń de secure sńlor nerore, să se relzeze socj de frg fe rn ulzre msvăń elemenelor nerore de consrucńe rn coborâre e mul noń emerur de clmzre cu 3 grde sub lm seă e dur de ulzre clădr, fe rn ulzre unor sseme cu socj rn schmbre de fză. 35
Tez Docor ng. Crsn Pecu. Anlz de sensble funcńlor mulrmerce de evlure săr mcroclmulu dn sńle ocue roră l msve elemenelor nerore de consrucńe Colul neror evdenń mcul e cre îl oe ve ulzre msvăń elemenelor nerore de consrucńe, â în czul vrńe lbere emerurlor nerore, c urmre venlăr ş orurlor nerore su exerore, câ ş în czul clmzăr sńlor ocue. Msve elemenelor nerore de consrucńe, dn uncul de vedere l ermoehnc clădrlor, re urmăorele efece sur vrńe emerur în sńle ocue, e dur sezonulu cld: - sgură o nerńe soră, resmńă în mcşorre nervlulu de clmzre ş reducere srcn mxme de frg; - sgură efcenzre venlăr nocurne rn creşere socjulu ermc; - erme creşere conforulu ermc rn reducere mludnlor emerur nerore rezule e dur unu cclu noe z. În connure sun rezene rezulele smulărlor, enru cele două ur de clădr clădre uzulă A ş clădre cu fńd verclă comle vr D în re czur de consderre msvăń ermce nerore. Msve ermcă zero rebue înńelesă c negljre mculu msvăń elemenelor nerore de consrucńe în clculele ermoehnce de evlure conforulu ermc su de deermnre necesrulu de frg enru clmzre sńlor ocue. CondŃ de msve ermcă fore redusă, roă de zero, o f înâlne în rccă în czul srucurlor de rezsenńă uşore de grnz cu zăbrele, soce ereńlor desărńor consruń dn elemene mulsr lc de sos vă mnerlă lăc de sos. 36
Tez Docor ng. Crsn Pecu 33 3 srucur venl c, msve x Temerur [grd C] 3 3 9 8 7 6 srucur venl c, msve,5x srucur venl c, msve x srucur venl c, msve x 5 4 3 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: srucur venl c, msve,5x srucur venl c, msve x D - form [l:zz: hh:mm] Fgur.: Temerur neroră ş erulu în re vrne de msve neroră Venlre rńonlă. Srucur A Fgur.. reznă mludne deoseb de mre vrńe emerur nerore în czul în cre se negljeză efecul de morzre e cre îl mlcă blnńul ermc l nvelul elemenelor nerore de consrucńe. În secl enru srucurle msve, se observă nersecre curbe de emerură erulu cu curb socă emerur nerore, doră efeculu e cre îl re emerur mede de rdńe elemenelor nerore de consrucńe, ş nume de emerre emerur nerore rezulne. 37
Tez Docor ng. Crsn Pecu 33 3 srucur venl c, msve x Temerur [grd C] 3 3 9 8 srucur venl c, msve,5x srucur venl c, msve x srucur venl c, msve x 7 6 srucur venl c, msve,5x 5 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: srucur venl c, msve x D - form [l:zz: hh:mm] Fgur.: Temerur neroră ş erulu în re vrne de msve neroră Venlre consnă. Srucur A În czul venlăr consne fgur., mludne emerurlor se reduce consderbl, însă ş emerurle înregsre cresc sre exemlu în czul emerur nerore srucur A msve x se înregsreză un lus de ese,5 C. 38
Tez Docor ng. Crsn Pecu 3 3 srucur venl c, msve x 3 9 srucur venl c, msve,5x Temerur [grd C] 8 7 6 5 srucur venl c, msve x srucur venl c, msve x 4 3 srucur venl c, msve,5x 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: srucur venl c, msve x D - form [l:zz: hh:mm] Fgur.3: Temerur neroră ş erulu în re vrne de msve neroră Clmzre socă venlăr rńonle. Srucur A Fgur.3 une în evdenńă reducere nervlulu de funcńonre nslńe frgorfce ş vrń emerur nerore rezulne ş emerur erulu, în m ce fgur.4 reznă ş necesrul de frg în scoul clmzăr clădrlor. Curbele de vrńe necesrulu de frg erm negrre cesu e dur une zle, obńnându-se vlorle cenrlze în belul.. educere su negljre msvăń elemenelor nerore conduce l un necesr sor de frg enru clmzre ş l surdmensonre surse frgorfce. 39
Tez Docor ng. Crsn Pecu Temerur [grd C] 3 3 3 9 8 7 6 4 35 3 5 5 Necesr frg [W] srucur venl c, msve x srucur venl c, msve,5x srucur venl c, msve x Necesr frg, msve x 5 4 3 5 Necesr frg, msve,5x 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: Necesr frg, msve x D - form [l:zz: hh:mm] Fgur.4: Temerur neroră ş necesrul de frg în re vrne de msve neroră. Clmzre socă venlăr rńonle. Srucur A Tbel.: Clmzre clădre sr. A cenrlzre nlze de sensble PEC l Clădre msve uzulă x Clădre msve redusă,5x Negljre msvăń elemenelor nerore de consrucńe msve x vrń msvăń elemenelor nerore de consrucńe Q frgorfc [Wh/z] Q mx [W] Consum energec în exces [Wh/z] Consum energec în exces [%] Surdmensonre sursă [%] 79,75 8,5 - - 7,3 35,3 9,55 5,49 5 357,68 35,3 77,93 98,98 5 4
Tez Docor ng. Crsn Pecu 38 37 36 srucur venl c, msve x Temerur [grd C] 35 34 33 3 3 3 9 8 7 6 srucur venl c, msve,5x srucur venl c, msve x srucur venl c, msve x 5 4 3 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: srucur venl c, msve,5x srucur venl c, msve x D - form [l:zz: hh:mm] Fgur.5: Temerur neroră ş erulu în re vrne de msve neroră Venlre rńonlă. Srucur D Smlr rezulelor rezene în fgur., dn nlz rezulelor dn fgur.5 reese mludne deoseb de mre vrńe emerur nerore în czul în cre se negljeză efecul de morzre e cre îl mlcă blnńul ermc l nvelul elemenelor nerore de consrucńe. Efecul nveloe vercle vre se resme â rn orurle solre mul m mr dr ş rn nulre defzăr ermce crcerscă elemenelor de consrucńe oce. În consecnńă vrń mr le emerurlor dn sńle ocue, nulre rdă efeculu de morzre doră msvăń elemenelor nerore de consrucńe. Grfcul emerur nerore în czul srucur D socă msvăń nerore x ese rerezenv enru clădr cu fńdă eree cornă, consrue e srucur de rezsenńă cu msve negljblă, de ul grnz cu zăbrele. 4
Tez Docor ng. Crsn Pecu 4 4 4 srucur venl c, msve x Temerur [grd C] 39 38 37 36 35 34 33 3 3 3 9 srucur venl c, msve,5x srucur venl c, msve x srucur venl c, msve x 8 7 6 5 4 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: srucur venl c, msve,5x srucur venl c, msve x D - form [l:zz: hh:mm] Fgur.6: Temerur neroră ş erulu în re vrne de msve neroră Venlre consnă. Srucur D În czul venlăr consne fgur.6, mludne emerurlor se reduce, însă ş vlore mxmă emerurlor înregsre creşe sre exemlu în czul emerur nerore srucur D msve x se înregsreză un lus de roxmv 4,5 C. Prelucrre vlorlor obńnue în scoul deermnăr dserse dore msvăń ermce evdenńză creşere dserse în czul reducer ccăń ermce elemenelor nerore ş emerur nerore cre nu se încdreză în nervlul de confor ermc în condńle une venlăr dfere de ce rńonlă. 4
Tez Docor ng. Crsn Pecu 3 3 srucur venl c, msve x Temerur [grd C] 3 9 8 7 6 5 srucur venl c, msve,5x srucur venl c, msve x srucur venl c, msve x 4 3 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: srucur venl c, msve,5x srucur venl c, msve x D - form [l:zz: hh:mm] Fgur.7: Temerur neroră ş erulu în re vrne de msve neroră Clmzre socă venlăr rńonle. Srucur D Tbel.: Clmzre clădre sr. D cenrlzre nlze de sensble PEC l Clădre msve uzulă x Clădre msve redusă,5x Negljre msvăń elemenelor nerore de consrucńe msve x vrń msvăń elemenelor nerore de consrucńe Q frgorfc [Wh/z] Q mx [W] Consum energec în exces [Wh/z] Consum energec în exces [%] Surdmensonre sursă [%] 89,8 3,64 - - 93,38 9,,58 3,6 5,6 7,9 9, 8, 5,38 5,6 43
Tez Docor ng. Crsn Pecu Temerur [grd C] 3 3 3 9 8 7 6 5 8 6 4 Necesr frg [W] srucur venl c, msve x srucur venl c, msve,5x srucur venl c, msve x Necesr frg, msve x 4 3 Necesr frg, msve,5x 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: 7/3/ 4: 7/3/ 5: 7/3/ 6: 7/3/ 7: 7/3/ 8: 7/3/ 9: 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ : 7/3/ 3: Necesr frg, msve x D - form [l:zz: hh:mm] Fgur.8: Temerur neroră ş necesrul de frg în re vrne de msve neroră. Clmzre socă venlăr rńonle. Srucur D Comrre nformńlor furnze în fgurle.4 ş.8 ş belele. ş. un în evdenńă creşere mculu blnńulu ermc l nvelul elemenelor nerore de nveloă în czul orurlor ermce exrem de mr, crcersce clădrlor cu fńde vre, neroeje de elemene cre să sgure umbrre fg..9. Aces efec se doreză vrńe emerurlor nerore înr-un domenu m lrg de emerur, cee ce conduce l creşere mornńe msvăń ermce elemenelor nerore de consrucńe. 44
Tez Docor ng. Crsn Pecu 5 educere energe frgorfce [Wh/z] 5 5 Srucur A Srucur D x,5x x Msve x echvlen 35g/m su 94 J/m Fgur.9: educere necesrulu de frg dor creşer msvăń elemenelor nerore de consrucńe Dn smulărle efecue reese mornń ulzăr ccăń ermce elemenelor de consrucńe nerore în reducere necesrulu de energe ulză în scoul clmzăr sńlor. Ese dec necesră sudere modulu de ulzre msvăń elemenelor nerore de consrucńe în scoul creşer PEC ş mecnsmulu de ncludere socjulu ermc în blnńul ermc l sńlor clmze. Colele urmăore reznă modele memce cre erm cunfcre socjul căldur în elemenele nerore de consrucńe ş nroducere socjulu ermc în blnńul ermc l clădr, conducând l obńnere de rezule ş m roe de modelul rel. 45
Tez Docor ng. Crsn Pecu. Model memc de nlză socjulu ermc în elemene nerore de consrucńe Colele nerore le rezene lucrăr, în secl grfcele emerurlor relevne enru conforul ermc, un în evdenńă mornń ncluder socjulu ermc l nvelul elemenelor nerore de consrucńe în modelul memc de smulre comormenulu ermc l ncnelor ocue. Anlz oe f efecuă e bz modelulu de eree ln nfn, înr-o secńune cre ese rerezenvă enru zon de câm ereńlor neror. Acesă oeză smlfcore ese jusfcă de grdenul redus de emerură în srucurle de ces, cre conduce l nfluenńe relv reduse dn re unńlor ermce, recum ş de srucurle căror ces model se lc, resecv srucur în mod curen omogene sre exemlu, lnşee dn beon rm. α x x Fgur.: Elemene nerore de consrucńe solcre smercă. Amlsre cesor elemene de consrucńe, înre ncne cu celş regm de emerur, conduce l ccere une xe de smere în dsrbuń câmulu de emerur fgur.. 46
Tez Docor ng. Crsn Pecu. Modelul memc cu condń l lmă de seń III- Temerur neroră rezulnă se consderă un rmeru nvrn roru săr de confor ermc medulu neror ocu / locu. CondŃle l lmă: [ ϑ x, ] x, ϑ α λ. x ϑ x, x EcuŃ de rnsfer de căldură. ϑ x, ϑ x, x.3 CondŃ emorlă: x, ϑ ϑ.4 Se fce schmbre de vrblă u x, ϑ x, ϑ x, u x ϑ,. ezulă: ϑ.5 α u u u [ ] x, u x, ϑ λ x, x x, x, u x, u x x.6.7 Noăm: ϑ Θ ş rezulă: 47
Tez Docor ng. Crsn Pecu 48 [ ] λ ϑ Θ α x, u x, x u x, x u, x u.8 Trnsform lce: dx u d u.9 SoluŃ ecuńe omogenă lnră cu coefcenń consnń 4.9 ese: x ex C x ex C x, u 4. Prn ulzre condńlor l lmă se denfcă vlorle coefcenńlor C ş C : C C dx du x ;. C C C. x Cch x ex x ex C x, u.3 dx du x sh C dx du dx du, x u x x λ Θ α.4 sh C Cch λ Θ α.5 α λ Θ α ch sh C.6
Tez Docor ng. Crsn Pecu 49 dn cre: α λ α Θ ch sh,5 C.7 Θ Bch sh,5b C.8 Prn urmre: Θ Bch sh x ch B x, u.9 { } Bch sh x ch B x, u Θ. Noăm: x ch A ch B sh ex A A A. Bch sh ; ch. B h.3
Tez Docor ng. Crsn Pecu 5 Dr g x x h, rezulă: B g.4 B g.5 v.6 B gv v λ α B v v ş v B ; A ch sh B,5 Bsh ch sh,5 d d Bch sh d d Bch sh d d.7 ezulă funcń orgnl:
Tez Docor ng. Crsn Pecu 5 Θ Θ ex ch sh B x ch B x, u.8 ş x, u, x ϑ ϑ ; ϑ Θ ; x x & Anlzând evoluń emerur lăc în m, ulzând relń 4.8 se obńne: x, u ϑ Θ înrucâ re vlore negvă v <. În concluze, emerur ereelu neror v f:, x ϑ Fluxul ermc ăruns în lc lnă x x x,, x q ϑ λ.9 ex ch sh B sh B dx dx dx x, x x, x Θ ϑ & & &.3 λ
Tez Docor ng. Crsn Pecu 5 ex ch sh B sh B, x q Θ.3 Anlzând evoluń fluxulu ermc, rn relń 4.3 se obńne: x, q.. erńe unformă de emerură ş m m Acesă bordre coresunde oeze conform căre msve elemenelor nerore de consrucńe ese ulză negrl în blnńul de căldură. [ ] ϑ ϑ α d d c m.3 ρ m ; c c m ρ ; c c c c m ρ λ λ α ρ λ α λ ρ α α [ ] B d d ϑ ϑ.3 B B d d ϑ ϑ.33 B Cex ϑ.34 ϑ ϑ C ϑ ş C Θ ϑ Θ ϑ B ex.35 Θ α B ex q.36
Tez Docor ng. Crsn Pecu λ λ B α ; [ m K / W] λ.37 cu soluń roxmvă: Θ q B ex B.38 Ulzând rezulele obńnue în cdrul colulu neror., rezulă rorul fluxurlor secfce: q q B sh sh ch ex B ex ψ.39 < v ; vgv B ; v >.3 erńe unformă de emerură ş m În cdrul colulu neror. ese usă în evdenńă dferenńere dnre modelul memc exc ş smlfcre bză e rerń unformă de emerură în srucur ereelu. De semene, se oe observ că ese osbl clculul ulzând o meodă smlfcă, dr coefcenul de corecńe ese o funcńe de m: q ψ q Modelul de clcul cu rerńe unformă de emerură ş m nroduce corecń msvăń elemenelor de consrucńe mc l nvelul mse elemenelor nerore cre ese efecv ulză în rocesele de blnń de căldură, rezulând m vrblă în m. 53
Tez Docor ng. Crsn Pecu α [ ϑ ] dϑ P m c.4 d m Noăm: ϕ m α [ ϑ ] dϑ P ϕ mc.4 d [ ϑ ] dϑ ϕ B.4 d dϑ ϕ B ϑ B d.43 dϑ ϕ d B ϑ ϕ B.44 Θ ϑ ş dec dθ ϕ d B Θ.45 Se noeză: ϕ B ş dθ Θ d cu soluń:.46 dθ d lnθ ex[ sds].47 Θ ϑ ex[ s ds] Θ ϑ ϑ ex[ s ds] [ ϑ ] α ϑ ex[ s ds] q α 3.48.49.5 Θ q3 B ex ϕ sb ds.5 54
Tez Docor ng. Crsn Pecu 55 Se une condń q q 3 resecv egle fluxulu ermc obńnu rn lcre meode exce ş meode cu rerńe unformă de emerură ş m m : ex ch sh B sh ds sb ex ϕ.5 ϕ ex ch sh B sh ln s ds B.53 ϕ ex ch sh B sh ln B s ds.54 ex ch sh B sh ln d d B ϕ.55 n n ex A... ex A ex A ex ch sh B sh.56
Tez Docor ng. Crsn Pecu 56 [ ] n n ex A... ex A ex ln A ex ch sh B sh ln.57 [ ] { } [ ] d dq Q d dq lnq dq d ln Q d d ex ch sh B sh ln d d.58 [ ] [ ] n n n n n ex A ex A ex A... ex A ex A ex A... ex A ex A ex ch sh B sh ln d d.59 Dec: ϕ ex A ex A B.6 su: ex A ex A B m m.6
Tez Docor ng. Crsn Pecu A m m B.6 A m m B lm A A ex ex.63 ϕ Fgur.: VrŃ funcńe ϕ - grfc clv.4 Model cu condń lmă de seń I ş m Modelul memc smlfc de clcul socjulu ermc în elemenele nerore de consrucńe ulzeză rezulele obńnue în cdrul smulărlor relze în cole nerore, resecv funcńle de vrńe le emerur ereelu ş vlorle cesu rmeru, sfel cum re în grfcele rezene. Anlz rezulelor smulărlor us în evdenńă deendenń emerurlor sńlor nerore de ndcele de msve ulz. Problem cre se rdcă ese modul în cre ese ulză în czur rele msve elemenelor nerore, resecv deermnăr dsrbuńe câmulu de emerur în nerorul une srucur de eree / lnşeu neror. În funcńe de 57
Tez Docor ng. Crsn Pecu ces, oe f osblă necese lcăr une corecń, cz în cre se mune deermnre vlor cese vrble. Prncl smlfcre dusă fńă de modelele memce nerore ese ulzre condńe l lmă de seń I, resecv emerur ereelu rezulă dn smulărle nerore. Acesă oeză ese necesră în scoul vldăr rezulelor smulărlor relze în colele nerore, în cre fos vră msve elemenelor de consrucńe nerore înre vlorle x x. Defnre robleme x, ϑ x, ϑ x.64 CondŃ de unce:, b ϑ x.65 ϑ x x.65 x, ϑ ϑ.65 3 Schmbre de vrblă: u x, ϑ x, ϑ.66 ezulă roblem: x,u u x,u u x.67 u x, m ϑ.68 u x, x.69 x, u.69 3 Trnsform lce ecuńe.67 ese: d u u.7 dx 58
Tez Docor ng. Crsn Pecu d dx u u.7 CondŃle lmă le ecuńe.7 se scru: u m ϑ.7 x du dx x.7 EcuŃ omogenă lnră cu coefcenń consnń.7 se rezolvă rn ulzre ecuńe crcersce şe:, ± SoluŃ generlă ecuńe ese exrmă de relń: x, C ex x C ex x u m ş ezulă: m, ±.7.73 x, C ex x C ex x u CondŃle l lmă: C ex C ex m ϑ.74 C C.75 C C C.76 ş dec: 59
Tez Docor ng. Crsn Pecu 6 m ex ex C ϑ dn cre: ch m C ϑ.77 ezulă: x ch ch m x, u ϑ.78 esecv: ch x ch ch x ch m x, ϑ ϑ.79 FuncŃ rnsformă x, ϑ se scre sub form: ch x ch ch x ch m, x ϑ ϑ ϑ.8 ch x ch ch x ch m x, ϑ ϑ ϑ.8 Noăm:
Tez Docor ng. Crsn Pecu ch x F x,.8 ch FuncŃ F x, se reznă sub form: A F x,.83 l căre orgnl ese: n A A ex { F x, }.84 în cre: d.85 d Prn denfcre rezulă: A ch x ; ch.86 d sh.87 d Vlorle sun rădăcnle ecuńe: resecv: ch 4.88 Prn defnńe: ch cos.89 cos.9 6
Tez Docor ng. Crsn Pecu 6 π π.9 Inroducem exres în relń.87 ş obńnem: π π sh.9 Dr shx sn x π π sn.93 π x cos A x ch A.94 elń.84 devne: { } n,x ex sn x cos F π π π π.95 π π π π π π π π n 3 m,x ex sn x cos m m d ex sn x cos m F m.96
Tez Docor ng. Crsn Pecu θ x, ex θ m m n π cos π sn π 3 cos sn π x ex π π x π π.97 Noăm: M M cos π sn M π π x π M 3 ex π elń.97 se scre: θ n x, m M M3 θ n m M M.98 Temerur mede în secńune l momenul. Ulzând relń.97 uem scre: 3 θ x, m m A cos θ n A cos n π x π x.99 63
Tez Docor ng. Crsn Pecu în cre: A π 3 sn ex π π A π sn ex π π Temerur mede în secńune l momenul se oe obńne negrând funcń θ x, descrsă de relń.99 e grosme elemenulu de consrucńe,. ezulă relń : θ x, dx θ. θ π x π x m m A cos θ A cos dx n n. n M n 3 M3 θ m m θ 4. M M 4 în cre m no: 4 M 4 π elń de clcul 4.99 erme mlemenre fclă în clcule numerce nlzelor de deermnre câmulu de emerur în nerorul srucurlor solce smerc cu funcń de excńe de lnr. Cu juorul cese relń fos relză ner-vldre modelulu nlc de clcul în rlel cu rulăr relze în Ansys. Prcc fos vld ssemul de nroducere robleme în Ansys, nclusv nroducere condńlor lmă, dscrezăr ulze ş relucrăr delor în eele de os-clcul. Au fos rule şe sud de cz, rerezenând merle de consrucńe ulze e scră lrgă, cu dfere roreăń ermofzce. Sudle de cz u fos soluńone nlc rn mlemenre relńlor de clcul în gn de clcul Excel. SoluŃle numerce u fos obńnue e 64
Tez Docor ng. Crsn Pecu rogrmul de smulre cu elemen fn Ansys Mulhyscs, rn smulre rnsferulu căldur e srucur -D. Sudle de cz sun rezene snec în connure. Sun rezene roreăńle ermofzce le merlelor de consrucńe dn cre sun relze elemenele de consrucńe ş câmul de emerur obńnu duă un nervl de m de oră. Toe elemenele de consrucńe u grosme de cm ş sun solce smerc e mbele feńe cu funcń monoon crescăore, lnre. Pn funcńe emerură e fń ereelu ese de C/oră. Duă cum se oe observ dn vrń funcńe emerur ereelu neror, cesă nă ese rerezenvă enru clădr cu msve ermcă relv normlă x,5x. 65
Tez Docor ng. Crsn Pecu.4. Beon rm Tbel.: ProreăŃ ermofzce ş câmul de emerur în secńune elemenulu de consrucńe ρ 5 [g/m 3 ] λ,74 [W/mK] c 84 [J/gK] 8,857E-7 [m /s] x cm C.. s. I cm cm 3cm 4cm x 5cm x de smere Vlor Ansys,856687,7466,66775,6935,65368 Anlc,8564646,7453,666445,69388,63739, [ C],8,6,4 Vlor Ansys, Anlc x cm C.. s. I cm cm 3cm 4cm x 5cm x de smere Fgur.3: Câmul de emerur. Elemen de consrucńe dn beon rm. θ x grdc n h 66
Tez Docor ng. Crsn Pecu.4. Beon celulr uoclvz BCA Tbel.: ProreăŃ ermofzce ş câmul de emerur în secńune elemenulu de consrucńe ρ λ c 675,7 86 4,656E-7 [g/m 3 ] [W/mK] [J/gK] [m /s] Vlor Ansys Anlc x cm C.. s. I cm cm 3cm 4cm x 5cm x de smere,77789,694,4953,4688,444,776983,6947,4937,43743,43, [ C],8,6,4, Vlor Ansys Anlc x cm C.. s. I cm cm 3cm 4cm x 5cm x de smere Fgur.4: Câmul de emerur. Elemen de consrucńe dn BCA. θ x grdc n h 67
Tez Docor ng. Crsn Pecu.4.3 Cărămdă Tbel.3: ProreăŃ ermofzce ş câmul de emerur în secńune elemenulu de consrucńe ρ λ c 8,8 87 5,856E-7 [g/m 3 ] [W/mK] [J/gK] [m /s] Vlor Ansys Anlc x cm C.. s. I cm cm 3cm 4cm x 5cm x de smere,7957,63398,54,459,43766,797,634,557,4567,43457, [ C],8,6,4, Vlor Ansys Anlc x cm C.. s. I cm cm 3cm 4cm x 5cm x de smere Fgur.5: Câmul de emerur. Elemen de consrucńe beon rm. θ x grdc n h 68
Tez Docor ng. Crsn Pecu.4.4 Beon cu grege nurle Tbel.4: ProreăŃ ermofzce ş câmul de emerur în secńune elemenulu de consrucńe ρ λ c,39 84 7,565E-7 [g/m 3 ] [W/mK] [J/gK] [m /s] Vlor Ansys Anlc x cm C.. s. I cm cm 3cm 4cm x 5cm x de smere,84459,756,6445,59,5735,8446,73949,63889,58866,573, [ C],8,6,4, Vlor Ansys Anlc x cm C.. s. I cm cm 3cm 4cm x 5cm x de smere Fgur.6: Câmul de emerur. Elemen de consrucńe dn beon cu grege nurle θ x grdc n h 69
Tez Docor ng. Crsn Pecu.4.5 Beon cu grege nurle cu dense redusă Tbel.5: ProreăŃ ermofzce ş câmul de emerur în secńune elemenulu de consrucńe ρ λ c,46 84 4,56349E-7 [g/m 3 ] [W/mK] [J/gK] [m /s] Vlor Ansys Anlc x cm C.. s. I cm cm 3cm 4cm x 5cm x de smere,7759,665,4896,438,3977,77468,64333,48647,4799,394357, [ C],8,6,4, Vlor Ansys Anlc x cm C.. s. I cm cm 3cm 4cm x 5cm x de smere Fgur.7: Câmul de emerur. Elemen de consrucńe dn beon cu grege nurle cu dense redus. θ x grdc n h 7
Tez Docor ng. Crsn Pecu.4.6 Isos Tbel.6: ProreăŃ ermofzce ş câmul de emerur în secńune elemenulu de consrucńe ρ λ c,4 84 4,8895E-7 [g/m 3 ] [W/mK] [J/gK] [m /s] Vlor Ansys Anlc x cm C.. s. I cm cm 3cm 4cm x 5cm x de smere,78496,68,599,44343,447,78474,697,5735,44386,4873, [ C],8,6,4, Vlor Ansys Anlc x cm C.. s. I cm cm 3cm 4cm x 5cm x de smere Fgur.8: Câmul de emerur. Elemen de consrucńe dn sos. θ x grdc n h 7
Tez Docor ng. Crsn Pecu.4.7 Polsren exnd Tbel.7: ProreăŃ ermofzce ş câmul de emerur în secńune elemenulu de consrucńe ρ λ c,44 46,5685E-6 [g/m 3 ] [W/mK] [J/gK] [m /s] Vlor Ansys Anlc x cm C.. s. I cm cm 3cm 4cm x 5cm x de smere,9748,85335,8758,783,7798,9743,853,87367,779873,777, [ C],8,6,4, Vlor Ansys Anlc x cm C.. s. I cm cm 3cm 4cm x 5cm x de smere Fgur.9: Câmul de emerur. Elemen de consrucńe dn olsren. θ x grdc n h Anlzele efecue esă deendenń câmulu de emerură de crcerscle ermofzce le merlulu dn cre ese relz elemenul de consrucńe. Prn negrre 7
Tez Docor ng. Crsn Pecu funcńe de emerură e grosme ereelu se obńne emerur mede elemenulu de consrucńe, conform relńe de clcul.. Se defneşe coefcenul de ulzre l msvăń elemenelor nerore de consrucńe no în connure U m c rorul dnre cne de energe socă în elemenul de consrucńe rel ş cne de energe socă înr-un elemenul de consrucńe vrul, cu smlre ermcă nfnă, căru emerură în secńune ese în orce unc ş orce momen ceeş cu emerur e fń ereelu θ. În consecnńă se oe scre: U m mcθ mcθ mcθ mcθ x, dx dx mcθ mcθ x, dx dx.3 Înrucâ se observă dn fgurle..9 că dferenń dnre emerur e fń ereelu ş emerur n nerorul cesu nu ese semnfcvă dn unc de vedere l nfluenńe sur rodusulu mc, se oe relucr relń.3: U m mcθ mcθ x, dx dx mc θ mcθ x, dx dx θ θ x, dx dx.4 Ulzând relńle.99,.3,.4 oe f rsă deendenń dnre coefcenul de ulzre l msvăń elemenelor nerore de consrucńe ş numărul Fourer cre nclude â roreăńle ermofzce le merlelor ulze, câ ş geomer cesor. Grfcul.9 reznă corelre dnre coefcenul dmensonl de ulzre msvăń elemenelor de consrucńe U m ş numărul Fo enru 35 de vlor. Se observă o fore bună corelre, funcń fnd smoă l U m % enru vlor mr le numărulu Fo. Acesă suńe ese echvlenă cu ulzre în roorńe de % socjulu în elemene nerore de consrucńe. 73
Tez Docor ng. Crsn Pecu Coefcenul de ulzre l msv [%] 9 8 7 6 5 Coefcenul de ulzre l msv [-] 4 3 4 5 6 7 8 9 Fo [-] Fgur. : Corelre coefcenulu de ulzre l msvăń U m cu numărul dmensonl Fo Anlz socjulu ermc n elemenele nerore de consrucńe vldeză modul de smulre ulz în colele recedene le rezene lucrăr, resecv corecre msvăń cu un coefcen numerc în vedere smulăr dferor srucur. În lus, dn corelre coefcenulu de ulzre msvăń cu numărul Fo ş vrń emerurlor nerore în cdrul une clădr cre esă un nervl de m de ordnul orelor în cre emerurle sun funcń monoon crescăore / monoon descrescăore uem rge concluz că în generl, enru clcule uzule în domenul ermoehnc în consrucń, uem ulz o vlore coefcenulu U m înre 6 9 %. În vedere denfcăr vlor coefcenulu U m se oe ulz fgur., în cre se v nr c dă de nrre cu numărul Fo crcersc elemenelor de consrucńe nerore, rezulând vlore coefcenulu de corecńe msvăń elemenelor nerore de consrucńe U m. 74
Tez Docor ng. Crsn Pecu. Model memc comlex de nlză mcroclmulu sńlor nerore ocue Colul neror demonsr osble ulzăr în clcule ermoehnce uzule unor coefcenń de corecńe msvăń ermce nerore. Asfel, în funcńe de ul merlelor ulze în relzre srucurlor nerore ş de crcerscle roceselor ermce cre se desfăşoră în ncnele nlze în cre rolul rncl îl re n funcńe emerură neroră, ese osblă legere unu coefcen subunr de corecńe socjulu ermc l nvelul elemenelor nerore de consrucńe. Acesă bordre re vnjul nroducer fcle corecńe de msve. Dezvnjul meode ese însă lmre coefcenńlor de corecńe l ce deermnń enru un num nervl de numere Fourer ş necese rulăr erve rezolvăr, în ee succesve cre să sgure convergenń rezulelor. Aces dezvnj oe f elmn rn nroducere msvăń c vrblă în ecuń de blnń ermc elemenelor de consrucńe nerore ş modfcre în consecnńă modelulu memc de smulre clădrlor în regm nesńonr de rnsfer de căldură. BlnŃul ermc l elemenelor de consrucńe nerore CondŃ l lmă: S α cv S [ ] [ ϑ x, ] S S α F ϑ x, ϑ λ x x r oc r s. ϑ x x. Dn ecuń de blnń ermc l erulu rezulă: S α S E cv [ ϑ x, ] cvsoc n Vρc[ e ] B B ϑ x, B [ α ] cv dn cre rezulă: 3 ev.3 x, F Cϑ.4 75
Tez Docor ng. Crsn Pecu cu: C α cv [ S B S ] e Num T nvρce SEαcvB3 ev cvsoc F.5 Num în cre n n consn e nervlul une ore. Num SE SEB nvρ αcv c łnând sem de.4 ş de: x, B B B ϑ.6 s rezulă: B s su [ C ϑ x, F ϑ ] B ϑ x, B B C B ϑ x, B F B 3 ev.7 s Dec: x, C ϑ x, F 3 ev ϑ.8 x, ϑ x, B C B B F B ϑ.9 ş: s 3 ev 3 ev α cv α F [ C ϑ x, F ] r su: S S [ ϑ x, B C B B F B ] [ αcv C αrf BC B ] ϑ x, αcv ϑ x, α F r [ B F B ] 3 ev r S S r oc oc λ 3 x ev ϑ λ F x, x.9. 76
Tez Docor ng. Crsn Pecu su ϑ x, x x E ϑ x, E. ϑ E x, x x. [ C α B C B ] αcv r.. λ S oc αcv αrfb F αrfb 3ev r S E.. λ EcuŃ elemenulu neror ese: ϑ x, ϑ x, α x cre devne rn rnsformre oerńonlă { }:.3 ϑ d ϑ ϑ.4 dx Dcă ecuńle. ş. se socză cu condń nńlă: x, ϑ ϑ.5 Se genereză u x, ϑ x ϑ ; x, u x, ϑ, ş o: ϑ.6 u u x, u x, x, x x E x [ u x, ϑ ] E.7.8 77
Tez Docor ng. Crsn Pecu 78 x, x u x.9 Dec: { } dx x du E E x u E dx x du dx u d u ϑ. x u dx x u d cu soluń: x ex C x ex C x u. x ex C x ex C dx du x x ezulă: C C C ş x Cch x ex x ex C x u { } E E Cch E sh C ϑ { } ch E sh E E,5 C ϑ. dn cre:
Tez Docor ng. Crsn Pecu 79 { } ϑ ch E sh x ch E E x u.3 su: { } ch E sh x ch E ch E sh x ch E x u ϑ G G G G x u 3.4 sn sh ; cos ch Se ulzeză ş de m ş se defneşe funcń E sub formă lnră e nervlul [, ]. n m E.5 ch E sh E h E g ; E g Se noeză: v ş rezulă ecuń de vlor ror
Tez Docor ng. Crsn Pecu 8 v E gv ; v E vgv v ş v ş v < { } G x ch E 3.6 E ch sh d d G.7 [ ] { } sh E ch sh,5,5 y sh E y ych y sh d dy y E ch y sh y dy d d d E ch sh d d G.8 În cre y E G ϑ ϑ x ch E G E G sh E ch sh,5 G.9 ş dec:
Tez Docor ng. Crsn Pecu 8 ex G G G G ϑ.3 x ch n m G 3.3 { } n m E.3 3 3 ex G G G G.33 ş rn urmre: ϑ 3 ex G G ex G G x, u.34 ϑ 3 ex G G ex G G, x.35 ϑ ϑ ex G x sh n m ex G x sh E x x,.36 ϑ λ ex G sh n m ex G sh E q.37 su:
Tez Docor ng. Crsn Pecu 8 ex G n m ex G E sh q ϑ λ.38 în cre sun rădăcnle ecuńe rnscendene: E vgv cu v dn cre: v.39 Se rece l urmăorul s de m enru cre se cunoşe rerń emerur în srucur l momenul sub form une funcń de x. x ch E x ch E G P j ϑ ϑ.4 x ch n m x ch n m G 3.4 sh E ch sh,5 G.4 P G.43 [ ] j j j x ch, Q, Q x ch ex P n P m x ch ex P E x, j j j ϑ ϑ ϑ.44 în cre noăm:
Tez Docor ng. Crsn Pecu 83 ex P E Q j j ex P n P m Q ϑ ϑ dx x, j j.45 ϑ j x ch, F x, j.46 sh x sh dx x ch.47 ϑ ϑ j sh, F j.48 în cre: ϑ, Q, Q, F j j j.49 ex P E, Q.5 j j j ex P n m, Q.5 sh E ch sh,5 P.5
Tez Docor ng. Crsn Pecu Consne necesre A α cv α ; A Num α Num α r αr ST F S α E ; Num [ α F ] A 3 α α r F α Num B α A B α A B α A α 3 3 FuncŃ E se exrmă înre două momene succesve ş j, cu relń: E m n în cre: F j F j m ; n Prn urmre: { E } F j m n ş m n G 3 ch x j Dense de flux ermc q j λ sh E P ϑ j ex ndcele j ese secfc unu nervl fn de m [, ] funcńe E. mj n P j ex.53 cre desemneză o vrńe lnră 84
Tez Docor ng. Crsn Pecu Modelul se oe lc ş în czul elemenelor de consrucńe nerore cre seră zone cu emerur dfere, rn medere emerurlor med le ereelu obńnue enru fecre zon: θ Pj θ Pj ϑ ϑ F j, j F j, j sh sh Fgur.: Ulzre modelulu memc în czul elemenelor nerore de consrucńe cre seră zone cu mcroclm neror dfer Pe bz relńe q se deermnă vrń în m fluxulu ermc crcersc nerfeńe j dnre medul ocu ş elemenul de consrucńe neror. Penru un nervl de m rerezenv o săămână se deermnă răsunsul une clădr, smulă în dfere condń de msve elemenelor nerore de consrucńe. Aces se comră cu răsunsul ofer de modelul memc cu m m. Anlz de sensble une în evdenńă erorle cre o ăre rn ulzre rme meode de clcul, l nvelul deermnăr conforulu ermc l sńlor nerore ocue ş c necesr de frg enru clmzre cesor. În vedere ulzăr une clme rerezenve enru erod nomulu cld ese generă o succesune de zle cu clm de clcul coerre 98% fg.., zle cu clm de clcul enru un grd de coerre de % fg..3 ş zle răcorose, cu cer coer. Acesă clmă ese recedă de 5 zle cu clmă de clcul coerre 98%, în vedere nńlzăr clădr ş şerger condńlor nńle de emerură. 85
Tez Docor ng. Crsn Pecu 4 35 e ID Id egrese 7 6 5 Te [grd. C] 3 5 4 3 I [W/m] 5 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 4 or [] Fgur.: Temerur exeroră erulu ş nensăńle rdńe solre grd de coerre 98% Acesă clmă oe f ulză în vedere dmensonăr nslńlor de clmzre rn zu de clcul enru grd de coerre 98% ş zu de clcul enru grd de coerre de %, zle cre urmeză unu nervl călduros zlele cu clmă de clcul grd de coerre 98% ulze enru nńlzre. În czul dmensonăr nslńe enru un grd de sgurre de 98% v f us în evdenńă răsunsul clădr ş conforul în czul în cre emerur exeroră v deăş vlore de roec. În celş m ese usă în evdenńă răcre clădr rn venlre nocurnă în nervlul zlelor cu cer coer rdńe dfuză redusă cu 4% fńă de rdń dfuză dn zu sennă ş emerur exeroră redusă cu -3 o C fńă de zu sennă 4 ş 5 fgur.4 ş mcul mse ermce nerore în nervlul zlelor 6 ş 7. 86
Tez Docor ng. Crsn Pecu 4 35 e ID Id egrese 7 6 5 Tm [ore] 3 5 4 3 ID, Id [W/m] 5 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 4 Tm [ore] Fgur.3: Temerur exeroră erulu ş nensăńle rdńe solre grd de coerre % 87
Tez Docor ng. Crsn Pecu 4 7 6 35 5 T ex [grd. C] 3 5 4 3 ID, Id [W/m] 5 6 8 4 3 36 4 48 54 6 66 7 78 84 9 96 8 4 6 3 38 44 5 56 6 68 Tm [ore] e ID Id Fgur.4: Clm ulză în cdrul smulăr ezulele obńnue în condńle vrńe lbere emerurlor nerore sun rezene în fgur.5. 88
Tez Docor ng. Crsn Pecu 33 38 3 37 36 3 35 34 3 33 3 9 3 T [grd C] 8 7 6 5 4 3 9 8 7 6 5 4 3 Ter ex [grd C] 3 7/7/ : 7/7/ 6: m r,9r,8r,7r,6r,5r,4r,3r ex_er 7/7/ : 7/7/ 8: 7/8/ : 7/8/ 6: 7/8/ : 7/8/ 8: 7/9/ : 7/9/ 6: 7/9/ : 7/9/ 8: 7// : 7// 6: 7// : 7// 8: 7// : 7// 6: 7// : 7// 8: 7// : 7// 6: 7// : 7// 8: 7/3/ : 7/3/ 6: 7/3/ : 7/3/ 8: 7/4/ : 9 8 7 6 5 D - form [l:zz: hh:mm] Fgur.5: egmul ermc l sńlor nerore neclmze VrŃ emerur nerore. Ese neresnă corelre dnre rezulele obńnue cu cele două modele memce. Prelucrre delor ese rezenă în fgur.6 ş esă o bună corelre înre modelul de clcul smlfc cre ulzeză un coefcen de msve deermn e bz numărulu Fourer ş modelul memc cre deermnă dnmc ms elemenelor nerore de consrucńe efecv ulză. În scoul evdenńer nervlulu de eror mnme, se deermnă bere mede ărcă: σ U m n [,U ] Um m n n m m în cre n ese numărul de ore dn nervlul rerezenv de m. FuncŃ σ U m ese rerezenă grfc în fgur.7. 89
Tez Docor ng. Crsn Pecu 3,5 Temerur nerore obnue enru Um x m 9,5 Bsecore I - m 7,5 5,5 3,5,998,9998,9996,9964,9884,974,946,894 r,9r,8r,7r,6r,5r,4r,3r,5,5 3,5 5,5 7,5 9,5 3,5 Temerur neror obnu enru m Fgur.6: Corelre emerurlor nerore obńnue cu cele două modele memce σ,,,8,6,4,, 564,9 r,9r,8r,7r,6r,5r,4r Fgur.7: Abere mede ărcă emerurlor nerore enru dfere msvăń le elemenelor nerore de consrucńe 9
Tez Docor ng. Crsn Pecu Corelre dnre modelul de clcul smlfc cre ulzeză un coefcen de msve deermn e bz numărulu Fourer ş modelul memc cre deermnă în mod dnmc ms elemenelor nerore de consrucńe efecv ulză esă osble ulzăr modelulu smlfc, cu condń leger unu coefcen de corecńe ulzăr msvăń funcńe de numărul Fourer, ulzând sre exemlu dgrm rezenă în fgur.. În czul sńlor nerore condńone, lcre modelul memc ese condńonă de e de dmensonre efecvă echmenelor. În consecnńă, smulre ese relză în două vrne, enru evdenń osble lcăr cesu model memc în scoul nlzelor ehnco-energece: A. Inrre în funcńune nslńe de sgurre clmzăr în momenul nger rgulu lmă de 7 C ş ulzre une nslń dmensonă enru un grd de sgurre de 95% fg..9.3. B. Inrre în funcńune nslńe de sgurre clmzăr în momenul nger rgulu lmă de 7 C ş ulzre une nslń de sgurre erulu condńon dmensonă enru un grd de sgurre sueror. Aces cz ese echvlen cu surdmensonre nslńe frgorfce su ulzăr unu socj în elemene cu schmbre de fză, sre exemlu socj ermc ulzând căldur lenă de schmbre de fză e în czul nslńlor frgorfce cre erm socjul în gheńă ce sorge wer chllng sysems. În czul în cre nu ese consderă soluń socjulu ermc, nslń ese surdmensonă în vedere reluăr fluxulu ermc mxm. Anlz delor furnze de smulărle rule, rezene grfc în fgur.4, une în evdenńă ful că nslń v funcńon dor 9,47% dn m l cce m mre decâ ce dmensonă enru sgurre de 95%, ş num în czul unor srucur exrem de uşore. ImornŃ ulzăr unu sof de clcul în regm dnmc încă dn e de roecre ş dmensonre nslńe ferene ese evdenńă rn nlz evoluńe emerur nerore fg..8 înregsre în cdrul une zle, în czul dmensonăr nslńlor enru un grd de sgurre de 95%. Se observă că în czul srucur uşore,3x, l or 9:, emerur ese de 6,9 C fg..8. Vlore emerur nerore fnd nferoră lme de nrre în funcńune nslńe de er condńon, ces nu ese ornă. urmăorul momen or 9
Tez Docor ng. Crsn Pecu : emerur neroră deăşeşe vlore de 8 C, ls de msve elemenelor nerore de consrucńe ermńând cesă evoluńe brulă emerur. InslŃ de clmzre nră în funcńune l uere mxmă însă nu oe reduce emerur neroră l vlore de 7 C dn cuz deăşr vlorlor lmă le emerurlor ereńlor neror. Însă dcă se nlzeză oă dur cese zle, se observă că în nervlul de 4 ore emerur neroră mede ese de 6,4 C. Temerur neroră mede e dur zle convenńonl, or 8 8 ese de 7,3 C, cee ce nu se rduce în dsconfor ermc. Fgur.8: EvoluŃ emerurlor nerore în cdrul unu nervl de 4 ore zu nr. 7. CondŃ de A. Dn grfcele rezene în ces col l lucrăr se oe observ ule rogrmulu de clcul în scoul leger ssemulu de uomzre l nslńe HVAC, în clculele ehncoeconomce de legere soluńe ehnce ş dmensonre cese. 9