AZ ÉPÜLETEK ENERGETIKAI JELLEMZŐINEK MEGHATÁROZÁSA ENERGETIKAI SZÁMÍTÁS A HŐMÉRSÉKLETELOSZLÁS JELENTŐSÉGE

Átírás

1 AZ ÉPÜLETEK ENERGETIKAI JELLEMZŐINEK MEGHATÁROZÁSA Három követelményszint: az épületek összesített energetikai jellemzője E p = összesített energetikai jellemző a geometriai viszonyok függvénye (kwh/m 2 a) az épületek fajlagos hőveszteség tényezője q épület = fajlagos hőveszteség tényező a geometriai viszonyok függvénye (W/m 3 K) a határoló szerkezetek hőátbocsátási tényezője Pl. U fal = 0,45 W/m 2 K (U: régen k) U tető = 0,25 W/m 2 K ENERGETIKAI SZÁMÍTÁS Lehetőségek: Részletes, vagy egyszerűsített módszerrel Számítógépes szimulációval végezhető A számítást az épület egészére kell elvégezni Elvégezhető a számítás az egyes zónákra vagy helyiségekre vonatkozó számítások összegzésével is A HŐMÉRSÉKLETELOSZLÁS JELENTŐSÉGE fagyzóna: nem nyúlhat fagyérzékeny rétegbe a belső felületek hőmérséklete befolyásolja a hőérzetet a szerkezeten belüli páralecsapódás szempontjából is fontos (ld. később) Időben változó hőtranszport: A valóságban mindig ez a helyzet A szerkezetben tárolt hő vagy a szerkezet felmelegítésére használt hő csillapítja a hőingadozásokat A belső felületi hőmérséklet számításakor egy korrekciós tényezőt vesznek figyelembe Hőhidak környezetében jön létre: sarkok, falcsatlakozások, pillérek ajtó- és ablaktokok környezetében eltérő hővezetésű anyagok alkalmazása (pl. gerendák, áthidalók, oszlopok, stb.) a felületi hőátadás egyenetlen eloszlása a fentiek kombinációja TÖBBDIMENZIÓS HŐTRANSZPORT A hőhíd hatása: többlet hőáram alacsonyabb belső hőmérséklet A hatások jellemzése: hidegponti hőmérséklet vonalmenti hőátbocsátási tényező hőhíd katalógusok

2 TÖBBDIMENZIÓS HŐTRANSZPORT Hidegponti hőmérséklet: t e t i t θ = t te t t i e Vonalmenti hőátbocsátási tényező (k l ): azt fejezi, hogy a hőhíd egy méternyi hosszon mekkora többlet hőátbocsátást eredményez. Ezzel növeljük a szerkezet hőátbocsátási tényezőjét Aközelítő pótlékoló módszer rendelet szerinti χ korrekciós tényezői : Vonalmenti hőátbocsátási tényező (k l ): Egy hőhidakat tartalmazó mező eredő hőátbocsátási tényezője: A k + Lkl kr = A Α -a mező felülete (m 2 ) k (U) - a fal hőátbocsátási tényezője (W/m 2 K) L -a hőhíd hossza (m) HŐTÁROLÁS A hőhíd hatásának mérsékelése: Az épülethatároló szerkezetek általában a külső levegőnél alacsonyabb hőmérsékletűek. Egy rétegben tárolt hő mennyisége: c m - a réteg fajhője - a réteg tömege Q = c m Δt Δt - a réteg és a külső hőmérséklet különbsége

3 HŐTÁROLÁS HŐTÁROLÁS szakaszos fűtés: tartalékot képez a fűtési szünetekkor tartalékot képez a szélsőségesen hideg időszakokra a nyári időszakban légkondícionáló hatás Hőterhelés hatása Külső oldali hőszigetelés Periodikusan változó hőmérséklet esetén csak egy bizonyos vastagságig vesz részt a hőtárolásban. Napi periódusok esetén: a felszíntől számítva R 0,15 m 2 K / W maximum a szerkezet középvonaláig fajlagos hőtároló tömeg: (m t, kg/m 2 ) a falszerkezet 1 m 2 -re eső tömege eddig a mélységig. Belső oldali hőszigetelés Egy helyiség hőtároló tömege: az egyes határoló szerkezetek hőtároló tömegeinek összege: M = A m t külső hőm. Minél nagyobb a hőtároló tömeg, annál kisebb a hőingadozás (csillapítás), és annál nagyobb késéssel jelentkezik (késleltetés). A tbf A te belső hőm.

4 Csillapítási tényező: a belső felület hőmérséklete és a külső hőmérséklet ingadozási amplitudóinak a hányadosa: Ate ν = A t bf Annál nagyobb, minél nagyobb a szerkezet hőtároló képessége és hővezetési ellenállása A rétegek sorrendje is fontos. külső hőm. belső hőm. Késleltetés: az az időtartam, ami eltelik a külső hőmérséklet és a belső falhőmérséklet azonos fázisú állapota (pl. maximuma) között. Függ a szerkezet hővezetési ellenállásától és a rétegek hőelnyelési tényezőjétől Hőelnyelési tényező: azt fejezi ki, hogy az adott anyagból készített, végtelen vastagságú fal felületén adott hőáram-ingadozás hatására milyen hőmérséklet-ingadozás figyelhető meg. Nagy csillapítás: a külső hőmérséklet-ingadozás kevésbé befolyásolja a beltéri hőmérsékletet Nagy késleltetés: a napközben elnyelt napsugárzás az éjszakai órákban érezteti a hatását A padlók hőelnyelése: Hőérzeti követelmények: a padló és az emberi talp közös hőmérséklete elég magas legyen a talpból a padlóba áramló hőmennyiség ne haladjon meg egy elviselhető értéket A 12 perc után kialakuló állapotot veszik alapul. A padlók hőelnyelése: Meghatározó paraméter: hőelnyelési tényező b = λ ρ c meleg padló: b 0,700 félmeleg padló: 0,700 < b 0,840 hideg padló: b > 0,840

5 Hőtechnikai ellenőrzés: Hőérzeti ellenőrzés télre Hőérzeti ellenőrzés nyárra Energetikai számítás Hőérzeti ellenőrzés télre: Huzamos tartózkodásra szolgáló épületeknél: a határoló felületek hőmérsékletének súlyozott átlaga legfeljebb 2,5 C-kal lehet alacsonyabb az előírt beltéri hőmérséklettel Hőérzeti ellenőrzés télre: Számítása: eredő hőátbocsátási tényező: A ξ k + Lkl kr = A (A hőhidas szerkezetek számítási képlete) ξ - a határolószerkezet csillapítását figyelembe vevő tényező - értéke szabványban adott Transzparens szerkezetek: a nappali hőátbocsátási tényezőt kell figyelembe venni. Hőérzeti ellenőrzés télre: Alulról külső levegővel érintkező födémek: a padlóra külön előírások vonatkoznak: hőelnyelési tényező (b) értéke ha a padló vastagsága nem éri el a megfelelő értéket az aljzatot is figyelembe kell venni. a fajlagos hőtároló tömeg szempontjából is fontos Hőérzeti ellenőrzés nyárra: Előírások: a fajlagos hőtároló tömeg a tájolás és a szellőzési lehetőségek függvényében A helység intenzíven szellőzött, ha a légcsere szám n > 3 óránként (szellőztethetőség) Szabvány: a fajlagos hőigény korlátozása A követelmény az épület funkciójától és geometriájától függ: funkció: folyamatos vagy szakaszos használatú épületek geometria: a határoló felületek és a térfogat arányának a függvényében

6 A fajlagos hőigénynek kisebbnek kell lennie, a grafikonról leolvasott értéknél. A fajlagos hőigény számítása: a falakon távozó hőmennyiség a hőhidak hatása a transzparens felületek nettó hőmérlege a talajon fekvő padló hőátbocsátása Ha a helyiség nem a kültérrel, hanem egy fűtetlen helyiséggel érintkezik, a számított érték egy C tényezővel csökkentendő: ti tx C = ti te -külső hőmérséklet t i t e t x - belső hőmérséklet -a fűtetlen helyiség hőmérséklete Ha a helyiség egyenértékű fajlagos hőtároló tömege m h < 2000 kg/m 2, a sugárzási nyereség arányosan csökkentendő.