SZ. llenırizze, hogy az alábbi adatokkal rendelkezı lakóépület megfelel-e a fajlagos hıveszteség-tényezı követelményének! (egyszerősített számítás sugárzási nyereségek számítása nélkül) Lehőlı felületek (A, m ): Homlokzat: 50 Homlokzati fal (hıszigeteletlen): 330 Homlokzati üvegezett nyílászárók: 80 Lapostetı: 40 Pincefödém (alsó oldali hıszigeteléssel): 40 Rétegrevi hıátbocsátási tényezık (U, W/m K): Homlokzati fal: 0,43 Homlokzati üvegezett nyílászárók:,50 Lapostetı: 0,4 Pincefödém: 0,45 Hıhidak hossza (m): Homlokzati fal: 570 Lapostetı: 90 őtött épülettérfogat: V 800 m 3 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Az épület geometriai jellemzıjének számítása Lehőlı összfelület: ΣA 50 + 40 +40 990 m ΣA/V 990/800 0,3536 m /m 3 A fajlagos hıveszteségtényezı követelményértéke: q m 0,38 * ΣA/V + 0,086 0,38 * 0,3536 + 0,086 0,0 W/m 3 K Az épület hıveszteségtényezıjének számítása a sugárzási nyereségek számítása nélkül: q (ΣA * U + Σl * Ψ)/V Mivel egyszerősített számítás a feladat, az összefüggés így módosul: q ΣA * U R /V, ahol U R a hıhidak hatását kifejezı korrekciós tényezıvel (χ) módosított rétegtervi hıátbocsátási tényezı: U R U ( + χ) A χ korrekciós tényezıvel módosított rétegtervi hıátbocsátási tényezık (U R ) számítása a hıhidak fajlagos mennyisége (fm/m ) alapján: Homlokzati fal (a nyílászárókkal együtt): 570/50, erısen hıhidas Korrekciós tényezı χ 0,40 Lapostetı: 90/40 0,375 erısen hıhidas Korrekciós tényezı χ 0,0 U Rfal 0,43( + 0,4) 0,60 W/m K U Rtetı 0,4( + 0,0) 0,88 W/m K A χ korrekciós tényezı elıírt értéke alsó oldalon hıszigetelt pincefödémnél: χ 0,0 U Rpif 0,45( + 0,0) 0,495 W/m K Hımérsékleti korrekció a pincefödémnél: χ 0,0 U * Rpif 0,5*U Rpif 0, 5 * 0,495 0,475 W/m K A fajlagos hıveszteségtényezı számítása: q ΣA * U R /V (U Rfal A fal + U Rtetı A tetı + U * Rpif *A pif + U Rnyz * A nyz )/V q (0,60 *330 + 0,88 *40 + 0,475 *40 +,50 *80)/800 0,3 W/m 3 K Értékelés: Mivel q >q m (0,3 < 0,0), az épület megfelel.
SZ4/a. Számítsa ki az alábbi rétegrendő falszerkezet hıátbocsátási tényezıjét! Alkalmazza a szabványban elıírt korrekciós értékeket a hıvezetési tényezıknél! Vegye figyelembe a szerkezetben megadott hıhidak hatását! A B-30 falazatból készült fal polisztirol külsı szigetelése mőanyag dübelekkel van rögzítve. 8 db/m 6 mm átmérıjő dübel kerül alkalmazásra, a mőanyag hıvezetési tényezıje 0,4 W/mK. A falazat rétegei kívülrıl befelé: cm vakolatrendszer, λ0,8 W/mK 8 cm polisztirolhab, λ0,04 W/mK 30 cm B30 tégla falazat, λ0,64 W/mK cm mészvakolat, λ0,8 W/mK A külsı hıátadási tényezı α a 4 W/m K, a belsı hıátadási tényezı α i 8 W/m K. A polisztirolhabnál, amelyre rávakolnak κ0.4 korrekciós tényezıt ír elı a szabvány. A dübelek keresztmetszete m -enként. d π ( 6 /000) π A dübel n 8 0.0006 m 4 4 A pontszerő hıhidakkal kialakított hıszigetelés eredı hıvezetési tényezıje felületarányosan számítva: λ A λ + κ + A λ ) /(A + A ) λ ( szig szig ( ) düb düb szig düb ( 0.0006) 0.04 ( + 0.4) + 0.0006 0.4 0.0568 W / mk szig,eredı szig,eredı A falszerkezet hıátbocsátási tényezıje: U fal d 0.0 0.08 + + + + + α λ α 4 0.8 0.0568 a i 0.3 0.64 0.0 + + 0.8 8 0.484 W / m K
SZ4/b. Számítsa ki az alábbi rétegrendő padlásfödém hıátbocsátási tényezıjét! Vegye figyelembe a szerkezetben megadott hıhidak hatását! gy fafödém az alábbi rétegekbıl épül fel:.5 cm deszka burkolat, λ0,3 W/mK 0 cm ásványgyapot, λ0,04 W/mK 0.05 cm PVC fólia, λ0, W/mK cm gipszburkolat, λ0,4 W/mK A külsı hıátadási tényezı α a W/m K, a belsı hıátadási tényezı α i 0 W/m K. Az ásványgyapot réteget m-es távolságonként 5 cm szélességő, a szigetelés vastagsággal megegyezı magasságú pallók/gerendák szakítják meg. A gerenda hıvezetési tényezıje λ0,4 W/mK A pallók keresztmetszete m -enként. A ger s L 0.05 0.05 m A hıhidakkal kialakított hıszigetelés eredı hıvezetési tényezıje felületarányosan számítva: λ A λ + A λ ) /(A + A ) 0.05 0.04 + 0.05 0.4 0.045 W / ( ) mk szig,eredı ( szig szig ger ger szig ger A falszerkezet hıátbocsátási tényezıje: U födém d 0.05 + + + + α λ α 0.3 a i 0. 0.045 + 0.0005 0. + 0.0 0.4 + 0 0.05 W / m K
SZ5/a. Számítsa ki az alábbi adatokkal rendelkezı épület nettó főtési energiaigényét. gy 00 m főtött alapterülető, 3480 m 3 térfogatú irodaépület központi szellızı berendezése η r 0.65 hatásfokú hıvisszanyerıvel van felszerelve. A szellızıberendezés heti 60 órát üzemel, a szellızés mőködésekor a légcsereszám n. /h, üzemszünetben n inf 0.3 /h. Az épület fajlagos hıveszteségtényezıje q0.34 W/m 3 K. Az épület belsı átlaghımérséklete 0 C, a főtési idényre számított egyensúlyi hımérsékletkülönbség 0 C, (vegye figyelembe a hıfokhíd és főtési idény hossz korrekciónál). Az épület szakaszos használatú. A nettó főtési energiaigény hıvisszanyerıvel felszerelt szellızés figyelembe vételével: Q Z Z Z HV q + 0,35ninf + 0,35n ( η r ) Z Z Z σ A N q b [ kwh / a] A rendelet 3. melléklet C.I. szakasz. táblázat alapján 0 C egyensúlyi hımérsékletkülönbséghez tartozó hıfokhíd 68400 hk/a, az összefüggésben ennek az ezredrészével kell számolni H68.4 hk/000a. A főtési idény hossza 40 h, az összefüggésben ennek is ezredrészével kell számolni Z 4.0 h/000a. A légtechnikai rendszer mőködési ideje arányosítva a főtési idényben: Z 40/7/4*60436.4 óra.4364 h/000a A szakaszos használat miatt a rendelet 3. melléklet C.IV. szakasz. táblázat alapján a szakaszos üzem miatti szorzó σ0.8. Ugyancsak ebbıl a táblázatból a belsı hınyereség átlagos értéke q b 7 W/m. 4.0.4364.4364 Q 68.4 3480 0.34 + 0,35 0.3 + 0,35. ( 0.65) 0.8 4.0 00 7 4.0 4.0 Q 64 [ kwh / a] 6.4[ MWh / a]
SZ5/b. Számítsa ki az alábbi adatokkal rendelkezı épület nettó főtési energiaigényét. gy 00 m főtött alapterülető, 3480 m 3 térfogatú irodaépület központi szellızı berendezésének befújt levegı hımérséklete t bef C. A szellızıberendezés heti 60 órát üzemel, a szellızés mőködésekor a légcsereszám n. /h, üzemszünetben n inf 0.3 /h. Az épület fajlagos hıveszteségtényezıje q0.34 W/m 3 K. Az épület belsı átlaghımérséklete 0 C, a főtési idényre számított egyensúlyi hımérsékletkülönbség 0 C, (vegye figyelembe a hıfokhíd és főtési idény hossz korrekciónál). Az épület szakaszos használatú. A nettó főtési energiaigény léghevítıvel felszerelt szellızés figyelembe vételével: Q Z Z HV q + 0,35ninf + 0,35nV ( ti tbef ) Z Z Z σ A N q b [ kwh / a] A rendelet 3. melléklet C.I. szakasz. táblázat alapján 0 C egyensúlyi hımérsékletkülönbséghez tartozó hıfokhíd 68400 hk/a, az összefüggésben ennek az ezredrészével kell számolni H68.4 hk/000a. A főtési idény hossza 40 h, az összefüggésben ennek is ezredrészével kell számolni Z 4.0 h/000a. A légtechnikai rendszer mőködési ideje arányosítva a főtési idényben: Z 40/7/4*60436.4 óra.4364 h/000a A szakaszos használat miatt a rendelet 3. melléklet C.IV. szakasz. táblázat alapján a szakaszos üzem miatti szorzó σ0.8. Ugyancsak ebbıl a táblázatból a belsı hınyereség átlagos értéke q b 7 W/m. 4.0.4364 Q 68.4 3480 0.34 + 0,35 0.3 0.8 + 0,35. 3480 (0 ).4364 4.0 00 7 4.0 Q 366 [ kwh / a] 36.6 [ MWh / a]
SZ6. Határozza meg az alábbi adatok mellett a számításban figyelembe veendı főtési hıfokhíd értékét és a főtési idény hosszát. Az épület fıbb adatai: Rendeltetése: Lakóépület Épület besorolása: nehéz szerkezető őtött alapterület: 000 m, belmagasság.7 m. Átlagos belsı hımérséklet 0 C. Ablak: É-i tájolással 0 m, D-i tájolással 4 m, K-i és Ny-i tájolással 64 m Ablak hıátbocsátási tényezı: U.6 W/m K, összes sugárzás átbocsátó képesség: 0.65 Ajtó:.4 m, U.8 W/m K Külsı fal: 30 m, U0.4 W/m K, hıhíd korrekció 0% Talajjal érintkezı padló: kerület l40 m, Ψ.5 W/mK Padlásfödém: 000 m, U0. W/m K, hıhíd korrekció 0% A szerkezetek veszteségtényezıi: A U 0 + 4 + 64.6 +.4.8 + 30 0.4 + 0. A U 57.6 ( ) ( ) + 000 0. ( + 0.) W / K l Ψ 40.5 6 W / K A sugárzási energiahozam számításhoz a rendelet 3. melléklet C. I. rész táblázatában található átlagintenzitásokat kell felhasználni. Nehéz szerkezető épületnél a hasznosítási tényezı ε0,75 Qsd ε A ü Ib g 0.75 ( 0 7 + 4 96 + 64 50) 0.65 946.5 W / K Az épületben nincsen üvegház, Trombe-fal stb. ezért Q sid 0 W/K. A rendelet 3. melléklet C. IV. rész. táblázatában található tervezési adatok szerint a figyelembe veendı belsı hıterhelés átlagos értéke q b 5 W/m, a légcsereszám átlagos értéke n0,5 /h. Az egyensúlyi hımérsékletkülönbség: t Qsd + Qsid + AN qb A U + l Ψ + 0.35 n V b + C 946.5 + 0 + 000 5 t b + 8. 6 C 57.6 + 6+ 0.35 0.5 000.7 A rendelet 3. melléklet C. I. rész. táblázatában található értékek figyelembe vételével: 8 C egyensúlyi hımérsékletkülönbséghez tartozó hıfokhíd H 8 7000 hk, idény hossz Z 8 4400 h. 9 C egyensúlyi hımérsékletkülönbséghez tartozó hıfokhíd H 9 7035 hk, idény hossz Z 9 45 h. Interpolációval a hıfokhíd és főtési idény hossz értéke: H Z 8.6 8.6 0.4 H 0.4 Z 8 8 + 0.6 H + 0.6 Z 9 9 0.4 7000 + 0.6 7035 70995 0.4 4400 + 0.6 45 489 h hk
SZ7. Számítsa ki az alábbi adatokkal rendelkezı épületnél a főtési rendszer fajlagos energiaigényét. gy 95 m főtött alapterülető épület főtési energiáját 60 %-ban alacsonyhımérséklető gázkazán és 40 %-ban szabályozással ellátott fatüzeléső kazán fedezi. Az épület nettó főtési energiaigénye 0.5 kwh/m a. A főtési rendszer 70/55 C hıfoklépcsıjő, termosztatikus szelepekkel (K arányossági sávval) felszerelt kétcsöves radiátoros főtés, fordulatszám szabályozású szivattyúval. A kazánok az épület alatti főtetlen alagsorban vannak elhelyezve, itt haladnak az alapvezetékek is. A rendszer puffertárolóval nem rendelkezik. A rendszer fajlagos főtési primer energiaigénye az alábbi összefüggéssel számítható: ( q f + q f, h + q f, v + q f, t ) ( Ck k e f ) + ( Sz + T + qk, v ) ev α [kwh/m a] A rendelet. melléklet VI. fejezet. táblázata alapján 00 m alapterülető rendszer esetében az alacsonyhımérséklető gázkazán teljesítménytényezıje C k., elektromos segédenergia igénye q kv 0.58 kwh/m a. A fatüzeléső kazán teljesítménytényezıje a 4. táblázat alapján C k.75, elektromos segédenergia igénye az 5. táblázat alapján q kv 0. kwh/m a. A 6.3 fejezet. táblázat alapján a hıelosztás fajlagos vesztesége q f,v 6.3 kwh/m a. A 3. táblázat alapján fordulatszám szabályozású szivattyú esetén a hıelosztás fajlagos villamos energiaigénye Sz 0.95 kwh/m a. A szabályozás pontatlansága miatti veszteség a 6.4 fejezet. táblázat alapján q f,h 3.3 kwh/m a. Hıtároló nincs, ezért annak fajlagos energiaigénye a 6.5 fejezet. táblázat alapján q f,t 0 kwh/m a, és segédenergia igénye T 0 kwh/m a. Az energiahordozók primer energia átalakítási tényezıi a 3. melléklet C/V. fejezet. táblázata alapján: elektromos áram e v.5, földgáz e f, valamint tüzifa e f 0.6 0.5 + 3.3 + 6.3 + 0. 0.6 +.75 0.4 0.6 + (0.95 + 0 + 0.6 0.58 + 0.4 0. ).5 ( ) ( ) ( ) 45.4 [ kwh / m a]
SZ8. Számítsa ki az alábbi adatokkal rendelkezı épületnél a HMV rendszer fajlagos energiaigényét. gy 95 m főtött alapterülető lakóépület használati melegvizét 60 %-ban napkollektor és 40 %- ban állandó hımérséklető gázkazán fedezi. A kazán és a HMV közös indirekt tárolója az épület alatti főtetlen alagsorban vannak elhelyezve, itt haladnak az alapvezetékek is. A rendszer cirkulációs vezetékkel rendelkezik. A napkollektoros rendszer fajlagos villamosenergia fogyasztása K,5 kwh/m a A rendszer fajlagos HMV energiaigénye az alábbi összefüggéssel számítható: HMV ( qhmv + qhmv v + qhmv, t ) ( Ck k e f ) + ( C + K ev, α ) [kwh/m a] A rendelet 3. melléklet C/IV. fejezet. táblázata alapján lakóépület funkciónál a HMV nettó hıenergia igénye q HMV 30 kwh/m a. A rendelet. melléklet VII/. fejezet. táblázata alapján 00 m alapterülető rendszer esetében az állandó hımérséklető gázkazán teljesítménytényezıje C k.64, elektromos segédenergia igénye K 0. kwh/m a. A napkollektor teljesítménytényezıje érdektelen a nullával való szorzás miatt, C k, elektromos segédenergia igénye az alapadatok szerint K.5 kwh/m a. A VII/3 fejezet. táblázat alapján a melegvíz tárolás vesztesége q HMV,t 6 %. A VII/4 fejezet. táblázat alapján a melegvíz elosztó és cirkulációs vezetékek vesztesége q HMV,v 9 %. A VII/5 fejezet. táblázat alapján a cirkulációs vezetékek segédenergia igénye C 0,66 kwh/m a. Az energiahordozók primer energia átalakítási tényezıi a 3. melléklet C/IV. fejezet. táblázata alapján: elektromos áram e v.5, földgáz e f, valamint megújuló e f 0 30 + 30 0.9 + 30 0.6 0.6 0 +.64 0.4 + ( 0.6.5 + 0.4 0. + 0.66).5 HMV HMV ( ) ( ) ( ) 3.8 [ kwh / m a]
SZ9/a. Számítsa ki az alábbi adatokkal rendelkezı épületnél a légtechnikai rendszer fajlagos energiaigényét. gy 400 m 3 főtött térfogatú, 800 m főtött alapterülető irodaépület szellızı rendszere használati idıben n /h légcsereszámmal üzemel. A befúvó rendszer áramlási ellenállása 450 Pa, az elszívó rendszeré 50 Pa. A befúvó légcsatorna 5 m hosszúságú, NA 800 mm mérető szakasza a főtetlen padláson halad keresztül, a padlástér átlaghımérséklete télen +4 C. A légcsatorna 0 mm hıszigeteléssel rendelkezik. A szellızırendszer mőködési ideje főtési idényben Z 833 óra, a teljes évben Z a, 3650 óra. A befújt levegı hımérséklete 4 C, központilag szabályozva, az épület átlagos belsı hımérséklet 0 C. A szellızı rendszer η r 0,6 hatásfokú hıvisszanyerıvel rendelkezik. A kalorifer főtıvizét az épület alatti főtetlen alagsorban elhelyezett hagyományos kazán állítja elı földgáz energiahordozóból. Ugyanez a kazán szolgálja ki a főtési rendszert, ezért nem kell ismételten a segédenergia felhasználással számolni. A légtechnikai rendszer nettó éves energiaigénye az alábbi összefüggéssel számítható: ( t 4) Q, h 0.35 V n ( η r ) Z bef [kwh/a] ( 4 4) 4640 Q, h 0.35 400 ( 0,6),833 [kwh/a] A ventilátorok villamos energia igénye: V p VNT Za, 3600 ηvent [kwh/a] A rendszer térfogatárama: V V n m 3 400 4800 / h A ventilátorok összhatásfoka a rendelet. melléklet VIII. fejezet.. táblázata alapján közepes ventilátorra η vent 0.55 A ventilátor villamos energiaigénye: V p VNT Za, kwh / a 3600 ηvnt A befúvó ventilátor villamos energiaigénye: 4800 450 VNT, be 3.65 398.8 kwh / a 3600 0.55 Az elszívó ventilátor villamos energiaigénye: 4800 50 VNT, be 3.65. kwh / a 3600 0.55 A légcsatorna keresztmetszete: 800 π D π 000 A 0.503 4 4 Az áramlási sebesség: m
4800 V 3600 v &.7 m / s A 0.503 A rendelet. melléklet VIII. fejezet 4.. táblázata alapján a légcsatorna egységnyi hosszra vonatkoztatott hıátbocsátási tényezıje interpolálva: U kör 3.4 W/mK. Mivel a légcsatorna a főtött téren kívül halad, ezért a légcsatorna veszteségtényezıje f v. A padlástérben az átlagos hımérséklet t i,átl 4 C-ra felvéve. A légcsatorna hıvesztesége Q U l t t f Z 3.4 5 4 4.833 36. kwh / ( ) ( ) a, v kör v l, köz i, átl v A szabályozás pontatlansága miatti veszteség a rendelet. melléklet VIII. fejezet 4.. táblázata alapján f,sz 0 %. A rendelet. melléklet VI. fejezet. táblázata alapján 800 m alapterülető rendszer esetében a hagyományos gázkazán teljesítménytényezıje C k.. Az energiahordozók primer energia átalakítási tényezıi a 3. melléklet C/V. fejezet. táblázata alapján: elektromos áram e v.5, földgáz e f. A légtechnikai rendszer primer energiaigénye: {[ Q, n ( + f, sz ) + Q, v ] Ck e + ( VNT +, s) ev} [kwh/m a] A 0 4640 + + 36.. + (( 398.8 +.) + 0).5 00 [ kwh / m a] 65.06 N 800
SZ9/b. Számítsa ki az alábbi adatokkal rendelkezı épületnél a légtechnikai rendszer fajlagos energiaigényét. gy 400 m 3 főtött térfogatú, 800 m főtött alapterülető irodaépület szellızı rendszere használati idıben n /h légcsereszámmal üzemel. A befúvó rendszer áramlási ellenállása 450 Pa, az elszívó rendszeré 50 Pa. A befúvó légcsatorna főtött térben halad, ezért nem kell a hıveszteségével számolni. A szellızırendszer hétfıtıl péntekig napi 4 órát üzemel, szombaton és vasárnap ki van kapcsolva. A befújt levegı hımérséklete 4 C, központilag szabályozva, az épület átlagos belsı hımérséklet 0 C. A szellızı rendszer η r 0,6 hatásfokú hıvisszanyerıvel rendelkezik. A kalorifer főtıvizét az épület alatti főtetlen alagsorban elhelyezett hagyományos kazán állítja elı földgáz energiahordozóból. Ugyanez a kazán szolgálja ki a főtési rendszert, ezért nem kell ismételten a segédenergia felhasználással számolni. A légtechnikai rendszer nettó éves energiaigénye az alábbi összefüggéssel számítható: ( t 4) Q, 0.35 V n ( η ) Z [kwh/a] h r bef A főtési idény teljes hossza 4400 óra. A légtechnikai rendszer mőködési idejébıl arányosítva a főtési idény alatti mőködési órák száma: Z 4400/7/4*5*4833,3 óra.833 ezeróra A teljes évi mőködési órák száma ugyancsak arányosítva: Z a, 365/7*5*43650 óra 3.65 ezeróra ( 4 4) 4640 Q, 0.35 400 ( 0,6),833 [kwh/a] h A ventilátorok villamos energia igénye: V p VNT Za, 3600 ηvent [kwh/a] A rendszer térfogatárama: 3 V V n 400 4800 m / h A ventilátorok összhatásfoka a rendelet. melléklet VIII. fejezet.. táblázata alapján közepes ventilátorra η vent 0.55 A ventilátor villamos energiaigénye: V p VNT Za, kwh / a 3600 ηvnt A befúvó ventilátor villamos energiaigénye: 4800 450 VNT, be 3.65 398.8 kwh / a 3600 0.55 Az elszívó ventilátor villamos energiaigénye: 4800 50 VNT, be 3.65. kwh / a 3600 0.55
A szabályozás pontatlansága miatti veszteség a rendelet. melléklet VIII. fejezet 4.. táblázata alapján f,sz 0 %. A rendelet. melléklet VI. fejezet. táblázata alapján 800 m alapterülető rendszer esetében a hagyományos gázkazán teljesítménytényezıje C k. Az energiahordozók primer energia átalakítási tényezıi a 3. melléklet C/V. fejezet. táblázata alapján: elektromos áram e v.5, földgáz e f. A légtechnikai rendszer primer energiaigénye: {[ Q, n ( + f, sz ) + Q, v ] Ck e + ( VNT +, s) ev} [kwh/m a] A 0 4640 + + 0. + (( 398.8 +.) + 0).5 00 60.35 [kwh/m a] N 800