1. Energija, unutrašnja energija, toplota i rad? Energija se definiše kao sposobnost za vršenje rada. Suma svih oblika energija atoma I molekula naziva se unutrašnja energija. Toplota je jedan od oblika energija za koje važi princip o održanju energije - 1 princip termodinamike koji glasi –Energija sistema ima konzervativno svojstvo. Ne moze nestati, niti ni iz čega nastati samo se može mijenjati iz jednog oblika u drugi . Rad se definiše kao dejstvo sile na nekom putu.2 Izvori energije? Energija se pojavljuje u akumulisanim ili prelaznim oblicima. U zavisnosti od toga da li se pojavljuju prirodni poznajemo primarne i sekundarne izvore energije. Obzirom na nivo korišćenja primarni izvori energije mogu biti: konvencionalni izvori energije i nekonvencionalni izvori energije. Obzirom na prirodnu obnovljivost izvori energije mogu biti: obnovljivi ili neobnovljivi izvori energije.3. Oblici I klasifikacija energije prema stepenu transformacije? Energija se može svrstati u akumulisane i prelazne oblike. Akumulisani oblici energije podrazumijevaju potencijalnu, kinetičku i unutrašnju energiju i ona se u ovom obliku može zadržati dugo. Prelazni oblici energije podrazumijevaju mehaničku, električnu i toplotnu energiju i karakteriše je kratkotrajnost pojave. Prema mogućnosti korišćenja, izvore energije možemo svrstati u primarne, sekundarne i korisne izvore energija.

4. Prvi i Drugi princip termodinamike.

I princip termodinamike: Energija sistema ima konzervativno svojstvo. Ne može nestati , niti ni iz čega nastati samo se može mijenjati iz jednog oblika u drugi. Matematički izraz I principa termodinamike za zatvorene sisteme glasi: (Q=ϪU + W) Unutrašnja energija molekularnog kretanja predstavlja veličinu stanja materijala, dok su količina toplote i rad procesne veličine ili spoljašnji uticaji. II princip termodinamike, kaže: Toplota se prenosi sama od sebe sa tela više temperature na telo niže temperature.

5. Način prostiranja toplote-fenomen prenošenja toplote posredstvom materije.

Prenošenje toplote unutar i između dva sistema odvija se na dva načina:

-Posrestvom materije, kada su sistemi u neposrednom kontaktu.. Pri tome se u zavisnosti od agregatnog stanja sistema, energija (toplota) prenosi krz sistem ili provođenjem – kondukcijom (fluidi).

-Elektromagnetnim talasima, kada sistemi nijesu u direktnom kontaktu. Ovaj efekat se naziva toplotno zračenje ili radijacija.

Kada se prenošenje toplote vrši posredstvom materije tada na njega utiče molekularna struktura I agregatno stanje materije.

6. Provođenje(kondukcija) toplote kroz ravan zid. Furijerov zakon.

Furijerov zakon uvodi značajnu osobinu materijala: toplotnu provodljivost (lamda), W/mK. Zavisi od molekularne građe materije.

Ravan zid: A=const; Q=const- pa slijedi q=Q/A=const.

Furijerova jednačina za debljinu zida dx: q=Q/A=-ᴧ*dt/dx=const. (skica)

7. Provodjenje toplote kroz višeslojan ravan zid.

Provodjenje kroz višeslojni ravan zid moze se odrediti primjenom jednačine: q=

ᴧ/ᵟ*(T1 –T2), W/m2.(skica)

8. Prenošenje toplote prelaženjem(konvenkcijom). Njutnjov zakon hlađenja.

Prelaženje toplote(konvenkcija) opisuje istovremeno makroskopsko i mikroskopsko prenošenje energije kod fluida.

- Slobodna prirodna konvenkcija prouzrokovana razlikom temperatura (ϪT) između posmatranog fluida i njegove okoline dovodi do preraspodjele mase u prostoru, odnosno do nastanka polja gustine ρ = ρ *(x,y,z, t)

-Prinudna konvekcija:U tehničkoj praksi najčešće se makroskopsko kretanje fluida ostvaruje prinudno odnosno pod dejstvom nekog tehničkog uređaja: pumpe, ventilatora i sl.

- Kombinovana konvenkcija: Postoje slučajevi kod kojih je kretanje fluida pod približno istim uticajem ϪT i Ϫp. U tom slučaju se mehanizam prenošenja toplote naziva konbinovana konvekcija.

U proračunima za prelaženje toplote koristi se Njutnov zakon hlađenja: Q=α*A*ϪT.

9. Prolaženje toplote kroz jednoslojni I višeslojni ravan zid. Koeficijent prolaženja toplote(U ili k) i otpori prolaženju toplote (R)

Koeficijent prolaženja toplote k definiše se jednačinom prolaženja toplote:

Q= k(TfA-TfB)*A (uslovna upotreba)

Koeficijent prolaženja toplote

k=

Otpori prolaženju toplote:

1

10. Prenošenje toplote elektromagnetnim talasima. Fizička suština. Teorija Maksvela i Planka.

Teorija energijskog zračenja je dvojna, budući da je istovremeno prihvata koncept neprekidnog spektra elektromagnetnih talasa po teoriji Maksvela, odnosno koncept korpuskularne prirode, koji se sastoji u tome što se energija zrači prekidno u obliku elementarnih energetskih iznosa-kvantna energije ili fotona, po teoriji Planka.

11. Ukupna energija zračenja. Pojedini udjeli energije u ukupnoj dozračenoj energije

Energija zračenja koja iz okoline dospijeva na površinu tijela sastoji se od apsorbovane (Ea), reflektovane (Er), i prozračene(Ed) energije kroz tu površinu. Prema zakonu o održanju I pretvaranju energije važi:

E=Ea+Er+Ed

Pojedinim udjelima energije u ukupno dozračenoj energiji definišu se:

-koeficijent apsorcije a=Ea/E

-koeficijent refleksije r=Er /E

-koeficijent dijametrije d=Ed/E

12. Stefan-Bolcmanov zakon.(formula)

13. Prenošenje toplote zračenjem između stakala prozorskog zastakljenja.

Između stakala zastakljenih prozora toplota se prenosi ne samo konvekcijom već i zračenjem

Na toplotni protok utiče emisivnost obeju površina. Specifični toplotni protok koji se prenosi zračenjem na 1m2 površine određuje se izrazom:

14. Koji se tehnički zahtjevi za postizanje energetske efikasnosti zgrade definišu(određuju)?

Tehnički uslovi određuju:

1) orijentacija i funkcionalni koncept zgrade

2) oblik i kompaktnost zgrade(faktor oblika)

3) toplotno zoniranje zgrade

4) način korišćenja prirodnog osvetljenja i osunčanja

5) optimizacija sistema prirodne ventilacije

6) optimizacija strukture zgrade

7) uslovi za korišćenje pasivnih i aktivnih sistema

8) uslovi za korišćenje voda

9)parametri za postizanje energetske efikasnosti postojećih i novoprojektovanih zgrada

15. Uslovi komfora vrste i definicije.

Uslovi konfora su svi oni uslovi u zgradi u kojima se neka osoba oseća ugodno. Mogu biti: toplotni, vazdušni, svetlosni (vizuelni), zvučni, prostorni i estetski.

Toplotni konfor predstavlja psihološko stanje koje odgovara ugodnom osećaju toplotnih uslova u prostoru odnosno kojima je postignuta toplotna ravnoteza organizma.

Vazdušni komfor predstavlja uslove kojima se obezbeđuje potrebna količina čistog vazduha odnosno kvalitet vazduha koji je bez rizika po zdravlje korisnika u zgradi.

Svetlosni komfor predstavlja uslove koji omogućavaju dobro viđenje, tačno i brzo opažanje uz minimalno naprezanje očiju.

Zvučni komfor predstavlja uslove u kojima je nivo buke u prostoriji takava da ne izazva osjećaj neprijatnosti.

Prostorni komfor predstavlja uslove koji omogućavaju nesmetano funkcionisanje, kretanje i obavljanje određenih funkcija.

Estetski konfor je uslov koji omogućava prijatnost korisnicima. Zavisi od mnogih faktora- kultura, tradicija, običaj…

16 Toplotna svojstva i svojstva nepropustljivost za vazduh zgrade ili dijela zgrade koja se provjeravaju

1) koeficijent transmisionog gubitka toplote, HT [W/K];

2) koeficijent ventilacionog gubitka toplote, HV [W/K];

3) specifični transmisioni toplotni gubitak, H'T [W/(m2xK)];

4) ukupni zapreminski gubici toplote, qV [W/m3];

5) efektivna toplotna akumulativnost zgrade, C [Wh/K];

6) broj izmena vazduha zgrade, ili dela zgrade, n [1/h].

17. Za koje se kategorije vrši proračun energetskih karakteristika zgrade:

Energetska svojstva i načini izračunavanja toplotnih svojstava utvrđuju se za sledeće kategorije zgrada:

1) stambene zgrade sa jednim stanom;

2) stambene zgrade sa dva ili više stanova;

3) upravne i poslovne zgrade;

4) zgrade namenjene obrazovanju i kulturi;

5) grade namenjene zdravstvu i socijalnoj zaštiti;

6) zgrade namenjene turizmu i ugostiteljstvu;

7) zgrade namenjene sportu i rekreaciji;

8) zgrade namenjene trgovini i uslužnim delatnostima;

9) zgrade mešovite namene;

10) zgrade za druge namene koje koriste energiju.

18. Koji su podaci potrebni za izradu elaborata energetske efikasnosti zgrade?

Elaborat EE izrađuje se na osnovu:

1) klimatskih karakteristika lokacije

2) podataka o lokaciji - situacioni plan zgrade sa položajem zgrada u neposrednom okruženju i prikazom vrsta obrada površina;

3) podataka o građevinskim materijalima, elementima i sistemima potrebnim za proračune

4) podataka o mašinskoj i elektro opremi, uređajima i instalacijama

19. Šta sadrži elaborat energetske efikasnosti zgrade?

Elaborat EE sadrži:

1) podatke na osnovu kojega se izrađuje elaborat energetske efikasnosti.

-klimatskih karakteristika lokacije

- podataka o lokaciji - situacioni plan zgrade sa položajem zgrada u neposrednom okruženju i prikazom vrsta obrada površina;

- podataka o građevinskim materijalima, elementima i sistemima potrebnim za proračune

- podataka o mašinskoj i elektro opremi, uređajima i instalacijama

2) tehnički opis primenjenih tehničkih mera i rešenja u projektu usklađenih sa ovim pravilnikom i to:

(1) funkcionalne i geometrijske karakteristike zgrade,

(2) primenjene materijale,

(3) ugrađene sisteme,

(4) vrste izvora energije za grejanje, hlađenje i ventilaciju,

(5) termotehničke instalacije,

(6) sisteme rasvete,

(7) upotrebu i učešće obnovljivih izvora energije;

3) proračune kojima se potvrđuje da projektovani građevinski elementi i zgrada, ili deo zgrade kao celina, sa pripadajućim tehničkim sistemima, ispunjavaju zahteve ovog pravilnika;

4) potrebnu godišnju potrošnju energije za rad tehničkih sistema u zgradi

5) godišnju vrednost korišćenja ukupne primarne energije. Faktori pretvaranja za proračunavanje godišnje primarne energije za pojedine vrste izvora toplote.

6) vrednosti emisije CO2

20. Godišnja potrebana energija za grijanje.

godišnja potrebna toplota za grejanje zgrade, Qan,H [kWh/a] je računski određena količina toplote koju grejnim sistemom treba dovesti u zgradu tokom godine da bi se obezbedilo održavanje unutrašnjih projektnih temperatura;

21. Godišnja potrebana energija za nadoknadu gubitka toplote.

godišnji toplotni gubici sistema grejanja, Qan,Hls [kWh/a] su gubici energije sistema grejanja tokom jedne godine koji se ne mogu iskoristiti za održavanje unutrašnje temperature u zgradi;

22. Koeficijent transmisionog gubitka toplote.

koeficijent transmisionih gubitaka toplote, HT [W/K] su transmisioni gubici toplote kroz omotač zgrade podeljeni razlikom temperatura unutrašnje i spoljne sredine

23. Koeficijent ventilacionih gubitka toplote.

koeficijent ventilacionih gubitaka toplote, HV [W/K] su ventilacioni gubici toplote kroz omotač zgrade podeljeni razlikom temperatura unutrašnje i spoljne sredine

24. Faktor iskorišćenja dobitka za period grijanja.

Faktor iskorišćenja dobitaka toplote za period grejanja računa se pomoću sledeće formule

 

gde su:

γH - bezdimenzioni odnos toplotnog bilansa

aH - bezdimenzioni numerički parametar koji zavisi od vrednosti vremenske konstante

25. Godišnja količina toplote koja potiče od unutrašnjih dobitaka toplote

Godišnja količina toplote koja potiče od unutrašnjih dobitaka toplote predstavlja zbir

dobitaka toplote od ljudi i električnih uređaja

Qint = Af • (qp + qE)

gde su:

Af– korisna površina zgrade [m2]

Pq - dobici toplote od ljudi

Eq - dobici toplote od električnih uređaja

26. Godišnja količina energije koja potiče od dobitaka usled sunčevog zračenja.

Qsol = Fsh • Asol • Isol • sol,

Fsh - Faktor osenčenosti zgrade:Fsh = Fhor • Fov • Ffin

Za staklene spoljne površine:Asol,gl = ggl • (1 - FF) • AW,

ggl - faktor propustljivosti Sunčevog zračenja u zavisnosti od vrste stakla:FF - faktor rama;AW - površina prozora (građevinskog otvora)Za spoljne zidove:Asol,C = s,C • Rs,C • UC • AC

s,C - emisivnost spoljne površine zida (kratkotalasno zračenje Sunca);

27. Godišnja potrebna energija za grijanje za sisteme koji rade sa prekidim

QH,nd,interm = H,red • QH,nd, [kWh/a]

H,red = 1-3 ( H,0 ) • H • (1- H,hr)

gde su:

QH ,nd ,interm- Godišnja potrebna toplota za grejanje za sisteme koji rade sa prekidom [kWh/a]

aH ,red - bezdimenzijski faktor redukcije u zagrevanju.

28. Godišnja potrebna toplota za pripremu sanitarne tople vode(STV).

godišnja potrebna energija za zagrevanje sanitarne tople vode, Qan,W [kWh/a] je računski određena količina energije koju je potrebno obezbediti sistemu za pripremu STV tokom jedne godine;

29. Godišnji toplotni gubici sistema za grijanje.

godišnji toplotni gubici sistema grejanja, Qan,Hls [kWh/a] su gubici energije sistema grejanja tokom jedne godine koji se ne mogu iskoristiti za održavanje unutrašnje temperature u zgradi

30. Godišnja potrebna toplota

godišnja potrebna toplotna energija, Qan,tot [kWh/a] je zbir godišnje potrebne toplotne energije i godišnjih toplotnih gubitaka sistema za grejanje i pripremu potrošne tople vode u zgradi

31. Godišnja potrebna energija za hlađenje.

godišnja potrebna energija za hlađenje zgrade, Qan,C [kWh/a] je računski određena potrebna količina toplote koju rashladnim sistemom treba odvesti iz zgrade tokom godine da bi se obezbedilo održavanje unutrašnjih projektnih temperatura

32. Godišnji toplotni gubici sistema za pripremu sanitarne tople vode.

godišnji toplotni gubici sistema za pripremu sanitarne tople vode, Qan,Wls [kWh/a] su gubici energije sistema za pripremu potrošne tople vode tokom jedne godine koji se ne mogu iskoristiti za zagrevanje vode;

33. Godišnji gubici toplote sistema za hlađenje.

godišnji gubici sistema hlađenja, Qan,Cls [kWh/a] su gubici energije sistema hlađenja tokom jedne godine koji se ne mogu iskoristiti za održavanje unutrašnje temperature u zgradi.

34 Parametri koji utiču na potrošnju energije

Najvažniji uticajni parametri na potrošnju energije termotehničkih sistema u zgradi (sistema grejanja, ventilacije i klimatizacije) mogu se podeliti u pet grupa:

1. Klimatski faktori, koji su određeni lokacijom na kojoj se zgrada nalazi;

2. Termički omotač i geometrija zgrade,

3. Karakteristike KGH sistema, izvora energije i nivoa automatske regulacije,

4. Režim korišćenja i održavanja zgrade i tehničkih sistema i

5. Eksploatacioni troškovi, odnosno cene energenata i energije.

35. Moguće mjere za uštedu u oblasti poboljšanja sistema klimatizacije grijanja i hlađenja(KGH)

1. Mere poboljšanja karakteristika same zgrade kroz smanjenje potreba za grejanjem u zimskom i hlađenja u letnjem periodu (termička izolovanosti i zaptivenost, zaštita od Sunčevog zračenja leti);

2. Mere unapređenja termotehničkih instalacija kroz primenu opreme i uređaja sa visokim stepenom korisnosti, korišćenje otpadne toplote i obnovljivih izvora energije (bolje iskorišćenje primarne energije);

3. Mere optimizacije eksploatacije tehničkih sistema kroz uvođenje automatskog upravljanja rada instalacija grejanja, hlađenja, ventilacije i veštačkog osvetljenja (termički parametri sredine se održavaju na željenom nivou samo u periodu korišćenja prostorija u zgradi).

36. Koji su to faktori toplotne akumulativnosti? Njihov uticaj i najmanje dozvoljene vrijednosti.

Proračun toplotne akumulativnosti netransparentnih spoljnih građevinskih elemenata zgrada (spoljni zidovi, krovovi) za letnji period vrši se u skladu sa standardom ,korišćenjem sledećih veličina: faktor prigušenja amplitude oscilacije temperature, η [-]; kašnjenje oscilacije temperature, ν [h]. Ove veličine ograničene su najmanjim dozvoljenim vrednostima, datim u odgovarajućim tabelama.

37. Ukupna i maksimalno dozvoljena masena vlažnost materijala u građevinskom elementu na kraju perioda vlaženja(kondenzacije).

Ukupna masena vlažnost materijala u građevinskom elementu na kraju perioda kondenzacije, X'uk [%]:

X'uk = X'r + X'dif

X'r [%] - prosečna računska vlažnost materijala, prema tabeli 3.3.3.1

X'dif [%] - masena vlažnost nastala usled kondenzacije.

Mora da bude ispunjen uslov:

X'uk X'max

gde je najveća dozvoljena masena vlažnost za sloj materijala u kome se dešava kondenzacija

X'max = X'r + X'dif, max

  X'dif, max =  qmax • 100   

dr • ρ0  

ρ0 [kg/m3] je zapreminska masa materijala, u suvom stanju, prema tabeli 3.3.3.1, ili 3.4.1.2

Računska debljina, dr [m], sloja građevinskog elementa u kome se dešava kondenzacija, za slučaj kondenzne površine ima sledeće vrednosti: za sloj poroćelijastog betona ili betona sa lakim agregatom, dr = 0,02 m; za opeku, dr = 0,05 m; za ostale materijale usvaja se da je dr = d (d je debljina sloja), ali ne veće od 0,07 m.