Upload
yamal
View
40
Download
4
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Vyt ápění a tepeln á pohoda člověka. Literatura: Jelínek V., Kabele K.: Technická zařízení budov 20, 2001 Brož K.: Vytápění, 1995 Normy ČSN, google „thermal comfort“. Termoregulační systém člověka. receptory v pokožce: chladu citlivost 4.10 -3 K.s -1 - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
VytVytápěníápění a tepeln a tepelná pohoda á pohoda člověkačlověka
Literatura:
Jelínek V., Kabele K.: Technická zařízení budov 20, 2001
Brož K.: Vytápění, 1995
Normy ČSN, google „thermal comfort“
Termoregulační systém člověkaTermoregulační systém člověka
• receptory v pokožce:
chladu citlivost 4.10-3 K.s-1
horka citlivost 1.10-3 K.s-1
• hypothalamus hlídá teplotu, ne jen její změny
Základní rovnice trvalého přežitíZákladní rovnice trvalého přežití
• Saldo sdíleného výkonu mezi člověkem a okolím:
• S (W.m-2) saldo výkonu
• M (W.m-2) výkon vyprodukovaný metabolismem
• W (W.m-2)mechanický výkon
RESEKCRWMS
Základní rovnice trvalého přežitíZákladní rovnice trvalého přežití
• R (W.m-2) výměna výkonu sáláním
• C (W.m-2) výkonová výměna způsobena prouděním
• K (W.m-2) výměna výkonu vedením
• E (W.m-2) odvod výkonu vypařováním
• RES (W.m-2) odvod výkonu dýcháním
Základní rovnice trvalého přežitíZákladní rovnice trvalého přežití
• Pro přežití musí platit:
1 2:
narozeni
t
narozeni
t
t t W S dt W
MetabolismusMetabolismus
• 1 Met = 58,15 W.m-2
• úroveň závisí na činnosti člověka
Mechanická práceMechanická práce
• vyjma vrcholových sportovců lze z energetického hlediska vliv práce zanedbat
0W
Odvod tepla z člověkaOdvod tepla z člověka
difusním (suché)vypařováním pocením
dýcháním
sáláním
prouděním
vedením
odvod tepla
Vypařování difusníVypařování difusní
as3
d pp1005,3E
3373t256p ss
1500.3 23.5
234a
a
t
tap e
Vypařování difusíVypařování difusí
• ps (Pa) tlak syté páry při teplotě povrchu těla
ts
• pa (Pa) parciální tlak vodní páry ve vzduchu
• φ (-) relativní vlhkost vzduchu
• ta (°C) teplota vzduchu v místnosti
• toto vypařování není naším tělem nijak regulováno. Typická hodnota se pohybuje kolem 10 W.m-2 .
Vypařování potuVypařování potu
• Záleží na hmotnostním toku potu
(g.m-2.s-1) z 1m2 povrchu těla
• je obtížné určit, jaká část potu se skutečně vypaří
231043,2 mWmE swsw
swm
DýcháníDýchání
• RES=L+ERES (W.m-2)
(W.m-2),
• (W.m-2),• Běžná hodnota výkonu, spojeného s ohřevem
vzduchu, se pohybuje v intervalu 2 až 5 W.m-2
at34M0014,0L
a5
RES p5867M1072,1E
SáláníSálání
feff (-) součinitel respektující sálání sama na sebe
wi (-) konfigurační faktor mezi i‑tým povrchem a osobou, která se nachází
ve středu místnosti
ti (°C) teplota i-tého povrchu místnosti
fcl (-) součinitel oblečení (poměr plochy oblečené části těla
k neoblečené části)
tcl (°C) teplota povrchu oblečení
tr (°C) střední sálavá teplota okolí
(-) emisivita šatů
44 2273 273eff cl cl rR f f t t W m
44
1
273 273n
r i ii
t w t C
Konvekce a vedení teplaKonvekce a vedení tepla
2cl cl aC f t t W m
ar
12
25,0
acl
v12,1
KmW
tt2,38
2
0,155s cl
cl
t tK W m
I
Konvekce a vedení teplaKonvekce a vedení tepla
• var (m.s-1) relativní rychlost vzduchu vůči osobě • Do výrazu se dosazuje ta hodnota , která je větší
• ts (°C) teplota povrchu těla
• Icl (Clo) tepelný odpor oblečení • Číslo 0,155 ve vztahu (5.16) je přepočítávací koeficient
mezi jednotkami tepelného odporu oblečení, protože 1
Clo=0,155 m2.K.W-1.
Rovnice tepelné pohodyRovnice tepelné pohody
2
35,7 0,0275.( )
0,42 58,15
s
sw
t M W C
E M W W m
Při větší námaze chceme mít chladnější povrch těla a chceme se potit!
SvSvážeme to do ranečku ážeme to do ranečku - Fangerovy rovnice tepelné pohody- Fangerovy rovnice tepelné pohody
PMV 0.0280.3032.1M M5867 pa1000
0.0814M34 1.ta 3.96 108 fcltcl 2734tr27340.00305pa 406.7M W5733 24.42M W 1 58.15M W fcltcl 1.ta
tcl 1.6282M W 0.155Icl3.96 108 fcltcl2734tr 2734fcltcl ta35.7 0
PMV a PPD indexPMV a PPD index
Příklad možných kombinacíPříklad možných kombinacíM 1, Icl 1, W 0, 40
Venkovní výpočtová teplotaVenkovní výpočtová teplota
VlhkostVlhkost, proud, proudění vzduchuění vzduchu
• vlhkost – malá – prach– velká – kondenzace vody, plíseň
30 – 70 % … pro návrh volíme 60 %
• proudění– přirozené, nucené větrání
( )
( )
0.1 m/ s 18 20 C
0.5 m/ s 26 28 C
i
i
w
w
= °
= °
:
:
Požadavky na vytápěcí zařízeníPožadavky na vytápěcí zařízení
• dosažení parametrů tepelné pohody
• ekonomický provoz – úspora paliv a energie (regulace, měření)
• vytvoření nejúčinnější otopné plochy
• rozložení teplot v místnosti
• otopné plochy u zdi, povrchová teplota > teplota rosného bodu
Konvekční vytápěníKonvekční vytápění
Sálavé stropní vytápěníSálavé stropní vytápění
Vytápění otopnými tělesyVytápění otopnými tělesy
Podlahové vytápěníPodlahové vytápění
Stěnové a podlahové vytápěníStěnové a podlahové vytápění
Teplovzdušné vytápěníTeplovzdušné vytápění
Tepelná ztráta místnostiTepelná ztráta místnosti
• celková tepelná ztráta místnosti
• tepelné ztráty stěnami– přirážka na vyrovnání vlivu chladných stěn,
urychlení zátopu, světovou stranu
• tepelné ztráty větráním
c p vQ Q Q= +
( )0 1 2 31pQ Q p p p= + + +
Tepelná ztráta místnostiTepelná ztráta místnosti
Tepelná ztráta prostupemTepelná ztráta prostupem
• součet tepelných toků jednotlivými stěnami
• vyrovnání vlivu chladných stěn– průměrný součinitel prostupu tepla
• urychlení zátopu
• světovou stranu
( )01
n
j j i ejj
Q k S t t=
= -å
( )0
ci e
Qk
S t t=
-
2 0.1...0.2p =
1 0.15 cp k=
Tepelná ztráta větránímTepelná ztráta větráním
• provzdušnost oken, venkovních dveří – součinitel provzdušnosti, délka spar otevíratelných
částí oken a dveří
• charakteristické číslo budovy – poloha chráněná, nechráněná, velmi nepříznivá
• charakteristické číslo místnosti
( ) ( ). . .v v i eQ c i l B M t t= -å
Požadavky na větráníPožadavky na větrání
• ztráta větráním nemá být větší než 0.2 ztráty prostupem
• vzduchová propustnost je vyhovující, je-li– součinitel výměny
– n=0.5 …obytné budovy
– n=0.35 … občanské budovy
– n=0.25 …ostatní budovy
( )3600 . . .i l B Mn
V=
å
Podrobnosti najdetePodrobnosti najdete
• http://vytapeni.tzb-info.cz/t.py?t=16&i=107&h=38&obor=5
Režim a druhy vytápění budovRežim a druhy vytápění budov
• ústřední vytápění
• lokální vytápění
• trvalé vytápění • nejméně 8hod denně po 5 za sebou jdoucích dní
• občasné vytápění
• nepřerušované vytápění
• akumulační vytápění
Tepelné ztráty budovyTepelné ztráty budovy
• obestavěný prostor budovy• tepelná charakteristika budovy• počet vytápěných místností v budově
( )
( )1
. .B N i e
n
B pj vjj
Q V q t t
Q Q Q=
= -
= +å
Roční spotřeba teplaRoční spotřeba tepla
• maximální výkon budovy
– počet otopných dní d, – denostupně D, – nesoučasnost infiltrace a prostupu, – snížení teploty během dne, – zkrácení doby s vyt. přestávkami,– účinnost rozvodů, účinnost obsluhy
( )
0.24B
BR i t d ri e
iS eS
QQ D eee n n
t tD t t d
æ ö÷ç= ÷ç ÷çè ø-= -
Vytápění místnostiVytápění místnosti
• přímotopné / akumulační• otopná tělesa
– článková– desková – zvýšení radiace– trubková, trubková s přídavnou plochou – konvektory
• velkoplošné otopné plochy– podlahové – konvekce, sálání– stěnové – konvekce, sálání
• sálavé – stropní– velkoplošné– maloplošné – část stropu
Konvektory – přirozená konvekceKonvektory – přirozená konvekce
Konvektory – nucená konvekceKonvektory – nucená konvekce
Podlahové vytápěníPodlahové vytápění
Sálavé vytápěníSálavé vytápění