9. 3. Exemplu de calcul

S se calculeze aporturile de cldur pentru o ncpere tip birou situat n localitatea Ploieti.

Se cunosc urmtoarele date:

- ncperea are dimensiunile (conform desen):

L = 12 m

l = 6 m

h = 3,5 m

Figura 9.1: Dimensiunile ncperii ( exemplul 1)

- ncperea are doi perei exteriori din BCA, unul orientat SUD, cellalt orientat EST, avnd urmtoarele caracteristici:

( = 30 cm

( = 0,27 W/m K

c = 877 J/kg K

( = 600 kg/m3

- conform figurii pe perei sunt amplasate mai multe ferestre, o fereastr avnd 1,5 m (lime) i 1,8 m (nlime).

- ferestrele au ram din PVC (sau aluminiu) i geam dublu din sticl obinuit; ele sunt protejate la interior cu jaluzele (orizontale) veneiene din aluminiu, de culoare deschis.

ncperea vecin de pe orientarea Nord este climatizat n aceleai condiii ca ncperea studiat iar ncperea de pe orientarea Est este neclimatizat.

se va considera un grad de asigurare de 95%.

REZOLVARE

Din tabelul 3.1 se extrag pentru localitatea Ploieti i un grad de asigurare g = 95%:

- temperatura medie zilnic tem = 25,5 (C

- coninutul de umiditate

xclim = 10,8 g/kg

- amplitudinea oscilaiei zilnice de temperatur Az = 7.

Se determin temperatura de calcul a aerului exterior vara:

tev = tem + Az = 25,5 + 7 = 32,5(C

Se calculeaz temperatura aerului interior vara:

ti = tev (4 - 10(C) = 32,5 - 6,5 = 26(C

ti = 26(C

Pentru calculul aporturilor de cldur prin pereii exteriori se va considera (t = 6(C.

Suprafeele pereilor exteriori sunt:

SPE,S = 12 * 3,5 4 * 2,7 = 31,2 m2

SPE,E = 6 * 3,5 2 * 2,7 = 15,6 m2

Din suprafaa peretelui exterior s-au extras suprafeele corespunztoare ferestrelor exterioare. Suprafaa unei ferestre este SFE = B * H = 1,5 * 1,8 = 2,7 m2.

Utiliznd valorile deja determinate ale fluxului de cldur unitar pentru un perete exterior din BCA, de grosime de 30 cm (tip perete: 8), se pot determina fluxurile globale de cldur pentru orientrile pe care sunt amplasai pereii ncperii (tabelul 9.1):

Tabelul 9.1 Aporturile de cldur prin pereii exteriori de orientare Sud i Est

Ora de calcul6789101112131415161718

qPE,S0,250,050,010,190,611,241,982,753,464,014,344,474,44

QPE,S820619396286108125135139139

qPE,E0,250,731,21,882,643,333,854,134,314,444,524,564,534,43

QPE,E11192941526064676970717169

Aportul de cldur printr-o fereastr se determin cu relaia:

QFE = ct f m (Si cp IDmax + S Idmax) + S Uf (te ti)

(W)

unde:

ct = 1, pentru ferestre cu ram din lemn, aluminiu sau PVC.

cp se alege din tabelul 6.1 pentru localitatea Ploieti, ora industrial mare, situat la altitudinea de 146 m.

cp = 0.89 pentru orientarea S, se realizeaz la ora 12.

cp = 0.85 pentru orientarea E, se realizeaz la ora 8.

f = 0,58 pentru geam termopan din sticl obinuit, protejat la interior cu jaluzele orizontale uoare din aluminiu (tabelul 6.5).Coeficientul mediu de asimilare termic smed pentru aceast ncpere se va determina cu relaia 6.4, innd seama c pereii interiori i tavanul sunt tencuii cu tencuial de ciment i var care are un coeficient de asimilare s = 9.47 W/m2 K i pardoseala este din parchet de stejar cu coeficientul de asimilare termic s = 5.78 W/m2 K.

Sperete = Sperete exterior + Sperete interior = 31.2 + 15.6 + 12 * 3.5 + 6 * 3.5 = 109.8 m2

Stavan = Spardoseala = 12 * 6 = 72 m2

Stotal FE = 2.7 * 6 = 16.2 m2

W/m2 K

m se alege din anexa 6.8 pentru ferestre protejate la interior, pentru un coeficient mediu de asimilare termic determinat cu o valoare cuprinsa intre 4.5 si 10.5 W/m2 K i pentru cele dou orientri de calcul Sud i Est.

SFE = B * H = 1,5 * 1,8 = 2,7 m2

UFE = 2,8 W/m2 K pentru geam cu strat de aer interior.

W/m2

Pentru orientarea sud: IDmax = 394 W/m2

Pentru orientarea est: IDmax = 575 W/m2

Temperatura exterioar orar efectiv se calculeaz cu relaia:

]

iar ti = 26(C.

Figura 9.2Suprafaa nsorit Si se determin astfel:

unde:

S-a considerat conform desenului (figura 2):

(dat de existena unui balcon)

Mrimile cu1, cu2 se determin din tabelul 6.9 n funcie de orientrile considerate (sud i est) pentru luna de calcul, luna iulie.

Calculul aporturilor de cldur prin ferestre s-a realizat n tabelele urmtoare (tabelul 9.2 i 9.3).

Aporturile de cldur prin pereii exteriori i prin elementele vitrate, precum i degajrile de cldur de la sursele interioare, pentru ncperea studiat, sunt centralizate n tabelul 9.4. Tot aici s-a introdus i aportul de cldur de la ncperile vecine neclimatizate. Valoarea maxim a fluxului total de cldur reprezint tocmai sarcina termic de var, deci sarcina termic de rcire.

Tabelul 9.2Calculul aporturilor de cldur prin ferestrele orientate Sud

Ora de calcul6789101112131415161718

te18,920,323,426,228,730,331,331,932,332,532,331,630,4

m0,120,170,290,350,590,70,770,770,70,490,430,290,35

cu1008,142,91,430,6200,621,432,98,1400

cu2005,83,172,52,222,142,222,53,175,800

bu0,000,001,220,440,210,090,000,090,210,441,220,000,00

hu0,000,004,422,051,451,201,131,201,452,054,420,000,00

Si0,000,000,000,000,450,851,010,850,450,000,000,000,00

ct*cp*f*m*Si*ID max0,000,000,000,0054121158133640,000,000,000,00

ct*f*m*S*Idmax28396781136161177177161113996781

SFE*UFE*(te-ti)-54-43-202203340454849484233

QFE-26-44783210315375355273162147109114

4 QFE-104-161883328401260150014201092648588436456

Tabelul 9.3

Calculul aporturilor de cldur prin ferestrele orientate Est

Ora de calcul6789101112131415161718

te18,920,323,426,228,730,331,331,932,332,532,331,630,4

m0,480,650,720,730,670,540,370,320,290,250,210,180,14

cu10,250,070,120,340,71,60000000

cu20,250,470,711,091,753,550000000

bu0,040,010,020,050,110,240,000,000,000,000,000,000,00

hu0000,1810,7752,3950000000

Si2,632,682,672,351,430,000,000,000,000,000,000,000,00

ct*cp*f*m*Si*ID max35849454448527200000000,00

ct*f*m*S*Idmax11115016616815412485746758484132

SFE*UFE*(te-ti)-54-43-202203340454849484233

QFE415601690655446157125119115107968365

2 QFE830120413801310892314250238230214192166130

Degajri de cldur de la surse interioare

1. Degajarea de cldur de la oameni

(W)

In ncperea studiat avem N = 12 persoane.

qom = 115 W/persoan, pentru o temperatur interioar ti = 26(C i ocupani aflai n repaus (nomograma 8.1).

Qom = 12 * 115 = 1380 W

2. Degajarea de cldur de la iluminatul electric

Qil = Nil * B

(W)

Nil = 30 W/m2 * 72 m2 = 2160 W

B = 0.8, pentru iluminat fluorescent.

Qil = 2160 * 0.8 = 1728 W.

3. Degajri de cldur de la echipamentul electronic de birou

In birou exist un copiator care funcioneaz tot timpul programului de lucru i un total de 8 calculatoare pentru cei 12 ocupani ai ncperii.

Qcopiator = 100 W (tabelul 8.2)

Qcalculatoare = 8 * Qcalculator = 8 * 300 W = 2400 W (tabelul 8.2)

Tabelul 9.4

Aporturile si degajrile de cldur pentru ncperea considerat

Ora de calcul6789101112131415161718

QPE,S820619396286108125135139139

QPE,E11192941526064676970717169

4 Q FE,S-104-161883328401260150014201092648588436456

2 Q FE,E6301280138013101256314250238230214192166130

Q ap545128515971689216716731876181114991057986812794

Q om2762761380138013801380138013801380828828828828

Q il17281728172800,000000,00864864

Q copiator001001001001001001001001001001000

Q calculatoare00240024002400240024002400240014401440014401440

Q deg2004200456083880388038803880388038802368236832323132

Q ap +Q deg2594328972055569604755535756569153793425335440443926

Aporturi de cldur de la ncperi vecineSe tie din tema de proiectare c ncperea climatizat se nvecineaz cu o ncpere neclimatizat, avnd un perete exterior de orientare Sud. Cealalt ncpere vecin, ce are un perete exterior orientat Est, este climatizat, n aceleai condiii cu ncperea studiat.

In aceste condiii, aportul de cldur pe care l primete ncperea climatizat de la ncperea vecin ce este ventilat mecanic, se determin cu relaia:

Qiv = SPI * UPI * (tvm ti)

(W)

SPI = 6 * 3.5 = 21 m.Peretele interior este de tip monostrat, din crmid plin (tip 1), de grosime ( = 15 cm i ( = 0.8 W/m K i are coeficientul global de transfer de cldur U pi.

W/m2 K.

ti = 26(CDin calculul aporturilor i degajrilor de cldur a rezultat o valoare maxim Qmaxap+deg = 7224 W. Considernd volumul ncperii

V = 12 * 6 * 3.5 = 252 m3, se obine o sarcin termic specific:

W/m3 > 25 W/m3

Conform relaiei (4.2) se obine:

tvm = tml + Az + 5 = 21 + 7 + 5 = 33 C

tml = 21(C pentru un grad de asigurare de 50%.

Qiv = 21 * 2.28 * (33-26) = 335 WSarcina termic a ncperii este calculat n tabelul 9,5

Tabelul 9.5 Sarcina termic a ncperii

Q ap +Q deg2594328972055569604755535756569153793425335440443926

Q iv335335335335335335335335335335335335335

Q total2929362475402904638258886091602657143760368943794261

Sarcina termic de var pentru ncperea studiat este:

Qv = Qmaxtotal = 7540 W

PAGE 105

_1045053796.unknown

_1051973676.unknown

_1051977816.unknown

_1138216936.unknown

_1178019446.unknown

_1128963419.dwg

_1051974251.unknown

_1051973617.unknown

_1045056987.unknown

_1045051332.unknown

_1045051377.unknown

_1045051458.unknown

_1045051486.unknown

_1045051373.unknown

_1045051129.unknown

_1045051276.unknown

_1045051085.unknown