7/27/2019 SOVATA 2006

1/24

TRAINING PENTRUPROIECTARE

CONSIDERENTE TERMOFIZIOLOGICESI CONFORTUL TERMIC

PROIECTAREA INSTALATIILOR DEINCALZIRE CU PANOURI RADIANTE DE

MEDIE TEMPERATURA

Ec.Dr.Ing.IOAN CALDARE

megavoxcnfort@yahoo.com

SOVATA 15-16 SEPTEMBRIE 2006

7/27/2019 SOVATA 2006

2/24

TRAINING PENTRUPROIECTARE

CONSIDERENTE TERMOFIZIOLOGICESI CONFORTUL TERMIC

7/27/2019 SOVATA 2006

3/24

7/27/2019 SOVATA 2006

4/24

Intensitatea senzaiei de cald sau rece depinde de:

o intensitatea excitaiei termice exterioare;

o mrimeasuprafeei pielii expuse excitaiei termice;

o viteza de variaie a excitaiei termice ;

o durata excitaiei termice

o regiunea de pe corp asupra creia acioneaz .Sensibilitatea la caldura scade

in urmtoarea ordine:mana stnga, mana dreapta, obraji, gat, trunchi.

Cauze exterioare care produc excitaia termic a pielii:1. contactul direct cu corpuri (S,L,G) cu temperatura diferit de cea a pielii

2. transfer de cldura prin radiaie termica intre piele si suprafee cutemperatura diferite de cea a pielii

3. din cauze interne ale organismului (la oamenii afectai de boli, in urmaefortului fizic excesiv, in medii calde)

7/27/2019 SOVATA 2006

5/24

Cazul n care asupra omului acioneaz radiaia termic emis de osuprafa sau de alta surs cu temperatura mai ridicat dect temperaturapielii:

Fenomenul care dnateresenzaiei de cald se produce n felul urmtor: o mic parte

din razele incidente, acelea cu lungimi de unda sub 0,7m i 1,4m, ptrund mult nesuturile mai adnci (pna la 10mm adncime i peste) acionnd asupra esutuluisubcutanat, a vaselor de snge, glandelor, etc.. Razele infraroii cu lungimi de undmai mari (ntre 1,4m i 800m), emise de majoritatea corpurilor calde,neincandescente, sunt absorbite de epiderm, iar energia lor radiant se transform ncldur,nclzind acest strat superficial al pielii.

Intensitatea senzaiei de cald depinde de foarte muli factori, c de exemplu:

-diferena de temperatur ntre cea a suprafeei calde i cea a pielii;

-temperatura aerului nconjurtor;

-temperatura celorlalte suprafee nconjurtoare;

-mrimea, forma, poziia i distana suprafeei calde de corpul uman;

-starea termic interna a omului;

-durata fenomenului;

7/27/2019 SOVATA 2006

6/24

Cazul n care asupra omului acioneaz radiaia termic emisa de o surscu temperatur mai sczut dect temperatura pielii:

In acest caz pielea cedeaz o parte din cldura ei, prin intermediul razelor infraroii,ctre suprafaa mai rece, care absoarbe aceste radiaii, emise de piele, fenomencunoscut i sub denumirea de radiaie rece. Radiaiile infraroii emise de pieleproduc senzaia de rece. Intensitatea senzaiei de rece n acest caz depinde, nprincipiu, de aceeai factori care au fost artai n cazul precedent, cnd radiaiile

infraroii emise de o suprafaa cald produc senzaia de cald.

Aciunea radiaiilor termice asupra organismului uman produce urmtoarele efecte:activeaz glandele sudoripare, stimuleaz activitatea nervoas a pielii, mrindsensibilitatea pielii, fie calmnd durerile, produc vasodilataie, intensific schimbulntre celule, ptrunse n esturi ele se transform n cldur, ceea ce are c efect

ridicarea local a temperaturii.Cnd temperatura aerului din incinta este mai cobort dect temperatura pielii,atunci corpul omenesc cedeaz din cldur sa, iar cnd temperatura aerului este mairidicata, corpul omenesc primete cldur de la aer prin convecie, conducie iradiaie.

7/27/2019 SOVATA 2006

7/24

2. TEMPERATURILE CORPULUI UMAN: o Temperatura interna a omului

=ct=370,5C

o Temperatura pielii=media tuturor

temperaturilor masurate pe toata suprafata pielii=32-33 (pana la 34 la femei). La temperatura pielii:26,5C incepe tremuratul caracteristic frigului, 34,5

incepe transpiratia, la 42-43C incep dureriprovocate de caldura

o Temperatura medie a suprafeeiomului(temperatura omului tom=24C)

Tom= este media ponderata intre: -temperaturamedie a partilor descoperite (cap,maini,gat)

-temperatura medie a suprafeei exterioareimbracamintii;

Obs: In cazul nclzirii prin radiaie tom> dect incazul nclzirii convective.

o Temperatura capului: tcap=32C

7/27/2019 SOVATA 2006

8/24

3. CALDURA INTERNA A ORGANISMULUI SI

EVACUAREA EI:

Cldura interna = cldura produsa in interiorul organismului uman de procesele chimice

complexe ce se produc in urma : - consumului alimentelor

- aciunii unor organe interne ca inima, ficatul, rinichii.

Condiii pentru a menine constanta

temperatura interna =37C

1 in interiorul organismului uman sa existe opermanenta sursa de caldura;

2 toata cantitatea de caldura produsa sa fieevacuata in mediul exterior.

E preluata de sange

Transportata spre piele

Pielea o cedeaza mediului ambiant prin:convectie, radiatie, conductie si evaporare

7/27/2019 SOVATA 2006

9/24

Evacuarea caldurii interne depinde de mediul ambiant

=>importanta vitala a temperaturii mediului ambiant (tamb):1.daca tamb>37C;=100%(impiedica evaporareasudorii):

- conform principiului 2 al termodinamicii, orice

evacuare de caldura din organism ar fi oprita.

- omul nu rezista la temperatura interna mai maredecat 42 C;

2.daca tambdecat caldura interna produsa tint

7/27/2019 SOVATA 2006

10/24

Este efectul avertizarii pe care o primeste constientul omului de la sistemul saunervos :

-asupra modului cum este indeplinit echilibrul termic din organismpentru mentinerea temperaturii interne la valoare constanata.

a)omul nu are nici o senzatie de temperatura, cand:

-caldura absorbita de mediul ambiant=caldura interna produsa de om:

=>sistemul termoregulatoar nu este solicitat;

b)senzatia de temperatura scazuta, cand:

-temperatura ambianta < temperatura necesara in cazul echilibrului:

*caldura absorbita dinj organismul uman are tendinta sa creasca*pentru a o egala cu cea produsa intern intervine sistemultermoregulator

c)senzatia de temperatura mai ridicata a mediului ambiant, cand:

-temperatura ambianta creste =>temperatura absorbita de mediul ambiant

scade =>intervina sistemul termoregulator.

4. SENZATIA DE TEMPERATURA

7/27/2019 SOVATA 2006

11/24

4. SISTEMUL TERMOREGULATOR ALORGANISMULUI UMAN

Mentinerea temperaturii interne = 2cai , prin sistemul termoregulator:

-prin modificarea productiei calduriiinterne

-prin modificarea parametrilor deconfort termic

Cetrul termoregulator (celulenervoase): reactioneaza la :-supraincalzirea

-racirea locala Rezolva pe cale nervoasa sau

hormonala : -corectarea deviatiilortemperaturii internne

Cresterea sau diminuarea dezvoltariicaldurii interne are loc prin :

stimularea

micsorarea proceselorchimice de ardere interna

7/27/2019 SOVATA 2006

12/24

SISTEMUL TERMOREGULATOR AL ORGANISMULUIUMAN

1. Temperatura mediului ambiant scade :

=>reglajul se produce asfel:

-corpusculii senzoriali(termoreceptori , 2 in figura) semnalizeaza

sitemului nervos central temperatura coborata cu care a venit in contactpielea 3(prin impulsuri nervoase);

-se sesizeaza creerul de senzatia de rece

-celulele centrului termoregulator transmit impulsuri nervoase catre:

*vasele sanguine din piele(4)

*glandele sudoripare(5)

*aparatul respirator(6)

*organele interne(7)

*musculatura corpului(8)

7/27/2019 SOVATA 2006

13/24

Efectul impulsurilor nervoase transmise de celulele centruluitermoregulator:

Se stimuleaza arderea interna, producand o crestere a caldurii interne;

Vasele de sande din piele se stranguleaza , micsorand asfel cantitatea de caldura

ce se transmite din interior spre piele , coborand temperatura pielii; Glandele sudoripare 5 se inchid , umiditatea pielii scade , micsorand astfel

evacuarea unei cantitati de caldura prin evaporare

Temperatura pielii coborata inseamna scaderea cantitatii de caldura cedata de pieleprin convectie si radiatie.

1. Temperatura mediului amboiant creste, depasind anumite valori,micsorand evacuarea caldurii: => sistemul termoregulator actioneaza invers

SISTEMUL TERMOREGULATOR AL ORGANISMULUIUMAN

7/27/2019 SOVATA 2006

14/24

7. BILANTUL TERMIC AL OMULUI

-Qint=Qprim-Qced; [W]Unde:

-Qint=caldura interna care trebuie evacuata; Qprim=caldura primita de corpul uman din exterior prin :

convectie, conductie, radiatie, condensarea vaporilor de apa din aer;

-Qced=caldura cedata de corpul omenesc mediului exterior prin :convectie, conductie, radiatie, evaporarea umiditatii.

7/27/2019 SOVATA 2006

15/24

Indicele de confort termic PMV (vot mediu previzibil

Indicele de confort termic PPD (procent previzibil de nemultumiti)

Criterii de performanta pentru confortul termic

8.MARIMI FIZICE CARACTERISTICEAMBIANTEI TERMICE DIN CLADIRI CU

VOLUM MARE

7/27/2019 SOVATA 2006

16/24

9.Bazele transferului de cldur prin

radiaie

a) Unda electromagnetic

c)Bilanul energetic al fluxului de radiaie

b) Spectrul undelor electromagnetice

7/27/2019 SOVATA 2006

17/24

TRAINING PENTRUPROIECTARE

PROIECTAREA INSTALATIILOR DEINCALZIRE CU PANOURI RADIANTE DE

MEDIE TEMPERATURA

7/27/2019 SOVATA 2006

18/24

Proiectarea instalaiilor denclzire cupanouri radiante de medie temperatura

TSR=500-900C 1.Alegerea temperaturilor de calcul te si ti din SR1907/2

2. Determinarea temperaturii de confort tc=ti-(1..2) [C]

3.Alegerea gradului de confort: tcc-tcse face din tabelul urmtor in funcie dedestinaia incintei:

Graduldeconfort

Criterii pentru stabilirea gradului de confort

2 Pentru oamenii care stau in picioare si in toate cazurile cnd se cer condiii excepionale deconfort

3 Pentru oamenii care stau in picioare si executa munci uoare, hala avnd o ventilaienaturala(1..2 schimburi de aer pe ora)

4 Pentru oamenii care executa munci grele si circula mult, hala avnd o ventilaie puternica(peste 2 schimburi de aer pe ora)

5 Pentru hale in care confortul este de mica importanta , unde oamenii sunt mai mult intrecere

7/27/2019 SOVATA 2006

19/24

4. Stabilirea inaltimii de montare a panourilor radiante:

Inaltimea la care se monteaza panourile radiante trebuie sa satisfac relaia:

Unde: Hp= inaltimea de montare a panourilor radiante fata de suprafaa pardoselii, in [m];

A= suprafata pardoselii in [m2];

5.Determnarea coeficientului de iradiere reciproca (factor de forma) om-PRse face dindiagrama urmtoare in functie de raportul H2/A;

Unde: H=Hp-1, pentru poziia in picioare

H=Hp-0,7 , pentru poziia aezat pe scaun.

Coeficienii de iradiere reciproca se determina astfel:

;4;1,0

2

mHA

Hp

p

7/27/2019 SOVATA 2006

20/24

p- pentru poziia in picioare

SC- pentru poziia aezat pe scaun

V- pentru un element orizontal

h- pentru un element vertical

Fluxul termic specific care trebuie sa il primeasc organismul uman (pentru a avea senzaia uneitemperaturi de confort tc)

qor=9,5(tc-tr); [W/m2]

Unde tr= temperatura rezultanta [C];

qor=qOS ; [W/m2]

Unde =coeficientul de iradiere reciproca intre om si sursa:

12A1= 21A2

6. Determinarea puterii termica instalate:

21

1 2

2

21

2

21

21

1 2

2

21

1

12

coscos1

coscos1

dAdArA

dAdArA

A A

A A

][;)1(

5,9Wtt

Aq ec

pv

se

7/27/2019 SOVATA 2006

21/24

7. Determinarea pierderilor de caldura

-Conform SR1907

-Adausurile calculate se iau doar 50%

8.Determinarea puterii instalate qs

9.Verificarea gradului de confort impus (cc- c)

Din tabel pentru c- r rezulta cc- c

10. Determinarea numarului necesar de panouriradiante:

VERIFICAREA TERMOFIZIOLOGICA

a) Determinarea distantelor optice dintre panourileradiante : ab/H2=0,8..1; a/b=1,50,5

b) Corectarea distributiei radiatiilor in vederea combateriiinfluentei nefavorabile a peretilor exteriori si a coltuilor:

*Se face comform relatiilor :

ape=a/(1+z); bpe=b/(1+z); ac=a/(1+2z); bc=b/(1+2z)

Unde:

ape si bpe=distanta intre panourile radiante de lamargine;

ac;bc= distanta intre panourile radiante de la margine;

z=coeficient de corectie in functie de H2/A care sedetermina cu ajutorul curbelor din figura urmatoare

][;)1(

)1(

0

0W

qq

qqq

rsepc

rsepc

s

)1( 0 rsepc

pe

ecrc

qq

q

7/27/2019 SOVATA 2006

22/24

*Daca a si b raman nemodificate :

-vom monta spre margine si colturi panouri radiante de putere Nrpe si Nrc:

Nrpe=Nr(1+z) ; Nrc=Nr(1+2z)

c) Determinarea puterii unui panou radiant :

Nr=qS/n unde n-numarul de panouri radiante

d) Verificare intensitatii de radiare a capului :

qOS qOS max unde qs=intensiattea de iradiere reala a capului

=coeficient de absorbtie a radiatiei termice de catre aerul din hala datorita prezentei CO2 si H20

osOC qq A

q

q

s

roc )1(

)1(

r

os

s

Aqq

7/27/2019 SOVATA 2006

23/24

]/[

)(75.8

2

m ax

mW

q rccos

In figura urmataore sunt date curbele de variatie ale limitelor lui qos max infunctie de r si cc .

7/27/2019 SOVATA 2006

24/24

V mulumesc pentru atenie !