Współczynnik przenikania ciepła. Zadania

dr inż. Michał Strzeszewski, 2003-2010
Współczynnik przenikania ciepła
Zadania do samodzielnego rozwiązania
v. 1.13
Zadanie 1
Oblicz współczynnik przenikania ciepła U dla ściany
przedstawionej na rysunku 1.
ti = +20ºC
ti = +24ºC
Q
1
2
3
4
5
Rys. 1. Ściana wewnętrzna Sw16
Rozwiązanie
Formularz 1. Obliczanie współczynnika U
Nr
Rodzaj warstwy
1
2
3
4
5
Ściana wewnętrzna 16 cm Sw16
Powierzchnia wewnętrzna
Tynk cementowo wapienny
Mur z cegły dziurawki
Tynk cementowo wapienny
Powierzchnia wewnętrzna

W/mK
d
m
0,020
0,120
0,020
0,820
0,620
0,820
Suma
R
m2K/W
0,130
0,024
0,194
0,024
0,130
0,502
Uwagi
Opór przejmowania wewnątrz Rsi
Opór przejmowania wewnątrz Rsi
U=
1,991
W/m2K
Zadanie 2
Oblicz
współczynnik
przenikania ciepła U dla ściany
przedstawionej na rysunku 2.
ti = +20ºC
Q
te = –20ºC
1
2
3
4
5
6
Rys. 2. Ściana zewnętrzna Sz56
Strona 1
7
Michał Strzeszewski: Materiały do ćwiczeń z ogrzewnictwa
Rozwiązanie
Formularz 2. Obliczanie współczynnika U

W/mK
Nr
Rodzaj warstwy
d
m
R
m2K/W
1
Ściana zewnętrzna 56 cm SZ56
Powierzchnia zewnętrzna
2
3
Tynk cementowo wapienny
Mur z cegły dziurawki
0,020
0,120
0,820
0,620
0,024
0,194
4
5
6
7
Wełna mineralna
Mur z cegły kratówki
Tynk cementowo wapienny
Powierzchnia wewnętrzna
0,100
0,300
0,020
0,043
0,560
0,820
2,326
0,536
0,024
0,130
3,274
0,040
Suma
Uwagi
Opór przejmowania na zewnątrz
Rse
Opór przejmowania wewnątrz Rsi
U = 0,305 W/m2K
Obliczony współczynnik przenikania ciepła nie spełnia wymagań „Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12
kwietnia 2002r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie” (Dz.U. Nr
75, poz. 690) dla budynków jednorodzinnych (Umax = 0,30 W/m2K). Dlatego należy zwiększyć grubość izolacji lub ew.
zastosować materiał izolacyjny o niższym współczynniku przewodzenia ciepła.
Zadanie 3
Dobierz (oblicz) grubość warstwy wełny mineralnej x dla ściany z zadania 2, tak aby współczynnik przenikania ciepła U
wynosił 0,30 W/m2K.
Odp.: x = 10,3 cm. (Należy dobrać odpowiednią grubość dostępną w handlu.)
Zadanie 4
Oblicz głębokość (grubość) przemarzania dla sytuacji z zdania 2.
Odp.: x = 19,9 cm.
Zadanie 5
Oblicz głębokość (grubość) przemarzania dla sytuacji z zdania 2 przy temperaturze zewnętrznej te = –24ºC.
Odp.: x = 20,6 cm.
Zadanie 6
Oblicz współczynnik przenikania ciepła U dla stropu przedstawionego na rysunku 3.
1
te = –20°C
2
3
4
5
6
ti = +20°C
Rys. 3. Strop
Strona 2
Michał Strzeszewski: Materiały do ćwiczeń z ogrzewnictwa
Nad stropem znajduje się nieogrzewane poddasze. Konstrukcja stropu składała się z następujących warstw:
1. terakota (d = 1 cm,  = 1,050 W/mK),
2. gładź cementowa (d = 6 cm),
3. folia polietylenowa (d = 2 mm = 0,400 W/mK),
4. styropian „w innych przypadkach” (d = 15 cm),
5. strop Akermana o grubości pustaka 18 cm,
6. tynk cementowo-wapienny (uwzględniony w oporze cieplnym stropu).
Odp.: U = 0,262 W/m2K.
Zadanie 7
Dobierz (oblicz) grubość warstwy styropianu x dla stropu z zadania 6, tak aby współczynnik przenikania ciepła U wynosił 0,20 W/m2K.
Odp.: x = 20,3 cm. (Należy dobrać odpowiednią grubość dostępną w handlu.)
Strona 3