Zajęcia nr 1 i 2 z rozwiązaniami_kor_dla studentow

Ogrzewnictwo i Ciepłownictwo I – Ćwiczenia nr 1i 2
Wyciąg z PN-EN ISO 6946: październik 1999. Wartości obliczeniowe właściwości fizycznych materiałów.
Lp.
Nazwa materiału
4
Żelbet
5
Beton zwykły z kruszywa kamiennego
7
Beton z kruszywa wapiennego
8
Beton z żużla pumeksowego lub granulowanego
9
Beton z żużla paleniskowego
10
Beton z kruszywa keramzytowego
11
Mur z betonu komórkowego na cienkowarstwowej zaprawie klejącej lub na
zaprawie o przewodności cieplnej równej przewodności cieplnej betonu
komórkowego
14
Sosna i świerk
- w poprzek włókien
- wzdłuż włókien
18
Dąb
- w poprzek włókien
- wzdłuż włókien
Płyty pilśniowe twarde
19
Płyty i bloki z gipsu
22
Płyty gipsowo-kartonowe
15
23
Jastrych gipsowy czysty
30
31
32
33
Mur z cegły ceramicznej pełnej
Mur z cegły dziurawki
Mur z cegły kratówki
Mur z cegły silikatowej pełnej
34
Mur z cegły silikatowej drążonej i bloków drążonych
35
38
47
Mur z cegły klinkierowej
Płyty ze słomy
Filce, maty i płyty z wełny mineralnej
48
Styropian
50
51
52
58
59
60
67
70
71
72
73
Tynk lub gładź cementowa
Tynk lub gładź cementowo-wapienna
Tynk wapienny
Płyty okładzinowe ceramiczne, terakota
Wykładzina podłogowa PCW
Papa (asfaltowa)
Glina
Piasek średni
Żwir
Grunt roślinny
Stal budowlana
74
Mur z pustaków ceramicznych drążonych szczelinowych, na zaprawie cementowowapiennej
75
Mur z pustaków ceramicznych drążonych szczelinowych, na zaprawie
ciepłochronnej
Nazwa
Porotherm 8 P+W
Porotherm 38 P+W
Porotherm 25 P+W
Porotherm 44 P+W
Porotherm 50 P+W
Porotherm 44 Si
λ z zaprawą termiczną
W/(m·K)
0,35
0,31
0,29
0,28
λ z zaprawą zwykłą
W/(m·K)
2,33
0,41
1,03
0,36
0,31
-
Gęstość (średnia)
Współczynnik przewodzenia ciepła, λ W/(m·K)
kg/m3
warunki śr. wilg.
warunki wilg.
Ciepło
właściwe kJ/(kg·K)
2500
2400
2200
1 900
1 600
1 400
1 200
1 800
1 600
1 400
1 200
1 000
1 800
1 600
1 400
1 200
1 600
1 400
1 300
1 200
1 100
1 000
800
700
600
500
400
1,70
1,70
1,30
1,00
0,72
0,60
0,50
0,70
0,58
0,50
0,40
0,33
0,85
0,72
0,60
0,50
0,90
0,72
0,62
0,54
0,46
0,39
0,29
0,25
0,21
0,17
0,14
1,80
1,80
1,50
1,10
0,80
0,70
0,60
0,80
0,68
0,58
0,47
0,40
0,95
0,80
0,67
0,56
1,00
0,80
0,68
0,60
0,51
0,43
0,35
0,30
0,25
0,21
0,17
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
550
0,16
0,30
0,20
0,35
2,51
2,51
800
0,22
0,40
0,18
0,35
0,30
0,23
1,00
0,52
0,77
0,62
0,56
0,90
0,80
0,75
1,05
0,080
0,045
0,042
0,045
0,043
0,040
1,00
0,82
0,70
1,05
0,20
0,18
0,85
0,40
0,90
0,90
58
0.33
0,36
0,40
0,45
0.25
0,28
0,32
0.36
0.42
0,26
0,46
0,21
0,40
0,35
0,29
1,10
0,60
0,91
0,70
0,62
1,00
0,90
0,85
1,15
0,10
0,045
0,042
0,045
0,043
0,040
1,10
0,90
0,80
1,05
0,20
0,18
0,85
0,40
0,90
0,90
58
2,51
2,51
2,51
0,84
0,84
1,00
0,84
0,84
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
1,46
0,75
0,75
1,46
1,46
1,46
0,84
0,84
0,84
0,92
1,46
1,46
0,84
0,84
0,84
1,26
0,44
1 000
1 000
900
1 000
1 800
1 300
1 800
1 400
1 300
1 900
1 600
1 500
1 900
300
od 40 do 80
od 100 do 160
10
12
od 15 do 40
2000
1 850
1 700
2000
1 300
1 000
1 800
1 650
1 800
1 800
7800
poniżej 900
poniżej 1 000
poniżej 1 110
poniżej 1 200
poniżej 800
poniżej 900
poniżej 1 000
poniżej 1 100
poniżej 1 200
Ogrzewnictwo i Ciepłownictwo I – Ćwiczenia nr 1i 2
Zadanie 1 - Obliczyć współczynnik przenikania ciepła U dla przegród
Ściana zewnętrzna
Lp.
Warstwa
-
1
2
3
4
Ściana zewnętrzna
Grubość
d
m
Wsp. przew.
ciepła λ
W/(m·K)
Opór
R
m2· K/W
tynk cem.wap.
0,015
bloczek
0,44
Porotherm
Styropian
0,08
(10 kg/m3)
tynk cem.wap.
0,015
Opór wnikania ciepła po stronie wewnętrznej
przegrody Rsi
Opór wnikania ciepła po stronie zewnętrznej
przegrody Rse
Rt [m2· K/W]
-
Grubość
d
m
1
tynk wapienny
0,015
2
cegła pełna
wełna mineralna
(100 kg/m3)
cegła kratówka
0,24
Lp.
3
4
5
U [W/(m2· K)]
Warstwa
Wsp. przew.
ciepła λ
W/(m·K)
Opór
R
m2· K/W
0,12
0,06
tynk cementowy
0,015
Opór wnikania ciepła po stronie wewnętrznej
przegrody Rsi
Opór wnikania ciepła po stronie zewnętrznej
przegrody Rse
Rt [m2· K/W]
U [W/(m2· K)]
Stropodach niewentylowany
Lp.
Warstwa
-
1
2
3
4
5
Grubość
d
m
Wsp. przew.
ciepła λ
W/(m·K)
płyta żelbetowa
0,14
płyty z wełny
mineralnej
0,15
(szczelne)
pustka pow.
0,009
deski sosnowe w
0,02
poprzek włókien
3 x papa na
0,008
lepiku
Opór wnikania ciepła po stronie wewnętrznej
przegrody Rsi
Opór wnikania ciepła po stronie zewnętrznej
przegrody Rse
Rt [m2· K/W]
Opór
R
m2· K/W
Strop między kondygnacjami (przepływ ciepła w dół)
Np. strop nad piwnicą.
Opór
Grubość Wsp. przew.
Lp.
Warstwa
d
ciepła λ
R
m
W/(m·K)
m2· K/W
Posadzka /
1
0,02
glazura
wylewka beton
2
zwykła
0,05
(2400kg/m3)
3
Styropian (20)
0,04
4
5
Płyta żelbetowa
0,25
tynk cem.wap.
0,02
Opór wnikania ciepła po stronie wewnętrznej
przegrody Rsi
Opór wnikania ciepła po stronie zewnętrznej
przegrody Rse
Rt [m2·K/W]
U [W/(m2·K)]
U [W/(m2· K)]
Stropodach słabo wentylowany.
Dane: Pole pow. otworów = 1000mm2
Stropodach dobrze wentylowany
Lp.
Warstwa
-
1
2
3
4
5
Grubość
d
m
Wsp. przew.
ciepła λ
W/(m·K)
płyta żelbetowa
0,14
płyty z wełny
mineralnej
0,15
(szczelne)
pustka
0,009
powietrzna
deski sosnowe w
0,02
poprzek włókien
3 x papa na
0,008
lepiku
Opór wnikania ciepła po stronie wewnętrznej
przegrody Rsi
Opór wnikania ciepła po stronie zewnętrznej
przegrody Rse
Rt [m2· K/W]
U [W/(m2· K)]
Opór
R
2·
m K/W
Ogrzewnictwo i Ciepłownictwo I – Ćwiczenia nr 1i 2
Strop pod poddaszem nieogrzewanym
Przepływ ciepła w górę
Grubość Wsp. przew.
Lp.
Warstwa
d
ciepła λ
m
W/(m·K)
1
2
3
4
Podłoga na gruncie (Ag=150m2, P=50m)
Opór
R
2·
m K/W
Lp.
Grubość Wsp. przew.
d
ciepła λ
m
W/(m·K)
Warstwa
-
tynk wap.
0,015
Strop Ackermana
(pustak 20cm + 3
0,23
cm nadbetonu)
styropian (20)
0,14
wylewka
0,04
cementowa
Opór wnikania ciepła po stronie wewnętrznej
przegrody Rsi
Opór wnikania ciepła po stronie zewnętrznej
przegrody Rse
Rt [m2· K/W]
1
wykładzina PCW
0,005
2
beton (2400)
0,05
3
styropian (20)
0,12
4
chudy beton (1900)
0,10
5
piasek
0,20
Opór wnikania ciepła po stronie wewnętrznej
przegrody Rsi
Opór wnikania ciepła po stronie zewnętrznej
przegrody Rse
Rt [m2· K/W]
U [W/(m2· K)]
U [W/(m2· K)]
Zadanie 2
Obliczyć wymaganą
grubość przegrody
pionowej zewnętrznej (P1,
P2, P3) tak, aby
ich współczynnik
przenikania ciepła U
wynosił 0,35 W/(m2·K)
materiał
U
λ
Rt
Rsi
Rse
R
d
-
W/(m2·K)
W/(m·k)
m2·K/W
m2·K/W
m2·K/W
m2·K/W
m
P1 - żelbet
P2 - cegła pełna
P3 - styropian (ρ=12 kg/m3)
Zadanie 3 Obliczyć wymaganą grubość izolacji (z uwzględnieniem
wymiarów handlowych) dla przegrody pionowej zewnętrznej, aby
współczynnik przenikania ciepła U nie przekroczył 0,25 W/m2K
Lp.
Warstwa
-
Grubość
d
m
1
tynk cem.wap.
0,015
2
cegła pełna
0,12
3
4
Opór
R
2·
m K/W
Wsp. przew.
ciepła λ
W/(m·K)
Zadanie 4 Iloma cm styropianu (ρ=15 kg/m3) można by zastąpić mur
z cegły pełnej o grubości 3,2 m tak, aby zachować wartość
współczynnika U?
Opór
R
2·
m K/W
styropian (ρ=15
kg/m3)
tynk cem.wap.
0,015
Opór wnikania ciepła po stronie wewnętrznej
przegrody Rsi
Opór wnikania ciepła po stronie zewnętrznej
przegrody Rse
Rt [m2· K/W]
U [W/(m2· K)]
Zadanie 5 Obliczyć współczynnik U dla połaci dachowej z pokryciem dachówką ceramiczną, izolacją z wełny mineralnej o grubości 18 cm,
i podwójną płytą g.-k. na konstrukcji z krokwiami o przekroju 8x24 cm, w rozstawie w osiach co 0,8 m. Nachylenie połaci dachu 45°.
Grubość Wsp. przew.
Opór
Grubość
Wsp. przew.
Opór
Lp.
Warstwa
Lp.
Warstwa
d
ciepła λ
R
d
ciepła λ
R
m
W/(m·K)
m2· K/W
m
W/(m·K)
m2· K/W
1
Dachówka ceram.
0,03
1
2
0,002
2
4
Folia paroizlacyjna
Warstwa pow.
dobrze went.
Wełna mineralna
5
2 x płyta g.-k.
0,04
3
0,06
3
0,18
4
Dachówka ceram.
Folia
paroizlacyjna
Krokiew
(sosna, ciepło w
poprzek wł.)
2 x płyta g.-k.
0,03
0,002
0,24
0,04
Opór wnikania ciepła od wewnątrz Rsi
Opór wnikania ciepła od wewnątrz Rsi
Opór wnikania ciepła od zewnątrz Rse
Rt [m2· K/W]
Opór wnikania ciepła od zewnątrz Rse
Rt [m2· K/W]
U [W/(m2· K)]
U [W/(m2· K)]