Cuprins

Introducere………………………………………………………………………… pag.3

CAPITOLUL I

Determinarea sarcinii termice de iarnă.......................................................................pag.3

1.1 Fluxul termic cedar prin transmisie.......................................................................pag.7

1.2 Coeficienții Ao și Ac ……………………………………………………….…..pag.8

1.3 Sarcina termică pentru încălzirea aerului infiltrat prin neetanșeități....................pag.9

Capitolul II

Determinarea sarcinii de umiditate

2.1 Debite de umiditate degajată...............................................................................pag.12

2.2 Debite de umiditate preluate……………………………………………...……pag.13

Bibliografie…………………………………………………………………………pag.16

Capitolul I

Determinarea sacinii termice de iarnă

Pentru calculul sarcinii termice se folosesc indicațiile din STAS SR 1907 – 1/1997 și

STAS SR 1907 – 2/1997 si se utilizează relația:

Q = QT (1+ Ao+Ac100 )+Qi [W ] (1)

În care:

Q = necesarul de căldură exprimat în [W];

QT = fluxul termic cedat prin transmisie [W];

Qi = sarcina termică pentru încălzirea aerului infiltrat prin tamplărie [W];

1.1 Fluxul termic cedat prin transmisie

Se calculează ca sumă a fluxurilor termice cedate prin fiecare element al construcției

( pereți, tavan, pardoseală, ușă, geam); Se utilizează relația:

QT = ∑cm

❑

m A ti−teRos [W] (2)

În care:

Cm – coeficientul de corecție în funcție de masa specifică a elementelor de construcție:

- Pentru zidărie: Cm= 0,94

- Pentru tâmplărie: Cm= 1

m- coeficient de masivitate termică:

- Pentru zidărie; n= 1

- Pentru tâmplărie; m= 0,5

A – aria suprafeței frecării element al construcției [m2];

2

ti- temperatura din interiorul încăperii(tabelul 1 STAS SR 1907-2/1997); ti=200C

te- temperatura din exterior - 180;

Pentru mediul extern 1907/1 – tabelul (8)

Pentru încăperile alăturate: te = ti - (2-50C)

Temperatura în camerele alăturate este de 2- 50 C.

Ros- rezistența termică specifică corectată a elementelor de construcție.

Se calculează pentru mai multe situații:

a) Pentru peretele exterior prezentat în fig. 1

Figura 1. – Structura peretului exterior

d1-grosime polistrien=0,05 m

d2-grosime zidărie=0,30 m

3

cu relația

Ros = Rse + Rst gradm2/[W] (3)

În care:

Rse = rezistența termică specifică la propagare căldurii spre exterior, conform statusului STAS

6472/3-80;

Rse = 0,042 [gradm2/ w];

Iar rezistența specifcă la permeabilitate termică se calculează cu relația:

a) Pentru pereții dublu strat

Rst = d1

b1∗λ1 + d 2b2 λ2 (4)

b1 = 1,1 (polistrien)-coeficient de material

b2 = 1,0;

1 = coeficient de conductibilitate termică = 0,04 w/mk;

2 = 0,80 [w/mk] (cărămidă);

b) Pereții interiori din zidărie (fig. 2)

d2-0,30 m

4

Figura 2. - Perete interior

Cu relația (4) se calculeză ROS pt RSE=0,042, iar Rst = d2

b2∗λ2 [ gradm2/w] (5);

c) Pentru tavan și pardoseală confecționate din beton armat cu d3=0,25m se utilizează

relația:

Rse = 0,042 [ gradm2/w]

Rst = d3

b3∗λ3

d3 = 0,2 m

b3 = 1

3 = 2,03 [wmk ]

Pentru tâmplărie:

ROS = 0,39 [gradm2/w]

5

QT=0,94 ∙1 ∙ (L∙h−lf ∙hf ) ∙ [20−(−18 ) ]

0,04+ 0,051,1 ∙0,04

+ 0,301 ∙0,80

+1∙0,5 ∙lf ∙ hf [20− (−18 ) ]0,39

+2∙0,94 ∙1 ∙l ∙ h (20−18 )

0,042+ 0,301 ∙0,8

+

0,94 ∙1 (L ∙h−lu ∙ hu ) (20−18 )

0,042+ 0,301 ∙0,8

+ 1∙0,5 ∙lu ∙hu (20−18 )0,39

+ 2∙0,94 ∙1 ∙ L ∙l (20−18 )

0,042+ 0,251 ∙2,03

.

QT=0,94 ∙1 (6,21 ∙2,51−2,10∙1,73 ) [20−(−18 ) ]

0,042+ 0,051,1∙0,04

+ 0,301∙0,80

+1∙0,5 ∙2,10 ∙1,73∙ [20− (−18 ) ]0,39

+2

∙0,94 ∙1 ∙6,21 ∙2,51 [20−(−18 ) ]

0,042+ 0,301∙0,80

+¿ 0,94 ∙1 (6,21 ∙2,51−1,26∙2,05 ) [20− (−18 ) ]

0,042+ 0,301∙0,8

+

1∙05 ∙0,26 ∙2,03 [20−(−18 ) ]0,39

+2∙0,94 ∙1 ∙6,21 ∙3,7 [20−(−18 ) ]

0,042+ 0,251 ∙2,03

=

QT=277,12+176,99+140,98+117,66+13,17+525,15=1.251 [w ] ;

QT=1.251 [w ]

1.2 Coeficienții Ao și Ac

Coeficienții Ao se numește adaos pentru orientare și se determină comform tabelului 2 din

SR 1907 -1/1997 * , numai pentru pereții exteriori.

Deci AO=E; AO=0

Tabel 1

6

Tabel. 1 – Perete exterior cu orientarea cea mai favorabila

Coeficientul Ac, se numește coeficient pentru compensarea suprafețelor reci. Se utilizează

dacă rezistența termică medie a încăperii Rm nu depășește valoarea de 10m2grad/w.

Rezistența termică a încăperii Rm se calculează cu relația:

Rm = At (ti−te )Cm

QT¿ grad/w] (5) ;

În care:

AT- suprafața totală a încăperii;

Cm- coeficient de masivitate=0,94

AT=2∙ (L∙h+l ∙h+L ∙ l ) ∙0,94

Rm=2∙ (L∙h+l ∙ h+L∙ l ) [20−(−18 ) ] ∙094

1251

Rm= 2∙47 ∙38 ∙0,9

1,251 = 2,5[m 2∙ kW ];

AC=6,5

7

Valoarea lui Ac este obținută cu ajutorul (fig.3) din STAS - 1/1997;

Figura 3. – Adaosul de compensare a efectului suprafețelor reci.

1.3 Sarcina termică pentru încălzirea aerului infiltrat prin neetanșeități.

Se determină ca valoarea maximă dintre sarcinile termice Qi1 și Qi2.

Qi1 – reprezintă sarcina termică determinată de debitul de aer proaspăt impus de condițiile

de confort;

Qi2 – reprezintă sarcina termică determinată în funcție de viteza convențională a vântului;

Se utilizează relația:

Qi1 = [mAo Cm V Cp (ti - te) + Qu] (1+ AL100) [W] (6)

În care:

mAo = 0,22 10-3[m 3/sm 3

];

mAo – debitul de aer proaspăt pentru încăperi de locuit

8

V- volumul încăperii m3;

- densitate aer (1,26 kg/m3);

Cp – reprezintă căldura specifică la presiune constantă (917 J/kg k);

Qu – sarcina termică pentru încălzire aerului pătruns la deschiderea ferestrei; Se

calculează cu relația:

Qu = 0,36 Af n (ti-te) Cm [W] (7)

n – numărul de deschideri într-o oră ( = 2 )

Af – aria ferestrei

Cm=1

Qu = 0,36 (2,10 1,73) 2 (22-18) 1 = 99,39 [W]

Qi2 este sarcina termică determinată în funcție de viteza convențională a vântului.

Pentru Qi2 se folosește relația:

Qi2={Cm [E Σ i Lv 4 /3 (ti−te ) ]+Qu }(1 Ac100 )[W] ;

În care:

Cm = 0,94

E – factorul de corecție cu înălțimea; E = 1

i – coeficientul de infiltrare a aerului prin rosturile de la ferestre și uși exterioare,

i= 0,1389

L- lungimea rosturilor ferestrei exterioare egal cu perimetru elementelor mobile

L = 2 Lf+3 hf (m) (9)

L = 2 2,10+3 1,73= 21,798 (m)

9

v – viteza convețională a vântului funcție de zona eolică a țării (fig. 4)

v = 5 m/s

Tabel 3. – Viteza convențională a vântului.

Qi2 = {0,94∗[1∗0,0864∗6,9∗8,55∗¿(22− (−18 ))]+56,16 }*(1+ 6,5100 ) [W]

Qi2 = 264,606 [W]

Qi se alege ca valoarea maximă dintre Qi1 și Qi2 deci Qi = 718,179 [W]

Figura 4. – Zonarea eoliana a României

10

Numărul de căldură se calculează cu relația:

Q = QT*(1+ Ac+Ao100 )+Qi [W] (10)

Q = 1249,268*(1+6,5+(−5)

100 )+ 718,179 [W]

Q = 1986,186 [W]

Capitolul II

Determinarea sarcinii de umiditate

Sarcina de umiditate totală din încăpere se calculează cu relația.

Gv = Gd-Gp [kg/h] (11)

În care:

Gd – debit de umiditate degajată;

Gp – debit de umiditate preluată;

2.1 Debite de umiditate degajată

Se consideră că degajarea de umiditate în încăpere se datorează doar prezenței oamenilor;

și se calculează cu relația.

Gd = Gom = n gom [kg/h] (12)

În care:

n = numărul persoanelor aflate în încăpere;

gom = degajarea de umiditate a unei persoane (fig. 5), din STAS - 1/1997;

gom = 95 [g/h];

gom = 0,095 [kg/h];

11

Gd = 4 0,095 [kg/h];

Gd = 0,38 [kg/h];

Figura 5. – Degajările de căldură și umiditate ale oamenilor.

1- stare de repaus; 2- muncă ușoară; 3- muncă medie; 4- muncă grea.

2.2 Debite de umiditate preluate

Se neglijează procesul de absorbție a vaporilor de apă și procesele de condensare a acestor

vapori, astfel încât Gp = 0 deci Gv = Gd =0,38 [kg/h]

Parametri aerului infiltrat. Se utilizează diagrama entalpie titlu de vapori (i-x), conform etapelor

descrise în figura 6.

12

Figura 6. – Diagrama entalpie – titlu de vapori

Temperatura ti (oC) 18 19 20 21 22

Umiditatea i (%) 54 56 60 62 64

Tabelul 4. – Parametri aerului infiltrat.

Conform (fig. 6), urmărim etapele:

1. Se determină punctul I, ce caracterizează condițiile existente în interiorul încăperii,

cunoscând (ti) și umiditatea relativă (i) din (fig. 6).

2. Se calculează coeficient de termodinamică cu relația:

= QGv

[Kj/Kg ] (13)

3. Prin punctul I, se trasează o paralelă, la dreapta corespunzătoare de pe casetă diagramei

coeficientului calculat .

4. Punctul C, care caracterizează parametri aerului refulat de instalația de climatizare se

determină la intersecția dintre paralela trasată prin punctul I și dreapta corespunzătoare

temperaturii tc a aerului refulat determinat cu telația:

tc = ti + (6 ÷ 10) [oC] (14)

5. Debitul de aer necesar încălzirii se calculează cu relația:

13

L = Qi [Kg/h] (15)

i = 50

= 1986,186[w]

0,38 = 5226,805 [W] ; =18.816,498 [k/kg]

Q = 1968,186 [W]

tc = ti + 8 tc = 22+8 = 30 [oC]

i = ic- ii

C = 60

i = 60-50 =10 [Kj/Kg]

L = 1986,186[w]

10[ KjKg

] = 715,026 [Kg/h]

Bibliografie

14

1. Badea A. ş.a., 1986 - Manualul inginerului termotehnician (vol. 2). Edit.

Tehnică, Bucureşti

*** - SR 1907-1/1997 – Instalaţii de încălzire. Necesarul de căldură de

calcul.Prescripţii de calcul.

*** - SR 1907-2/1997 – Instalaţii de încălzire. Necesarul de căldură de calcul.

Temperaturi interioare convenţionale de calcul.

*** - STAS 6472/3-89 – Calculul termotehnic al elementelor de construcţie ale

clădirilor.

*** - STAS 6648/1-82 – Calculul aporturilor de căldură din exterior.

15