Универзитет у Београду Машински факултет Модул за термотехнику Катедра за термотехнику Предмет: Системи централног грејања Број регистра: 1012/15 Дани

Транскрипт

1 Универзитет у Београду Машински факултет Модул за термотехнику Катедра за термотехнику Предмет: Системи централног грејања Број регистра: 1012/15 Данило Д. Достић Енергетско билансирање нестамбеног објекта са CFD анализом примене различитих уређаја за грејање МАСТЕР РАД Београд, Комисија за преглед и одбрану 1. Проф. др Маја Тодоровић 2. Доц. др Урош Милованчевић 3. Асис. Тамара Бајц Датум одбране: Предметни наставник... Проф. др Маја Тодоровић Шеф катедре одсека (модула)... Проф. др Драган Туцаковић Оцена: Овера студентског одсека:... Продекан за наставу... Проф. др Љубодраг Тановић

2 Задатак мастер рада Задатак мастер рада је израда елабората енергетске ефикасности и енергетског пасоша за нову зграду хотела на Златибору. Приликом израде елабората изврпшити све потребне прорачуне у складу са правилником о енергетској ефикасности зграда и Правилником о условима, садржају и начину издавања сертификата о енергетском својствима зграда. Предвидети централни систем топловодног грејања и изврштити анализу примене различитих грејних тела, са аспекта постизања термичког комфора. Основа за израду овог пројекта је достављени артектонско грађевински пројекат из кога је потребно преузети потребне податке и грађевинску физику. Рад треба да садржи: Уводни део о значају рационалне потрошње енергије; Опис објекта и параметре локације; Прорачуне (прорачун годишње потребне енергије за грејање, прорачун потребне примарне енергије и емисије угљен-диоксида); Израду елабората енергетске ефикасности; Израду енергетског пасоша за нестамбене зграде; CFD анализу примене три различите врсте грејних тела; Анализу параметара термичког комфора према SRPS EN ISO 7730; Упоредну анализу добијених резултата и Закључак. За све наводе из стручне литературе обавезно навести извор. Београд, Предметни наставник... Проф. др Маја Тодоровић

3 САДРЖАЈ 1.УВОД Опис објекта Параметри локације Омотач објекта Грађевинска физика Нетранспарентне површине Транспарентне површине Дифузија водене паре ЕНЕРГЕТСКА СВОЈСВТА ОБЈЕКТА Топлотни губици Коефицијент трансмисионих губитака топлоте зграде Коефицијент вентилационих губитака топлоте зграде Топлотни губици зграде Топлотни добици Добици топлоте од Сунчевог зграчења Годишња количина енергије која потиче од унутрашњих добитака топлоте Годишња потребна финална енергија за грејање Годишња потребна енергија за припрему санитарне топле воде Q w и губици Q w,ls Годишња испоручена енергија E del Годишња примарна енергија E prim Годишња емисија CO ЕНЕРГЕТСКИ ПАСОШ ЗА НЕСТАМБЕНЕ ЗГРАДЕ ЕНЕРГЕТСКИ ПАСОШ ЗА НЕСТАМБЕНЕ ЗГРАДЕ друга страна ЕНЕРГЕТСКИ ПАСОШ ЗА НЕСТАМБЕНЕ ЗГРАДЕ трећа страна ЕНЕРГЕТСКИ ПАСОШ ЗА НЕСТАМБЕНЕ ЗГРАДЕ четврта страна ЕНЕРГЕТСКИ ПАСОШ ЗА НЕСТАМБЕНЕ ЗГРАДЕ пета страна CFD Увод Математички модел Подно грејање Радијаторско грејање Парапетни вентилатор конвектор

4 4.2 Упоредна анализа резултата ЗАКЉУЧАК ПРЕГЛЕД КОРИШЋЕНИХ ОЗНАКА ЛИТЕРАТУРА

5 1.УВОД Свету треба све више и више енергије. Стални пораст популације за собом доноси и константно веће потребе за енергијом и човечанство је у континуалној потрази за извором енергије који би примерено покрили енергетске потребе. Тренутно свет покрива своје енергетске потребе углавном необновљивим изворима енергије, већином фосилним горивима- угљеном, нафтом и природним плином. Најнаглашенији негативни ефекат фосилних горива је глобално загревање. Много је разлога због којих се још користе фосилна горива и она су доминантан извор енергије у већини држава. Један од главних разлога је њихова почетна цена-цена овакве енргије је иницијално врло висока па се државе у развоју чешће одлучују на фосилна горива да би осигурале јачи економски полет. Цена фосилних горива је веома ниска, и с временом фосилна горива заузму такву улогу у енергетском систему да је било каква промена изузетно тешка, а обично се чини да прелазак на било шта друго непотребна скупља опција. Други велики разлог је слаба технолошка подршка сектору обновљивих извора енергије. Средства која се усмеравају у обновљиве изворе енергије изузетно мала, а без добре финансијске подршке у данашњем свету немогуће је постићи неки велики резултат. Увођење директиве о енергетским карактеристикама зграда (ЕПБД) Европска Унија покушава да обезбеди механизме како би побољшала енергетску ефикасност у зградама. Према расположивим подацима, у зградама се тренутно троши 40% енергије произведене у Европи, са тенденцијом раста. Поред енергетске оцене за целу зграду, Директива о енергетским карактеристикама ставља акценат на проверу система грејања и климатизације. Одређене су и неопходне методе које се користе за израчунавање енергетских карактеристика зграда. Оне обухватају топлотне карактеристике, као што су: херметичност, термичка изолованост, удео природне вентилације, примена пасивних соларних система и заштита од Сунчевог зрачења, положај и орентација зграда. Године ЕПБД је измењена и допуњена, тако да је замењена директивом ЕПБД II, односно Директивом 2010/31/ЕУ Европског Парламента и Савета од 19. Маја Нова директива уводи стриктније обавезе, ограничење емисије CO2, поставља нове захтеве за јавни сектор и уводи обавезу смањења финалне потрошње за 20%, као и повећање удела обновљивих извора у укупној производњи енергије на 20% до године (принцип ). Циљеви енергетске политике у ЕУ до Године: смањење емисије гасова стаклене баште за 20%, смањење енергетске потрошње за 20% и повећање удела ОИЕ у укупној производњи за 20%.Енергетска заједница основана је Уговором о Енергетској заједници који је потписан у Атини 25.октобра Циљ потписивања уговора јесте стварање највећег тржишта електричне енергије и гаса у свету. Подзаконска акта Правилник о енергетској ефикасности зграда и Правилник о начину садржини у условима издавања пасоша прописују енергетска својства и начин израчунавања топлотних својстава објеката високоградње, затим и својсвта у енергетском погледу како за постојеће тако и за нове зграде. Правилницима се детаљно врши анализа објекта и то у погледу: аутоматике и контроле система, броја измена ваздуха, годишње емисије CO2 која се 3

6 ослободи приликом производње финалне енергије за потребе зграде, годишња испоручена енергија, енергија потребна за загревање санитарне топле воде, укупна годишња примарна енергија потребна за потребе зграде. Циљ Правилника јесте да се смањи нерационално бацање енергије у околину, то подразумева да се одреди колико је стварно потребно енергије за зграде а да се при томе не наруши топлотни, ваздушни, светлосни, звучни комфор. 4

7 1.1 Опис објекта Ради се о вишеспратном луксузном хотелу грејне површине 777m 2 и нето запремине 2000 m 3. Зграда има 5 спратова, апартманског типа који улазе у термичку границу и заједничких просторија ходника и степеништа које не улазе и нису узете у обзир у прорачуну. Припада категорији,,зграде намењене туризму и угоститељству. Врши се прорачун топлотног биланса ради израде Енергетског пасоша а у циљу смањења потрошње енергије. Објекат је смештен на Златибору и отвореног је положаја. Транспарантне површине су распоређене на свим фасадама. Највећи удео транспарантних површина је на јужној фасади. Слика 1. Ситуација 5

8 Слика 2. Јужна фасада Слика 3. Западна фасада 6

9 Слика 4. Источна фасада Слика 5. Северна фасада 7

10 1.2. Параметри локације Параметри локације за зимски период Подаци за Златибор приказани у Табели 1 неопходни су за прорачун трансмисионих и вентилационих губитака. Основни подаци и параметри Намена Зграде Зграда намењена туризму и угоститељству Локација Златибор Оријентација Север Спољна пројектна температура -16 Број степен дана 3728 Број дана у грејној сезони 239 Табела1. Параметри локације 1.3 Омотач објекта Грађевинска физика За прорачун губитака потребно је одредити коефицијент пролаза топлота транспарентних и нетранспарентних површина које чине термичку границу грејаног простора. Коефицијент пролаза топлоте зависи од дебљине зида, топлотне проводљивости материјала која зависи од врсте материјала Нетранспарентне површине Нетранспарентним површинама се сматрају они делови термичког омотача који не пропуштају cунчеву светлост. Нетранспарентне површине су спољашни зидови, међуспратна конструкција, врата. Коефицијент пролаза топлоте за нетранспарентне површине се рачуна као реципрочна вредност збира отпора пролазу топлоте са унутрашњег ваздуха на унутрашњу површину спољњег зида, отпор провођењу топлоте кроз зид и отпор прелазу топлоте са спољашње површине зида на спољњи ваздух. U= 1 R (1) R=R u +R k +R s (2) R u [m 2 K/W] отпор прелазу топлоте са унутрашњег ваздуха на унутрашњу површину спољњег зида; R к [m 2 K/W] отпор провођењу топлоте кроз зид; R ѕ [m 2 K/W] отпор прелазу топлоте са спољашње површине спољњег зида не спољни ваздух. 8

11 Фасадни зидови стамбеног објекта ФЗ-1 бр Опис конструкције δ[цм] ρ [кг/m 3 ] λ [W/mK] c [J/kgK] μ[/] R=δ/λ [m2k/w] 1 Продужни кречни малтер Климаблок Лепак Стиропор ЕПС А лепак+мрежица Слој ваздуха Даске на размак Дрвена облога U ФЗ-2 бр Опис конструкције δ[цм] ρ [кг/m 3 ] λ [W/mK] c [J/kgK] μ [/] R=δ/λ [m2k/w] 1 Продужни кречни малтер Клима блок Лепак Стиропор ЕПС А лепак+мрежица Силикон малтер U ФЗ-4 бр Опис конструкције δ[цм] ρ [кг/m 3 ] λ [W/mK] c [J/kgK] μ [/] R=δ/λ [m2k/w] 1 Продужни кречни малтер Климаблок Лепак Минерална вуна Слој ваздуха Фундермаџ U ФЗ-5 бр Опис конструкције δ[цм] ρ [кг/m 3 ] λ [W/mK] c [J/kgK] μ [/] R=δ/λ [m2k/w] 1 Продужни кречни малтер Климаблок Лепак Минерална вуна Пе фолија Рабиц+Лепак + мрежица лепак камена облога U Табела 2. Карактеристике омотача зграде-спољашњи зидови 9

12 Међуспратна конструкција између грејаних просторија различитих јединица, корисника, власника МК-2' бр Опис конструкције δ ρ λ c R=δ/λ μ[/] [цм] [кг/m3] [W/mK] [J/kgK] [m2k/w] 1 Керамичке плочице, подне Лепак Цементни естрих ПВЦ фолија УРСА хпс н-в-и Бетон са каменим агрегатима Слој ваздуха Гипс- картонске плоче U МК-3' бр Опис конструкције δ[цм] ρ [кг/m3] λ [W/mK] c [J/kgK] μ [/] R=δ/λ [m2k/w] Керамичке плочице, подне, 1 неглазиране Лепак Вишеслојни битуменски премаз Цементни естрих ПВЦ фолија УРСА хпс н-в-и Бетон са каменим агрегатима Слој ваздуха Гипс-картонске плоче 12,5мм U МК-4' бр Опис конструкције δ[цм] ρ [кг/m3] λ [W/mK] c [J/kgK] μ [/] R=δ/λ [m2k/w] 1 Паркет Лепак Цементни естрих ПВЦ фолија Камена вуна Бетон са каменим агрегатима Слој ваздуха U МК-6' бр Опис конструкције δ[цм] ρ [кг/m3] λ [W/mK] c [J/kgK] μ[/] R=δ/λ [m2k/w] Керамичке плочице, подне, неглазиране Лепак

13 3 Цементни естрих Тврде плоче минералне вуне за подове Бетон са каменим агрегатима Слој ваздуха УРСА СФ УРСА СЕЦО ПРО Гипс картонске плоче 12мм U МК-8' бр Опис конструкције δ[цм] ρ λ c R=δ/λ μ[/] [кг/m3] [W/mK] [J/kgK] [m2k/w] 1 Глет+ боја Продужни кречни малтер Климаблок Лепак Минерална вуна Пе фолија Рабиц+Лепак + мрежица лепак камена облога Међуспратна конструкција изнад отвореног пролаза- вентилисана ρ λ c МК-4'' бр Опис конструкције δ[цм] μ [/] [кг/m3] [W/mK] [J/kgK] U R=δ/λ [m2k/w] 1 Паркет Лепак Цементни малтер ПВЦ фолија Камена вуна Бетон са каменим агрегатима лепак Полистиренске плоче(у 15 8 блоковима) Лепак+мрежица U

14 Међуспратна конструкција изнад грејаног простора KK-1 бр Опис конструкције δ[цм] ρ [кг/m3] λ [W/mK] c [J/kgK] μ [/] R=δ/λ [m2k/w] 1 Цреп Дрвене летве 3х Дрвене летве 3х Паропропусна, водонепропусна фолија Даска Ваздушни слој Термоизолација урса Камена вуна ФКД-С Дрвене летве 3х Даска Мирујући ваздушни слој Термоизолација урса Парна брана АБ плоча Малтер U 0.12 Табела 3. Карактеристике омотача зграде-међуспратна конструкција Транспарентне површине Коефицијент пролаза топлоте за грађевинске елементе типа прозора, балконских врата и ролетни се рачуна у складу са стандардом SRPS EN Приликом прорачуна коефицијента пролаза топлоте трансмисионих грађевинских елемената узимају се у обзир коефицијент пролаза за стакло, оквир као и утицај топлотних мостова. Утицај топлотних мостова се додатно рачуна и зависе од: споја стакло-стакло у термоизолационом стаклу, споја стакло-оквир; споја овир-грађевинска конструкција. Коефицијент пролаза транспарентних површина се рачуна према следећој формули: U w = A g U g +A f U f +l g ψ g A g +A f (3) A g [m 2 ] површина стаклене површине U g [W/m 2 K] коефицијент пролаза стакла A f [m 2 ] површина рама U f [W/m 2 K] коефицијент пролаза рама l g [m] дужина споја стакла и рама ψ g [W/mK] фактор корекције температуре 12

15 ОЗНАКА П-18 П-19 П-20 П-21 П-24 П-25 П-26 Прозори ТИП - прозорског стакла ТИП - прозорског U g A g A f U f Ψ g l 1 l 2 l g оквира [W/m 2 K] [m 2 ] [m 2 ] [W/m 2 K] [W/mK] [m] [m] [m] U w [w/m 2 K] двослојно термопан, нискоемисионо мм, аргон ПВЦ-петокомора двослојно термопан, нискоемисионо мм, аргон ПВЦ-петокомора двослојно термопан, нискоемисионо мм, аргон ПВЦ-петокомора двослојно термопан, нискоемисионо мм, аргон ПВЦ-петокомора двослојно термопан, нискоемисионо мм, аргон ПВЦ-петокомора двослојно термопан, нискоемисионо мм, аргон ПВЦ-петокомора двослојно термопан, нискоемисионо мм, аргон ПВЦ-петокомора Табела 4. Карактеристике прозора - транспарентне површине Врата ОЗНАКА ТИП - стакла на вратима ТИП - оквир врата В-15 В-17 В-22 В-23 U g [W/m 2 K] A g [m 2 ] A f [m 2 ] U f [W/m 2 K] Ψ g [W/mK] l 1 [m] l 2 [m] l g [m] U w [w/m 2 K] двослојно термопан, нискоемисионо АЛ - са мм, аргон термопрекидом двослојно термопан, нискоемисионо мм, аргон ПВЦ-петокомора двослојно термопан, нискоемисионо мм, аргон ПВЦ-петокомора двослојно термопан, нискоемисионо мм, аргон ПВЦ-петокомора Табела 5. Карактеристике стаклених врата - транспарентне 13

16 1.3.3 Дифузија водене паре Дифузија је процес преношења материје из једног дела простора у други који се одвија услед термичког кретања молекула. За израчунавање хигротермичких карактеристика грађевинских елемената и конструкције, дифузије водене паре, кондензације и исушења, као и опасности од површинске кондензације примењује се стандард SRPS EN ISO Дифузија водене паре се израчунава за спољне грађевинске конструкције и конструкције које граниче са негрејаним просторијама. Све грађевинске конструкције зграде морају бити пројектоване и изграђене на начин да се водена пара у пројектним условима на њиховим површинама не кондензује. Да би анализирали појаву кондензације потребно је одредити температурско поље унутар зида као и расподелу парцијалних притисака водене паре p е, затим парцијалног притиска засићења за дату температуру p cе по пресеку зида. Када је парцијални притисак достигао вредност притиска засићења на том месту доћи ће до појаве кондензације. Уколико дође до појаве кондензације потребно је одредити период исушења. R min R si Θ i+θ e Θ i Θ s (R si R se ) (4) Rmin [m 2 K/W] минимална топлотна отпорност за спречавање орошавања унутрашње површине Rsi [m 2 K/W] отпор прелазу топлоте са унутрашње стране Rse [m 2 K/W] отпор прелазу топлоте са спољне стране Θi [K] температура унутра Θe [K] температура споља Θs [K] температура тачке росе Кондензација Исушење t sp [ C] -16 B (t sp< (-15)) t i =t e [ C] 18 t e,dif [ C] -10 φ e= φ i [%] 65 φ e [%] 90 φ i [%] 55 14

17 Густина топлотног флукса за зид спољашни- ФЗ-1 позиција слој материјала δ[cm] λ R i [W/mK] [m 2 q K/W] dif [W/m 2 t ] Δt dif dif [ C] унутра 20 прелаз Продужени кречни малтер Климаблок Лепак Стиропор ЕПС А лепак+мрежица Слој ваздуха Даске на размак Дрвена облога прелаз споља -10 ƩRi Парцијални притисак водене паре ФЗ-1 позиција слој материјала t dif [ C] p' [kpa] p int [kpa] p ext [kpa] δ[m] μ [ / ] ri [m] унутра прелаз Продужени кречни малтер Климаблок Лепак Стиропор ЕПС А лепак+мрежица Слој ваздуха Даске на размак Дрвена облога прелаз споља Кондензација у двије тачки-фз-1 Количина кондензата бр. Дана p k1 ' p k2 ' r' r'' p int p ext q m 1 q m 2 влажења-а q mz ' q mz ' [g/m 2 ] [kg/m 2 ] <1 q max [kg/m 2 ] Исушење t i =t e [ C] φ e= φ i [%] бр. Дана исушења-а p i '=p e ' p i =p e q m,isuš Бр дана ис Усваја се 21 15

18 p[kpa] r [m] Дијаграм 1 дијаграм дифузије водене паре фасадни зид 1 Густина топлотног флукса за зид спољашни- ФЗ-2 позиција слој материјала δ[cm] λ R i [W/mK] [m 2 q K/W] dif [W/m 2 t ] Δt dif dif [ C] унутра 20 прелаз Продужени кречни малтер Климаблок Лепак Стиропор ЕПС А лепак+мрежица Силикон малтер прелаз споља -10 ƩRi

19 Парцијални притисак водене паре ФЗ-2 позиција слој материјала t dif [ C] p' [kpa] p int [kpa] p ext [kpa] δ[m] μ [ / ] ri [m] унутра прелаз Продужени кречни малтер Климаблок Лепак Стиропор ЕПС А лепак+мрежица Силикон малтер прелаз споља Кондензација у двије тачки-фз-2 Количина кондензата бр. Дана q p k1 ' p k2 ' r' r'' mz ' q mz ' q max p int p ext q m 1 q m 2 влажења-а [g/m 2 ] [kg/m 2 ] [kg/m 2 ] <1 Исушење t i =t e [ C] φ e= φ i [%] бр. Дана исушења-а p i '=p e ' p i =p e q m,isuš Бр дана ис Усваја се 21 p[kpa] r [m] Дијаграм 2 дијаграм дифузије водене паре фасадни зид 2 17

20 Густина топлотног флукса за зид спољашни- ФЗ-4 позиција слој материјала δ[cm] λ R i [W/mK] [m 2 q K/W] dif [W/m 2 t ] Δt dif dif [ C] унутра 20 прелаз Продужени кречни малтер Климаблок Лепак Минерална вуна Слој ваздуха Фундермаџ прелаз споља -10 ƩRi 452 Парцијални притисак водене паре ФЗ-4 позиција слој материјала t dif [ C] p' [kpa] p int [kpa] p ext [kpa] δ[m] μ [ / ] ri [m] Унутра Прелаз Продужени кречни малтер Климаблок Лепак Минерална вуна Слој ваздуха Фундермаџ Прелаз Споља Кондензација у двије тачки-фз-4 Количина кондензата бр. Дана p k1 ' p k2 ' r' r'' p int p ext q m 1 q m 2 влажења-а q mz ' q mz ' [g/m 2 ] [kg/m 2 ] <1 q max [kg/m 2 ] Исушење t i =t e [ C] φ e= φ i [%] бр. Дана исушења-а p i '=p e ' p i =p e q m,isuš Бр дана ис Усваја се 20 18

21 p[kpa] r [m] Дијаграм 3 дијаграм дифузије водене паре фасадни зид 4 Густина топлотног флукса за зид спољашни- ФЗ-5 позиција слој материјала δ[cm] λ R i q dif t [W/mK] [m 2 K/W] [W/m 2 Δt dif ] dif [ C] унутра 20 прелаз Продужени кречни малтер Климаблок Лепак Минерална вуна Пе фолија Рабиц+Лепак+Мрежица Лепак Камена облога прелаз споља -10 ƩRi

22 Парцијални притисак водене паре ФЗ-5 позиција слој материјала tdif [ C] p' [kpa] p int [kpa] p ext [kpa] δ[m] μ [ / ] ri [m] унутра прелаз Продужени кречни малтер Климаблок Лепак Минерална вуна Пе фолија Рабиц+Лепак+Мрежица Лепак Камена облога прелаз споља Кондензација у двије тачки-фз-5 Количина кондензата бр. Дана p k1 ' p k2 ' r' r'' p int p ext q m 1 q m 2 влажења-а q mz ' q mz ' [g/m 2 ] [kg/m 2 ] <1 Исушење t i =t e [ C] φ e= φ i [%] бр. Дана исушења-а p i '=p e ' p i =p e q m,isuš Бр дана ис q max [kg/m 2 ] Усваја се 22 p[kpa] r [m] Дијаграм 4 дијаграм дифузије водене паре фасадни зид 5 20

23 2. ЕНЕРГЕТСКА СВОЈСВТА ОБЈЕКТА Енергетска својства објекта обухвата утврђивању стварног стања зграде у енергетском погледу. У закону су прецизно дефинисани најважнији појмови унапређења енергетске ефикасности и енергтска својства објекта. Основни циљ је смањење потрошње свих врста енергије и одређивање стварне количине енергије која задовољава различите потребе корисника. За енергетска својсвта објекта потребно је одредити топлотне губитке 2.1 Топлотни губици Коефицијент трансмисионих губитака топлоте зграде Коефицијент трансмисионих губитака топлоте зависи од површине грађевинског елемента кроз који се размењује топлота, коефицијента пролаза топлоте за посматрани грађевински елемент и фактора корекције температуре грађевинског елемента. Поред ових фактора потребно је узети у обзир утицај топлотних мостова. Трансмисиони губитак услед утицаја топлотних мостова се рачуна као: H TB = U TB A (5) H TB [W/K] трансмисиони топлотни губитак услед утицаја топлотних мостова U TB [W/m 2 K] усваја се 0.10 W/m 2 K A [m 2 ] - збирна површина спољних грађевинских елемената Коефицијент трансмисионих губитака се рачуна: H T = (F xi U i A i ) + H TB (6) H T [W/m 2 K] коефицијент трансмисионог губитка топлоте зграде F xi [/] фактор корекције температуре U i [W/m 2 K] коефицијент пролаза топлоте A i [m 2 ] површина зида H TB [W/m 2 K] Трансмисиони губитак топлоте услед утицала топлотних мостова 21

24 2.1.2 Коефицијент вентилационих губитака топлоте зграде Коефицијент вентилационог губитка топлоте зграде је функција густине ваздуха, специфичног топлотног капацитета при константном притиску, запремине грејаног простора и броја измена ваздуха. Израчунава се по обрасцу : H V = ρ a c p V n (7) H V [W/K] кеофицијент вентилационих губитака топлоте ρ a [kg/m 3 ] густина ваздуха c p [J/m 2 K] специфични топлотни капацитет при константном притиску V [m 3 ] запремина грејаног простора n [h -1 ] број измена ваздуха на час Трансмисиони губици топлоте-без топлотних мостова Ознака U A F xi U*A*F xi Спољни зид сз Међуспратна конструкција изнаг грејаног простора кк Под ка грејаном сутерену мк Прозори п Врата в Сума А 1222 H TS 578 Табела 6. Трансмисиони губици без топлотних мостова Трансмисиони топлотни губици услед утицаја топлотних мостова H TB =0.1*А 149 Табела 7. Трансмисиони губици утицај топлотних мостова Укупни трансмисиони губици H T =H TS +H TB 727 Табела 8. Трансмисиони губици- укупно Специфични трансмисиони губитак топлоте H T '=H T /A ом.б 0.49 Табела 9. Трансмисиони губици - специфични Коефицијент вентилационих губитака топлоте зграде H v ρ a c p V i нето n i H v [W/K] Табела 10. Вентилациони губици 22

25 2.1.3 Топлотни губици зграде Годишња потребна енергија за надокнаду губитака топлоте је функција трансмисионих, вентилационих коефицијената губитака топоте и броја степен дана. У Табели 11 дате су вредности средње суме Сунчевог зрачења и средња месечна температура спољнoг ваздуха. Q H,ht = (H T + H V ) 24 HDD 10 3 (8) Q H,ht [kwh/a] годишња потребна енергија за надокнаду губитака H T [W/K] коефицијент трансмисионих губитака топлоте H V [W/K] коефицијент вентилационих губитака топлоте HDD број степен дана за локацију зграде Средње суме сунчевог зрачења и средња месечна температура спољњег ваздуха Месец I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Средња месечна температура Сунчево зрачење (kwh/m 2 ) ХОР Ј И,З С Табела 11. Суме сунчевог зрачења и средња месечна температура ваздуха Грејна сезона за Златибор обухвата цео април и септембар. Податке за средње месечне спољне температуре узете су из метеоролошког годишњака. Разлике унутрашње температуре и средње месечне споњне температуре помножене са месечним вредностима ХД броја дана грејања добија се месечна вредност степен дана. Број степен дана - HDD I II III IV IX X XI XII ХД tsr, mes Златибор Hv=330 Hv+Ht 1058 Ht=727 QH,ht Табела 12. Годишња потребна енергија за надокнаду губитака топлоте 23

26 18000 Годишња потребна енергија за надокнаду губитака топлоте Септембар Октобар Новембар Децембар Јануар Фебруар Март Април Дијаграм 5 Дијаграм годишње потребне енергије за надокнаду губитака топлотe 24

27 2.2 Топлотни добици Приликом прорачуна потребне енергије за грејање у зимском периоду потребно је исту умањити за вредност топлотних добитака. Топлотне добитке имамо од Сунца, људи, електричних уређаја Добици топлоте од Сунчевог зграчења Годишња количина енергије која потиче од добитака услед Сунчевог зрачења је збир добитака преко транспарентних и нетранспарентних површина термичког омотача објекта. F sh - фактор осенчености зграде A sol - површина која је осунчана I sol τ sol - средње суме Сунчевог зрачења Q sol = F sh A sol I sol τ sol (9) I sol * τ sol Јануар Фебруар Март Април Септембар Октобар Новембар Децембар Хоризонтално Југ Исток и Запад Сјевер Табела 13. Средње суме сунчевог зрачења Фактор засенчења Fsh Незасенчене 0.9 Засенчене 0.6 Фактор пропустљивости g,gl =g * 0.9; Сунчевог зрачења за стакло g,gl g= Емисивност спољне површине зида α s,sc 0.6 Отпор прелазу топлоте за спољну страну зида R s,c 0.04 Средње тешки тип градње ƞ H

28 Транспарентна површина која је осунчана (стаклене површине) А sol,gl = g gl (1 F f ) A w (10) g gl - фактор пропустљивости Сунчевог зрачења које зависи од врсте стакла (двоструко,нискоемисионо, мм ваздух - g gl = 0,57) F f - фактор рама (F f = A f /A w ) A w = A go - површина прозора тј. грађевинског отворa Прозори / Врата двослојно термопан, нискоемисионо мм, аргон ПВЦпетокомора A w A gl A f F f g q gl A sol,gl Fsh ОЗНАКА количина Сјевер П П П П П П П В Запад П Југ П В В В Исток П укупно Табела 14. Осунчане стаклене површине транспарентне површине 26

29 Qsol.gl Јануар Фебруар Март Април Септембар Октобар Новембар Децембар Сјевер П П П П П П П В Ʃ Запад П Југ П В В В Ʃ Исток П Ʃ Табела 15. Добици топлоте од Сунчевог зрачења кроз транспарентне површине Нетранспарентне осунчане површине А sol,c = a s,c R s,c U c A c (11) a s,c - емисивност спољне површине зида - 0,6 R s,c - отпор прелазу топлоте за спољну страну зида (R s,c = 1 = 1 = 0,04) h c 25 U c - коефицијент пролаза топлоте Спољашни зидови A c F sh U c R s.c L s,c A sol,c A sol,c *F sh Сјевер Запад Југ Исток Табела 16. Осунчане површине нетранспарентне површине 27

30 Q sol,c Јануар Фебруар Март Април Септембар Октобар Новембар Децембар Север Запад Југ Исток Ʃ Табела 17. Добици топлоте од Сунчевог зрачења кроз нетранспарентне површине Годишња количина енергије која потиче од унутрашњих добитака топлоте Унутрашњи добици потичу од електричних уређаја и људи. Добици од људи q p h A f Зграда са 2 и више Добици од електричних qe Af уређаја Топлотни добици зграде услед електричних уређаја Q Е = q E A f n dana u mesecu n dana u godini (12) q E - годишња потрошња електричне енергије по јединици површине грејаног простора A f - корисна површина зграде n dana u mesecu - број дана, у месецу, у којима се греје објекат n dana u godini - број дана у години Топлотни добици зграде услед одавања топлоте људи Q Е = q P A f n dana u mesecu n sati u danu 10 3 (13) q р одавање топлоте људи по јединици површине грејаног простора A f - корисна површина зграде n dana u mesecu - број дана, у месецу, у којима се греје објекат n dana u godini - број дана у години 28

31 Мјесец Q H,ht Q sol,gl Q sol,c Q sol Q lj Q el Q int Q H,gn Q H,nd q H,nd Септембар Октобар Новембар Децембар Јануар Фебруар Март Април Ʃ Tабела 18. Добици топлоте од Сунчевог зрачења кроз нетранспарентне површине kwhm 2 month Дијаграм потребне топлоте за грејање по месецима Септембар Октобар Новембар Децембар Јануар Фебруар Март Април Дијаграм 6 Дијаграм годишње потребне топлоте за грејање по месецима kwh/m 2 a Година Дијаграм 7 Дијаграм годишње потребне топлоте за грејање 29

32 2.3 Годишња потребна финална енергија за грејање Израчунати годишње топлотне губитке система за грејање Q H,ls Q H,ls = Q H,em,ls + Q H,dis,ls + Q H,st,ls + Q H,gen,ls (14) Q H,em,ls - губици топлоте при размени у простору Q H,dis,ls - губици топлоте у цевној мрежи Q H,st,ls - губици топлоте при складиштењу у резервоару Q H,gen,ls - губици топлоте при производњи ƞ- степен корисности постројења за гријање Q H,ls = Q H,nd ( 1 1) (15) ƞ ƞ = ƞк ƞс ƞr (16) ƞ k - степен корисности котловског постројења ƞ c - степен корисности цевне мреже ƞ r - степен корисности система регулације Потребни степени корисности су дати у табели Т.6.2 у Правилнику Котао-електрични-инсталисана снaга-252 kw Неизолована цевна мрежа унутар термичког омотача зграде аутоматска централна и локална регулација без поделе на зоне Снага пумпе - 2.1kW ƞ k 0.83 ƞ c 0.95 Ƞ 0.75 Испоручена енергија за гријање Q H,nd ƞ k ƞ c ƞ r ƞ Q H,ls Q H,del Септембар Октобар Новембар Децембар Јануар Фебруар Март Април Ʃ Табела 19. Годишња испоручена енергија за грејање 30

33 2.4 Годишња потребна енергија за припрему санитарне топле воде Q w и губици Q w,ls Q w = n dani u grejnoj sezoni qw Af (17) n dani u grejnoj sezoni - број дана у грејној сезони q w топлота потребна за припрему СТВ по јединици површине грејног простора A f корисна површина зграде Q w,ls = 0,1 Q w (18) Годишња потребна топлота за припрему санитарне топле воде q w A f Број дана Q w Q w,ls Q w.del Годишња испоручена енергија E del E del =(Q H,del +Q w,del ) f=( ) 1.1= kwh (19) Q H,del = Q H,nd + Q H,ls [kwh]-испоручена енергија за гријање (20) Q w,del = Q w + Q w,ls [kwh]-испоручена енергија за СТВ (21) f = 1,1 фактор претварања за гас 2.6 Годишња примарна енергија E prim E prim =(Qdel,nd+Qw,del) f+(qel+qanx) fel (22) f = 1,1 фактор претварања за гас (23) f = 2,5 фактор претварања за електричну енергију (24) Годишња потрошња електричне енергије Број дана q el A f Q el Енергија потребна за погон помоћних уређаја Број дана h P Q aux Потрошња примарне енергије Q del,nd Q w,del Q el Q aux f nd f w f el E prim,nd,el,aux E prim,w,prim E prim

34 2.7 Годишња емисија CO 2 EM co2 = (E prim,nd + E prim,w ) f co2 + E prim,el f e,co2 (25) f co2 - специфична емисија СО2 за гас f е,co2 -специфична емисија СО2 за електричну енергију Емисија СО2 E prim,nd,w,el fe CO2 CO2,a Разред Q H,nd A f q H,nd q H,nd,max q H,nd,rel C <

35 3. ЕНЕРГЕТСКИ ПАСОШ ЗА НЕСТАМБЕНЕ ЗГРАДЕ ЗГРАДА нова постојећа Категорија зграде Зграда туризма и угоститељства Место, адреса: Златибор Катастарска парцела: Власник/инвеститор/правни заступник: Извођач: 4577/297 КО Чајетина VIP CASA INVEST doo Beograd МД Градња Година изградње: 2016 Нето површина A N [m 2 ]: 929,12 Прорачун Q H,nd,rel [%] Q H,nd [kwh/(m 2 a)] Енергетски пасош за стамбене зграде > 250 Подаци о лицу које је издало енергетски пасош Овашћена организација: Потпис овлашћеног лица и печат организације: М.П. (потпис) Одговорни инжењер: Потпис и печат одговорног инжењера EE : М.П. (потпис) Број пасоша: Датум издавања/рок важења: 1 C 33

36 3.1 ЕНЕРГЕТСКИ ПАСОШ ЗА НЕСТАМБЕНЕ ЗГРАДЕ друга страна Подаци о згради Нето површина зграде унутар термичког омотача A N [m 2 ] 777 Запремина грејаног дела зграде V e [m 3 ] 2000 Фактор облика f 0 [m -1 ] 0,48 Средњи коеф. трансмисионог губитка топлоте H T [W/(m 2 K)] 0,49 Годишња потребна топлота за грејање Q H,nd [kwh/(m 2 a)] 59 Климатски подаци Локација Златибор Број степен дана грејања HDD 3728 Број дана грејне сезоне HD 239 Средња температура грејног периода θ H,mn [ о С] 4,4 Унутрашња пројектна температура за зимски период θ H,i [ о С] 20 Подаци о термотехничким системима у згради Систем за грејање (локални, етажни, централни, даљински) Централни Топлотни извор Електрична енергија Систем за припрему СТВ (локални, централни, даљински) Централни Топлотни извор за СТВ Електрична енергија Систем за хлађење (локални, етажни, централни, даљински) - Извор енергије који се користи за хлађење - Вентилација (природна, механичка, механичка са рекуперацијом) - Извор енергије за вентилацију - Врста и начин коришћења система са обновљивим изворима - Удео ОИЕ у потребној топлоти за грејање и СТВ [%] - Подаци о термичком омотачу зграде U [W/(m 2 K)] U max [W/(m 2 K)] Испуњено ДА / НЕ Спољни зидови 0,22 0,3 ДА Зид на дилатацији - Раван кров изнад грејаног простора 0,12 0,15 ДА Међуспратна конструкција изнад спољног - - простора Међуспратна конструкција изнад негрејаног - - простора (подрума) Прозори, балконска врата грејаних просторија 1,5 1,5 ДА 34

37 3.2 ЕНЕРГЕТСКИ ПАСОШ ЗА НЕСТАМБЕНЕ ЗГРАДЕ трећа страна Подаци о систему грејања Уређај који се користи као извор (котао, топлотна подастаница, топлотна пумпа) Електрични котао Инсталисани капацитет [kw] 252 Ефикасност, степен корисности [%] 83 Година уградње 2016 Енергент Електрична енергија Доња топлотна моћ [kwh/kg] [kwh/m 3 ] - Емисија CО 2 [kg/m 2 a] - Подаци о начину регулације Аутоматска регулација рада котла/извора (да / не) Централна регулација топлотног учинка (да / не) Локална регулација топлотног учинка (да / не) Дневни прекид у раду система (сати у дану) Недељни прекид у раду система (дана у недељи) Сезонски прекид у раду система (дана у сезони) Да Да Да Не Не Не Подаци о губицима топлоте [кw] Трансмисиони губици кроз нетранспарентни део омотача зграде Трансмисиони губици кроз прозоре и врата Вентилациони губици кроз прозоре и врата 11,880 Укупни губици топлоте Енергетске потребе зграде [kwh/а] [kwh/m 2 а] Годишња потребна топлота за грејање, Q H,nd Годишња потребна топлота за припрему СТВ, Q W ,09 Годишњи топлотни губици система за грејање, Q H,ls Годишњи топлотни губици система за припрему СТВ, Q W,ls ,31 Годишња потребна топлотна енергија, Q H Годишња испоручена енергија, E del Годишња примарна енергија, E prim Годишња емисија CО 2 [kg/а] [kg/m 2 а] Подаци о измереној потрошњи енергије* [kwh/а] [kwh/m 2 а] Годишња измерена топлота за грејање - - Годишња измерена топлота за припрему СТВ - - Годишња измерена топлотна енергија - - Годишња измерена електрична енергија

38 3.3 ЕНЕРГЕТСКИ ПАСОШ ЗА НЕСТАМБЕНЕ ЗГРАДЕ четврта страна Предлог мера за унапређење енергетске ефикасности зграде 1.Замена извора топлоте 2.Изоловање цевне мреже 3.Уградња термостатских вентила 4. Уградња циркулационе пумпе са промењивим бројем обртаја

39 3.4 ЕНЕРГЕТСКИ ПАСОШ ЗА НЕСТАМБЕНЕ ЗГРАДЕ пета страна Објашњење техничких појмова Нето површина зграде унутар термичког омотача, A N [m 2 ], је укупна нето површина грејаног простора зграде. Запремина грејаног дела зграде, V е [m 3 ], јесте бруто запремина коју обухвата термички омотач зграде запремина грејаног простора зграде. Фактор облика ƒ о = А/V е, (m -1 ), је однос између површине термичког омотача зграде (спољне мере) и њиме обухваћене бруто запремине. Коефицијент трансмисионих губитака топлоте, H Т [W/K], су трансмисиони губици топлоте кроз омотач зграде подељени разликом температура унутрашње и спољне средине. Период грејања, HD ("heating days") је број дана од почетка до краја грејања зграде. Почетак и крај грејања за сваку локацију одређен је температуром границе грејања, која је обухваћена при одређивању броја Степен дана HDD ("Heating degree days"). Унутрашња пројектна температура, θ H, i [ C], је задата температура унутрашњег ваздуха грејаног простора у згради. Средња температура грејног периода, θ H,mn [ о С], је осредњена вредност температуре спољног ваздуха у временском периоду грејне сезоне. Годишња потребна топлота за грејање зграде, Q H,nd [kwh/a], је рачунски одређена количина топлоте коју грејним системом треба довести у зграду током године да би се обезбедило одржавање унутрашњих пројектних температура. Годишња потребна топлотна енергија за загревање санитарне топле воде, Q W [kwh/a], је рачунски одређена количина топлотне енергије коју системом припреме СТВ треба довести током једне године за загревање воде. Годишња потребна енергија за хлађење зграде, Q C,nd [kwh/a], је рачунски одређена потребна количина топлоте хлађења коју расхладним системом треба одвести из зграде током године да би се обезбедило одржавање унутрашњих пројектних параметара. Годишња потребна енергија за вентилацију, Q V [kwh/a], је рачунски одређена потребна енергија за припрему ваздуха системом механичке (принудне) вентилације, делимичне климатизације или климатизације током једне године за одржавање услова комфора у згради. Годишња потребна енергија за осветљење, Е L [kwh/a], је рачунски одређена количина енергије коју треба довести згради током једне године за осветљење у згради. Годишња потребна топлотна енергија, Q H [kwh/a], је збир годишње потребне топлотне енергије и годишњих топлотних губитака система за грејање и припрему санитарне топле воде у згради. Годишњи топлотни губици система грејања, Q H,ls [kwh/a] су губици енергије система грејања током једне године који се не могу искористити за одржавање унутрашње температуре у згради. Годишњи топлотни губици система за припрему санитарне топле воде, Q W,ls [kwh/a], су губици енергије система за припрему СТВ током једне године који се не могу искористити за загревање воде. Годишња испоручена енергија Е del [kwh/a], је енергија доведена техничким системима зграде током једне године за покривање енергетских потреба за грејање, хлађење, вентилацију, потрошну топлу воду, расвету и погон помоћних система. Годишња потребна примарна енергија која се користи у згради, Е prim [kwh/a], је збир 37

40 примарних енергија потребних за рад свих уграђених техничких система за грејање, хлађење, климатизацију, вентилацију и припрему СТВ у периоду једне године. Годишња емисија угљен диоксида, CО 2 [kg/а], је маса емитованог угљен диоксида у спољну средину током једне године, која настаје као последица енергетских потреба зграде. 38

41 4.,,CFD Увод Нумеричка механика флуида (CFD) је примењена механика флуида која се користи у решавању и анализирању струјања ваздуха, течности, гасова. Овакав приступ анализи струјања ваздуха у просторима за различите температурске услове даје добре резултате помоћу којих се добије стање просторије у погледу топлотног и термичког комфора. Сама симулација и добијени резултати су веома значајни када су у питању објекти на којима нису могућа мерења. КГХ системи су пројектовани како би задовољили потребне услове угодности. У циљу истраживања услова угодности коришћена је,,cfd симулација. Софтвер који је кориштен при анализи је,,phoenics FLAIR. Користи се за анализу : -Комерцијалних зграда -Канцеларијског простора -Симулација у случају пожара и процес одимљавања -и многе друге намене попут симулације услова спољашње средине итд. Циљ,,CFD анализе у овом случају је да се покаже за изабрану просторију топлотни комфор као и оптимално решење у погледу топлотног комфора и експлоатационих трошкова. Топлотни комфор се изражава преко,,pmv и,,ppd индекса. PMV индекс предвиђа како ће група људи оценити угодност боравка у просторији на скали од -3 до +3, где -3 представља оцену за веома хладно, а +3 оцену за врело, док је,,ppd идекс одређен преко PMV индекса и он предвиђа проценат незадовољних особа у некој просторији. Анализа се врши за три различита случаја грејања просторије: -Радијаторско грејање -Подно грејање -Парапетни вентилатор конвектор 4.1 Математички модел Основа на којој се заснива начин рада,,cfd симулација јесте Навије-Стоксова једначине. На основу закона одржања количине кретања-навијеових једначина, опште Стоксове претпоставке о напонима, и трансформационог израза, добијају се Навије- Стоксове једначине. Осредњавањем Навије-Стоксових једначина добијају се Рејнолдсове једначине или скраћено RANS. Претпоставке које се уводе су да се ради о нестишљивом струјању, а то је случај код ваздуха на собној температури, као и претпоставка да је константна вискозност, осредњена Навије-Стоксова једначина има векторски облик : ρ θ i t + θ j θ i x j = ρf i p x i + x j ƞ θ i x i ρθ i, θ j, (26) 39

42 За описивање турбулентног струјања неопходно је користити и једначину континуитета, која се за нестишљиво струјање, применом правила осредњавања трансформише на : divθ = 0 divv = θ i = v i + θ i = 0 x i x i x i (27) После чега следи : θ i x i = 0 θ i x i = 0 (28) Да се једначина континуитета са стварном брзином разлаже на једначине континуитета са временски осредњено струјање. За турбулентно струјање нестишљивог флуида користе се Рејнолдсове једначине и једначина континуитета: ρ θ ј + θ θ j t i = ρf x j p + ρ υ θ j θ, i x j x i x i i θ, j ; θ i x i = 0 (29) Симулација и анализа помоћу софтвера се заснива на решавању Навије-Стоксових једначина тако што се дефинишу почетни и гранични услови који доводе до решивости једначина. За анализиране системе и начине грејања просторије, задати су одговарајући гранични услови. За CFD симулацију узет је апартман површине 26 m 2. Симулације су урађене за 1000 итерација за сва три система грејања. Модел собе за симулацију приказан је на Слици 6. А) Подно Грејање 40

43 Б) Радијаторско грејање В) Вентилатор-конвектори Слика 6. 3D модели за разматране системе грејања А) Подно, Б) Радијаторско, В) Вентилатор-Конвектори Подно грејање За подно грејање апартмана, одређене су температуре транспарентних и нетраспарантних површина. Пројектна температура просторије је 20 С. На основу губитака просторије који износе 1720 W, одређен је температурски режим подног грејања 35/30 С. Потребно је за рад симулације задати карактеристике термичког омотача. Температуре површина унутрашњих зидова су 20 С, унутрашња површина спољашњег зида је 19 С. Температуре транспарентних површина су 15 С. 41

44 Слика 7. Начин постављања цеви подног грејања На Слици 8. приказано је поље температуре у просторији на висини 0,6 м од пода просторије. Слика 8. Температура ваздуха у апартману на висини 0,6 m од готовог пода Као што се види са слике просечна температура просторије износи 22,58 С. Ниво одевености који је задат за симулацију износи 1clo. На Слици 9. Приказан је резултат PMV индекса који даје симулација. Просечна вредност PMV индекса је -0,3993 што указује на то да услови термичког комфора категорији Б према SRPS EN ISO 7730:

45 PMV и PPD се одређују према следећој формули: PMV = (0.303 e 0.036M ) [(M W) H Ec C res E res (30) PPD = e ( PMV PMV 2 (31) Где су: М метаболизам, W/m 2 W ефективни механички рад, W/m 2 Н губици топлоте са површине тела конвекцијом зрачењем и кондукцијом, W/m 2 Ес размењена топлота путем испаравања са коже, W/m 2 Сres конвективна размењена топлота дисањем, W/m 2 Еres размена топлоте дисањем кроз испаравање, W/m 2 Слика 9. PMV индекс за апартман Вредност PPD индекса је приказана на Слици 10. Просечна вредност износи 8,97 што задовољава потребне унутрашње комфорне услове са малним бројем незадовољних. 43

46 Слика 10. PPD индекс за апартман Средња радијантна температура дефинише се као униформна температура замишљеног затвореног простора у коме је пренос топлоте са људског тела зрачењем једнак преносу топлоте зрачењем у стварном неуниформном затвореном простору. Вредност радијантне температуре на висини 0,6 m на средини просторије износи 22 С, а просечна вредност за апартман износи 20,923 С. На Слици 11. Приказано је поље вредности радијантне температуре на висини 0,6 m. Пошто је количина топлоте предата или примљена зрчењем једнака алегбарском збиру свих радијантих флуксева размењених са околним изворима, средња радијанта температура се може израчунати из измерене температуре околних зидова и њихове позиције у односу на лице човека. Због тога је потребно мерити те температуре и углове између особе и зидова. Углавном грађевински материјали имају високу емисивност, па се све површине у просторији могу сматрати као апсолутно црна тела. Средња радијанта температура се рачуна према следећој формули: MRT Средња радијантна температура T n - температура н-те површине изражена у К F p-n - угаони фактор између особе и н-те површине MRT 4 =T 1 4 F P-1 + T 2 4 F P T n 4 F P-n (32) Ако су температурске разлике релативно мале, формула може да има једноставнији облик: MRT=T 1 F P-1 + T 2 F P T n F P-n (33) 44

47 Слика 11.Радијантна температура апартмана на висини 0,6 m од пода приказана у х равни На сликама 11 и 13 уочава се утицај зрачења хладних транспарентних површина услед ниже температуре стакла у односу на зидове, што утиче на већи PPD индекс у овом подручју. Слика 12. Поље rадијантна температура приказана у Z равни поред унутрашнњег преградног зида 45

48 Слика 13. Поље rадијантна температура приказана у Z равни поред спољешњег зида Радијаторско грејање За радијаторско грејање апартмана, изабран је температурски режим 80/60 С. Пројектна температура просторије површине 26 m 2 је 20 С. Потребно је за рад симулације задати карактеристике термичког омотача. Температуре површина унутрашњих зидова су 20 С, унутрашња површина спољашњег зида је 19 С. Температуре транспарентних површина су 15 С. 46

49 На Слици 14. приказано је поље температуре у просторији на висини 0,1 m од пода просторије. Слика 14. Температура ваздуха у апартману на висини 0,1 m од готовог пода Као што се види са слике просечна температура просторије износи 22,23 С. Ниво одевености који је задат за симулацију износи 1 clo. На Слици 15. Приказан је резултат PMV индекса који даје симулација. Вредност PMV индекса на месту мерења износи -0,276, док је просечна вредност PMV индекса је -0,3356 што указује на то да услови термичког комфора категорији Б према сензибилној скали. Слика 15. PMV индекс за апартман 47

50 Вредност PPD индекса је приказана на Слици 16. Просечна вредност износи 13,958 што задовољава потребне унутрашње комфорне услове са малним бројем незадовољних. Слика 16. PPD индекс за апартман Вредност радијантне температуре на висини 0,1 m на средини просторије износи 20,12 С, а просечна вредност за апартман износи 20,64 С. На Слици 17. Приказано је поље вредности радијантне температуре на висини 0,1 m. Слика17.Радијантна температура апартмана на висини 0,1 m од пода приказана у х равни 48

51 Слика 18. Поље rадијантна температура приказана у Y равни поред унутрашнњег преградног зида 4.1.3Парапетни вентилатор конвектор За конвекторско грејање апартмана, изабран је температурски режим 50/45 С. Пројектна температура просторије површине 26 m 2 је 20 С. Потребно је за рад симулације задати карактеристике термичког омотача. Температуре површина унутрашњих зидова су 20 С, унутрашња површина спољашњег зида је 19 С. Температуре транспарентних површина су 15 С. Вентилатор конвектор је произвођача,,aermec а изабрани модел је FCX-32 : Model: FCX 32 Airflow min. m3/s med. m3/s max. m3/s Sound pressure min. db(a) 25.5 med. db(a) 32.5 max. db(a) 38.5 Sound power min. db(a) 34 med. db(a) 41 max. db(a) 48 Water content l 1.11 Max. input power W 44 Max. input current A 0.21 Dimensions Height mm 563 Width mm 980 Length mm 220 Net weight A version without feet kg 20 Power supply: 230 V / 1+N / 50 Hz 49

52 Heating Fan speed 2-med. Heating capacity W 1700 Dry bulb air inlet temperature C Dry bulb air outlet temp. C Inlet water temp. C Water Dt C 4.09 Outlet water temp. C Glycol C 0.00 Water flow l/s Water pressure drops kpa За вентилатор-конвекторе поред анализе температуре ваздуха у просторији, PMV PPD индекса, радијантне температуре потребно је узети у обзир брзину струјања ваздуха из вентилатор конвектора. За услове комфорне климатизације у зони боравка људи максимална дозвоњена брзина износи 0,25 m/s. На Слици 19. приказано је поље температуре у просторији на висини 0,1 m од пода просторије. Слика 19. Температура ваздуха у апартману на висини 0,1 m од готовог пода Као што се види са слике просечна температура просторије износи 21,74 С. Ниво одевености који је задат за симулацију износи 1 clo. Резултат анализе брзине у простору приказан је на Слици 20. Просечна брзина у просторији износи 0,022 m/s. 50

53 Слика 20. Брзина ваздуха у апартману На Слици 21. Приказан је резултат PMV индекса добијен симулацијом. Просечна вредност PMV индекса је -0,654 што указује на то да су услови термичког комфора у категорији Ц према критеријума стандарда SRPS ISO EN 7730:2005. Слика 21. PMV индекс за апартман Вредност PPD индекса је приказана на Слици 22. Просечна вредност износи 14,41% што задовољава потребне унутрашње комфорне услове. 51

54 Слика 22. PPD индекс за апартман На Слици 23. Приказано је поље вредности радијантне температуре на висини 0,6 m. Вредност радијантне температуре на висини 0,1 m на средини просторије износи 20,123 С, а просечна вредност за апартман износи 19,53 С. Слика 23.Радијантна температура апартмана на висини 0,6 m од пода приказана у х равни 52

55 Слика 24. Поље rадијантна температура приказана у Z равни поред унутрашнњег преградног зида Слика 25. Поље rадијантна температура приказана у Z равни поред спољешњег зида 53