Sprawność bariery termicznej

• Autorzy: Szaflik Władysław

Identyfikatory

DOI

10.36119/15.2023.6.2

Warianty tytułu

EN

Thermal barrier efficiency

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W literaturze technicznej coraz częściej poruszany jest problem ograniczenia zużycia energii pierwotnej. Stosunkowo duże ilości energii przeznaczane są do ogrzewania pomieszczeń. W przypadku zasobów znacznie tańszej energii odpadowej lub pochodzącej ze źródeł odnawialnych o temperaturze niższej niż wymagana w pomieszczeniach, można w celu ograniczenia strat ciepła przez przenikanie wykorzystać tzw. „barierę termiczną” umieszczoną w ścianach zewnętrznych. Barierę termiczną stanowi pionowy element ściany z zamontowanymi w przegrodzie przewodami z czynnikiem grzejnym o temperaturze niższej od temperatury w pomieszczeniu lecz wyższej niż wynikającej z przenikania ciepła przez przegrodę bez bariery. W artykule, na podstawie opracowanego modelu przegrody z barierą termiczną, dla przyjętych wielkości wejściowych i otoczenia przegrody, zdefiniowano i określono sprawność bariery termicznej. Dla wybranego przypadku w artykule, przedstawiono wyniki analizy wpływu na sprawność bariery termicznej połowy odległości między przewodami bariery oraz iloczynu współczynnika przewodzenia ciepła. Wyniki obliczeń przedstawiono na wykresach. Otrzymane wnioski dotyczące wpływu tych parametrów na sprawność bariery potwierdziły oczekiwania. Wraz ze wzrostem odległości między przewodami sprawność bariery maleje, a ze wzrostem iloczynu grubości i przewodności materiału bariery jej sprawność rośnie. Znajomość sprawności bariery umożliwia proste określenie średniej temperatury bariery i ilości ciepła oddawanego przez pomieszczenie oraz przez czynnik grzejny płynący w barierze. Należy stwierdzić, że całkowita ilość ciepła oddana przez ścianę z barierą termiczną jest większa niż przez ścianę bez bariery, lecz koszty ogrzewania pomieszczenia mogą być niższe.

EN

The problem of reducing primary energy consumption is increasingly discussed in the technical literature. Relatively large amounts of energy are used to heat rooms. In the case of resources of much cheaper waste energy or energy from renewable sources with a temperature lower than required in the rooms, the so-called “thermal barrier” placed in external walls can be used to reduce heat transmission losses. The thermal barrier is a vertical wall element with pipes with a heating medium installed in the partition, with a temperature lower than the temperature in the room but higher than that resulting from the heat transfer through the partition without a barrier. In the paper, on the basis of the developed model of a partition with the thermal barrier, for the assumed input values and the partition’s surroundings, the efficiency of the thermal barrier was defined and determined. For the selected case, the paper presents the results of the analysis of the impact on the efficiency of the thermal barrier of half the distance between the pipes of the barrier and the thermal conductivity coefficient. The results of the calculations are presented in the graphs. The received conclusions regarding the impact of these parameters on the efficiency of the barrier confirmed the expectations. As the distance between the pipes increases, efficiency of the barrier decreases, and as the product of the thickness and conductivity of the barrier material increases, its efficiency increases. Knowledge of the barrier efficiency will allow to easily determine the average barrier temperature and the amount of heat given off by the room and by the heating medium flowing in the barrier. It should be noted that the total amount of heat given off by a wall with a thermal barrier is greater than through a wall without a barrier, but the costs of heating the room may be lower.

Słowa kluczowe

PL

bariera termiczna; przepływ ciepła przez przegrodę z barierą termiczną; straty ciepła; sprawność bariery termicznej

EN

thermal barrier; heat flow through a partition with thermal barrier; heat loss; thermal barrier efficiency

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 6
• Strony: 15--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Szaflik Władysław

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska

• https://orcid.org/0000-0003-3767-8766

Bibliografia

• [1] Barkanyi T.: Patent Nr: P398122, Element of building construction for active insulation of buildings, 2012.
• [2] Barkanyi T., Nagylucskay L.: Building structure with active heat. EP2231952A1 European Patent Office, 11.06.2009.
• [3] Incropera F. P., DeWitt D. P., Bergman T. L., Lavine A. S.: Fundamentals of Heat and Mass Transfer. John Wiley & Sons, 2007.
• [4] Kisilewicz T., Fedorczak-Cisak M., a, Barkanyi T.: Active thermal insulation as an element limiting heat loss through external walls. Energy and Buildings Volume 205, 15 December 2019, 109541.
• [5] Krzaczek M.: Koncepcja Bariery Termicznej w budynkach o bardzo niskim zapotrzebowaniu na energię,” Inżynieria Morska i Geotechnika, vol. 2, pp. 154-162, 2010.
• [6] Krzaczek M., Kowalczuk Z.: Thermal Barrier as a technique of indirect heating and cooling for residential buildings,” (in English), Energy and Buildings, Article vol. 43, no. 4, pp. 823-837, Apr 2011, DOI: 10.1016/j.enbuild.2010.12.002.
• [7] Leciej-Pirczewska D., Szaflik W.: Wykorzystanie niskotemperaturowego czynnika w ogrzewaniu ściennym. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja, vol. 41, no. 5, pp. 168-172, 2010.
• [8] Leciej-Pirczewska D., W. Szaflik: Wykorzystanie niskotemperaturowego czynnika w ogrzewaniu ściennym. Część II, Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja, vol. 41, no. 12, pp. 455-459, 2010.
• [9] Leciej-Pirczewska D., Szaflik W.: Wpływ temperatury bariery termicznej w ścianie budynku na straty ciepła. X Forum Ciepłowników Polskich, Międzyzdroje, 2006.
• [10] Małek M.: Wpływ parametrów przegrody aktywowanej termicznie na komfort cieplny i zużycie energii. Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki. Rozprawa doktorska. Promotor: prof. dr hab. inż. Halina Koczyk. Poznań, 2022.
• [11] Strona internetowa: isomax.isodom.pl;
• [12] Szaflik W.: Analiza wymiany ciepła w żebrach dwuwarstwowych. Wydział Budowy Maszyn i Okrętów. Rozprawa Doktorska. Promotor: prof. dr hab. inż. Władysław Nowak. Szczecin,1982.
• [13] Ulbrich R., Radlak G.: Application of environmental energy in modern solutions of passive buildings based on Isomax system. Zeszyty Naukowe Politechniki Opolskiej s. Inżynieria Środowiska, 2005.