Wpływ rozmieszczenia izolacji cieplnej w ścianie zewnętrznej na pracę ogrzewania ściennego

• Autorzy: Werner-Juszczuk A.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2017.263

Warianty tytułu

EN

The impact of the location of the thermal insulation in the exterior wall on the wall heating performance

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie określono wpływ sposobu rozmieszczenia izolacji cieplnej w ścianie zewnętrznej z ogrzewaniem ściennym wodnym typu A na jego wydajność cieplną, temperaturę powierzchni oraz straty ciepła. Analizę przeprowadzono dla dwóch wariantów rozmieszczenia izolacji: jedna warstwa izolacji cieplnej od strony środowiska zewnętrznego, oraz dwie warstwy izolacji: jedna na powierzchni zewnętrznej ściany, druga bezpośrednio pod warstwą tynku z rurami. Wariant drugi obejmuje trzy zmienne grubości izolacji cieplnej bezpośrednio pod rurami. W obu wariantach łączny opór cieplny izolacji jest sobie równy. Obliczenia przeprowadzono dla zmiennej temperatury powietrza zewnętrznego i czynnika grzewczego, oporu cieplnego izolacji i warstwy wykończeniowej, rozstawu przewodów. Analizę przeprowadzono na podstawie wyników obliczeń numerycznych przenikania ciepła w ścianie z ogrzewaniem ściennym wykonanych za pomocą programu wykorzystującego metodę elementów brzegowych (MEB). Stwierdzono, że dla analizowanych zmiennych parametrów konstrukcyjnych grzejnika oraz środowiska zewnętrznego wykonanie izolacji cieplnej w dwóch warstwach a nie jednej ma pomijalny wpływ na wydajność cieplną grzejnika ściennego (zmiana maksymalnie o 2,5%) oraz na średnią temperaturę powierzchni grzejnika ściennego i straty ciepła do środowiska zewnętrznego. Rozmieszczenie izolacji cieplnej wpływa natomiast na rozkład izoterm wewnątrz przegrody z grzejnikiem ściennym. Zastosowanie warstwy izolacji cieplnej pod rurami powoduje, że bezwładność cieplna grzejnika ściennego maleje, ze względu na mniejszą masę przegrody budowlanej do nagrzania, co poprawia właściwości regulacyjne systemu.

EN

The paper specifies the influence of the method of thermal insulation distribution in the external wall with type A wall heating on its thermal efficiency, surface temperature and heat loss. The analysis was carried out for two variants of the insulation layout: one thermal insulation layer from the outside side of the wall, and two layers of insulation: one on the external wall surface, the other directly under the plaster layer with the pipes. The second variant covers three variables of thermal insulation thickness directly under the pipes. In both variants, the total thermal resistance of the insulation is equal. The calculations were carried out for the variable external air temperature and heating medium, resistance of thermal insulation and finishing layer, and the spacing of pipes. The analysis was based on the results of numerical calculations of heat transfer in the wall with wall heating made using a program basing on the boundary element method (BEM). It was found that for the analyzed variable parameters of the radiator and the external environment, the use of the two layer of thermal insulation instead of one has a negligible effect on the thermal efficiency of a wall heating (change by a maximum of 2,5%), on the average surface temperature of a wall heating and heat losses to the external environment. The location of the thermal insulation influences the isothermal distribution inside the wall with the wall heating. The use of a thermal insulation layer under the pipes causes the decrement of thermal inertia of the wall radiator due to the lower mass of the heating panel, which improves the system's regulatory properties.

Słowa kluczowe

PL

ogrzewanie płaszczyznowe; straty ciepła; wydajność cieplna; temperatura powierzchni

EN

surface heating; heat loss; thermal efficiency; surface temperature

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 64, nr 4/II
• Strony: 453--466
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Werner-Juszczuk A.

• Politechnika Białostocka, Katedra Ciepłownictwa, Ogrzewnictwa i Wentylacji, ul. Wiejska 45A, 15-351 Białystok; tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Werner-Juszczuk A.: Koszty instalacji centralnego ogrzewania w budynku jednorodzinnym, Rynek Instalacyjny, nr 12, 2017.
• [2] Bojic M., Cvetkovic D., Miletic M., Malesevic J., Boyer H.: Energy, cost, and CO2 emission comparison between radiant wall panel systems and radiator systems, Energy and Buildings, vol. 54, 2012, pp. 496-502.
• [3] Karabay H., Arıcı M., Sandık M.: A numerical investigation of fluid flow and heat transfer inside a room for floor heating and wall heating systems, Energy and Buildings, vol. 67, 2013, pp. 471-478.
• [4] PN-EN ISO 11855-1:2015-09: Projektowanie środowiska w budynku - Projektowanie, wymiarowanie, instalacja oraz regulacja wbudowanych systemów ogrzewania i chłodzenia przez promieniowanie - Część 1: Definicje, symbole i kryteria komfortu.
• [5] PN-EN ISO 11855-3:2015-09: Projektowanie środowiska w budynku - Projektowanie, wymiarowanie, instalacja oraz regulacja wbudowanych systemów ogrzewania i chłodzenia przez promieniowanie - Część 3: Projektowanie i wymiarowanie.
• [6] PN-EN 1264-3:2009: Instalacje wodne grzewcze i chłodzące płaszczyznowe - Część 3: Wymiarowanie.
• [7] Kosir M., Krainer A., Dovjak M., Perdan R., Kristl Z.: Alternative to the conventional heating and cooling systems in public buildings, Journal of Mechanical Engineering, vol. 56, no. 4, 2010, pp. 575-583.
• [8] www.sankom.pl (data dostępu 12.2017 r.).
• [9] PN-EN 1264-4:2009: Instalacje wodne grzewcze i chłodzące płaszczyznowe - Część 4: Instalowanie.
• [10] PN-EN ISO 11855-5:2015‒10: Projektowanie środowiska w budynku - Projektowanie, wymiarowanie, instalacja oraz regulacja wbudowanych systemów ogrzewania i chłodzenia przez promieniowanie - Część 5: Instalacja.
• [11] Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U z 2013 r., poz. 926 z późniejszymi zmianami).
• [12] Strzeszewski M.: Ekstrapolacja wymagań normy PN-EN 1264 dotyczących izolacji grzejników podłogowych do warunków polskich, Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo i Wentylacja, nr 4, 2008, s. 29-30.
• [13] Wiśniewski S., Wiśniewski T.: Wymiana ciepła, WNT, Warszawa 2000.