Wpływ rozwiązania ściany zewnętrznej na rozkłady temperatur w przegrodzie

• Autorzy: Małek M. T. , Koczyk H.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2016.207

Warianty tytułu

EN

The impact of the solution for the solar wall on the course of the temperature in the wall

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie porównano rozkład temperatur w przegrodach zewnętrznych bez oraz z barierą termiczną zlokalizowanymi w II strefie klimatycznej z projektową temperaturą zewnętrzną wynoszącą -18°C oraz temperaturą wewnętrzną w pomieszczeniu równą 20°C. Do analiz przyjęto ścianę zewnętrzną o konstrukcji betonowej zaizolowa ną z obu stron styropianem. W przypadku przegrody z barierą termiczną, utworzono barierę za pomocą polipropylenowych przewodów wypełnionych niskotemperaturowym czynnikiem zawartych centralnie w warstwie betonu. W obliczeniach wariantowano temperaturę otoczenia zewnętrznego oraz temperaturę bariery termicznej, przy czym temperaturę wewnętrzną w pomieszczeniu latem przyjęto równą 24°C, a w pozostałych miesiącach 20°C. Do symulacji przepływu ciepła w przegrodzie posłużono się jedną z metod numerycznych, metodą bilansów elementarnych, która opiera się na podziale rozpatrywanego elementu na podobszary i określeniu temperatur na końcu kroku czasowego. Zastosowaną metodę opisano krok po kroku, prezentując jednocześnie tok obliczeń dotyczących analizowanych wariantów. Równania temperatur w komórkach bilansowych dla odpowiednich warunków brzegowych zestawiono w formie tabelarycznej. Wspomagająco posłużono się modelem utworzonym w programie MS Excel, dla którego wykonano obliczenia iteracyjne z krokiem czasowym równym 5 s. Otrzymane rezultaty zaprezentowano w postaci rozkładu temperatury. Na ich podstawie stwierdzono np. w warunkach obliczeniowych przesunięcie izotermy 0°C w kierunku środowiska zewnętrznego oraz większą temperaturę w pomieszczeniu na powierzchni przegrody dla rozwiązania z barierą termiczną w porównaniu do wariantu klasycznego. Czynniki te wpływają na zmniejszenie ryzyka wystąpienia wykroplenia wewnątrz przegrody oraz odczucia nagłego spadku temperatury w pobliżu ścian zewnętrznych, a także podwyższenia temperatury odczuwalnej w pomieszczeniu.

EN

The paper shows the distribution of thermal gradient in the external walls with the thermal barrier and without the thermal barrier. The walls construction are made with the concrete and the polystyrene on the both sides. The thermal barrier are the polipropylene tubes filled by the low temperature medium. The calculations are prepared for two variants. One of them used the external temperature equals -18°C (the II climatic zone), the internal temperature in a room equals 20°C and the temperature of the thermal barrier equals to 18°C. The second used the internal temperature in a room equals 24°C (in summer), 20°C (in others months) and the mean monthly temperature. For the purpose to simulate the heat transfer in the wall are used one of the numerical methods, by elemental balances, which is based on a division of the element into sub-areas and determining the temperature at the end of the time step. To support the calculations it was prepared the spreadsheet in MS Excel , for which calculations were performed iteratively with a time step equal to 5 s for both walls. The results obtained are presented in the form of a thermal gradient. The isotherm 0°C was displaced towards to the external environment and the higher temperature at the surface of the wall in the room for the solutions with the thermal barrier compared to the classical variant. These factors affect the reduction of the risk of condensation inside constructions and feeling that the temperature falls near the external walls.

Słowa kluczowe

PL

bariera termiczna; metoda bilansów elementarnych; metody numeryczne; rozkład temperatury

EN

thermal barrier; elemental balances; numerical technique; thermal gradient

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 63, nr 3
• Strony: 247--254
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Małek M. T.

• Politechnika Poznańska, Zakład Ogrzewnictwa, Klimatyzacji i Ochrony Powietrza, ul. Berdychowo 4, 61-131 Poznań; tel. [phone]

autor

Koczyk H.

• Politechnika Poznańska, Zakład Ogrzewnictwa, Klimatyzacji i Ochrony Powietrza, ul. Berdychowo 4, 61-131 Poznań; tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Nagórski Z.: Modelowanie przepływu ciepła metodą KM3R: MBE + Excel = KM3R, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2014.
• [2] Szargut J.: Modelowanie numeryczne pól temperatury, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1992.
• [3] Koczyk H.: Ogrzewnictwo: podstawy projektowania cieplnego i termomodernizacji budynków, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2000.
• [4] http://www.isomax.com.pl {dostęp 14.05.2016 r.}.
• [5] http://mib.gov.pl {dostęp 14.05.2016 r.}.
• [6] Leciej-Pirczewska D.: Przykłady rozwiązań konstrukcji budynków w aspekcie OZE. Przegroda zewnętrzna z barierą termiczną, Budownictwo energooszczędne w Polsce – stan i perspektywy, Bydgoszcz 2015, pp. 205-216.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)