ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ 1969
S e r i a : INŻYNIERIA SANITARNA Nr k o l . 277
Edward K o s t o w s k i , Ewa B i a ł a s , J a d w i g a K u p i s z
K a t e d r a P o d s t a w T e c h n i k i C i e p l n e j AKUMULACJA CIEPŁA W WęZLE BUDOWLANYM 1 . Wprowadzenie
Jednym ze sposobów o g r z e w a n i a p o m i e s z c z e ń J e s t o g r z o w a n i e a kumul aoy j n e , t j . g r o m a d z e n i e e n e r g i i w pewnych o k r e s a o h doby i Oddawanie j e j w p o z o s t a ł y o h . W y k o r z y s t u j e s i ę p r z y tym e n e r g i ę e l e k t r y c z n ą " p o z a s z c z y t o w ą " , oo o p r ó c z k o r z y ś c i w s y s t e m i e e n e r g e t y c z n y m j e s t t a k ż e o p ł a o a l n e d l a o d b i o r c y , gdyż e n e r g i a t a J e s t z n a c z n i e t a ń s z a od p o b i e r a n e j w p o z o s t a ł y m o z a s i e . E - n e r g l ę można akumulowaó w r ó ż n y s p o s ó b ; o p r ó c z p o d g r z e w a n i a wody ( z e we nt u al n ym z a s o b n i k i e m ) s t o s u j e s i ę a k u m u l a c j ę w p i e - oaoh c e r a m i c z n y c h ogr ze wa ny c h e l e L t r y c z r i e l u b t e ż o g r z e w a n i e a k u m u l a c y j n e podłogowe [ii . W o s t a t n i m p r z y p a d k u w y k o r z y s t u j e s i ę d uż ą masę i pojemnośó c i e p l n ą m a t e r i a ł u s t r o p u , k t ó r y J e s t ogrzewany za pomooą g r z e j n i k a e l e k t r y c z n e g o ' s p e c j a l n y k a b e l e l e k t r y c z n y ) w g o d z i n a c h n o c n y c h , k i e d y e n e r g i a e l e k t r y c z n a J e s t t a n i a i o d d a j e o i e p ł o do p o m i e s z c z e n i a pod oz a s p o z o s t a ł e j c z ę ś c i d o b y . W r a z i e p o t r z e b y n a s t ę p u j e d o g r z e w a n i e p o m i e s z c z e n i a w d z i e ń .
Duże s k u p i e n i e m a t e r i a ł u w y s t ę p u j e w w ę ź l e budowlanym, J a k i t w o r z ą p r z e c i n a j ą c e s i ę ś c i a n y p i o no u e i s t r o p ( r y s . 1 ) , Możli wość o g r z e w a n i a p o m i e s z c z e ń p r z y w y k o r z y s t a n i u z d o l n o ś c i akumu
l a c y j n y c h wę z ła J e s t p r ze d m i o t e m p r a c prowadzonych w K a t e d r z e Ogrzew.aictwa i Ochrony A t m o s f e r y , p r zy w s p ó ł p r a c y K a t . Podst aw T e c h n i k i C i e p l n e j .
W n i n i e j s z y m a r t y k u l e p r z e d s t a w i o n o r e z u l t a t y o b l i c z e ń , do t y c z ą c e r o z k ł a d u t e m p e r a t u r o r a z a k u r . u l a o j i c i e p ł a w w ę ź l e b u dowlanym p r z e d s t a w i o n y m na r y s u n k u 1 . R o z p a t r z o n o o g r z e w a n i e a k u m u l a c y j n e e l e k t r y c z n e , w k t órym p r z e w i d u j e s i ę d o s t a r c z a n i e e n e r g i i e l e k t r y c z n e j p o d c z a s g o d z i n n o c n y c h . Wynika s t ą d 8 - g o - d z i n n y c y k l o g r z e w a n i a ś c i a n , w c i ą g u n a s t ę p n y c h 16 g o d z i n d o -
.58 B» K o sto w sk l, E . B i a ł a s , J . K upisz
R y s . 1 , S z k i c r o z p a t r y w a n e g o e l e m e n t u budynku ( p r z e k r ó j p i o nowy )
by zakumulowane c i e p ł o J e s t oddawane do p o m i e s z c z e n i a . Dla u - p r o s z c z e n i a z a ł o ż o n o p o n a d t o , że m a t e r i a ł w ę z ł a J e s t J e d n o r o d n y , że w ę z e ł J e s t n i e s k o ń c z e n i e d ł u g i w t r z e c i m k i e r u n k u o r a z że t e m p e r a t u r a p o m i e s z c z e n i a J e s t s t a ł a .
2 . Równania r ó ż n i c o w e wymiany c i e p ł a
W o e l u w y z n a c z e n i a pol a t e m p e r a t u r r o z p a t r y w a n y o b s z a r po
d z i e l o n o s i a t k ą o wymi ar ach p o p r z e c z n y c h 0 , 0 3 x 0 , 0 3 m; w t r z e cim k i e r u n k u p r z y j ę t o wymiar Jedn ost ko wy (1 m) . Brany pod uwa
gę w o b l i c z e n i a c h z a s i ę g w ę z ł a budowl anego (wymiary r o z p a t r y wanego w y c i n k a ) u s t a l o n o na p o d s t a w i e w s t ę p n e j a n a l i z y . Z a ł o ż o n o , że poj emnośó c i e p l n a e l e m e n t a r n e g o p o l a r o z m i e s z c z o n e g o
Akumul ac ja c i e p ł a a a wę źl e budowlanym 59
R y s .
1 '
19\
i 43 67 2 0 1 44 68 21 45 69 :
U 46 10
li 47 71 ■ 14 46l! n :
?. Schemat do wy pr o wa d ze n ia równa ń r ó ż n i c o w y c h
60______________________________ E . K o s t o w s k l , B. B i a ł a a , J . K up i sz wokół w ę z ł a s k u p i o n a j e s t w w ę ź l e . Węzły p owi er zohni owe p r z e s u n i ę t o o h / 4 w g ł ą b o b s z a r u , gdyż z w i ę k s z a t o d o k ł a d n o ś ć o b l i c z e ń [ 2 ] , Na r y s . 2 p r z e d s t a w i o n o p o d z i a ł r o z p a t r y w a n e g o o b s z a r u na p o l a e l e m e n t a r n e . Dla p r z e d s t a w i o n e g o p o d z i a ł u wyprowa
dzono r ó w n a n i a r ó ż n i c o w e n i e u s t a l o n e j wymiany c i e p ł a . Równania t e s p o r z ą d z o n o met odą b i l a n s u e n e r g i j n e g o d l a s k ońc zone go i n t e r w a ł u ozasowego AT.
K o r z y s t a j ą c z z a l e ż n o ś c i
" "ir ( 1 )
g d z i e :
- t e m p e r a t u r a w ę z ł a " i " w o h w i l l t , - t e m p e r a t u r a w ę z ł a " i " w c h w i l i t + Ar ,
można o b l i c z y ć t e m p e r a t u r y ^ p o s z c z e g ó l n y c h węzłów j e ż e l i z na ne s ą t e m p e r a t u r y 1^ .
Na p r z y k ł a d w y n i k a J ą o e z b i l a n s u s t r u m i e n i o i e p ł a r ówn a ni e r ó ż n i o o w e d l a w ę z ł a 79 ma p o s t a ć :
® [ ! >>,, - ->7 9) § * - ( *>79 - > V * + < ’’ e s ' V
- ( ¿ 7 9 - >^7 3) - e o p b2 I ^ 7 9 - >’7 9)
co po p r z e k s z t a ł c e n i u można z a p i s a ć n a s t ę p u j ą c o :
^79 = ^ 7 9 + ^ [^53 + 1 80 + ^ 8 5 + ^ 7 3 ” 4 l>79 ~3 ^ 5 3 “
- 5 i>73 + 2 i>7 9 ) / 1 5 ] ( 2 )
P o d ob n i e wyprowadza s i ę r ó w n a n i a d l a w i ę k s z o ś c i węz łów.
I
Akumulaoja o le p ła w w ęźle b u d o w ia n y 61 2 * 1 • Warunki brzegowe
A . Dla węzłów le ż ą o y o h na b r z e g u o b s z a r u 1 sty k a J ą o y c h s i ę z o t o c z e n ie m w y k orzystan o I I I warunek brzegowy
c t ( t j p ły n u pow Qn pow i « )
t 1 (X - dane •
Ze w z g lę d u na p r z e s u n l ę o l e węzłów brzegowyoh w g ł ą b obszaru» w równaniu tym w y s t ę p u j e tem peratu ra w ę z ła oddalonego» o h / 4 od b r z e g u 1 w s p ó łc z y n n ik p r z e n ik a n ia o l e p ł a k
p ły n u w ę z ła Qn „ ęBła
g d z i e :
k - ■ ( o )
1 +
W
Dla przyk ła d u równanie r ó żn ico w e d la w ę z ła 73 ma p o s t a ó : równanie b i l a n s u :
Af ^ 52 “ ^ 7 3 ) I X ” ( ^ 7 3 " 1>7U) 2 + ( ^ 7 9 “ ^ 7 3 5 5 X ~
- k . h { ^?3 - t 0 )] - \ 9 op h2 ( ^ 73 - ^ 7 3 >
o s t a t e c z n e równanie
62______________________________E . K o sto w s k i, E . B i a ł a s » J . Kupisz g d z i e :
B . Dla węzłów 56 r 62 w yk orzystano I I warunek brzegowy
^ - d a n e ) i d )
an
P r z y j ę t o s tr u m ień c i e p ł a q[w/m2] w ynikająoy z mooy g r z e j n i ka d la o k resu g r z a n ia i q * O d la o c h ła d z a n ia « Przykładowo b i l a n s e n e r g ij n y d la punktu 57 wygląda n a s t ę p u j ą c o :
[< ^ 5 6 - l ,5 7 > \ - < - V ł ♦ < - V i X +
+ ł b l * J ? O j k2 t ^ 5 7 - ^5 7)
i po p r z e k s z t a ł c e n i u :
*57 " ^ 5 7 + [^58 ~ ^56 + ( 8 ^33 “ 14 l?5 7 ) / 3 +
+ 2 q | ] ( 4 )
przy czym q ■ q d la ? = O * 8 h
or a z q « 0 d la f » 8 f 24 h
C. Skrajne w ę z ły typu 1 , 3 1 , 61 i t d . l e ż ą na b rzeg u obszaru w y n ik a ją c e g o z w y d z i e l e n i a pewnej o z ę ś c i w ę z ła budowlanego, w k t ó r e j spodziew ano s i ę n a j w ię k s z y c h wahań t e m p e r a tu r y . P r z y j ę t o w i ę c , że akumulacja poza rozpatrywanym obszarem j e s t z n i k o ma.
Aby u w zg lę d n ić akum ulaoję c i e p ł a ró w n ież w w ę z ła c h le ż ą o y o h
□a krańcach o b sz a r u f n p . w ę z e ł 1 ) , z a ło ż o n o że r o z k ła d tempe
r a tu r y na s k r a ju ma k s z t a ł t p a r a b o l i o z n y . Przy z a ł o ż e n i u bo
wiem l i n i o w e g o r o z k ła d u tem peratury n ie otrzymano by akumula
c j i c i e p ł a w tyoh w ę z ł a c h .
A k u m u la c ja c i e p ł a w w ę ź l e budowlanym 63 P r z y j ę t o , że tem peratura w punktach 3 , 2 , 1 r o z k ła d a s i ę we<
d ł u g p a r a b o l i ( r y s . 3 )
a x 2 + b x + o Wynika s t ą d
* 2 ax + b
Z układu równań:
( —h ) * a h - bh + c R y s . 3 . Sohemat do u s t a
l e n i a warunków b r z e g o - wyoh na krańcu o b sz a r u
( o ) -
(h) ■ a h2 + bh + o
( 5 )
(
6)
( e )
wyznaoza s i ę w s p ó ł c z y n n i k i a , b , o ; n a s t ę p n i e o b l i c z a s i ę po
chodną w p un kcie x ■ ^ h o r a z s tr u m ie ń c i e p ł a odpływ ająoego po
za ob sza r
- * ( ■ &
v ( f )
A t
P r z y k ł a d o w o d l a w ę z ł a 1 o t r z y m u j e s i ę r ó w n a n i e b i l a n s u :
[< ->2 - ^ - *>2 5 ) A - q | ] -
- j e°p i 2 ( ■>, - ^ )( g )
S t r u m i e ń c i e p ł a ( w a run e k brzegowy ( f ) po p o d s t a w i e n i u doń w s p ó ł c z y n n i k ó w ) w y n o s i :
q - £ (3 - 2 i*, - *>3 ) ( 7 )
64 B . K o s t o w s k l, B . B i a ł a s , J . Kupisz Po p o d s t a w i e n ia ( 7 ) do równania ( g ) l w y konaniu p r z e k s z t a ł c e ń otrzym uje s i ę o s t a t e c z n i e n a s t ę p u j ą c ą z a l e ż n o ś ć tem peratury punktu 1 od o z a s u :
" ^ 1 + Ł T ’ * ^ 3 " 2 * 2 + 2 ^ 2 5 “ i 8 )
2 . 1 . 1 . W sp ó ło e y n n lk l w n ik a n ia o l e p ł a
W spółczynn ik w n ik an ia o l e p ł a oc przyjm uje różne w a r t o ś c i w z a l e ż n o ś c i od tem peratury p o w ie r z c h n i 1 j e j p o ł o ż e n i a p r z e s t r z e n n e g o . Do o b l i c z e ń p r z y j ę t o sumaryczną w a r to śó w s p ó łc z y n n ik a w n ik a n ia o l e p ł a konwekoyjnego 1 p r o m ie n i s t e g o przy z a ł o ż o n e j s t a ł e j tem p eratu rze p o w ie tr z a w y n o sząoej 20°C .
Przy o b l i c z a n i u w sp ó ło z y n n lk a w n ikan ia o l e p ł a konwekcyjnego z a ło ż o n o konwekcję swobodną, przy czym k o r z y s ta n o z wzoru:
Nu - C (Gr . P r )1
O b llo z o n o cck d la ś c i a n y p io n o w e j , p o d ł o g i 1 s u f i t u przyjmująo k o l e j n o tem peratu ry p o w ie r z c h n i 3 0 , 4 0 , 5 0 , 6 0 , 7 0 °C . Współ
c z y n n ik w n ikan ia o l e p ł a p r o m ie n i s t e g o ccx o b l i c z o n o w f u n k o j i tem peratury p o w ie r z c h n i ( j a k d la c c ^ ) , przy ozym k o r z y s ta n o z w zoru:
8 * o C [ ( t w j ) 1 - i.
Z a le ż n o ś ć <x od tem peratury p o w ie r z o h n l ś o la n y d l a ś o la n y b o o z n e j ( p i o n o w e j ) , p o d ł o g i 1 s u f i t u pokazuje r y s . 4 . A n a liz a wykresów uzyskanych p r z e z sumaryczne r o z p a tr y w a n ie cc^ i <x x d l a ty o h przypadków w y k a z a ła , że z a l e ż n o ś c i oc od tem peratury p o w ie r z o h n l s ą bardzo z b l i ż o n e do z a l e ż n o ś o l l i n i o w y c h . P r z y -
A k u m u lac ja o i a p ł a w w ę ź le budowlanym 65 J ę to jednakową u ś r e d n io n ą w a r t o ś ć wyrazu wolnego i otrzymano r ó w n a n ia :
0 ,1 1 2 t d l a ś c i a n y pionowej
cg* 2 , 8 + 0 ,1 1 5 t d l a p o d ł o g i 0 , 0 7 5 t d l a s u f i t u g d z i e t * [ ° ( ł cc w [kcal/m^ h degj*
R y s . 4 . Z a l e ż n o ś ć w s p ó łc z y n n ik a w n ik a n ia c i e p ł a cc od tempera
tu ry p o w ie r z o h n i d la ś c i a n y p io n o w e j , p o d ł o g i i s u f i t u 2 . 2 , O k r e ś l e n ie g r a n ic z n e g o i n t e r w a ł u c z a s u
Dla p r z y j ę t e g o p o d z i a ł u o b sz a r u i n t e r w a ł czasowy A t można d o b i e r a ć d o w o ln ie n i e p r z e k r a c z a j ą c Jednak pewnej g r a n i c z n e j w a r t o ś c i Wynika ona z warunku, że tem peratura n i e
66 E . K o s t o w s k l , E . B i a ł a s , J . K u p isz może o s ią g n ą ó po c z a s i e At w a r t o ś c i w i ę k s z e j od t e j , któ r a wy
s t ą p i ł a b y d la s ta n u u s t a l o n e g o przy z a ło ż o n y c h chwilowych tem
p e r a tu r a c h \>i . Stąd A r max wyniknie z równania r ó ż n io o w e g o , j e ś l i to równanie przyjm ie p o staó s ł u s z n ą d la z ja w is k a u s t a l o n e g o . Tę g r a n io z n ą w artośó i n t e r w a ł u czasowego n a l e ż y spraw- d z i ó d la w s z y s t k i c h c h a r a k t e r y s t y c z n y c h węzłów s i a t k i , przy czym do o b l i o z e ń przyjmuje s i ę n a j m n ie j s z ą sp o śród otrzymanych w a r t o ś c i .
Dokładnośó metody r o ś n i e wraz ze zm n iejszan iem s i ę w a r t o ś c i A t|aax, a l e J e s t to związane z z a g ę s z c z e n ie m s i a t k i , a więo z w i ę k s z ą l i c z b ą równań.
P rzykła d o b l i c z e n i a At d la w ę z ła 1 ( b r z e g o b s z a r u )
Po p o d s t a w ie n iu danych otrzym uje s i ę d la w ęzła 1 Ar “
■ 2 4 , 8 m in. N a jm n ie jszą w a rto śó Ar otrzymano d la w ę z ła 50;
w y n o si ona Ar = 4 , 7 [min] .
Do o b l i c z e ń p r z y j ę t o w a r to śó d o g o d n i e j s z ą : ńrmax * 4 m in.
Wynika s t ą d 120 i t e r a c j i d la 8 - g o d z in n e g o o y k lu g r z a n ia i 2 4 0 i t e r a c j i d la 16 g o d z in o o h ł a d z a n l a . Dla d o s t a t e c z n e g o z b l i ż e n i a s i ę do s ta n u p s e u d o u s t a lo n e g o n a l e ż a ł o k i l k a k r o t n i e pow tó- rzyó p o s z c z e g ó l n e c y k l e , d l a t e g o o b l i c z e n i a przeprowadzono za pomooą e l e k t r o n i c z n e j maszyny o y fro w e j (EMC) ZAM-2,
3 • R e z u l t a t y o b l i c z e ń
Temperatury końcowe każdego w ę z ła po k o l e j n y c h oyklaoh two
r z ą o l ą g z b ie ż n y w y k ła d n ic z o do tem peratur po n le s k o ń o z o n e j l i c z b i e o y k l l , o ż y l i do temperatur w s t a n i e pseudoustalonym ( ą u a s i s t a o j o n a r n y m ) . Na sk u te k n ie d o k ła d n e g o p r z y j ę o l a p o o z ą t — kowyoh w a r t o ś c i współczynników wnikania o l e p ł a , z b l e ż n o ś ó t ę d a ły d o p ie r o w y n ik i uzyskane po 3 , 4 , 5 o y k l u . Dla tyoh w a r -
A kum ulaoją o l e p l a w w ę ź le budowlanym 67 t o ś o l o b l i c z o n o odpow iedn ie tem peratury w s t a n i e p s e u d o u s t a l o - nym, k o r z y s t a j ą c z z a l e ż n o ś c i
TM - Tc - ( Ta. - T3 ) e “ B(C“ 3 )
podobnie jak t o z r o b io n o w [2] .
P o d s t a w ia ją c za Tc w a r t o ś c i T po o yklaoh 4 1 5 d o o h o d zi s i ę do z a l e ż n o ś o l :
/ Ta. - T. \ 2 Tao - T.
J e ś l i oznaczymy ¿ 2 * T j - i A1 - - T^ t o 1 « w y n o si
T o . « T , + - A" J A ( 9 )
J A 1 a 2
O b lic zo n o w ten sposób tem peratury d la w s z y s t k i c h węzłów s i a t k i po o y k lu g r z a n ia Taa>0 i o c h ł a d z a n ia T g » - .U z y s k a n ie tych tem peratu r pozwala na o b l i c z e n i e a k u m u la c ji c i e p ł a w w ę ź l e . O b lic zo n o ją z wzoru:
102
■ * °P £ ( I n 0 - ' Tn 0- K
przy czym
V * b h2 . 1 U 3 ] 1 d la punktów 2 4 - 4 8 , 5 3 - 5 5 , 7 9 -9 6 b » J l / 2 " " 1 - 2 4 , 4 9 - 5 1 ,
5 7 - 7 8 , 97-10 2 3 / 4 " " 52 i 56
Dla r o zp a try w an ego przypadku otrzymano QA » 540 k o a l ( 2 2 6 0 k J)
Celem u s t a l e n i a p r z e b ie g u a k u m u la c ji c i e p ł a w o ią g u doby wy
konano dodatkowe o b l i c z e n i a tem peratur węzłów po k a ż d e j g o d z i n i e . Punktem w y j ś c i a b y ły tem peratury sk r a jn e na p oczątk u pe
r io d u g r z a n ia ( n a j n i ż s z e ) w s t a n i e p se u d o u sta lo n y m . Co 15 i t e - r a o j i (odpow iadało t o 1 r z e o z y w i s t e j g o d z i n i e ) drukowano r o z kła d t e m p e r a tu r . Po pełnym c y k l u (o g rzew an ie z akum ulacją i o c h ł a d z a n i e ) otrzymano r o z k ła d tem peratur p r a k t y c z n ie pokrywa
ją c y s i ę z wyliczonym wg równania ( 2 ) , oo p o t w i e r d z i ł o s ł u s z ność p r z y j ę t e g o sposobu p o s t ę p o w a n ia .
Dla c y k l u g r z a n ia r ó ż n i c a pomiędzy c ie p łe m dostarczonym pr z e z g r z e j n i k a zakumulowanym p r z e d s ta w ia l l o ś ó c i e p ł a oddaną do p o m i e s z o z e n i a . Podozas o c h ł a d z a n ia zakumulowane c i e p ł o J e s t oddawane do p o m i e s z c z e n i a .
Czasowy r o z k ła d s t r u m ie n ia c i e p ł a oddawanego do p o m ie s z o z e n i a ( 1 akumulaoję o l e p ł a ) p r z e d s ta w io n o na r y s . 5 . Otrzymane podozas o b l i c z e ń wykresy zmian tem peratury w c ią g u doby d la k i l k u c h a r a k t e r y s t y c z n y c h punktów p r z e d sta w io n o na r y s . 6 .
4 . W nioski
A . O b l i c z e n i e a k u m u la c ji o i e p ł a można p rzeprow adzić za pomooą EMC. Z6 w zględu na dużą l i c z b ę równań wskazane J e s t Jednak k o r z y s t n i e z maszyn o w i ę k s z e j n i ż ZAM-2 p a m lę o l wew nętrz
n e j 1 s z y b k o ś c i l i c z e n i a .
B. Z o b l i c z e ń szacunkowych w y n ik a , że d o s t a r c z o n a w tym przy
padku i l o ś ć c i e p ł a J e s t n i e w y s t a r c z a j ą c a do p o k r y c ia s t r a t o i e p ł a p r z e c i ę t n e j w i e l k o ś c i p o m i e s z c z e n i a . Wynika t o z u - sytu ow ania w s t ę g i g r z e j n e j na ś c i a n i e pionowej ( c i e ń s z e j ) oraz z o g r a n i c z e n i a maksymalnej tem peratury ś c i a n y , oo w su mie p o z w o l i ł o d la ro z p a tr y w a n e j w s t ę g i uzyskać z a le d w ie moc 116 W na 1 mb w s t ę g i .
C. A n a liz a otrzymanych wyników w y k a zu je , że o i e p ł o akumuluje s i ę g łó w n ie w s ą s i e d z t w i e w s t ę g i g r z eJn eJ(w yn ik a t o z małej p r z e w o d n o śc i c i e p l n e j ś c i a n y - p r z y j ę t o A.« 1 ,1 k c a l/m deg Jak d la b e t o n u ) . Przy z a ł o ż o n e j g r u b o ś c i ś o ia n y wydaje s i ę celo w e u m ie s z c z e n i e e le m en tu g r z e j n e g o na s u f l o l e , g d z i e w ię k s z a ( o k . 2 , 5 razy w s t o s . do ś c i a n y ) masa m a t e r ia ł u p o - 68______________________________ B . K o s t o w a k l . E . B i a ł a s , J . K u pisz
&> S o p 70 m 4
N 60 i 09,£
SU ['fi8,2 40 :S3,S
N jC - H ?\ 20
epfro
zakumulowana
- '2 3 . i
R y s , 5« Wykres o d d a w a r i a c i e p ł a do p o m ie s z c z e n i a v? c i ą g u doby
vOcn
Akumulacjaciepłanawęźlebudowlanym
70 E. K o s t o w s k i , E. B i a ł a s , J , K u p is z
t f
100 \
2° l r i ? t t t " t b i icrii~łź"i3'tnTieii ii 19¿o2i21 ¡ r ir
R y s . 6
.
H o s k ł a d t e m p e r a t u r w ś c i a n i e w p r o c e s i e n a g r z e w a n i a i c h ł o d z e n i a d l a c h a r a k t e r y s t y c z n y c h punktówA kum ulaoja o l e p ł a w w ę ź le budowlanym 71 z w o l l z w ię k s z y ć akum ulację c i e p ł a * Z w ięk szyłob y t o ponadto akum ulację w samym w ę ź le k t ó r y tworzą ś c i a n a pionowa 1 po
d ł o g a . Można ró w n ie ż ro zp a try w a ć u m i e s z c z e n i e e le m en tu g r z e j n e g o w samym środku w ę z ł a , oo ta k ż e k o r z y s t n i e w p ły n ę ło b y na akum ulację o l e p ł a w w ę ź le *
D. Z a n a l i z y wykresu 5 w y n ik a , że pomiędzy 6 a 15 g o d z in ą o y - k l u w y s t ę p u j e n a j w i ę k s z e i rów n o o z e śn le w z g lę d n ie równomier
ne oddawanie c i e p ł a do p o m i e s z c z e n i a . V tym c z a s i e pomie
s z c z e n i e p o b ie r a o k o ło 47% c a ł e j i l o ś c i c i e p ł a d o s t a r c z o n e go mu w o ią g u d o b y . T ak i r o z k ła d o l e p ł a s u g e r u j e s t o s o w a n ie e l e k t r y c z n e g o ogrzew ania akum ulacyjnego w budynkach u ż y t e o z - n o ś o l p u b l i c z n e j , k t ó r e n i e wymagają ogrzew an ia p r z e z c a ł ą dobę n p . w s z k o ł a c h jednozmianowych, blurowcaoh l t p .
E . P r z e d s ta w io n e w y n ik i o b l i c z e ń d o t y o z ą w y ł ą c z n ie a k u m u la o jl c i e p ł a w samym w ę ź l e , przy ozym o b l i c z e n i a wykonano d l a o - k r e ś lo n y c h z a ł o ż e ń . Aby p e ł n i e j o c e n i ć p r z y d a t n o ś ć tego t y pu o grzew an ia n a l e ż y p r z e a n a liz o w a ć p r z e b i e g zmian tem pera
tu ry w oałym p o m ie s z c z e n iu ( p o w ie tr z a i ś c i a n ) przy s t a ł e j lu b zm iennej tem p eratu rze o t o c z e n i a . P o z w o li to u w z g lę d n ić wpływ zmiennych warunków wewnątrz p o m ie s z c z a n ia na akumula
c j ę w w ę ź l e . Ponadto n a l e ż y r o z p a t r z e ć m ożliw ość dodatkowe
go g r z a n i a p odczas t z w . "dolin y d z i e n n e j " . Wykonanie powyż
s z y c h o b l i c z e ń wymaga jednak z a s to s o w a n ia l e p s z y c h n i ż ZAM-2 k o mp u t er ó w.
LITERATURA
[ i ] GAJDA A . , ORŁOWSKI 2 « : E l e k t r y c z n e o g r z e w a n i e a k u m u l a o y j n e Domi eszczeń m i e s z k a l n y c h , Gos podar ka P a l i w a m i i E n e r g i a n r 5 , 1363 r .
[2j GUZIK A . : Wyz nac za ni a w s p ó ł c z y n n i k a p r z e k a z y w a n i a o l e p ł a r r e g e n e r a t o r z e d l a s t a ł y c h t e m p e r a t u r gazów w o p a r c i u o mc—•
tody r ó ż n i c o w a . P r a c a d o k t o r s k a . P o l i t c e n n i k a Ś l ą s k a , G l i w i c e 1966 r .
72 E« K o s t o w s k i , E . B i a ł a s , J . K u p is z S t r e s z c z e n i e
W o p a r o i u o r ó w n a n i a r ó ż n i c o w e n i e u s t a l o n e j wymiany c i e p ł a o b l i c z o n o a k u m u l a c j ę c i e p ł a w w ę ź l e b u d y n k u . R o z p a t r z o n o ś c i a ny z m a t e r i a ł u J e d n o r o d n e g o , o gr zewane okresowo g r z e j n i k i e m e - l e k t r y c z n y m z a i n s t a l o w a n y m na p o w i e r z c h n i b o c z n e j . Wyznaczono c zas ow ą z mi ennoś ó s t r u m i e n i a c i e p ł a oddawanego do p o m i e s z c z e n i a . O b l i c z e n i a wykonano za pomocą e l e k t r o n i c z n e j maszyny o y - f r o w e j .
AKKyMyJIHUkił TEHJIOBOh S H E P rU K B CTPOkTEJIŁHOM y3JIE
P e 3 a u e
CnwpaHCB a a paaHocTHBie ypaBHehhh HecTaunoHapHoro T e n a o o ó u e - a a c^eJiaHO pacneT aKKyuyjiauHH TenacBoii aneprKH b CTpoHTeJibHCM
y 3 J i e. PaccMOTpeH cjiyąaH, b k c to p o u CTehh cocToaiUHeca c o£Hopo- jlHoro uaTepnajia HarpeBajoTca nepHosauecKH o t DJieKTponarpeBaTeJia ycTSHOBaeuHoro Ha doKCBOii ho Be pxhoc t h CTeHhi. OnpeaeJieHo h 3ue He Hwe KcajmecTBa TenaoBofi 3H e p ru n , OTj;aBaeMori noueqeHHH b 4>yHK-
u k k BpeMeHH. PacneTu c^eJiaHO, nojrb3yacb 3Jiektpohhok BHHHCjmTejib-
HOii MaaiHHOH ( . K o u n y T e p o u ) .
Akum ulaoja o l a p i a w wqAle budowlanym 73 THE ACCUMULATION OF HEAT IN A BUILDING BEND
S u m m a x y
Leas on the f i n i t e d i f f e x e n o e e q u a t io n s f o x un stad y h e a t ex
change th e x e o a l o u l a t e d the a c c u m u la tio n o f h e a t in a b u i l d i n g bend, which o x e a t e s by o u t t i n g the r e x t i c a l w a l l w i t h the o e i - l i n g . Thexe I s d i s c u s s e d the o a se w i t h homogenous w a l l s , h e a ted by the e l e o t x i c s t x l p f a s t e d on the b a o k su x fa o e o f the r e x - t l c a l w a l l . The d l u x n a l T a x l a t l o n s o f the h e a t f l u x d e l i r e x e d t o the xoom i s d e t e x m ln e d . The o a l o u l a t l o n axe made by means o f the co m p u te x s.
