energjia e nevojshme pËr ngrohjen e ndËrtesave

Termoteknika, Ngrohja dhe Kondicionimi i Ndërtesave. Pjesa II. Ngrohja e Ndërtesave 135

KAPITULLI 2

ENERGJIA E NEVOJSHME PËR NGROHJEN E NDËRTESAVE

2.1 Formula kryesore llogaritëse e humbjeve termike nga ndërtesa

Llogaritja e energjisë termike të nevojshme për ngrohjen në kushtet e vendit tonë, duke u

bazuar në çështjet që u paraqitën mbi “mbrojtjen termike të ndërtesës“ kryet sipas

materialit të paraqitur më poshtë.

Për llogaritjen e humbjeve të nxehtësisë me transmetim nga lokalet e ngohura, përdoret

formula e mëposhtme, e shprehur në [W, kW ose kkal/h].

Qt = m·k·S·(tb-tjp) = b-tjp)/ R (2.1)

Për m = 1, Qt = b-tjp) / R, ose, për një faqe muri, Qt = S·(tb-tjp) / R; (2.1a)

ku: m-është koeficienti masivitetit termik të rrethimit të ndërtimit,

k-është koeficienti transmetimit termik të rrethimit [W/m2·K ose kkal/m

2·h·K],

S-është sipërfaqia e rrethimit që transmeton nxehtësi [m2],

tb-është temperatura projektuese e ajrit të brendshëm të lokalit [oC],

tjp (ose tjll)-është temperatura projektuese (llogaritëse) e ajrit të jashtëm [oC],

R=1/k- është rezistenca termike e rrethimit [m2·K/W ose m

2·h·K/kkal]

2.2 Temperatura e jashtme projektuese tjp (tjll)

Temperaturat e jashtme projektuese për qytetet kryesore, jepen në tabelën 2.1. Në qoftë se

lokaliteti ku ndodhet ndërtesa, nuk ka të dhëna mbi temperaturën e jashtme projektuese,

merren të dhënat e lokalitetit më të afërt, duke i bërë korrigjimet e nevojshme në

Tabela 2.1 Temperaturat e jashtme projektuese në dimër, për

llogaritjet termoteknike në dërtim, për disa qytete kryesorë

Nr. Qyteti (qënder banimi)

Temperatura e jashtme llogaritëse tjp oC

Temperatura mesatare e Janarit tjm, në oC

Lartësia mbi det, m

1 Sarandë 5 10.2 25

2 Vlorë 3 9.2 3

3 Durrës +1 8.5 11

4 Berat 0 7.2 226

5 Elbasan 0 7.2 100

6 Fier 0 7.3 12

7 Tiranë 0 7.3 127

8 Gjirokastër -2 5.4 193 9 Shkodër -3 5.3 28

10 Korçë -8 1.1 898

11 Kukës -9 1.4 255

12 Peshkopi -10 0.3 657

Kapitulli 2. Energjia e nevojshme për ngrohjen e ndërtesave 136

përputhje më lartësinë mbi nivelin e detit: shtohet ose zvoglohet me 1oC për çdo 200 m.

diferencë kuote. Po ashtu sipas përqëndrimit të ndërtesave rrethuese: kur ka pak ndërtime

zvoglohet më 0,5-1,0 oC, ndërsa në rast së është e izoluar, zvoglohet më 1-2

oC. E njëjta

gjë bëhet për pjesët e ndërtesës që lartësohet mbi ndërtesat fqinjë.

2.3 Temperaturat e lokaleve

Temperatura e ambienteve është parametri më i njohur dhe më i kuptueshëm, që

përcakton mikroklimën e tyre. Për lokalet e banimit që ngrohen, kjo temperaturë merret

rreth 20oC, ndërsa për lokalet me aktivitet industrial dhe të ngjashme, merret rreth 18

oC

(në tabela jepen vlera më të hollësishme). Kuptohet që, temperaturat e brendshme

ndryshojnë, sipas llojit (destinacionit) të lokalit. Vlerat e treguara më posht paraqesin

temperaturën e ajrit të lokalit, por efekti real mbi njerzit, vjen nga temperatura operuese,

që kuptohet si e mesmja arithmetike e temperaturës së ajrit e matur në qëndër të lokalit

dhe temperaturës mesatare rrezatuese të mureve që e rrethojnë këtë lokal (hapësirë).

2.4 Gradienti temperaturës në lokal

Temperatura e brendshme optimale, matet në mesin e lokalit, në lartësine 1,5 m, nga

dyshemeja. Ajri ngohtë tenton të ngrihet lart, kështu që pranë tavanit temperatura është

më e lartë se pranë dyshemesë. Si rrjedhim, duhet të kihet parasysh gradienti termik,

d.m.th, ndryshimi temperaturës për njësi të lartësise, që në lokale shumë të larta, merr

vlera të konsiderueshme.

Gradienti aplikohet për çdo metër lartësi, që kalon 3 metër. Për të llogaritur humbjet e

kalorive në murin vertikal, merret temperatura mesatare në drejtimin vertikal, ndërsa në

dysheme llogaritet me tb=20oC dhe në tavan me temperaturën që është pranë tavanit. Në

lokalet me lartësi të kufizuar (deri në 3 m), kemi ndryshime të gradientit termik, që varet

nga mënyra e ngrohjes, por që në llogaritje nuk merret në konsideratë. Për impiantet më

rrezatim (për shëmbull: me panele në dysheme), gradienti temperaturës është i vogël,

ndërsa në impiantet me konveksion të detyruar, vlera e gradientit termik është e madhe.

Në mënyrë orientuese për lokale me lartësi mbi 3 m: për çdo metër shtohet 2% në

humbjet termike. Kjo shtesë bëhet deri në vlerën 15%, pamvarësisht nga lartësia e lokalit.

2.5 Koeficienti i masivitetit termik m dhe inercia termike e ndërtimit D

Koeficienti “m” (tabela 2.2) është faktor korrigjimi, që shërben për njëtrajtësimin e

shkallës së sigurimit të ndërtesave me inerci termike të ndryshme (D), kundrejt

ndryshimeve të temperaturës së ajrit të jashtëm.

Për elementët e ndërtimit të brendshëm, merret D=1.

Për elementët e ndërtimit të jashtëm me inerci termike të ndryshme, nxirret një mesatare, sipas

formulës

Dhoma fjetjeje dhe ndënjeje tb = 18 – 20°C

-Banjo 22

-Kuzhina 18

-Koridore, W.C 15

-Hyrja kryesore dhe shkallët 12


j

jj

S

DSI

(2.2)

ku: Sj dhe Dj – janë sipërfaqet e mureve të jashtme dhe inercitë termike perkatëse.

Inercia termike e murit me shumë shtresa përcaktohet si shumë e inercive termike të

shtresave përbërëse të tij:

n

i

ii SRD1

(2.3)

ku: Ri- është rezistenca termike dhe dhe Si- është koeficienti i përvetësimit të nxehtësisë të

materialit të shtresës i, dhe n- numri i shtresave.

Muret me inerci termike të madhe, janë muret rrethuese me tulla të trasha; ndërsa muret

me trashesi të vogël, ose me materiale të lehta, e kanë inercinë termike të vogël.

Rezistenca termike e shtreses së elementit konstruktiv përcaktohet me formulën

R=ku është trashësia [m], dhe është përcjellshmëria termike e materialit të

shtresës [W/m.K].

Koeficienti Si, për materialet që nuk përfshihen në tabela, llogaritet me fomulën:

Si= 0.51 c [W/m2.K] (2.4)

Madhësitë c, janë respektivisht: koeficienti i përcjellshmërise termike në W/m2·K,

nxehtësia specifike në W/kg.K, dhe densiteti (pesha vëllimore) në kg/m3. Për rastet kur

nxehtësia specifike c shprehet në kJ/kg.K, koeficienti 0,51 zëvëndësohet me 0,27.

Madhësitë c, Si dhe D jepen në tabela, ose llogariten.

Tabela 2.2 Koeficienti “m” në funksion të inercise termike D.

Shkalla e masivitetit termik të elementëve të ndërtimit

Inercia termike D

Koeficienti i masivitetit termik m

Koeficienti amortizimit të amplitudës temp. jashtme

E madhe 6,1 - 7 5.1 - 6

0.90 0.95

64.1 - 128 32.1 - 64

Mesatare 4.1 - 5 3.1 - 4

1.00 1.05

16.1 - 32 8.1 - 16

E vogël 2.1 – 3 1.1 - 2

1.10 1.15

4.1 - 8 2.1 - 4

Shumë e vogël 1.0 1.20 2.0

Madhësitë c, janë respektivisht: koeficienti i përcjellshmërise termike në W/m

2·K, nxehtësia

specifike në W/kg.K, dhe densiteti (pesha vëllimore) në kg/m3. Për rastet kur nxehtësia specifike

c shprehet në kJ/kg.K, koeficienti 0,51 zëvëndësohet me 0,27. është koeficienti i amortizimit të

amplitudës së temperaturës së jashtme

2.6 Rezistenca termike e rrethimeve

Rezistenca termike e rrethimeve të jashtme R=1/k, duhet të jetë:


R Ron = m.(tb-tjp).Rb / bmax (2.5)

ku:

Ron është rezistenca termike e nevojshme e rekomanduar e rrethimit të ndërtimit;

m, Rb = 1/b, tbmax = tb-tsb, janë respektivisht:

m - koeficienti i masivitetit termik; Rb = 1/b -rezistenca termike sipërfaqësore e

brendshme e rrethimit të jashtëm (në këtë rast, e murit) dhe

tbmax = tb-tsb, -diferenca e lejuar e temperaturës së brendshme dhe të sipërfaqes së murit,

për të mënjanuar kondensimin në sipërfaqen e brendshme të murit.

Temperatura e brëndshme merret 18-22oC dhe lagështia relative 50-60%.

Diferenca tbmax ndërmjet temperaturës së brendshme të ajrit tb dhe të sipërfaqes së

brendshme të murit të jashtëm tsb, për efekte termike merret si vijon:

Në banesa, tbmax = 4oC për murin e jashtëm dhe për taracat, 3

oC për dyshemetë.

Në ndërtesa të tjera:

tbmax = 6-8oC për muret dhe 4,5-7

oC për tarracat. (vleftat më të ulta për ndërtesa

shoqërore dhe më të lartat për ndërtesa industriale).

Në tabelën 2.3, jepen vlerat e “Ron” (rezistencës termike të nevojshme minimale) në

m2·K/W, për tbmax = 4

oC, në varësi të inercisë termike D dhe diferencës së temperaturës

së brendshme dhe temperaturës llogaritëse të ajrit të jashtëm (tb-tjp).

Tabela 2.3 Rezistenca termike e nevojshme e rekomanduar “Ron, për tbmax = 4oC

2.7 Koeficienti i transmetimit të nxehtësisë “k” dhe rezistenca termike “R”

Koeficientët “k”, dhe rezistencat termike R=1/k, që hynë në formulën (2.1), merren

drejtperdrejt nga tabelat, ose përcaktohen me anë të formulës së njohur:

R

jb

k1

1)(

1

1

(2.6)

2.8 Koeficientët sipërfaqësorë të transmetimit të nxehtësisë

Koeficientët = k + r (me konveksion k dhe rrezatim r) dhe rezistencat termike

perkatëse 1/,, në sipërfaqet e brendshme dhe të jashtme të rrethimeve të ndërtimit, që

duhet të merren në llogaritje, paraqiten në fig. 2.1 dhe tabelën 2.4 [në W/m2.K].

tb-tjpoC 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

D=0 - 1 0.4875 0.5625 0.6375 0.7125 0.7875 0.8625 0.9375 1.0125 1.0875 1.1625

D=1.1 -2 0.4672 0.539 0.6109 0.6828 0.7546 0.8265 0.8984 0.9703 1.0422 1.114

D=2.1 -3 0.4468 0.5156 0.5843 0.6531 0.7218 0.7906 0.8593 0.9281 0.9968 1.0656

D=3.1 -4 0.4265 0.4921 0.5578 0.6234 0.689 0.7546 0.8203 0.8859 0.9515 1.0171

D=4.1 -5 0.4062 0.4687 0.5312 0.5937 0.6562 0.7187 0.7812 0.8437 0.9062 0.9687

D=5.1 -6 0.3859 0.4453 0.509 0.564 0.6234 0.6828 0.7422 0.8015 0.8609 0.9203

D=6.1 -7 0.3656 0.4218 0.4781 0.5344 0.5906 0.6468 0.7031 0.7594 0.8156 0.8718


Vlera me shënjën *, i perket edhe nën çatise,

me komunikim ajri, v = 0.3 m/s, në dimër.

Vlera me shënjën **, i perket dhe bodrumit

të ftohtë, me levizje ajri, v = 0.3 m/s

2.9 Rezistenca termike e shtresave të ajrit

Vlerat e rezistencave termike të shtresave të ajrit të pa ventiluara Ra, me vendosje

vertikale dhe horizontale, me konstanten e emetimit efektiv të rrezatimit e=0.82-0.90, për

t=5 oC, dhe për temperaturë mesatare të hapesirës 10

oC, jepen në tabelën 2.5.

Tabela 2.5 Rezistenca termike e shtresave të ajrit- Ra

Kahja e rrymes së nxehtësisë

Mure dhe ndarje horizontale të jashtme Mure dhe ndarje horizontale të brendshme

b j 1/b 1/j 1/b

+1/j

b j 1/b 1/j 1/b

+1/j

Dimër Verë

8 8

23 12

0.125 0.125

0,043 0.083

0.168 0.208*

8

8

0.125

0.125

0.25

Dimër Verë

6 6

2312

0.1670.167

0.043 0.083

0.21 0.25**

6

6

0.167 0.167 0.334

Shtresa e ajrit Trashësia e shtresës, në cm

Rezistenca termike shtresës së ajrit Ra, në m2·K/W

Vertikale 1 2 5 10

15 e lart

0.14 0,16 0.18 0.18 0.17

Horizontale më rrymën termike nga posht-lart

1 2 5

0.12 0.14 0.16

Horizontale më rrymën termike nga lart-posht

1 2 5

0.16 0.20 0.22

Tabela 2.4 Koeficientët sipërfaqësorë të transmetimit të nxehtësisë [W/m²K]

Rezistencat termike perkatëse, si dhe shuma e tyre

Fig. 2.1

Koeficientët

sipërfaqësorë të

transmetimit

termik


2.10 Koeficienti transmetimit termik në rastin më të përgjithshem (kur ka dhe

shtresa ajri).

Koeficienti i transmetimit termik nga rrethimet k, dhe rezistenca termike R, shkruhen në

formën

RRRRRR

kjashb

j

a

b

11

11

1

dhe k

R1

(2.7)

2.11 Sipërfaqet që transmetojnë nxehtësi S

Për llogaritjen e sipërfaqeve që transmetojnë nxehtësi veprohet në këtë mënyrë:

Përcaktohet sipërfaqe e mureve, dhe e tavaneve, duke marë gjerësinë dhe gjatësinë e tyre,

sipas përmasave të brendshme. Ndërsa si lartësi e murit merret lartësia e brendshme plus

trashësia e dyshemesë d.m.th., lartësia e katit. Nga sipërfaqia e murit zbritet sipërfaqia e

dritares ose e derës. Sipërfaqet e dritareve dhe të dyerve përcaktohen sipas boshllëkut në

mur.

2.12 Shtesat në humbjet e nxehtësisë më transmetim Qt

Këto shtesa janë:

a- për ndërprerje të funksionimit dhe ringrohje të sipërfaqeve të jashtme të ftohta;

b- për orientim.

Shtesa e parë Shf , është e domosdoshme, kur impianti ngrohjes nuk punon disa orë gjatë

ditës (në banesa, zyra), ose në pushimet e fundjavës, (në shkolla, zyra e tjera). Këto shtesa

varen nga mënyra e funksionimit të instalimit të ngrohjes dhe koeficienti mesatar i

transmetimit termik “km”, ose Rm = 1/km.

Koeficienti km përcaktohet sipas relacionit km = Qt /Stot.(tb-tj)

Stot -është sipërfaqia e përgjithshme e rrethimeve të lokalit (muret e jashtme me dritaret,

muret e brëndëshme me dyert, dyshemeja dhe tavani). “km” i lartë tregon termoizolim të

keq të ndërtesës, dhe e kundërta

Shtesa Shf (në %), jepet në tabelën 2.6.

Tabela 2.6 Shtesat Shf në %, në funksion të koeficientit km dhe mënyrës së funksionimit të instalimit

Shtesa Shf nuk aplikohet për depot, shkallët, ku njerzit qëndrojne të veshur (muze, ekspozita, në

industri me punë të rëndë, magazinat e mëdha).

Mënyra e funksionimit

Koeficienti km W/m2gradë Rezistenca termike Rm

0.1-0.29 10-3.45

0.30-0.69 3.33-1.45

0.70-1.49 1.43-0.67

1.5 0,66

I Funksionim i reduktuar natën 7 7 7 7

II Ndërprerje 9-12 orë 20 15 15 15

III Ndërprerje 12-16 orë 30 25 20 15


Në rastin e funksionimit të instalimit të ngrohjes me ndërprerje, amplituda e ndryshimit të

temperaturës së ajrit të brendshëm nuk duhet të kalojë 3oC.

Shtesa e dytë-për orientim Sho tregohet në fig.2.2,

Humbjet termike për një mur të orientuar në veri, do të

jenë më të larta së për një mur, i cili rihet nga dielli për

disa orë në ditë në periudhen e dimrit; jo aq për shkak

të rrezatimit që në kohë të keqe nuk ekziston, por për

shkak të gjëndjes së mureve, më të thata ose më pak të

thata, në këtë periudhë të vitit. Këto shtesa jepen në

tabelën 2.7. Për dhomat e qoshes, shtesa bëhet për

murin me orientim më të keq.

Tabela 2.7 Shtesat për orientim

2.13 Nxehtësia e nevojshme për ngrohjen e ajrit që infiltron

Nxehtësia e nevojshme për ngrohjen e ajrit që infiltron llogaritet më formulën:

Qi = 0.35·Vi·(tb-tj), [W] (2.8)

Sasia e ajrit që infltron Vi nga mosputhitjet (e dritareve, dyerve, etj), për lokale normale

(jo me përmasa të mëdha), përcaktohet me formulën:

Vi=f·L [m3/h] (2.8a)

dhe pra:

Qi = 0.35· f·L ·(tb-tj), [W] (2.8b)

Ku L – paraqet gjatësinë e puthitjeve të dritareve dhe të dyerve, në fasadën që i

nënshtrohet erës (perimetri i elementëve lëvizës), në [m], ndërsa koeficienti infiltrimit të

puthitjes f në m3/h·m, merret nga tabela 2.8.

Tabela 2.8 Koeficienti i infiltrimit (f) për lokale normale

Orientimi J JP P VP V VL L JL

Shtesa % -5 -5 0 +5 +5 +5 0 -5

Pozicioni dhe orientimi Dritare të thjeshta normale

Dritare dopio normale

Dyer dhe dritare me kualitet të dobët

m3/h·m m3/h·m m3/h·m

Pozicion i mbrojtur Orientimi: V, VL,L VP, P, JL J, JP Pozicion normal Orientimi: V, VL,L VP, P, JL J, JP Pozicion i ekspozuar Orientimi: V, VL,L VP, P, JL J, JP

2,05 1,75 1,75

4,15 3,45 3,10

8,25 7,20 6,20

1,40 1,05 1,05

2,75 2,40 2,05

5,50 4,50 4,15

4,15 3,80 3,45

8,25 6,80 6,20

16,50 13,75 12,25

Fig.2.2 Shtesat për orientim


Shënim: Pozicion i mbrojtur, pozicion normal dhe pozicion i ekspozuar është si vijon:

të mbrojtura – ndërtesat e mbrojtura nga erërat e forta, nga një pengese, lartësia e së cilës

e kalon nivelin e tavanit të dhomës përkatëse me të pakten 2/3 e largësisë ndërmjet

pengesës dhe dhomës në fjalë.

normal – ndërtesat në qytete të mbrojtura nga erërat e forta

të ekspozuara – ndërtesat në fushë ose hapësira të mëdha në qytet, në bregdet; katet e

sipërme të ndërtesave shumë të larta (që kalojne mbi 6 m lartësinë e ndërtesave pranë).

Në rast së vlera e Vi e llogaritur më lart del më vogël së 0,4·V (ku V është vëllimi

lokalit), duhet të merret Vi=0,4·V m3/h.

Ajri që hyn nga muret nuk merret parasysh. Ajri që infiltron, nuk ka lidhje me ajrin e

ventilimit, i cili futet më qëllim ventilimi ose për ngrohjen më ajër të lokaleve. Madhësia

0.35 W/m³K-paraqet nxehtësinë specifike të ajrit

2.14 Humbjet termike për strukturat e ndërtimit në kontakt më tokën

Në këtë rast kemi tre lloje humbjesh termike (fig. 2.3 dhe 2.4):

- njëra direkt jasht, në një ryp perimetral të godinës, - tjetra drejt nëntokës, ku

parashikohet një shtresë ujore me temperaturë 10-15 oC, dhe - e treta në gjatësi të këndit

perimetral (nëpër urën termike-transmetimi linear), e cila është e vogël dhe nuk e marrim

në konsideratë. Pra konsiderojmë dy humbje termike me jashtë.

Për të llogaritur humbjet e nxehtësisë në dyshemenë e paraqitur në fig.2.3, paraprakisht

duhet të përcaktojmë koeficientin e transmetimit të nxehtësisë sipas formulës së njohur:

KmW

jb

k 2/1

3

3

2

2

1

11

1

2.14a.- Humbjet në drejtim të ambientit të jashtëm

Në këtë rast humbjet termike janë proporcionale me

diferencën e temperaturave të brendshme dhe të

jashtme, por duke marrë një rryp perimetral të

dyshemesë pranë mureve të jashtme ose të futur nën

tokë, e barabartë me:

SP=P x (2-h) (2.9)

Ku: P – gjatësia e mureve perimetrale e matur brënda lokalit, në m; h – thellësia e dyshemesë kundrejt tokës rrethuese, në m;

ndërsa humbjet termike janë:

Qd=Ke x SP x (tb-tj) [W ose kkal/h] (2.10)

Koeficienti i transmetimit termik ekuivalent Ke përcaktohet nga

shprehja:

Fig 2.3 Dyshemeja e

vendosur mbi tokë.

Skematikisht tregohen dhe

rrymat termike, nga

ambienti brendshëm-jashtë

Fig.2.4 Lokal mbi tokë


tk

eK

21

1

(2.11)

ku: k - koeficienti transmetimit termik të strukturës së ndërtimit,

t = 2 W/ m ·K – përcjellshmëria termike e terenit të lagur.

2.14b.- Humbjet termike drejt nëntokës,

Janë proporcionale me diferencën e temperaturës të lokalit dhe shtresës së ujit

sipërfaqësor (tf=10-15oC) dhe me të gjithë sipërfaqen e dyshemesë, duke përfshirë dhe

kuotën pranë terenit rrethues:

Qp=KeS(tb-tf) (2.12)

Koeficienti transmetimit termik ekuivalent Ke, që duhet të përdoret është

Ck

Ke 11

1

(2.13)

ku C = ~1.74 W/m2 K është koeficienti transmetimit termik të terenit.

Në rastin e lokaleve me dyshemenë e bodrumit mbi

hapësire ajri (fig 2.5), humbjet drej tokës mund të

llogariten me relacionin e njohur:

Qdha = k·S·(tb-tj)

Ku: S është sipërfaqe dyshemesë së lokalit me hapësirë ajri, dhe k - koeficienti i

transmetimit termik, që i referohet një metri katror të siperfaqes së dyshemesë, i llogaritur

sipas formulës (2.7), por duke marrë

WKmjb

/34,011 2

(2.14)

2.15 Humbjet e nxehtësisë nga tavani me çati

Meqënëse temperatura e nën çatisë është e pa njohur, për këtë rast përdoren dy metoda.

Metoda e parë

Në fig.2.6 tregohet skematikisht tavani me çati dhe drejtimi rrymave:

nëpër soleten e tavanit dhe transmetimi linear këndor, si në rastin e dyshemesë.

Koeficienti transmetimit termik të tavanit dhe humbjet termike, përcaktohen me formulat

e njohura, duke marrë temperaturën e ajrit të brendshëm pranë tavanit dhe temperaturën

në nën çati, sipas rekomandimeve në tabela.

Fig. 2.5 Dysheme

mbi tokë me

hapësirë ajri


Metoda e dytë.

Kjo metodë konsiston në përcaktimin e koeficientit të

transmetimit të nxehtësisë, jo vetëm të tavanit, por edhe të

çatisë (fig.2.7 ). Në këtë rast përdoret formula

Qta = ke St (tb-tjp) (2.15)

dhe:

cos21

21

kk

kkke (2.16)

ku: k1-është koeficienti i transmetimit të nxehtësisë të

tavanit,

k2-është koeficienti i transmetimit të nxehtësisë të çatisë,

ke- është koeficienti i transmetimit të nxehtësisë ekuivalent,

që merr parasysh

koeficientët k1, dhe k2, dhe këndin e pjerësisë të çatisë

St-është sipërfaqe e tavanit, në m2,

(tb-tjp)-është diferenca e temperaturave të brëndëshme dhe të

jashtme projektuese.

2.16 Humbjet termike të përgjithshme.

Përcaktohen nga shuma e humbjeve me transmetim (duke përfshirë dhe shtesat) dhe të

humbjeve termike me infiltrim, sipas formulës:

Qh = Qt [1+(Sh/100)] +Qi (2.17)

ku: Qt - janë humbjet e nxehtësisë më transmetim,

Sh –janë shtesat në humbjet e nxehtësisë, në përqindje,

Qi –paraqet humbjet e nxehtësisë më infiltrim.

2.17 Gradë-ditët (GD) dhe Periudha e ngrohjes (Z)

Në përpilimin e projekt idesë arktektonike të ndërtesës dhe të instalimit të ngrohjes,

sidomos kur duam të përcaktojme përmasat e depos së lëndës djegëse, duhet të dimë

humbjet vjetore të nxehtësisë të ndërtesave që do të ngrohen.

Si rrjedhim, për të llogaritur sasinë e nxehtësisë së nevojshme për ngrohjen e ndërtesave

të një qyteti dhe për të planifikuar sasinë e lëndës djegëse të nevojshme gjatë periudhës së

ftohtë të vitit, duhet të dimë gradë-ditët e ngrohjes GD. Këto përcaktohen si produkt i

periudhës së ngrohjes Z, me diferencën e temperaturave të ajrit të brendshëm tb dhe

temperaturës mesatare të ajrit të jashtëm tjm, gjatë periudhës së ngrohjes (fig. 2.8 -

sipërfaqia e vizuar):

GD = Z·(tb-tjm) (22)

Fig.2.6 Tavani me çati

dhe drejtimi rrymave

Fig.2.7 Llogaritja

e humbjeve

termike, sipas

metodës së dytë


Në përcaktimin e këtyre vlerave është marrë

temperatura e brendshme tb=18oC (vija AD) dhe

temperatura e fillimit dhe e mbarimit të ngrohjes

tjn=12oC. Në këtë mënyrë rezultojnë dhe datat e

fillimit dhe e mbarimit të ngrohjes (tabela 2.9 për

qytetet kryesore të vendit).

Në rast se merret temperatura e brendshme tb=20oC

(d.m.th. vija AD është e spostuar më lartë), dhe tjn e

ndryshme nga 12 o

C (tjn=10oC ose tjn=14

oC), atëhere

dalin vlera të tjera të gradë-ditëve (më të larta ose më

të ulta).

Në këtë grafik, madhësia Z, përcaktohet nga prerja e

kurbës së shpërndarjes së temperaturave të jashtme

shumëvjeçare, me temperaturën e fillimit të ngrohjes;

ndërsa BC - paraqet temperaturën e jashtme mesatare në periudhën e ngrohjes. I gjithë

territori vëndit tonë mund të ndahet në tre zona klimatike, sipas gradë-ditëve, si vijon:

Zona perëndimore-bregdetare me GD 1300

Zona qëndrore-kodrinore me GD = 1301-2300

Zona lindore dhe veri-lindore me GD 2301

Vlerat më të ulta të gradë-ditëve dhe të periudhës së ngrohjes për vëndin tonë, ashtu si

dhe në rastin e temperaturave të jashtme llogaritëse, janë në zonën perëndimore dhe

veçanërisht në atë jug-perëndimore; ndërsa më të lartat janë në zonën lindorë malore,dhe

kryesisht në atë veri-lindore.

Projektuesi mund të jetë në kushte që nuk ka të dhëna. Atëhere mund të veprojë me

anallogji. Duke ju referuar të dhënave të komunes më të afërt, bën dryshimet e nevojshme

sipas lartësisë mbi nivelin e detit. Gradë ditët na lejojnë të bëjmë një vlerësim paraprak të

energjisë termike vjetore të nevojshme për ngrohje.

Tabela 2.9 Gradë-ditët dhe periudha e ngrohjes për disa qytete kryesorë të vëndit

Nr Qyteti (qëndër banimi)

GD

gradë-ditë

Z ditë Periudha e ngrohjes Temp.e periudhës së ngrohjes tjm

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Saranda

Vlora

Durrësi

Kuçova

Tirana

Gjirokastra

Shkodra

Korça

Kukësi

Peshkopia

650

794

995

1205

1132

1479

1392

2606

2352

2659

89

102

116

131

123

144

139

199

181

189

15 dhjetor – 11 mars



19 nëndor – 19 mars


13 nëndor - 5 prill


14 tetor – 30 prill

19 tetor - 17 prill

17 tetor – 23 prill

10,7

10,2

9,4

8,8

8,8

7,7

8,0

4,9

5,0

3,9

Fig.2.8 Paraqitja

grafike e gradë ditëve


2.18 Kufiri humbjeve termike (sipas normave)

2.18a Përcaktimi i koeficienti të humbjeve termike me transmetim Ctn.

Sipas normave, verifikimi i termoizolimit të ndërtesës duhet të bëhet në bazë të

koeficientit të humbjeve termike volumore Ctn, që paraqet humbjet termike për njësi të

vëllimit të ndërtesës (të shprehur në m3) dhe për një gradë diferencë temperaturë, të

ambientit të brendshëm dhe të jashtëm.

Në bazë të vlerës të këtij koeficienti, të dhënë paraprakisht në tabela, në funksion të

gradë-ditëve të ngrohjes dhe raportit S/V (faktori formës) përcaktohen nevojat energjetike

të normuara (limit); ndërsa në bazë të llogaritjeve të hollësishme, përcaktohen nevojat

termike reale dhe pra koeficienti i humbjeve termike volumore real Ctr, i cili duhet të jetë

më i vogël së vlera që rezulton sipas normave, ndryshe duhet të merren masa për shtimin

e termoizolimit të ndërtesës dhe uljen e vlerës Ctr nën vlerën e normuar.

Vlerësimi i humbjeve termike Qt, bëhet sipas një llogaritje të thjeshtë paraprake, duke

përdorur “koeficientin e humbjeve volumore me transmetim “ Ctn” nga rrethimet e

ndërtimit, i shprehur në W/m3·K.

Qt = Ctn·V·t [W] (2.18)

Tabela 2.10 fikson vlerat e normuara të Ctn, në funksion të gradë-ditëve GD klimatikë dhe

të raportit S/V, që quhet “faktori formës” (i cili paraqet dimensionet dhe konfigurimin

morfollogjik të ndërtesës).

Tabela 2.10 Vlerat e koeficientëve të humbjeve termike volumore kufitare Ctn në W/m3K

Shënim: V-është volumi përgjithshëm sipas përmasave të jashtme, S-është sipërfaqia e

përgjithshme që kufizon këtë volum. Për rastet, kur vlera nuk është shënuar në mënyrë eksplicite,

Ctn përcaktohet më interpolim.

2.18b Po ashtu, vlerësohet ngarkesa termike kufitare për ajrin që infiltron (si në rastin e

humbjeve termike me transmetim).

Ngrohja e ajrit të jashtëm që futet në lokal me infiltrim, nëpërmjet dritareve dhe dyerve të

jashtme Qi, përcaktohet me shprehjen [shiko dhe formulën (2.8)]:

Qi = Ci t = Cp··n·V·t = 0,35·n·V·t [W] (2.19)

ku: Ci =Cp..n [W/m3·K]-quhet koeficienti humbjeve termike vëllimore për infiltrim,

t - diferenca e temperaturës, midis lokalit që ngrohet dhe ajrit të jashtëm,

S/V m2/m3 GD=600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000

0.2 0.49 0.46 0.43 0.40 0.37 0.34 0.33 0.32 0.30

0.3 0.58 0.55 0.51 0.48 0.44 0.40 0.388 0.373 0.36

0.4 0.68 0.64 0.59 0.55 0.508 0.46 0.45 0.431 0.42

0.5 0.77 0.73 0.68 0.63 0.575 0.52 0.513 0.493 0.48

0.6 0.87 0.82 0.77 0.71 0.65 0.59 0.57 0.556 0.54

0.7 0.96 0.91 0.85 0.79 0.714 0.65 0.64 0.623 0.60

0.8 1.06 0.99 0.93 0.85 0.78 0.72 0.695 0.68 0.67

0.9 1.16 1.08 1.00 0.93 0.85 0.78 0.76 0.75 0.73


Cp = 1 [ kJ/kgK] = 0,29 [W/kgK] - nxehtësia specifike e ajrit në presion konstant,

=1,2 [kg/m3] - pesha specifike e ajrit,

n [1/h] - koeficienti i ndrrimeve të volumit të ajrit të dhomës, në orë,

V [m3] - volumi lokalit që ngrohet.

Për ndërtesat e banimit me n = 0.5, merret Ci = 0,175 [W/m3·K]; pra

Qi = Ci.V·t = 0,175·V·t [W] (2.19a)

Disa vlera orientuese të koeficientëve të ndrrimit të ajrit “n” për ndërtesat e banimit,

jepen në tabelën 2.11.

Tabela 2.11 Koeficientët e ndrrimeve të ajrit

Përshkrimi Numri ndrimeve në orë Lokalet në përgjithësi Kuzhinat Parabanjot banjot

0,5 1 1 2

Shënim:Vlera më të hollësishme të koeficientëve të ndrrimit të ajrit në lokale të ndryshme, në

ndërtesat e banimit, publike etj, jepen në tabelat të veçanta).

2.19 Energjia termike e përgjithshme që humbet nga rrethimet e ndërtimit

Energjia termike orare përcaktohet me anë të shprehjes së njohur më parë:

Qh=Qt+Qi [W] (2.20)

ku: Qt - fuqia termike që këmbehet me transmetim me ambientin e jashtëm,

Qi - fuqia termike që këmbehet me ventilimin ose me infiltrim,

Shënim: Sasitë e nxehtësive që çlirohen në ambient, nga personat ose burime të tjera, në ambientet

e banimit, si dhe ajo që hyn me rrezatim, nuk merren në konsideratë. Në llogaritjen e Qt përfshihet

edhe energjia termike që këmbehet me transmetim me ambientet fqinje jo të ngrohur, ose me

ndryshim temperature mbi ±3oC

Mbi bazën e të dhënave të mësipërme përcaktohet koeficienti global i humbjeve termike

Cg =Ctn +Ci [W / m3·K] (2.21)

Pas kësaj llogaritje paraprake, kalohet në llogaritjet e detajuara të humbjeve termike me

transmetim dhe infiltrim për çdo lokal të veçante, sipas shpjegimeve të dhëna më parë.

Përcaktohet mandej koeficienti i humbjeve termike volumore reale Ctr, i cili duhet të jetë

më i vogël ose i barabartë me Ctn, ndryshe duhet të bëhen ndryshime konstruktive të

rrethimeve të ndërtimit, në drejtim të termoizolimit, dhe zvoglimit kështu të humbjeve

termike me transmetim dhe të humbjeve të përgjithshme. Për këtë qëllim bëhet një

llogaritje e hollësishme e humbjeve termike sipas një tabele të veçantë.

2.20 Llogaritja e fuqisë termike të impiantit

Fuqia termike e impiantit përcaktohet nga shuma e:


- humbjeve termike me transmetim, plus shtesat;

- humbjeve termike për infiltrim të ajrit ose ventilim;

- humbjeve në bartësin e nxehtësisë (ujë, avull) nga kaldaja deri në aparatet ngohëse

(dhënia e nxehtësisë nga tubacionet e shpërndarjes, në kaldajë dhe në sistemin e

rregullimit).

Humbjet termike me transmetim Qt dhe infiltrim Qi përcaktohen sipas shpjegimeve të

treguara më parë, për çdo lokal në veçanti.

Nga shuma Qt+Qi përcaktohen humbjet totale për çdo lokal dhe humbjet e përgjithshme

(me shumatoren e tyre).

Para se të fillohet në dimensionimin e aparateve ngohëse, përcaktojmë fuqinë termike të

gjeneratorit të nxehtësisë. Për këtë qëllim përcaktohet vlera e rendimentit global i të

impiantit ngrohës, si produkt i katër rendimenteve dhe pikërisht:

-rendimenti prodhimit (i kaldajës), të cilin e pranojmë afërsisht të barabartë me p=80-

90% (sipas llojit të lëndës djegëse dhe konstruksionit të kaldajës)

-rendimenti rregullimit, i cili varet nga mënyra e rregullimit; për një rregullim modulues

me bandë proporcionale, merret r

rendimenti shpërndarjes, varet nga mënyra e shpërndarjes së tubacjoneve, gjatësia,

termoizolimi, etj; për tuba të termoizoluar të vëndosur në ambientet e brendshme, merret,

sh

-rendimenti dhënies së nxehtësisë nga aparatet ngohëse, për termokonvektorë a=99%.

Me këto të dhëna, rendimenti përgjithshëm, kemi:

i=p.r.sh.a=74-90% (2.22)

Fuqia termike e gjeneratorit termik do të jetë:

Qgj=Qh/i [W] (2.23)

2.21 Energjia e nevojshme vjetore dhe konsumi mesatar vjetor i lëndës djegëse

për ngrohje

Energjia termike vjetore e nevojshme per ngrohje Qv, mund të përcaktohet me relacionin:

Ev=Qv=Cg·V·GD·z (2.24)

ku z është numri i orëve te punës ditore të impiantit. Madhësitë e tjera janë të njohura.

Konsumi vjetor i lëndës djegëse përcaktohet me anë të formulës

]/..[ vitdjlkgQ

QB

iu

vv

(2.25)

ku: Qu dhe - paraqesin fuqinë kalorifike të lëndës djegëse dhe rendimentin e instalimit.

Fuqia kalorifike e lëndës djegëse, jepet në kJ/kg, ose në kkal/kg; ndërsa Qv në formulën e

mësipërme është e përcaktuar në W. Si rrjedhim, duhen konvertuar të gjitha madhësitë në

njësi të njëjta. Kjo duhet të kihet parasysh në të gjitha raste që paraqiten.


2.22 Urrat termike dhe ndikimi i tyre në humbjet e nxehtësisë

2.22a Njohuri të përgjithshme

Në qoftë se në një strukturë homogjene me rezistencë termike Ro, integrohen për arsye të

statikës së ndërtimit ose arkitektonike, elementë ndërtimi (kollona betoni, etj) me

përcjellshmëri termike më të madhe (shiko figura 2.9), atëhere në këtë zonë rryma e

nxehtësisë shtohet, dhe për këtë arsye kjo zonë quhet “urrë (pikë) termike”.

2.22b Efektet negative të urrave termike dhe llogaritjet

Madhësia e rezistencës termike të nevojshme Ron, shërben për të llogaritur fluksin e

nxehtësisë në elementët konstruktivë, që ndajnë dy ambiente klimatikë të ndryshëm:

dhomën me temperaturë të brendshme tb dhe lagështi relative b, nga ambienti jashtëm

me temperaturë të jashtme tj dhe lagështi relative j. Para se të vëndoset elementi

konstruktiv, duhet të verifikohet temperatura e sipërfaqes së brendshme të tij, në mënyrë

që ajo të mos ulet gjatë natës, kur instalimi nuk punon, nën temperaturën e pikës së vesës

të ajrit të brendshëm. Në qoftë se ky kusht nuk plotsohet, ajri brendshëm do të vëndosi

pika uji në sipërfaqet e ftohta (mur, dritare, tavan), për shkak të tendences natyrale të

avujve për të barazuar presionet (ligji Daltonit). Pasojë e këtij lagështimi do të jetë jo

vetëm ulje e rezistencës termike e elementit konstruktiv, por edhe ftohja graduale e

sipërfaqes se tij, që çon në intensifikimin e fenomenit të kondensimit të avujve të ajrit të

brendshëm.

Temperatura e sipërfaqes së brendshme të një elementi konstruktiv, që përbëhet nga

shumë shtresa, llogaritet me anë të ekuacionit

jbon

bbsb tt

R

Rtt [

o C] (2.26)

Në qoftë se shënohet me tv, temperatura e pikës së vesës për ajrin me parametra tb dhe

b, duhet që temperatura e brendshme e sipërfaqes së elementit konstruktiv tsb>tv

Që të mos arihet pika e vesës në elementin konstruktiv, duhet që rezistenca termike të jetë

më e madhe, ose së paku e barabartë me

b

vb

jb

on Rtt

ttR

[m

2·K/W] (2.27)

Fig.2.9

Disa

lloje të

urrave

termike


Diferenca ndërmjet temperaturës se ajrit brënda dhomës tb dhe temperaturës së sipërfaqes

së brendshme tsb të elementit të ndërtimit, meret më e vogël se diferenca ndërmjet

temperaturës se brendshme dhe pikës se vesës tv, d.m.th:

tbmax=tb-tv tb-tsb=tb (2.28)

Për temperaturë dhe lagështi normale (tb=18-22oC, dhe b=50-60%),

tb merret nga tabela 2.12.

Tabela 2.12 Diferenca ndërmjet temperaturës së brendshme dhe temperaturës sipërfaqësore

të brendshme të elementit konstruktiv tb në oC, sipas llojit të ndërtesës.

Lloji ndërtesës tb oC, b % Muret e

jashtme Taraca Dysheme

Ndërtesa shoqërore (spitale, çerdhe) Ndërtesa banimi

22, 50 18, 60

6 4

4,5 4

3

Ndërtesa shoqërore (teatro, shkolla, klube)

18, 60 4 4 4

Ndërtesa industriale me rregjim normal 16, 50-60 8 7 7

Rezistenca termike e strukturës 'oR në drejtim të urrës termike, është më e vogël se

rezistenca termike Ro në fushën e vazhdueshme të strukturës, si rjedhim dhe temperatura

e sipërfaqes se urrës do të jetë më e vogël. Prezenca e urrave termike mund të çojë në një

rezistencë termike mesatare të ulët të elementit të ndërtimit të rendit Romes=(0,5-0,6)Ro.

Qënia e urrës termike kuptohet me sy, nga një nxirrje e theksuar e sipërfaqes se zonës

respektive, çfaqia e fenomenit të kondensimit, formimi i një shtrese të hollë myku,

eventualisht formimi i akullit.

2.22c Masat mbrojtëse në zonën e urrës termike

Për të mënjanuar çfaqjen e fenomenit të kondensimit në zonën e urrave termike,

temperatura tsbu e sipërfaqes së brendshme të strukturës së jashtme në zonën e urrës

termike, teorike tsut (me vijë të trashë) dhe reale tsur (me vijë të hollë) – figura 2.10, duhet

të jetë më e madhe se temperatura e pikës se vesës tv, që i përgjigjet parametrave të ajrit të

dhomës tb, b,

Pra: tsbu tv. (2.29)

Temperatura e sipërfaqes së brendshme të strukturës së jashtme të ndërtimit në zonën e

urrës termike (fig.2.11), përcaktohet me ekuacionin:

Fig.2.10 Ecuria

e temperaturës

sipërfaqësore të

murit me urrë

termike

Fig.2.11

Shembulla

të urrave

termike, për

tabelën 2.13


Fig..2.12 Raste të ndryshme

korrigjimi të urrave termike

me material termoizolues

)()(

'

''

jbb

oo

ooobsbu ttmR

RR

RRRtt

(2.30)

ku:

m - është koeficienti i masivitetit termik;

- është koeficienti i formës (tabela 2.13), që varet nga forma dhe dimensionet e urrës

termike, të paraqitur skematikisht në figura 2.11, me vizime.

Tabela .2.13 Coeficienti i formës i urrës termike,

Nr Skema a/d= 0,02

0,05

0,1

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,5

1 I 0,12 0,24 0,38 0,55 0,75 0,83 0,87 0,90 0,95

2 II 0,07 0,15 0,26 0,42 0,62 0,73 0,81 0,85 0,94

3 III 0,25 0,30 0,96 1,26 1,27 1,21 1,16 1,19 1,00

4 IV 0,04 0,10 0,17 0,32 0,50 0,62 0,71 0,77 0,80

Vlefta e temperaturës së pikës së vesës tv në rastin e urrave termike, si kollona etj, që

parashikohen me suvatim të zakonshëm me trashësi 1 cm, përcaktohet duke konsideruar

brënda dhomës një lagështi relative të ajrit në vlerat normale.

Realizimi higrotermik i përshtatshëm i elementit konstruktiv me urra termike, plotsohet

nga kushti:

tb- tsbu maxbvb ttt

Për përmirësimin higrotermik të elementëve konstruktivë me urra termike merren keto

masa:

Materialet me përcjellshmëri të lartë vëndosen në anën e brendshme të elementëve

konstruktivë; zvoglohet gjerësia e urrave termike dhe

rritet rezistenca termike në seksionin përkatës të

elementit konstruktiv; vëndoset një termoizolim

suplimentar në zonën e urrave termike, në sipërfaqen

më të ftohtë të tyre (figura 2.12 A, B, C).

Trashësia e shtresës suplimentare të termoizolimit e

nevojshme për të korrigjuar urrën termike duhet të

plotësojë kushtin oou RR ' [m2K/W],

ku Ro paraqet rezistencën termike të elementit

konstruktiv.

Gjerësia e shtresës suplementare termo-izoluese,

përcaktohet nga kushti që rryma e nxehtësisë, të ketë

të njëjtën rezistencë termike në çdo drejtim të fluksit

termik. Në qoftë se shtresa termoizoluese nuk mund

të vëndoset veçse në gjerësinë gjeometrike të urrës

(fig.2.12B), atëhere si kompensim, rezistenca

termike e korrigjuar në zonën e urrës termike 'ouR ,

duhet të kënaqë relacionin:

oou RR 2,1'

[m2·K/ W] (2.31)


Në qoshet e dhomave me mure homogjene çfaqen efektet e urrave termike, për shkak të

veçantive gjeometrike dhe termoteknike. Temperatura sipërfaqësore e qosheve tqb

përcaktohet me formulën:

jbo

bbqb tt

R

Rmtt 2,1

ose:

jbon

bbqb tt

R

Rmtt 2,1

(2.32)

Vlefta tqb duhet të jetë më e madhe se temperatura e pikës së vesës, që i pergjigjet

parametrave të ajrit të brendshëm. Mënjanimi

i këtyre efekteve arihet me anë të ritjes së

trashësisë së murit, duke aplikuar një shtresë

termoizoluese me gjerësinë minimale

d)25,1( , si dhe duke vëndosur tubacionet

vertikale të ngrohjes në zonën respektive

(fig.2.12C).

Në figura 2.13 tregohet një urrë termike

(soleta ndërmjet kateve, që nderpret murin

vertikal të godinës) dhe korrigjimi i kësaj urre,

me vëndosjen e një shtrese termoizoluese.

www.dualibra.com

Fig. 2.13 Strukture ndërtimi me urrë termike të dukshme (a) dhe mënjanimi plotësisht i urrës termike (b).

http://www.dualibra.com/

energjia e nevojshme pËr ngrohjen e ndËrtesave

Education