projektiranje talnega ogrevanja v druŽinski hiŠi
TRANSCRIPT
I
PROJEKTIRANJE TALNEGA OGREVANJA
V DRUŽINSKI HIŠI
diplomsko delo
Študent: Tadej Koštomaj
Študijski program: Visokošolski program 1. stopnje Energetika
Mentor: izr. prof. dr. Jurij Avsec
Somentorica: Ivana Tršelič, asistentka
Lektorica: Alenka Cizel prof.
Krško, september 2013
II
III
ZAHVALA
Za pomoč pri diplomski nalogi bi se rad zahvalil mentorju izr. prof. dr. Juriju Avscu,
njegovi asistentki Ivani Tršelič ter komentorju Edu Bahču.
IV
PROJEKTIRANJE TALNEGA OGREVANJA V DRUŽINSKI HIŠI
Ključne besede: talno ogrevanje, toplotne izgube, toplotna črpalka.
UDK: 536.33:728.3(043.2)
Povzetek
V diplomski nalogi sem predstavil talno ogrevanje v družinski hiši z izračuni toplotnih
izgub, na podlagi katerih sem izbral moč toplotne črpalke. Predstavljena je toplotna
črpalka zrak/voda. Narejen je projekt talnega ogrevanja, katerega krmili toplotna črpalka.
V
DESIGN OF UNDERFLOOR HEATING FOR FAMILY HOUSE
Key words: underfloor heating, heat losses, heat pump.
UDK: 536.33:728.3(043.2)
Abstract
In the diploma I presented the underfloor heating in the family house with calculations of
heat losses on the basis of which I chose the heat pump. The heat pump air/water is
presented. There is the project of floor heating which is controlled by the heat pump.
VI
KAZALO VSEBINE
1 UVOD ............................................................................................................................................... 1
2 RAZVOJ TALNEGA OGREVANJA .............................................................................................. 2
3 VRSTE OGREVALNIH SISTEMOV ............................................................................................. 4
3.1 RADIATORSKO OGREVANJE ............................................................................................................ 4
3.1.1 Slabosti radiatorskega ogrevanja ................................................................................................... 5
3.2 LOKALNA PEČ ..................................................................................................................................... 5
3.2.1 Slabosti lokalnih peči ...................................................................................................................... 6
3.3 TOPLOZRAČNO OGREVANJE ........................................................................................................... 6
3.3.1 Slabosti toplozračnega ogrevanja ................................................................................................... 6
3.4 PLOSKOVNA OGREVANJA ................................................................................................................ 7
3.4.1. Slabosti ploskovnega ogrevanja ..................................................................................................... 7
4 TALNO OGREVANJE .................................................................................................................... 8
4.1 ELEKTRIČNO TALNO OGREVANJE ................................................................................................. 8
4.2 INFRARDEČI GRELNI FILM ............................................................................................................... 8
4.3 TOPLOVODNO TALNO OGREVANJE ............................................................................................... 8
4.3.1 Načini polaganja talnega ogrevanja ............................................................................................. 10
5 TOPLOTNA ČRPALKA ............................................................................................................... 13
5.1 VRSTE TOPLOTNIH ČRPALK .......................................................................................................... 13
5.1.1 Zrak/voda ...................................................................................................................................... 13
5.1.2 Voda/voda ..................................................................................................................................... 15
5.1.3 Zemlja/voda .................................................................................................................................. 16
5.2 IZBIRA TOPLOTNE ČRPALKE ......................................................................................................... 20
6 OBJEKT ......................................................................................................................................... 25
6.1 IZOLACIJA .......................................................................................................................................... 26
6.1.1 Izolacija zunanje stene ................................................................................................................. 26
6.2 OKNA ................................................................................................................................................... 27
6.2.1 Lesena okna .................................................................................................................................. 27
6.3 OGREVANJE ....................................................................................................................................... 28
6.4 KOEFICIENTI PREHODA TOPLOTE ................................................................................................ 28
6.5 TOPLOTNA BILANCA ....................................................................................................................... 34
6.6 IZBIRA TOPLOTNE ČRPALKE ......................................................................................................... 36
VII
6.7 PROJEKT TALNEGA OGREVANJA ................................................................................................. 37
6.8 TALNO OGREVANJE PO RAZDELILNIKU .................................................................................... 41
7 SKLEP ............................................................................................................................................ 45
VIRI IN LITERATURA.......................................................................................................................... 46
PRILOGE ................................................................................................................................................ 48
PRILOGA A: TOPLOTNE IZGUBE VETROLOVA ................................................................................ 48
PRILOGA B: TOPLOTNE IZGUBE WC-JA ............................................................................................. 49
PRILOGA C: TOPLOTNE IZGUBE PREDPROSTORA .......................................................................... 50
PRILOGA Č: TOPLOTNE IZGUBE SHRAMBE ...................................................................................... 51
PRILOGA D: TOPLOTNE IZGUBE KURILNICE ................................................................................... 52
PRILOGA E: TOPLOTNE IZGUBE KUHINJE Z JEDILNICO ................................................................ 53
PRILOGA F: TOPLOTNE IZGUBE DNEVNEGA PROSTORA .............................................................. 54
PRILOGA G: TOPLOTNE IZGUBE IGRALNICE ................................................................................... 55
PRILOGA H: TOPLOTNE IZGUBE PREDPROSTORA .......................................................................... 56
PRILOGA I: TOPLOTNE IZGUBE V KOPALNICI ................................................................................. 57
PRILOGA J: TOPLOTNE IZGUBE KABINETA ...................................................................................... 58
PRILOGA K: TOPLOTNE IZGUBE HODNIKA IN IGRALNICE ........................................................... 59
PRILOGA L: TOPLOTNE IZGUBE SOBE 1 ............................................................................................ 60
PRILOGA M: TOPLOTNE IZGUBE SOBE 2 ........................................................................................... 61
PRILOGA N: TOPLOTNE IZGUBE KOPALNICE .................................................................................. 62
PRILOGA O: TOPLOTNE IZGUBE SPALNICE ...................................................................................... 63
PRILOGA P: IZJAVA O ISTOVETNOSTI TISKANE IN ELEKTRONSKE VERZIJE ZAKLJUČNEGA
DELA IN OBJAVI OSEBNIH PODATKOV ............................................................................................. 64
PRILOGA R: IZJAVA O AVTORSTVU ZAKLJUČNEGA DELA .......................................................... 65
VIII
KAZALO SLIK
Slika 2.1: Hipokaust [2] ......................................................................................................... 2
Slika 3.1: Diagram razporeditve temperature [3] .................................................................. 4
Slika 4.1: Mokra gradnja [5] ................................................................................................. 9
Slika 4.2: Diagram dobrega počutja [5]................................................................................. 9
Slika 4.3: Načini polaganja grelnih cevi [5] ........................................................................ 11
Slika 5.1: Toplotna črpalka zrak/voda v kombinaciji s talnim ogrevanjem [8] .................. 15
Slika 5.2: Toplotna črpalka voda/voda s kombinacijo talnega ogrevanja [8] ..................... 16
Slika 5.3: Temperatura zemlje [10] ..................................................................................... 17
Slika 5.4: Horizontalni zemeljski kolektor [8] .................................................................... 18
Slika 5.5: Vertikalna sonda [8] ............................................................................................ 19
Slika 5.6: Nazoren prikaz učinkovitosti toplotnih črpalk zrak/voda in glikol/voda [11] .... 21
Slika 5.7: Primerjava stroškov za obdobje 15 let [11] ......................................................... 23
Slika 6.1: Projektne temperature za toplotne črpalke [12] .................................................. 25
Slika 6.2: Prerez oken [7] .................................................................................................... 27
Slika 6.3: Prehod toplote skozi steno [12] ........................................................................... 29
Slika 6.4: Shema ogrevanja ................................................................................................. 37
Slika 6.5: Shema talnega ogrevanja pritličja ....................................................................... 39
Slika 6.6: Shema talnega ogrevanja mansarde .................................................................... 41
IX
KAZALO TABEL
Tabela 5.1: Primerjava toplotnih črpalk zrak/voda in glikol/voda [11] .............................. 21
Tabela 5.2: Stroški delovanja toplotne črpalke zrak/voda [11] ........................................... 22
Tabela 5.3: Stroški delovanja toplotne črpalke glikol/voda [11]......................................... 22
Tabela 6.1: Podatki za izračun koeficienta prehoda toplote za zunanjo steno .................... 31
Tabela 6.2: Podatki za izračun koeficienta prehoda toplote za notranjo steno .................... 31
Tabela 6.3: Podatki za izračun koeficienta prehoda toplote za streho ................................. 32
Tabela 6.4: Podatki za izračun koeficienta prehoda toplote za tla ploščic proti zemlji ...... 32
Tabela 6.5: Podatki za izračun koeficienta prehoda toplote za tla parketa proti zemlji ...... 33
Tabela 6.6: Podatki za izračun koeficienta prehoda toplote tal za parket. .......................... 33
Tabela 6.7: Podatki za izračun koeficienta prehoda toplote tal za keramične ploščice ....... 34
Tabela 6.8: Toplotna bilanca pritličja .................................................................................. 34
Tabela 6.9: Toplotna bilanca mansarda ............................................................................... 35
Tabela 6.10: Razdelilnik za talno ogrevanje pritličja .......................................................... 38
Tabela 6.11: Talno ogrevanje pritličja 1 .............................................................................. 38
Tabela 6.12: Talno ogrevanje pritličja 2 .............................................................................. 39
Tabela 6.13: Razdelilnik za talno ogrevanje za mansardo .................................................. 40
Tabela 6.14: Talno ogrevanje mansarde .............................................................................. 40
Tabela 6.15: Razdelilnik talnega ogrevanja pritličja ........................................................... 42
Tabela 6.16: Nastavitve talnega ogrevanja po razdelilniku v pritličju 1 ............................. 42
Tabela 6.17: Nastavitve talnega ogrevanja po razdelilniku v pritličju 2 ............................. 43
Tabela 6.18: Razdelilnik talnega ogrevanja mansarde ........................................................ 43
Tabela 6.19: Nastavitve talnega ogrevanja po razdelilniku v mansardi .............................. 44
X
UPORABLJENI SIMBOLI
m - masni pretok ogrevalnega medija
∆p - tlačni padec v ceveh talnega ogrevanja
∆t - razlika temperature vtoka in povratka
A - površina
A' - površina z odštetimi odprtinami
As - prišteta ali odšteta površina
B' - faktor za neogrevana tla
bu - faktor toplotnega mosta
D - debelina
d - debelina talne obloge
ei - koeficient zaščite
ek - korekcijski faktor za stene
fg1 - korekcijski faktor, ki upošteva letne spremembe zunanje temperature
fg2 - korekcijski faktor stavbe
fh,i - korekcijski faktor za visoke prostore
fij - faktor, odvisen od višine
fRH - korekcijski faktor za ponovno ogrevanje
fvi - temperaturni redukcijski faktor
Gw - faktor, ki upošteva oddaljenosti podzemnih voda
Q - toplotni tok
Q/A - toplotne izgube na m
2
Qsk - skupna toplotna moč
QT - transmisijske izgube
QV - ventilacijske izgube
QV,inf - izgube zaradi infiltracije
QV,m - mehanske ventilacijske izgube
Qv,min - toplotne izgube zaradi minimalne izmenjave zraka
XI
Qv,su - toplotne izgube zaradi dovedenega zraka z mehansko ventilacijo
Q/V - toplotne izgube na m
3
QRH - toplotne izgube zaradi ponovnega ogrevanja
QHT - specifične transmisijske izgube
Qn - toplotne izgube
Qost - razlika med dejansko in instalirano toplotno močjo
Qi - instalirana toplotna moč
Qinst - instalirana ogrevalna moč
l - dolžina cevi talnega ogrevanja
ld - dodatna dolžina skozi druge prostore
OZ - oznaka
P - obseg talne površine
Phi - potrebna moč za ogrevanje
Poz - pozicija ventila za nastavitev talnega ogrevanja
q - specifična dovedena toplota na površino
qn - specifični toplotni tok
R - lastna toplotna upornost
RlaB - toplotna prevodnost talne obloge
Rn - prestop toplote na notranji strani
Rz - prestop toplote na zunanji strani
SS - stran neba
T - razmik med cevmi
TM - izgube toplotnih mostov
tn - notranja temperatura prostora
tp - temperatura tal
Tv - globina talne vode
U - koeficient prehoda toplote
u/min - minimalno število izmenjav zraka z zunanjim zrakom
Ueq - koeficient prehoda toplote proti zemlji
Vex - volumski pretok odvodnega zraka za celo zgradbo
XII
Vsu - volumski pretok dovodnega zraka za celo zgradbo
Vsu,i - volumski pretok dovedenega zraka v prostor
w - hitrost medija
Z - globina pod nivojem zemlje
θ - temperatura sosednjega prostora ali zunanja temperatura
λ - toplotna prevodnost materiala
ρ - gostota
XIII
UPORABLJENE KRATICE
COP - grelno število
SPF - letno grelno število
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
1
1 UVOD
Živimo v času, ki nam omogoča veliko možnosti ogrevanja. Strošek celotnega ogrevalnega
sistema je zelo visok, zato se je potrebno preudarno odločiti. Odločimo se za čim višjo
energetsko učinkovitost, katero nam določa kapital. Talno ogrevanje je sistem, največkrat
uporabljen v kombinaciji s centralnim ogrevanjem prostorov. Omogoča nam
nizkotemperaturno ogrevanje prostorov, v katerih se toplota enakomerno porazdeli. Zaradi
nizkotemperaturnega ogrevanja je sistem dosti bolj učinkovit kot radiatorsko ogrevanje.
Toplotne črpalke črpajo energijo iz okolja in ga med tem ne onesnažujejo, kar pomeni, da
so okolju prijazne. Izmed vseh vrst toplotnih črpalk so najbolj ugodne toplotne črpalke
zrak/voda. Res je, da imajo nižje izkoristke v primerjavi s toplotnimi črpalkami voda/voda
in zemlja/voda. Vendar vračilna doba tovrstnih toplotnih črpalk je najnižja. Tudi sam sem
se odločil, da za ogrevanje objekta izberem toplotno črpalko zrak/voda.
V diplomi je na kratko predstavljena zgodovina talnega ogrevanja, pri kateri želim
pokazati, da talno ogrevanje ni novost in da so ga poznali že stari Rimljani. V nadaljevanju
so predstavljeni ogrevalni sistemi ter prikaz, zakaj so površinska ogrevanja najbolj
primerna. Podrobno je predstavljeno talno ogrevanje. Sledi poglavje o toplotnih črpalkah, v
katerem sem opisal vse vrste le-teh. Narejena je primerjava med toplotnima črpalkama
zemlja/voda in zrak/voda. Nato pa še sledi projekt talnega ogrevanja, pred katerim so
narejeni izračuni prehoda toplote, toplotne bilance ter toplotne izgube objekta.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
2
2 RAZVOJ TALNEGA OGREVANJA
Talno ogrevanje se je začelo že v času starih Rimljanov, poznano kot Hipokaust.
Ogrevanje je bilo v osnovi podobno današnjemu sodobnemu talnemu ogrevanju. Takrat so
v tleh naredili kanale iz gline, po katerih so se ogrevali s toploto dimnih plinov. Toplotni
vir je bila peč, za toplotni prenosnik pa je bil uporabljen vroč plin, ki je krožil po kanalih
[1].
Slika 2.1: Hipokaust [2]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
3
Pričetki sodobnega talnega ogrevanja segajo v leto 1930. Prvi so ga začeli uporabljati
Francozi, vendar so uporabljali jeklene cevi za talno ogrevanje. Težave so se pojavile
zaradi korozije v ceveh, ki jo je povzročila mehka voda. Težavna je bila tudi montaža
spajanja, krivljenja, odzračevanja zaradi naklona. Talno ogrevanje je bilo zaradi jeklenih
cevi zelo težavno, zato takšno talno ogrevanje ni bilo širše uporabljeno [1].
Današnje sodobno talno ogrevanje je nizkotemperaturno, za razliko od radiatorskega
ogrevanja. Vstopna temperatura ne sme nikoli presegati 45 °C. Danes so jeklene cevi
nadomestile cevi iz: visoko stabiliziranega polipropilena, polibutena, premreženega
polietilena. Cevi so odporne na povišane temperature in njihova življenjska doba ob
pravilni uporabi dosega 50 let [1].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
4
3 VRSTE OGREVALNIH SISTEMOV
Izbira ogrevalnega sistema je odvisna od objekta, katerega želimo ogrevati. Vsi objekti
nam ne omogočajo izbire med vsemi ogrevalnimi sistemi. Največkrat uporabljena
ogrevalna sistema sta talno in radiatorsko ogrevanje. Talno ogrevanje se uporablja
predvsem v novogradnjah, medtem ko radiatorsko v starejših objektih.
Razporeditve temperature po prostoru za ogrevalne sisteme nam prikazujejo, kateri sistemi
se najbolj približujejo idealni porazdelitvi toplote [3].
Legenda diagrama:
1 – teoretično idealna
porazdelitev toplote po prostoru,
2 – radiator ob notranji steni v
prostoru,
3 – radiator ob zunanji steni
prostora,
4 – lokalna peč ob notranji steni
prostora,
5 – toplozračno ogrevanje,
6 – stropno sevalno ogrevanje,
7 – talno ogrevanje.
3.1 RADIATORSKO OGREVANJE
Pri izbiri radiatorjev lahko izbiramo med klasičnimi toplovodnimi sistemi, ki dosegajo
temperature 90/70 oC, ali nizkotemperaturnimi, ki dosegajo temperature 50/40
oC. Za
stanovanjske hiše je bolj primerno izbrati nizkotemperaturni režim ogrevanja. Z nižjo
temperaturo, kot ogrevamo prostor, večji so prihranki. Visokotemperaturno ogrevanje je
Slika 3.1: Diagram razporeditve temperature [3]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
5
primerno predvsem za objekte, ki jih želimo hitro ogreti. V primeru nizkotemperaturnega
ogrevanja so radiatorji večji in namestimo jih tako, da v celoti pokrivajo prostor pod
oknom. Tako preprečimo, da bi zunanji ohlajen zrak vdiral v prostor in povzročal
neugodno počutje v prostoru [3].
3.1.1 Slabosti radiatorskega ogrevanja
Slabosti radiatorskega ogrevanja [3]:
- temperaturni profil v prostoru ni ugoden, zaradi česar je potrebna višja
temperatura v prostoru,
- radiatorji večji del toplote oddajo s konvekcijo, zaradi česar je povečana
cirkulacija prahu v prostoru,
- problemi zaradi izsušenega zraka v prostoru,
- zrak v prostoru je višje segret od zunanjih sten, zato je poraba energije večja,
- zastavljanje radiatorjev s pohištvom ali z zavesami povzroča slabši izkoristek
radiatorskega ogrevanja.
3.2 LOKALNA PEČ
Lokalne peči, kot so kaminske peči na drva ali pelete, služijo kot sekundarni vir ogrevanja.
Takšen način ogrevanja ne more ogrevati vseh prostorov enakomerno. Primerne so
predvsem za zidanice ali vikende, kjer nimamo kurilnice. Uporabljamo jih pa tudi za
ogrevanje med prehodnimi obdobji. Boljše peči imajo visoke izkoristke, zaradi česar
strošek kurjave ni velik. Lokalne peči navadno delujejo brez električnega napajanja.
Primerne so za pokrivanje zimskih konic, tako jih lahko uporabljamo kot bivalentno
obratovanje [3].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
6
3.2.1 Slabosti lokalnih peči
Slabosti lokalnih peči [3]:
- neugoden temperaturni profil,
- neenakomerno ogrevanje prostorov,
- višja poraba zaradi slabe regulacije temperature v prostoru,
- nezmožnost samostojnega ogrevanja stanovanjskih objektov.
3.3 TOPLOZRAČNO OGREVANJE
Pri toplozračnih sistemih zrak do prostorov vodimo po kanalih in ga tako preko dovodnih
in odvodnih rešetk vodimo v posamezne prostore. Regulacija narejena tako, da se zrak
pripravlja v centralni enoti, možno je tudi krmiljenje v odvisnosti od zunanjih pogojev, v
prostorih pa z nastavljanjem sobnega termostata preko loput reguliramo temperaturo v
prostoru [3].
3.3.1 Slabosti toplozračnega ogrevanja
Slabosti toplozračnega ogrevanja [3]:
- kanale je potrebno čistiti ter redno vzdrževati, saj je kroženje prahu zelo
intenzivno,
- če želimo izničiti sevalni učinek hladnih površin zunanjih zidov in oken,
moramo prostore segrevati na višjo temperaturo, kar pa pomeni, da je poraba
energije večja,
- prilagajanje temperature zahtevam uporabnikov je težavno ali celo nemogoče,
- neugoden temperaturni profil,
- pri prevelikih hitrosti vpihovanega zraka imamo občutek prepiha,
- zaradi povezav z zračnimi kanali je omogočen tudi prenos zvoka iz prostora v
prostor.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
7
3.4 PLOSKOVNA OGREVANJA
Med ploskovna ogrevanja spadajo talno, stensko in stropno ogrevanje. Za ploskovna
ogrevanja je značilno, da večino toplote oddajo s sevanjem. Pokrivajo velike površine,
zaradi česar delujejo nizkotemperaturno. Najbolj energetsko učinkovita so pri ogrevanju
dobro izoliranih zgradb. Primerna so za uporabo obnovljivih energetskih virov, kot so
toplotne črpalke, sonce. Sevalna toplota površine je za človeka ugodna, saj se najbolj
približa idealni porazdelitvi toplote. Poraba energije za ogrevanje je nižja, saj je
temperatura zraka lahko nižja. Zaradi nižje temperature ogrevalnega medija so tudi
toplotne izgube nižje. Ploskovna ogrevanja imajo veliko vztrajnost, zato jih uporabljamo v
prostorih, ki so stalno v uporabi. S ploskovnim ogrevanjem se povečuje uporabna
stanovanjska površina, saj v prostorih ni nobenih ogreval [3].
3.4.1. Slabosti ploskovnega ogrevanja
Slabosti ploskovnega ogrevanja [3]:
- neprimerno za objekte, v katerih bivamo začasno,
- počasnejša odzivnost sistema,
- dražja izvedba,
- omejena izbira talne obloge.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
8
4 TALNO OGREVANJE
Poznamo več vrst talnega ogrevanja:
- električno talno ogrevanje z grelnimi kabli,
- infrardeči grelni film,
- toplovodno talno ogrevanje.
4.1 ELEKTRIČNO TALNO OGREVANJE
Električno talno ogrevanje se uporablja, kjer nimamo kotlovnice, radiatorjev ali podobnih
ogrevalnih naprav. Ne potrebuje dodatnega vzdrževanja, je okolju prijazno ogrevanje.
Električno talno ogrevanje sicer ni ekonomično, saj je eden izmed dražjih načinov
ogrevanja [4].
4.2 INFRARDEČI GRELNI FILM
Infrardeči grelni filmi so novost na tržišču. Nadomestijo lahko električno talno ogrevanje.
Grelne filme moramo namestiti po celotni stavbi, če želimo enakomerno toploto. Težava se
pojavi tudi pri okvari grelnega filma, saj je položen pod talno oblogo [4].
4.3 TOPLOVODNO TALNO OGREVANJE
Talno ogrevanje se najpogosteje izvaja v mokri gradnji. Talno površino je potrebno najprej
dobro zvočno in toplotno izolirati. Nato se lotimo polaganja cevi za talno ogrevanje. Cevi
morajo biti položene po načrtu, katerega nam je izdelal projektant. Ko so cevi položene, jih
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
9
zalijemo z estrihom. Šele ko se estrih popolnoma posuši, lahko nanj položimo talno
oblogo.
Slika 4.1: Mokra gradnja [5]
Legenda:
1 – omet
2 – talna letev
3 – obrobna izolacija
4 – talna obloga
5 – lepilo
6 – estrih
7 – grelna cev
8 – prekrivna folija
9 – toplotna in zvočna izolacija
10 – izolacija
11 – betonska plošča
Diagram ugodnosti iz tabele 4.2 nam prikazuje zahtevano temperaturo ogrevane talne
površine v odvisnosti od temperature v prostoru. V prostoru se počutimo najbolj udobno v
območju, ko se temperatura talne površine giblje med 16 °C in 27 °C, temperatura zraka
pa se giblje med 17 °C in 23 °C [5].
Slika 4.2: Diagram dobrega počutja [5]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
10
4.3.1 Načini polaganja talnega ogrevanja
Poznamo več načinov polaganja cevi v prostoru. Cevi se polagajo po načrtu projektanta.
Projektant mora izračunati točne dolžine cevi za posamezni ogrevalni krog. Dolžine cevi
ogrevalnih krogov morajo biti enakih dolžin. Razdelilniki talnega ogrevanja so vgrajeni v
vsako nadstropje, od koder so speljane zanke talnega ogrevanja. Načini polaganja se
prilagajajo glede na toplotne zahteve prostora. Način polaganja cevi vpliva samo na
porazdelitev toplote v prostoru. Na primer v kopalnici se cevi položijo bolj pogosto kot v
dnevnem prostoru. Pri nastavitvi talnega ogrevanja moramo biti še posebno pozorni pri
ogrevalnih površinah s parketom, da ne pride do pregrevanja [5].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
11
Slika 4.3: Načini polaganja grelnih cevi [5]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
12
Legenda načinov polaganja grelnih cevi [5]:
- Način 1: polaganja cevi v obliki polža z integrirano robno cono.
- Način 2: polaganja cevi v obliki polža z robno cono v obliki polža.
- Način 3: polaganja cevi v obliki dvojnega meandra z zgoščeno integrirano robno
cono.
- Način 4: polaganja cevi v obliki dvojnega meandra s predhodno zgoščeno
integrirano robno cono.
- Način 5: polaganja cevi v obliki enojnega meandra.
- Način 6: polaganja cevi v obliki enojnega meandra z zgoščeno robno cono.
Značilnosti polaganja cevi [5]:
- Polaganje v obliki polža zagotavlja enakomerno površinsko temperaturo po celotni
talni površini.
- Integrirana robna cona zagotavlja povečan vnos toplote v robno cono, kjer so
povečane toplotne izgube zaradi toplotnih mostov.
- Dvojni meander tudi omogoča enakomerno površinsko temperaturo po celotni talni
površini.
- Dvojni meander s predhodno zgoščeno integrirano robno cono omogoča povečan
vnos toplote v robno cono.
- Enojni meander zagotavlja, da se vnos toplote proti robni coni povečuje. Pri takem
polaganju je potrebno paziti, da je dovod talnega ogrevanja pri robni coni.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
13
5 TOPLOTNA ČRPALKA
Toplotna črpalka z ekološkega vidika predstavlja varčno in okolju najprijaznejše
ogrevanje. Če se odločamo za nakup novega ogrevalnega sistema, je dobra toplotna
črpalka prava izbira. Dobre toplotne črpalke delujejo monovalentno, se pravi, da delujejo
samostojno. Takšna toplotna črpalka lahko sama pokrije vse zahteve po ogrevanju zgradbe,
kar pomeni, da lahko zamenja staro peč na drva, olje ali plin.
5.1 VRSTE TOPLOTNIH ČRPALK
Toplotne črpalke ločimo glede na vrsto toplotnega vira, od koder toplotna črpalka črpa
toploto:
- zrak/voda,
- voda/voda,
- zemlja/voda.
5.1.1 Zrak/voda
Toplotna črpalka zrak/voda je najugodnejša izbira toplotne črpalke. Montaža in
vzdrževanje tovrstnih toplotnih črpalk sta enostavna, saj ni potrebno vrtanje vrtin ali
polaganje horizontalnega kolektorja. Toplotna črpalka zrak/voda ne zahteva veliko
prostora za postavitev in zanjo ne potrebujemo dovoljenja za vgradnjo. Postavijo se na
betonski podstavek, do katerega se speljejo izolirane povezovalne cevi tople vode, dovodni
kabel, komunikacijski kabel (UTP) do ogrevalnega sistema in krmilja v kurilnici [8].
Črpalke delujejo do zunanje temperature –20 °C in +35 °C. V področju nizkih temperatur
toplotna moč in grelno število padata v odvisnosti od zunanje temperature. Toplotne
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
14
črpalke cenene izvedbe, ki imajo razmik med lamelami manjši od 4 mm, niso primerne za
naše klimatsko področje, ker porabijo več energije za odtajevanje, dostikrat se pa tudi
zgodi, da prenosnik toplote uparjalnika zamrzne. Pri temperaturah okolice do –20 °C je
grelno število toplotne črpalke še vedno večje od 2, kar pomeni 50 % prihranka energije v
primerjavi z električnim ogrevanjem, vendar je potrebno upoštevati, da toplotna moč
toplotne črpalke z nižanjem temperature pada. Statistični podatki o gibanju temperatur v
Sloveniji nam prikazujejo, da je zelo malo dni, ko temperatura pade pod –5 °C, kar
pomeni, da je letno grelno število SPF nad 3,5, na Primorskem pa preko 4. Tovrstne
toplotne črpalke se projektirajo, da pokrijejo vse toplotne izgube objekta do zunanje
temperature –5 °C. Ko pade temperatura pod –5 °C, se kot dodatni ogrevalni vir vključijo
električni grelniki. Krmilje nam omogoča nastavitev bivalentne točke preklopa na dodatni
ogrevalni vir. Regulacija mora biti nastavljena tako, da dodatni vir ogrevalno vodo samo
dogreva, tako da tudi pri nižjih temperaturah maksimalno izkoriščamo toplotno črpalko.
Kot dodatni ogrevalni vir se lahko uporabijo načini ogrevanja z napravo na ELKO,
zemeljski plin, UNP, drva in drugo ali pa preprosto dodamo električne grelnike. Tako
pokrijemo do 90 % toplotnih potreb objekta z delovanjem toplotne črpalke zrak/voda,
ostalo pa z dodatnim virom [8, 12].
Za objekte z radiatorskim ogrevanjem lahko uporabljamo visokotemperaturne toplotne
črpalke, ki dosegajo višje temperature pretoka, in sicer preko 65 °C. Učinkovitost
visokotemperaturnih toplotnih črpalk je precej nižja, zato se raje odločamo za toplotne
črpalke s temperaturo pretoka do 65 °C. Visoke temperature na radiatorjih niso dovoljene,
zato raje zamenjamo radiator za močnejšega, če je potrebno. Vremensko vodena regulacija
prilagaja potrebno temperaturo pretoka vode v odvisnosti od zunanje temperature zraka.
Najvišjo temperaturo vode se tako uporablja samo v najhladnejših dnevih zime. Super
varčne toplotne črpalke zrak/voda so bolj primerne za nizkotemperaturno ogrevanje, to je
talno ali drugo površinsko ogrevanje. Imajo izboljšane posamezne komponente in njihova
nova zasnova zagotavlja grelno število preko 4,1 (pri A2/W35), kar je dober razlog za
izbiro tovrstnih toplotnih črpalk [8].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
15
Slika 5.1: Toplotna črpalka zrak/voda v kombinaciji s talnim ogrevanjem [8]
5.1.2 Voda/voda
Za investitorja, ki ima poleg objekta podtalnico, je toplotna črpalka voda/voda prava izbira.
Za učinkovito delovanje je potrebna podtalnica, ki je kvalitetna in zadostnih količin.
Gledano z energetskega stališča, je sistem voda/voda idealen vir toplote, saj dosegajo
grelna števila preko 5. Prednost podtalnice je, da ima konstanten temperaturni nivo med 7
in 12 °C. Prihranki omenjenega sistema so največji, vodni vir je energetsko
najučinkovitejši med toplotnimi črpalkami, če gledamo letno grelno število in s tem stroške
ogrevanja. Toplotne črpalke voda/voda nam dajejo kljub zelo majhnim zunanjim
dimenzijam veliko toplotno moč [8].
Za koriščenje podtalnice je potrebno ob zgradbi izvrtati dve vrtini, ki služita za črpanje in
vračanje podtalnice. V prvo vrtino vstavimo cev s potopno črpalko, ki nam potiska vodo
skozi toplotno črpalko. Toplotna črpalka ji odvzame toplotno energijo in jo za 2 do 4 °C
hladnejšo vrača v drugo vrtino nazaj v podtalnico. Količina vode mora biti zadostna, saj
mora zadostovati za neprekinjeno obratovanje tudi ob večjih toplotnih potrebah objekta.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
16
Pri lokaciji črpalne vrtine moramo paziti, da ni preblizu stavbe, ker nam zaradi erozije
odnaša material in stavba se začne posedati. Pred pričetkom črpanja podtalnice moramo
narediti črpalni preizkus in kemično analizo vode. Za črpanje vode potrebujemo vodno
dovoljenje za izkoriščanje podtalnice [8].
Slika 5.2: Toplotna črpalka voda/voda s kombinacijo talnega ogrevanja [8]
5.1.3 Zemlja/voda
V zemlji so uskladiščene velike količine sončne energije. Toplotna črpalka zemlja/voda
črpa toplotno energijo iz zemlje, katero nato uporabi za ogrevanje hiše in pripravo tople
sanitarne vode. Poleg tega, koliko sončne energije bomo lahko izčrpali iz zemlje, je poleg
toplotne črpalke in načina izkoriščanja vira pomembna tudi sestava tal [8].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
17
Slika 5.3: Temperatura zemlje [10]
Poznamo več sistemov za izkoriščanje energije iz zemlje. Vsi ti sistemi izvajajo odjem
toplote iz zemlje v zaprtem sistemu. V sistemu je najpogosteje sredstvo proti zmrzovanju,
ker so lahko temperature medija za odjem tudi pod 0 °C pri zelo nizkih zunanjih
temperaturah. Načini izkoriščanja energije iz zemlje:
- Zemeljski kolektor lahko izberemo, če imamo na voljo dovolj velike nezazidane
površine. Toplota se odvzema iz vode in sredstva proti zamrzovanju, ki kroži v
zaprtem cevnem sistemu, katerega položimo do 2 m pod površino zemlje.
Komercialne literature navajajo globino od 100 do 130 cm, vendar je praksa
pokazala, da je za naše klimatsko področje potrebna globina nad 150 cm, ker je
vpliv sonca pozimi premajhen za regeneriranje energije v zemlji. Razmak med
cevmi naj bo minimalno 70 cm. Količina odvzete toplote zemlji je odvisna od
sestave tal in njene vlažnosti, posledično je tudi odvisna potrebna dolžina cevi. Tla
z večjo vlažnostjo omogočajo večji odvzem toplote. Točno potrebno dolžino cevi
določi geolog ob izkopu. Zemljišča s položenim zemeljskim kolektorjem ne
smemo pozidati ali asfaltirati, ker s tem preprečimo, da padavine omočijo zemeljski
kolektor. Okrnjena je tudi rast rastlinja zaradi položenih cevi [8].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
18
Slika 5.4: Horizontalni zemeljski kolektor [8]
- Energetske košare spadajo kot zemeljski kolektor v površinski odjem. Običajno
zvrtamo vrtino 60–80 cm premera globine 7 m in vanjo spustimo špiralno navito
cev, premer špirale 45–60 cm, dolžina navite cevi je običajno 100 m. Energetske
košare so po lastnostih podobne zemeljskim kolektorjem. Vpliv sonca je manjši,
kar je slabost v sončnem obdobju, pozimi, ko ni sonca, pa imajo prednost v tem, da
je večja akumulacija toplotne in manjši vpliv s površja zemlje [9].
- Zemeljske sonde, za zemeljske sonde se odločimo, kadar nimamo dovolj
razpoložljive zemeljske površine za izvedbo horizontalnega zemeljskega
kolektorja. Zemeljske sonde so vstavljene v vrtine od 60 do 140 m globoko, s
premerom vrtine med 115 in 152 mm. Globina je lahko tudi večja, vendar moramo
izbrati ustrezne cevi zaradi statičnega pritiska. V vrtino sta vgrajena dva para
polietilenskih cevi. Vsak par je spodaj spojen z U-spojko, tako da imamo dva
dovoda in dva odvoda. Število vrtin izračunamo glede na potrebno toplotno moč
toplotne črpalke. Razdalja med vrtinami mora biti po navodilih proizvajalcev 5 do
6 m, v praksi pa je priporočamo vsaj 7 m razdalje zaradi ohlajanja zemljine skozi
obdobje več let. Pri izvedbi toplotne črpalke z zemeljskimi sondami priporočamo
vgradnjo reverzibilne toplotne črpalke, ki nam poleti vrača energijo v zemljo.
Dobre rezultate nam da tudi izvedba v kombinaciji s sončnimi kolektorji, ki viške
toplotne energije akumulirajo v vrtini [8, 9].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
19
Medij kroži skozi sondo in ohlaja vrtino, dobljeno toploto pa oddaja toplotni
črpalki preko prenosnika toplote. Toploto zemlje s pomočjo električne energije
pretvorimo na višji temperaturni nivo do 55 °C ali 65 °C. Razlika temperature med
odjemom in oddajo temperature je do 3 °C. Medij kroži s pomočjo obtočnih črpalk.
Dolžina in število sond sta odvisna od toplotne moči toplotne črpalke zemlja/voda
in kvalitete zemlje. Boljša kamninska prevodnost nam daje večjo energijsko
izdatnost. Geolog določi vrednost specifičnega odvzema toplote na meter vrtine. Na
osnovi teh podatkov lahko potem projektant dimenzionira sistem ogrevanja s
toplotno črpalko. Toplotna črpalka zemlja/voda lahko segreva celoten objekt kot
talno ogrevanje ali radiatorsko. Ko objekt ne potrebuje vse proizvedene toplotne
energije, jo shranjujemo v zalogovniku. Zalogovnik shranjuje toplo vodo,
posledično je potrebnih manj vklopov toplotne črpalke, saj lahko ogrevamo objekt
iz zalogovnika [8, 9].
Slika 5.5: Vertikalna sonda [8]
- Horizontalne ali poševne vrtine, za horizontalne in poševne vrtine velja isto kot za
zemeljske sonde s to razliko, da jih lahko iz zbirnega jaška usmerjamo v različne
smeri. Primerne so za področja z omočenim terenom in tam, kjer se bojimo, da bi v
kraškem svetu naleteli na kaverne, ki pomenijo zračni prostor v vrtini. Vrtin, ki
potekajo skozi kaverne, ne moremo kvalitetno zaliti z emulgatom, zato je izdatnost
takih vrtin zelo slaba. Horizontalne vrtine so izvedene v Kostaku v Krškem [9].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
20
- Kompaktni zemeljski kolektorji, literatura omenja tudi kompaktne zemeljske
kolektorje, ki pa se v praksi niso obnesli, ker je masa zemljine okoli kompaktnega
kolektorja, iz katere črpajo energijo, premajhna in ni dovolj akumulacije. Sistemi s
kompaktnimi kolektorji bi bili primerni samo za omočeno področje s podzemnimi
tokovi podtalnice, ki prinaša vedno svežo energijo [9].
Omenili bi lahko še sistem z direktnim uparjanjem medija toplotne črpalke v zemeljskem
kolektorju, ki se bolj redko uporablja [9].
5.2 IZBIRA TOPLOTNE ČRPALKE
Znano nam je, da so imajo toplotne črpalke zemlja/voda visoke izkoristke, medtem ko
imajo zrak/voda najnižje. Prikazana je analiza omenjenih dveh sistemov.
Za primerjavo je izbrana novogradnja z bivalno površino 150 m2. Način ogrevanja objekta
je nizkotemperaturni sistem talnega ogrevanja 35/30 °C. Potrebe po ogrevanju so merjene
pri zunanji temperaturi zraka –13 °C pri qn= 20 W/m3.
Analiza energetske učinkovitosti toplotnih črpalk je določena glede na povprečni mesečni
COP in stroške ogrevanja. Primerjava dveh toplotnih črpalk, ki delujeta monovalentno in
pokrivata vse zahteve po ogrevanju objekta:
- Pri sistemu zemlja/voda je uporabljen medij glikol/voda, saj zemlja ni medij.
Uporabljena je toplotna črpalka moči 9,2 kW.
- Pri sistemu zrak/voda je izbrana toplotna črpalka moči 13,8 kW [11].
Za analizo so uporabljene vremenske razmere za temperature zraka in zemlje, iz katerih je
črpana energija toplotnih črpalk. Temperatura zemlje je bolj konstantna in se ne spreminja
tako hitro kot v zraku. V analizi ni upoštevano, da pri sistemu zrak/voda ogrevamo manj
zgodaj zjutraj in ponoči. Ni upoštevano, da ogrevamo več čez dan, ko temperatura preseže
povprečno temperaturo zraka v merjenem obdobju. Ob upoštevanju teh podatkov bi
toplotna črpalka zrak/voda dosegla še višje izkoristke, saj so prihranki večji, če deluje manj
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
21
časa v hladnih vremenskih pogojih, v katerih se uporabi shranjena toplota iz zalogovnika,
ki jo toplotna črpalka ustvari v zanjo boljših vremenskih pogojih [11].
Tabela 5.1: Primerjava toplotnih črpalk zrak/voda in glikol/voda [11]
COP ZRAK VODA COP GLIKOL VODA
September 4 5,1
Oktober 3,7 4,7
November 2,9 3,8
December 3 3,7
Januar 2,9 3,4
Februar 3 3,3
Marec 3,3 3,5
April 3,6 3,9
Iz tabele 5.1 je razvidno, da je energetska učinkovitost toplotne črpalke glikol/voda višja
od toplotne črpalke zrak/voda.
Slika 5.6: Nazoren prikaz učinkovitosti toplotnih črpalk zrak/voda in glikol/voda [11]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
22
Tabela 5.2: Stroški delovanja toplotne črpalke zrak/voda [11]
Sistem zrak/voda
Mesec T(°C)
pov.
Q pov.
W
Št.
dni
Ure
obr.
Energija
kWh
V/R COP Elektrika
kWh
Cena el.
EUR
Strošek
EUR
Sep. 8 2090 30 720 1504,8 35/30 4 376,2 0,096 36,12
Okt. 5 2910 31 744 2165,04 35/30 3,7 585,15 0,096 56,17
Nov. - 1 4560 30 720 3283,2 35/30 2,9 1132,14 0,096 108,68
Dec. -2 4840 31 744 3600,96 35/30 3 1200,32 0,096 115,23
Jan. -4 5400 31 744 4017,60 35/30 2,9 1385,38 0,096 132,99
Feb. -2 4840 28 672 3252,48 35/30 3 1084,16 0,096 104,08
Mar. 1 4013 31 744 2985,67 35/30 3,3 904,75 0,096 86,85
Apr. 4 3180 30 720 2289,60 35/30 3,6 636,00 0,096 61,06
Skupaj
701,19
Tabela 5.3: Stroški delovanja toplotne črpalke glikol/voda [11]
Sistem glikol/voda
Mesec T(°C)
pov.
Q pov.
W
Št.
dni
Ure
obr.
Energija
kWh
T(°C)
zemlja
COP Elektrika
kWh
Cena el.
EUR
Strošek
EUR
Sep. 8 2090 30 720 1504,8 8 5,1 295,06 0,096 28,33
Okt. 5 2910 31 744 2165,04 5 4,7 460,65 0,096 44,22
Nov. -1 4560 30 720 3283,2 -1 3,8 864 0,096 82,94
Dec. -2 4840 31 744 3600,96 -2 3,7 973,23 0,096 93,43
Jan. -4 5400 31 744 4017,60 -3 3,4 1181,65 0,096 113,44
Feb. -2 4840 28 672 3252,48 -4 3,3 985,6 0,096 94,62
Mar. 1 4013 31 744 2985,67 -2 3,5 835,05 0,096 81,89
Apr. 4 3180 30 720 2289,60 2 3,9 587,08 0,096 56,36
Skupaj
595,20
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
23
Legenda tabel 5.2 in 5.3 [11]:
- Mesec – mesec delovanja toplotne črpalke,
- T(°C) pov. – povprečna temperatura v izbranem mesecu,
- Q pov. – povprečne toplotne zahteve objekta,
- Št. dni – število dni obratovanja toplotne črpalke,
- Ure obr. – število ur obratovanja toplotne črpalke,
- Energija – proizvedena energija,
- V/R – temperatura vstopa in izstopa vode za talno ogrevanje,
- T(°C) zemlje – temperatura zemlje, pomembna samo za glikol/voda,
- COP – grelno število,
- Elektrika – poraba električne energije,
- Cena el. – cena električne energije,
- Strošek – strošek obratovanja toplotne črpalke.
V tabelah 5.2 in 5.3 je primerjava stroškov ogrevanja toplotnih črpalk zrak/voda in glikol
voda. V petnajstih letih obratovanja sistem glikol/voda kljub višjemu grelnemu številu ne
upraviči višje investicije, hkrati pa je sistem zrak/voda primernejši sistem, kadar
upoštevamo razmerje med stroški investicije in učinkovitostjo. Izračun pokaže, da je
potrebno poleg grelnega števila upoštevati tudi višino investicije in vračilno dobo [11].
Slika 5.7: Primerjava stroškov za obdobje 15 let [11]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
24
Investicijskim stroškom toplotnih črpalk zrak/voda in zemlja/voda je prištet strošek
obratovanja v prihodnjih 15 letih. Cena električne energije naj bi predvidoma ostala
nespremenjena v naslednjih 15 letih. Višja cena električne energije bi vplivala na oba
sistema, a to ne bi vplivalo na razmerje [11].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
25
6 OBJEKT
Objekt je lesena stanovanjska hiša z dobro izolirano fasado, lesenimi dvoslojnimi okni.
Objekt ni zgrajen, izračuni so narejeni na podlagi načrtov. Objekt je projektiran po zunanji
temperaturi –13 °C, ki je predpisana za območje Krškega.
V tem poglavju sem za izračun koeficientov prehoda, toplotne bilance, toplotnih izgub ter
projekta talnega ogrevanja uporabil program INTEGRA CAD.
Slika 6.1: Projektne temperature za toplotne črpalke [12]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
26
6.1 IZOLACIJA
Z vgradnjo izolacijskih materialov v objekt zagotavljamo energetsko učinkovitost objekta.
Z dobro toplotno izolacijo objekta manj obremenjujemo okolje. Toplotna izolacija nam
zmanjšuje stroške tako ogrevanja kot tudi hlajenja. V prostorih je prijetnejša klima in
prostori so tako tudi zvočno izolirani [6].
6.1.1 Izolacija zunanje stene
Toplotna izolacija objekta je eden izmed najbolj pomembnih elementov pri toplotni zaščiti.
S toplotno izolacijo sten lahko preprečimo do kar 40 % vseh toplotnih izgub. Če želimo, da
je objekt dobro izoliran, moramo izbrati izolacijo iz kvalitetnih materialov. Debelejša
izolacija nam predstavlja večji strošek, vendar se zaradi boljše izolacije objekta strošek
kmalu povrne. Za klasične gradnje se priporoča vsaj 12 cm izolacije, za nizkoenergijske
hiše pa je priporočeno 16 cm ali več. Toplotna prevodnost kvalitetnih toplotnih izolacij se
giblje od 0,035 do 0.040 W/mK. Izbiramo lahko med izdelki iz steklene in kamene volne,
ki nam omogočajo zdravo in prijetno bivanje v bivalnih prostorih [6].
Zahtevane lastnosti izolacije [6]:
- visoka toplotna izolativnost,
- negorljivost,
- zvočna izolativnost,
- trajna dimenzijska obstojnost,
- odpornost na mikroorganizme,
- vodoodbojnost,
- paropropustnost,
- zdravstvena in ekološka neoporečnost.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
27
6.2 OKNA
Kakovost okna vpliva na udobje bivanja v stanovanjskem objektu. Ne glede na vrsto
osnovnega materiala so lahko kvalitetna: PVC, ALU okna, lesena ali LES-ALU. Sodobna
tehnologija in napredni materiali omogočajo, da so vse vrste oken podobnih zvočnih in
toplotnih izolativnosti. Vse vrste oken je možno dobiti v dvojni ali trojni zasteklitvi.
Toplotna prehodnost pri dvojni zasteklitvi znaša 1,1 W/m2K, pri trojni pa 0,6 W/m
2K.
Lastnosti dobrih oken določajo kakovost osnovnih materialov ter kakovostna in dovršena
proizvodnja [7].
Slika 6.2: Prerez oken [7]
6.2.1 Lesena okna
Za lesena okna sem se odločil, ker želim okna iz naravnih materialov. Lesena okna
ustvarjajo prijetno bivalno klimo. Okenski okvir je 3-slojni, lepljen iz smrekovih ali
macesnovih delov. Debelini okenskega okvirja sta 68 mm in 78 mm. Debelejši okenski
okvir nam daje boljšo toplotno in zvočno izolativnost. Okna je možno zaščititi tudi z
zunanjo masko iz aluminija, ki nam poveča trdnost in trpežnost tako, da so okna primerna
za zahtevnejše vremenske pogoje. Toplotna prehodnost se giblje od 1,4 W/m2K, pri trojni
zasteklitvi pa do 0,82 W/m2K [7].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
28
Prednosti lesenih oken [7]:
- naravni material,
- prijetna bivalna klima,
- možnost zaščite z aluminijem,
- dobra toplotna in zvočna izolativnost,
- velika izbira barv.
6.3 OGREVANJE
Ogrevanje se bo izvajalo s toplotno črpalko zrak/voda, konice pa bodo pokrivali električni
grelniki, vgrajeni v sami toplotni črpalki. Prostori so ogrevani s talnim ogrevanjem v
kombinaciji z radiatorskim ogrevanjem. V kopalnici so vgrajeni cevni radiatorji za
dogrevanje pri nizkih temperaturah in za sušenje brisač.
Predvidene cevi za talno ogrevanje bodo REHAU RAUTHERM S 17 x 2 iz visoko
zamreženega polietilena. Za hlajenje lahko uporabimo sistem talnega ogrevanja z režimom,
ki mora biti višji od točke rosenja, da ne pride do kondenzacije. Kopalnice in WC-je v
poletnem režimu izključimo iz sistema hlajenja.
V vtok talnega ogrevanja bo vgrajen nadzornik temperature za omejitev maksimalne
temperature in minimalne temperature pri hlajenju poleti. Razdelilniki talnega ogrevanja
bodo vgrajeni v pritličje in mansardo, od koder bodo speljane zanke talnega ogrevanja.
Zanke bodo nastavljene po navodilih proizvajalca.
6.4 KOEFICIENTI PREHODA TOPLOTE
Prenos toplote pogosto poteka z več mehanizmi: kondukcijo, konvekcijo in radiacijo.
Proces lahko sestoji iz vzporednih in zaporednih prenosov in ga kot takšnega imenujemo
prehod toplote.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
29
Toplotni tok splošno pišemo s koeficientom U toplotna prehodnost [12]:
ΔQ U A T (6.1)
Slika 6.3: Prehod toplote skozi steno [12]
Prehod toplote skozi steno prehaja na vsaki strani s toplotnim prestopom, skozi ploščo pa s
prehodom toplote:
- konvekcija ali prestop ob toplejši površini znotraj stavbe [12]:
1n
n
RA
(6.2)
- kondukcija ali prehod toplote v plošči [12]:
Rx
A
(6.3)
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
30
Plošča je sestavljena iz več plasti, kjer računamo prestop za vsako plast posebej:
- konvekcija ali prestop ob hladnejši površini plošče [12]:
1z
z
RA
(6.4)
- s seštevanjem uporov dobimo [12]:
31 2
1 2 3
1
1 1n
n n z
Ux xx x
(6.5)
Iz tega pa izračunamo toplotni tok skozi steno po formuli [12]:
(Tn Tz)Q U A (6.6)
V nadaljnjem izračunu pomeni toplotni tok toplotne izgube in je označen s Q.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
31
Tabela 6.1: Podatki za izračun koeficienta prehoda toplote za zunanjo steno
Material sloja debelina
(m)
ρ
(kg/m³)
debelina ∙ ρ
(kg/m²)
λ
(W/mK)
R
(m²K/W)
Mavčno-kartonske pl. 0.0150 900.00 13.50 0.210 0.071
Kamena volna 0.0200 180.00 3.60 0.039 0.513
Vezane plošče 0.0150 550.00 8.25 0.140 0.107
Kamena volna 0.1600 80.00 12.80 0.035 4.571
Panelne plošče 0.0150 620.00 9.30 0.130 0.115
Kamena volna 0.1400 180.00 25.20 0.040 3.500
Toplotnoizolacijska 0.0060 600.00 3.60 0.190 0.032
Po podatkih v tabeli 6.1 in enačbi 6.5 sem izračunal koeficient prehoda toplote
U= 0.110 W/m²K za zunanjo steno.
Tabela 6.2: Podatki za izračun koeficienta prehoda toplote za notranjo steno
Material sloja debelina
(m)
ρ
(kg/m³)
debelina ∙ ρ
(kg/m²)
λ
(W/mK)
R
(m²K/W)
Mavčno-kartonske pl. 0.0125 900.00 11.25 0.210 0.060
Kamena volna 0.1000 80.00 8.00 0.034 2.941
Mavčno-kartonske pl. 0.0125 900.00 11.25 0.210 0.060
Po podatkih v tabeli 6.2 in enačbi 6.5 sem izračunal koeficient prehoda toplote
U= 0.301 W/m²K za notranjo steno.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
32
Tabela 6.3: Podatki za izračun koeficienta prehoda toplote za streho
Material sloja debelina
(m)
ρ
(kg/m³)
debelina ∙ ρ
(kg/m²)
λ
(W/mK)
R
(m²K/W)
Strešniki 0.0250 1900.00 47.50 0.990 0.025
PVC strešni trakovi 0.0050 1200.00 6.00 0.190 0.026
PIB (poliizobutil) trakovi 0.0020 1600.00 3.20 0.260 0.008
Kamena volna 0.2600 80.00 20.80 0.035 7.429
Al folija 0,20 mm 0.0020 2700.00 5.40 203.000 0.000
Kamena volna 0.0440 80.00 3.52 0.035 1.257
Deske za tla 0.0200 520.00 10.40 0.140 0.143
Mavčno-kartonske pl. 0.0150 900.00 13.50 0.210 0.071
Po podatkih v tabeli 6.3 in enačbi 6.5 sem izračunal koeficient prehoda toplote
U= 0.110 W/m²K za streho.
Tabela 6.4: Podatki za izračun koeficienta prehoda toplote za tla ploščic proti zemlji
Material sloja debelina
(m)
ρ
(kg/m³)
debelina ∙ ρ
(kg/m²)
λ
(W/mK)
R
(m²K/W)
Klinker ploščice 0.0150 1900.00 28.50 1.050 0.014
Cementni estrih 0.0700 2200.00 154.00 1.400 0.050
PVC folija, mehka 0.0010 1200.00 1.20 0.190 0.005
Polistiren v kalupih 0.0300 25.00 0.75 0.041 0.732
Polistirenske plošče 0.0500 30.00 1.50 0.041 1.220
Več plastna bitumen 0.0040 1200.00 4.80 0.190 0.021
Betoni s kamnitimi
agregati
0.1500 2000.00 300.00 1.160 0.129
PVC folija, mehka 0.0010 1200.00 1.20 0.190 0.005
Gramoz, suh 0.3000 1700.00 510.00 0.810 0.370
Po podatkih v tabeli 6.4 in enačbi 6.5 sem izračunal koeficient prehoda toplote
U= 0.363 W/m²K za tla ploščic proti zemlji.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
33
Tabela 6.5: Podatki za izračun koeficienta prehoda toplote za tla parketa proti zemlji
Material sloja debelina
(m)
ρ
(kg/m³)
debelina ∙ ρ
(kg/m²)
λ
(W/mK)
R
(m²K/W)
Parket 0.0150 700.00 10.50 0.210 0.071
Cementni estrih 0.0700 2200.00 154.00 1.400 0.050
PVC folija, mehka 0.0010 1200.00 1.20 0.190 0.005
Polistiren, izdelan 0.0300 25.00 0.75 0.041 0.732
Polistirenske plošče 0.0500 30.00 1.50 0.041 1.220
Več plastna bitumen 0.0040 1200.00 4.80 0.190 0.021
Betoni s kamnitimi
agregati
0.1500 2000.00 300.00 1.160 0.129
PVC folija, mehka 0.0010 1200.00 1.20 0.190 0.005
Gramoz, suh 0.3000 1700.00 510.00 0.810 0.370
Po podatkih v tabeli 6.5 in enačbi 6.5 sem izračunal koeficient prehoda toplote
U= 0.355 W/m²K za tla parketa proti zemlji.
Tabela 6.6: Podatki za izračun koeficienta prehoda toplote tal za parket.
Material sloja debelina
(m)
ρ
(kg/m³)
debelina ∙ ρ
(kg/m²)
λ
(W/mK)
R
(m²K/W)
Parket 0.0150 700.00 10.50 0.210 0.071
Cementni estrih 0.0700 2200.00 154.00 1.400 0.050
PVC folija, mehka 0.0010 1200.00 1.20 0.190 0.005
Polistiren v kalupih 0.0800 30.00 2.40 0.041 1.951
Panelne plošče, lažje, za
notranje obloge
0.0150 400.00 6.00 0.080 0.188
Kamena volna 0.0800 180.00 14.40 0.039 2.051
Deske za tla 0.0200 520.00 10.40 0.140 0.143
Mavčno-kartonske pl. 0.0150 900.00 13.50 0.210 0.071
Po podatkih v tabeli 6.6 in enačbi 6.5 sem izračunal koeficient prehoda toplote
U= 0.209 W/m²K tal za parket.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
34
Tabela 6.7: Podatki za izračun koeficienta prehoda toplote tal za keramične ploščice
Material sloja debelina
(m)
ρ
(kg/m³)
debelina ∙ ρ
(kg/m²)
λ
(W/mK)
R
(m²K/W)
Keramične ploščice, 0.0150 2300.00 34.50 1.280 0.012
Cementni estrih 0.0700 2200.00 154.00 1.400 0.050
PVC folija, mehka 0.0010 1200.00 1.20 0.190 0.005
Polistiren v kalupih 0.0800 30.00 2.40 0.041 1.951
Panelne plošče, lažje, za
notranje obloge
0.0150 400.00 6.00 0.080 0.188
Kamena volna 0.0800 180.00 14.40 0.039 2.051
Deske za tla 0.0200 520.00 10.40 0.140 0.143
Mavčno-kartonske pl. 0.0150 900.00 13.50 0.210 0.071
Po podatkih v tabeli 6.7 in enačbi 6.5 sem izračunal koeficient prehoda toplote
U= 0.211 W/m²K tal za keramične ploščice.
6.5 TOPLOTNA BILANCA
Toplotne bilance so izračunane za vsak prostor posebej. Izračunane so na podlagi toplotnih
izgub prostorov, kateri so dodani v prilogah.
Tabela 6.8: Toplotna bilanca pritličja
N1 Pritličje
P Prostor tn
(°C)
Q n
(W)
Q inst
(W)
Q ost
(W)
(%)
P1 01 Vetrolov 18 92 265 -173 288
P2 02 WC 21 135 143 -8 105
P3 03 Predprostor 21 153 215 -62 140
P4 04 Shramba 12 0 0 0 0
P5 05 Kurilnica 15 87 0 87 0
P6 06 Kuhinja z jedilnico 21 1268 1592 -324 125
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
35
P7 07 Dnevni prostor 21 572 679 -107 118
P8 08 Igralnica 21 248 455 -207 183
P9 09 Predprostor 21 131 92 39 70
P10 010 Kopalnica 24 208 182 26 87
P11 011 Kabinet 21 462 552 -90 119
Skupno: Pritličje 3356 4175 -819
Tabela 6.9: Toplotna bilanca mansarda
N2 Mansarda
P Prostor tn
(°C)
Q n
(W)
Q inst
(W)
Q ost
(W)
(%)
P1 11 Hodnik igralnica 21 870 872 -2 100
P2 12 Soba1 21 283 556 -273 196
P3 13 Soba2 21 275 520 -245 189
P4 14 Kopalnica 24 366 396 -30 108
P5 15 Spalnica 21 375 497 -122 132
Skupno: Mansarda 2169 2841 -672
Skupno: 5525 7016 -1491
Toplotne izgube stavbe:
Pritličje Q n = 3.356 W
Mansarda Q n = 2.169 W
Skupaj Q n = 5.525 W
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
36
6.6 IZBIRA TOPLOTNE ČRPALKE
Odločil sem se za ogrevanje s toplotno črpalko zrak/voda v kombinaciji z zalogovnikom.
Za toplotno črpalko zrak/voda sem se odločil glede na višino investicije ter vračilno dobo.
Grelno število pri toplotnih črpalkah zrak/voda kvalitetne izdelave nam zagotavlja
najcenejši način ogrevanja za obdobje 15 let v primerjavi z ostalimi toplotnimi črpalkami.
Izbral sem kompaktno toplotno črpalko podjetja Termotehnika. Toplotna črpalka omogoča
delovanje od –20 °C do +35 °C. Maksimalna temperatura predtoka je 55 °C, kar zadostuje
talnemu načinu ogrevanja ter pripravi tople sanitarne vode. Za večje prihranke sem v
sistem dodal zalogovnik. Zalogovnik skrbi za shranjevanje toplotne energije toplotne
črpalke, ko je objekt ne potrebuje. Uporaba toplotne črpalke z zalogovnikom nam podaljša
življenjsko dobo same toplotne črpalke. Število vklopov toplotne črpalke je manjše, v
zimskem času nam nudi tudi odtajevanje zunanje enote toplotne črpalke. Toplotna črpalka
zrak/voda je v kombinaciji z zalogovnikom še varčnejša.
Karakteristike toplotne črpalke zrak/voda:
KRONOTERM TČZ ZVR 7/8 E2*
Toplotna moč: 8,7 kW (A7/W35), COP 4,4.
Toplotna moč: 7,62 kW (A2/W35), COP 4,0.
Električna moč: 1,88 kW (A2/W35).
Hladilna moč: 7,6 kW (A35/W7).
Vgrajen el. grelnik v toplotni črpalki 3 x 2 Kw.
Električno napajanje: 3 x 400 V / 50 Hz; el. varovanje: 16 A.
Regulacija TERMOTRONIC TT-3000 (krmiljenje toplotne črpalke, vremensko
vodeno ogrevanje, segrevanje sanitarne vode, monovalentni in bivalentni način
delovanja, antilegionelna zaščita, različni urniki ogrevanja, optimirano delovanje
obtočnih črpalk, protizmrzovalni program, program za sušenje estriha).
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
37
Karakteristike zalogovnika z bojlerjem:
Zalogovnik z bojlerjem WPPS 200 / HT300
Volumen zalogovnika 200 l.
Volumen bojlerja 300 l.
Trda izolacija v pločevinastem plašču.
Slika 6.4: Shema ogrevanja
6.7 PROJEKT TALNEGA OGREVANJA
Izračunan je točen razmik med cevmi, dolžina cevi in njena površina. Določena je razlika
med temperaturo vtoka in povratka. Pri izračunu talnega ogrevanja sem upošteval talno
oblogo, njeno debelino in prevodnost. V vsakem prostoru so cevi položene glede na
toplotne izgube.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
38
V tabeli 6.10 je izbran razdelilnik kateri ima 8 priključkov. Vsak priključek je za vsak
prostor posebej. Tako lahko z reguliranjem ventilov vplivamo na temperaturo v vsakem
prostoru.
Tabela 6.10: Razdelilnik za talno ogrevanje pritličja
G1-Inštalacija ogrevanja \ Vstop na Pritličje (1.1)
REHAU razdelilnik za talno ogrevanje HKV-D 08
Količina Enota
Temperatura vtoka 35.0 °C
Temperatura povratka 31.0 °C
Število priključkov 8
Sk. površina zank 94.2 m²
Sk. dolžina cevi 543.3 m
Inštalirana moč 4178 W
Sk. inštalirana moč 4847 W
Sk. volumen medija 72.12 l
Sk. pretok 1040.10 kg/h
Tlak 24.23 kPa
Tabela 6.11: Talno ogrevanje pritličja 1
P Tip Obloga D
(mm
RlaB
(m²K/W)
A
(m²)
T
(mm
tp
(°C)
q
(W/m²
Δt
(°C)
l
(m)
ld
(m)
Qi(k)
(W)
Qsk
(W)
m
(kg/h)
w
(m/s)
Δp
(kPa)
Poz.
vent.
1 B Keramične
ploščice
13 0.012 3.7 150 24.6 71.6 4.0 24.4 29.0 265 576 123.9 0.3 5.4 0.25
11 X Keramične
ploščice
13 0.012 2.5 150 26.4 57.1 4.0 16.5 143
12 X Keramične
ploščice
13 0.012 1.9 150 26.4 57.1 4.0 12.5 108
72 X Keramične
ploščice
13 0.012 1.0 150 26.6 59.7 3.0 6.6 60
52 X Keramične
ploščice
13 0.012 1.0 200 25.8 49.7 4.0 5.0 50
81 Y Keramične
ploščice
13 0.012 1.0 200 3.0 5.0
2 B Keramične
ploščice
13 0.012 13.0 200 25.6 48.1 4.7 65.0 0.0 625 711 130.1 0.3 7.2 0.25
3 B Keramične
ploščice
13 0.012 13.0 200 25.6 48.1 4.7 65.0 0.0 625 711 130.1 0.3 7.2 0.25
15 R Keramične
ploščice
13 0.012 5.2 100 27.1 65.7 4.0 52.0 22.0 342 512 110.3 0.2 6.2 0.25
Pritličje \ P1 01 Vetrolov
Pritličje \ P2 02 WC
Pritličje \ P3 03 Predprostor
Pritličje \ P6 06 Kuhinja z jedilnico
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
39
Tabela 6.12: Talno ogrevanje pritličja 2
Slika 6.5: Shema talnega ogrevanja pritličja
P Tip Obloga D
(mm
RlaB
(m²K/W)
A
(m²)
T
(mm
tp
(°C)
q
(W/m²
Δt
(°C)
l
(m)
ld
(m)
Qi(k)
(W)
Qsk
(W)
m
(kg/h)
w
(m/s)
Δp
(kPa)
Poz.
vent.
4 B Parket (hrast) 16 0.076 16.0 200 24.5 35.9 5.0 80.0 0.0 574 686 118.0 0.2 7.5 0.25
151 X Parket (hrast) 16 0.076 2.2 100 25.6 47.6 4.0 22.0 105
5 B Parket (hrast) 16 0.076 12.1 200 24.7 37.7 4.0 60.4 9.6 455 635 136.6 0.3 8.4 0.50
83 Y Parket (hrast) 16 0.076 1.0 200 3.0 5.0
51 X Parket (hrast) 16 0.076 0.7 150 25.1 42.3 4.0 4.6 30
71 X Parket (hrast) 16 0.076 1.4 150 25.3 44.3 3.0 9.2 62
84 Y Parket (hrast) 16 0.076 1.0 200 3.0 5.0
7 B Keramične
ploščice
13 0.012 3.5 100 29.0 52.1 3.0 35.0 15.8 182 357 102.3 0.2 3.7 0.25
8 B Parket (hrast) 16 0.076 14.0 200 24.9 39.5 3.0 70.0 15.0 552 659 188.8 0.4 17.9 2.50
Pritličje \ P9 09 Predprostor
Pritličje \ P10 010 Kopalnica
Pritličje \ P11 011 Kabinet
Pritličje \ P7 07 Dnevni prostor
Pritličje \ P8 08 Igralnica
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
40
V tabeli 6.13 je izbran razdelilnik kateri ima 5 priključkov. Vsak priključek je za vsak
prostor posebej. Tako lahko z reguliranjem ventilov vplivamo na temperaturo v vsakem
prostoru.
Tabela 6.13: Razdelilnik za talno ogrevanje za mansardo
G1-Inštalacija ogrevanja \ Vstop na Mansardo (2.1)
REHAU razdelilnik za talno ogrevanje HKV-D 05
Količina Enota
Temperatura vtoka 35.0 °C
Temperatura povratka 30.8 °C
Število priključkov 5
Sk. površina zank 73.4 m²
Sk. dolžina cevi 418.6 m
Inštalirana moč 2841 W
Sk. inštalirana moč 3380 W
Sk. volumen medija 55.56 l
Sk. pretok 691.40 kg/h
Tlak 20.39 kPa
Tabela 6.14: Talno ogrevanje mansarde
P Tip Obloga D
(mm
RlaB
(m²K/W)
A
(m²)
T
(mm
tp
(°C)
q
(W/m²
Δt
(°C)
l
(m)
ld
(m)
Qi(k)
(W)
Qsk
(W)
m
(kg/h)
w
(m/s)
Δp
(kPa)
Poz.
vent.
13 IR Parket (hrast) 16 0.076 14.4 200 22.2 24.8 2.0 85.0 0.0 413 76 32.9 0.1 1.2 0.25
2.0 150 25.2 42.9
121 X Parket (hrast) 16 0.076 2.2 200 22.2 24.8 2.0 11.0 54
111 X Parket (hrast) 16 0.076 1.8 200 22.2 24.8 2.0 9.0 45
101 X Parket (hrast) 16 0.076 1.8 200 22.2 24.8 2.0 9.0 45
91 X Parket (hrast) 16 0.076 0.6 200 22.2 24.8 2.0 3.0 15
9 IR Parket (hrast) 16 0.076 12.8 200 22.2 24.8 2.0 79.8 3.0 385 111 48.2 0.1 1.7 0.25
2.4 150 24.9 40.3
10 IR Parket (hrast) 16 0.076 12.0 200 22.2 24.8 2.0 74.5 9.0 360 144 62.4 0.1 2.2 0.25
2.2 150 24.9 40.3
11 B Keramične
ploščice
13 0.012 7.6 100 19.8 40.3 2.0 76.0 9.0 306 440 189.8 0.4 19.6 2.50
12 IR Parket (hrast) 16 0.076 11.6 200 22.2 24.8 2.0 71.2 11.0 344 150 65.0 0.1 2.3 0.25
2.0 150 24.9 40.3
Mansarda \ P1 11 Hodnik/igralnica
Mansarda \ P2 12 Soba1
Mansarda \ P3 13 Soba2
Mansarda \ P4 14 Kopalnica
Mansarda \ P5 15 Spalnica
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
41
Slika 6.6: Shema talnega ogrevanja mansarde
6.8 TALNO OGREVANJE PO RAZDELILNIKU
Cevni razdelilnik se uporablja za krmiljenje pretoka vode v sistemih talnega ogrevanja.
Cevni razdelilnik ima dovodni in odvodni razdelilnik. Vsaka zanka talnega ogrevanja je
povezana s cevnim krmilnikom, tako je mogoče krmiljenje pretoka vode in dovoda toplote
v vsak prostor v hiši. Možna je tudi povezava z elektronskim krmiljenjem ventilov. Za
doseganje optimalnega hidravličnega sistema je potrebno prednastaviti ventile na
razdelilniku. Pozicija ventilov je izračunana za vsak ventil posebej.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
42
Tabela 6.15: Razdelilnik talnega ogrevanja pritličja
G1-Inštalacija ogrevanja \ Vstop na Pritličje (1.1)
REHAU razdelilnik za talno ogrevanje HKV-D 08
Količina Enota
Temperatura vtoka: 35.0 °C
Temperatura povratka: 31.0 °C
Št. priključkov: 8
Skupna površina zank: 94.2 m²
Dolžina cevi: 543.3 m
Inštalirana moč 4178 W
Masni pretok: 17.42 l/min
Maksimalni padec
tlaka sistema
skupno:
242.3 mbar
Tabela 6.16: Nastavitve talnega ogrevanja po razdelilniku v pritličju 1
P l
(m)
w
(m/s)
Δt
(°C)
Masni
pretok:
(l/min)
Δp
(mbar)
Poz.
vent.
Pritličje \ P1 01 Vetrolov
Talno
1 53.5 0.26 4.0 2.08 54.0 0.25
Pritličje \ P6 06 Kuhinja z jedilnico
Talno
2 65.0 0.27 4.7 2.18 72.0 0.25
3 65.0 0.27 4.7 2.18 72.0 0.25
15 74.0 0.23 4.0 1.85 62.0 0.25
Pritličje \ P7 07 Dnevni prostor
Talno
4 80.0 0.25 5.0 1.98 75.0 0.25
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
43
Tabela 6.17: Nastavitve talnega ogrevanja po razdelilniku v pritličju 2
P l
(m)
w
(m/s)
Δt
(°C)
Masni
pretok:
(l/min)
Δp
(mbar)
Poz.
vent.
Pritličje \ P8 08 Igralnica
Talno
5 70.0 0.29 4.0 2.29 84.0 0.50
Pritličje \ P10 010 Kopalnica
Talno
7 50.8 0.22 3.0 1.71 37.0 0.25
Pritličje \ P11 011 Kabinet
Talno
8 85.0 0.40 3.0 3.16 179.0 2.50
Tabela 6.18: Razdelilnik talnega ogrevanja mansarde
G1-Inštalacija ogrevanja \ Vstop na Mansarda (2.1)
REHAU razdelilnik za talno ogrevanje HKV-D 05
Količina Enota
Temperatura vtoka: 35.0 °C
Temperatura povratka: 30.8 °C
Št. priključkov: 5
Skupna površina zank: 73.4 m²
Dolžina cevi: 418.6 m
Inštalirana moč 2841 W
Masni pretok: 11.58 l/min
Maksimalni padec
tlaka sistema
skupno:
203.9 mbar
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
44
Tabela 6.19: Nastavitve talnega ogrevanja po razdelilniku v mansardi
P l
(m)
w
(m/s)
Δt
(°C)
Masni
pretok:
(l/min)
Δp
(mbar)
Poz.
vent.
Mansarda \ P1 11 Hodnik/igralnica
Talno
13 85.0 0.37 3.7 2.95 158.0 2.50
Mansarda \ P2 12 Soba1
Talno
9 82.8 0.25 5.0 1.99 78.0 0.25
Mansarda \ P3 13 Soba2
Talno
10 83.5 0.25 5.0 2.01 80.0 0.25
Mansarda \ P4 14 Kopalnica
Talno
11 85.0 0.33 3.0 2.65 132.0 1.50
Mansarda \ P5 15 Spalnica
Talno
12 82.2 0.25 5.0 1.98 77.0 0.25
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
45
7 SKLEP
V začetku diplomske naloge sem predstavil vrste ogrevanj ter razloge, zakaj se odločiti za
talno ogrevanje.
Pri ogrevanju bomo že veliko privarčevali z dobro in kvalitetno izolacijo. Objekt je
potrebno zvočno in toplotno izolirati ter tako preprečiti toplotne izgube objekta. Odločitev
za talno ogrevanje je investicija, ki se nam povrne v kratki vračilni dobi. Danes se večina
novogradenj odloča za tovrstno izbiro ogrevanja. Talno ogrevanje je najbolj idealno za
toplotne črpalke, ki nam pri tovrstnem načinu ogrevanja ponujajo najvišje izkoristke.
V primerjavi toplotnih črpalk zrak/voda in zemlja/voda sem opazil, da ni najbolj
pomembno grelno število toplotne črpalke, ampak sta zelo pomembni tudi vračilna doba in
višina investicije. Toplotna črpalka zemlja/voda kljub višjemu grelnemu številu skozi celo
leto ne upraviči višje investicije v petnajstih letih obratovanja.
Za izračun koeficientov prehoda toplote je potrebno poznati vse sloje zgradbe ter njihovo
debelino in gostoto, šele nato lahko izračunamo prestop toplote na zunanji in notranji
strani. Potreben je pa še izračun koeficienta prehoda toplote. Pri računanju toplotne bilance
izračunamo, koliko toplotnih izgub bomo pokrili z našim ogrevalnim sistemom. Toplotne
izgube so narejene za vsako steno v hiši in so pogoj za izračun projekta talnega ogrevanja.
Projekt je projektiran na zunanjo temperaturo –13 °C ter temperaturo prostorov 21 °C. Pri
projektu talnega ogrevanja sem izračunal dolžine cevi za vsak ogrevalni prostor.
Izračunana je sprememba temperature vtoka in povratka. Določena je točna pozicija ventila
za nastavitev ogrevanja, ki nam omogoča želeno temperaturo v prostoru.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
46
VIRI IN LITERATURA
1 Talno ogrevanje, THS, d. o. o. [svetovni splet], dostopno na:
http://www.ths.si/talno_ogrevanje-s11
2 Hypocaust, Whatwow [svetovni splet], dostopno na:
http://whatwow.org/hypocaust/
3 M. Malovrh, ogrevalni sistemi v montažni hiši [svetovni splet], dostopno na:
http://gcs.gi-zrmk.si/Svetovanje/Clanki/Malovrh/PT20.htm
4 Električno talno ogrevanje, Futura- Hit, d. o. o. [svetovni splet], dostopno na:
http://www.futura-hit.eu/produkti-talno-
ogrevanje.html?gclid=CNShirPBqrkCFcVY3godl08Ajw
5 Površinsko grejanje in hlađenje, REHAU, d. o. o.
6 ] Fasadne izolacije, Knauf Insulation, d. o. o. [svetovni splet], dostopno na:
http://www.knaufinsulation.si/fasadne-izolacije
Zemlja voda, Geosonda, d. o. o. [svetovni splet], dostopno na:
http://www.geosonda.com/toplotna-crpalka/viri-energije/zemlja-voda
7 Okna, MIK Celje, d. o. o. [svetovni splet], dostopno na: http://www.mik-ce.si/okna/
8 Katalog, Termotehnika, d. o. o. [svetovni splet], dostopno na:
http://www.kronoterm.com/katalog/
9 E. Bahč, Obnovljivi viri energije [svetovni splet], dostopno na:
http://bahc.si/index.php?p=clanki
Toplotna črpalka, Toplotna črpalka org [svetovni splet], dostopno na:
http://toplotnacrpalka.org/
[10] Hlajenje, Termotehnika, d. o. o. [svetovni splet], dostopno na:
http://www.termotehnika.com/hlajenje_tcog.php
[11] T. Ramšak, G. Dobaj, Je ogrevanje z zemljo res cenejše kot ogrevanje z zrakom
[svetovni splet], dostopno na: http://www.klimapetek.si/novice/strokovni-clanki.aspx
[12] D. Goričanec, L. Črepinšek, Prenos toplote [svetovni splet], dostopno na:
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
47
http://atom.uni-mb.si/edu/egradiva/prenos_toplote.pdf
[13] M. Plek, Izračun projektne toplotne moči za ogrevanje [svetovni splet], dostopno
na:
http://lab.fs.uni-lj.si/los1/images/vaje/toplotne%20izgube%20-
%20izracun%20projektne%20toplotne%20moi.pdf
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
48
PRILOGE
PRILOGA A: TOPLOTNE IZGUBE VETROLOVA
OZ Stena proti SS Št. Dol.
(m)
V/Š
(m)
A
(m²)
As A'
(m²)
P B' Z U Ueq θ
(°C)
ek bu fij fg2 TM QhT
(W/K)
QT
(W)
vz okolici S 1 1.10 2.30 2.53 - 2.53 0.00 0.00 0.00 1.500 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.795 117
ZZ okolici S 1 2.03 2.90 5.89 + 3.36 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.370 11
vn ogrevanem
prostoru
V 1 0.70 2.00 1.40 - 1.40 0.00 0.00 0.00 3.000 0.00 21 1.00 0.00 -0.10 0.00 0.00 -0.406 0
ZN ogrevanem
prostoru
V 1 2.49 2.90 7.22 + 5.82 0.00 0.00 0.00 0.450 0.00 21 1.00 0.00 -0.10 0.00 0.00 -0.253 0
vn ogrevanem
prostoru
J 1 1.00 2.30 2.30 - 2.30 0.00 0.00 0.00 3.000 0.00 21 1.00 0.00 -0.10 0.00 0.00 -0.668 0
ZN12 ogrevanem
prostoru
J 1 1.87 2.90 5.42 + 3.12 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 21 1.00 0.00 -0.10 0.00 0.00 -0.091 0
ZN ogrevanem
prostoru
Z 1 2.49 2.90 7.22 + 7.22 0.00 0.00 0.00 0.450 0.00 24 1.00 0.00 -0.19 0.00 0.00 -0.629 0
TlaK zemlja - tla hor. 1 2.03 2.49 5.05 + 5.05 9.00 1.12 0.00 0.360 0.10 -13 1.00 0.00 0.00 0.29 0.00 0.213 6
Q/V (W/m³) 9
QV,su (W) 0 Q (W) 92
QRH (W) 0 Q/A (W/m²) 24
QV,min (W) 2 QV (W) 20
Qinf 0 QV,m (W) 1
Korekcijski faktor - fh,i 1.00
Rezultati za prostor
QV,inf (W) 0 QT (W) 72
Zunanja temperatura (°C) -13 V su,i (m³/h) 0.00
f RH 0.00 n min (1/h) 0.20
Višina nad tlemi (m) 0.00 V ex (m³/h) 0.00
Notranja temperatura (°C) 18 V su (m³/h) 0.00
Volumen (m³) 9.35 e i 0.03
Površina (m²) 31.18 f vi 1.00
Površina (m²) 3.74 f g1 1.45
Višina (m) 2.50 Število odprtin 1
Dolžina (m) 3.74 T (m) 5.00
Širina (m) 1.00 Gw 1.00
Pritličje Prostor: P1 01 Vetrolov
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
49
PRILOGA B: TOPLOTNE IZGUBE WC-JA
OZ Stena proti SS Št. Dol.
(m)
V/Š
(m)
A
(m²)
As A'
(m²)
P B' Z U Ueq θ
(°C)
ek bu fij fg2 TM QhT
(W/K)
QT
(W)
oz okolici S 1 0.60 1.10 0.66 - 0.66 0.00 0.00 0.00 1.000 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.660 22
ZZ okolici S 1 1.07 2.90 3.10 + 2.44 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.268 9
ZN12 neogrevanem
prostoru
V 1 2.49 2.90 7.22 + 7.22 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 12 1.00 0.26 0.00 0.00 0.00 0.573 19
vn ogrevanem
prostoru
Z 1 0.70 2.00 1.40 - 1.40 0.00 0.00 0.00 3.000 0.00 18 1.00 0.00 0.09 0.00 0.00 0.371 12
ZN ogrevanem
prostoru
Z 1 2.49 2.90 7.22 + 5.82 0.00 0.00 0.00 0.450 0.00 18 1.00 0.00 0.09 0.00 0.00 0.231 7
TlaK zemlja - tla hor. 1 2.66 1.00 2.66 + 2.66 7.10 0.75 0.00 0.360 0.06 -13 1.00 0.00 0.00 0.35 0.00 0.082 2
Pritličje Prostor: P2 02 WC
Dolžina (m) 2.66 T (m) 5.00
Širina (m) 1.00 Gw 1.00
Površina (m²) 2.66 f g1 1.45
Višina (m) 2.50 Število odprtin 1
Volumen (m³) 6.65 e i 0.03
Površina (m²) 23.62 f vi 1.00
Višina nad tlemi (m) 0.00 V ex (m³/h) 0.00
Notranja temperatura (°C) 21 V su (m³/h) 0.00
Zunanja temperatura (°C) -13 V su,i (m³/h) 0.00
f RH 0.00 n min (1/h) 0.80
Korekcijski faktor - fh,i 1.00
Rezultati za prostor
QV,inf (W) 0 QT (W) 74
QV,min (W) 5 QV (W) 61
Qinf 0 QV,m (W) 1
QV,su (W) 0 Q (W) 135
QRH (W) 0 Q/A (W/m²) 50
Q/V (W/m³) 20
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
50
PRILOGA C: TOPLOTNE IZGUBE PREDPROSTORA
OZ Stena proti SS Št. Dol.
(m)
V/Š
(m)
A
(m²)
As A'
(m²)
P B' Z U Ueq θ
(°C)
ek bu fij fg2 TM QhT
(W/K)
QT
(W)
vn ogrevanem
prostoru
S 1 1.00 2.30 2.30 - 2.30 0.00 0.00 0.00 3.000 0.00 18 1.00 0.00 0.09 0.00 0.00 0.609 20
ZN12 ogrevanem
prostoru
S 1 1.87 2.90 5.42 + 3.12 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 18 1.00 0.00 0.09 0.00 0.00 0.083 2
vn ogrevanem
prostoru
S 1 0.70 2.30 1.61 - 1.61 0.00 0.00 0.00 3.000 0.00 12 1.00 0.00 0.26 0.00 0.00 1.279 43
ZN12 ogrevanem
prostoru
S 1 1.22 2.90 3.54 + 1.93 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 12 1.00 0.00 0.26 0.00 0.00 0.154 5
vn ogrevanem
prostoru
V 1 0.80 2.30 1.84 - 1.84 0.00 0.00 0.00 3.000 0.00 15 1.00 0.00 0.18 0.00 0.00 0.974 33
ZN12 ogrevanem
prostoru
V 1 1.11 2.90 3.22 + 1.38 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 15 1.00 0.00 0.18 0.00 0.00 0.073 2
TlaP zemlji (centralni
prostor)
hor. 1 5.68 1.00 5.68 + 5.68 0.00 4.73 0.00 0.360 0.17 -13 1.00 0.00 0.00 0.35 0.00 0.494 16
Pritličje Prostor: P3 03 Predprostor
Dolžina (m) 4.96 T (m) 5.00
Širina (m) 1.00 Gw 1.00
Površina (m²) 4.96 f g1 1.45
Višina (m) 2.50 Število odprtin 0
Volumen (m³) 12.40 e i 0.00
Površina (m²) 39.72 f vi 1.00
Višina nad tlemi (m) 0.00 V ex (m³/h) 0.00
Notranja temperatura (°C) 21 V su (m³/h) 0.00
Zunanja temperatura (°C) -13 V su,i (m³/h) 0.00
f RH 0.00 n min (1/h) 0.20
Korekcijski faktor - fh,i 1.00
Rezultati za prostor
QV,inf (W) 0 QT (W) 124
QV,min (W) 2 QV (W) 29
Qinf 0 QV,m (W) 0
QV,su (W) 0 Q (W) 153
QRH (W) 0 Q/A (W/m²) 30
Q/V (W/m³) 12
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
51
PRILOGA Č: TOPLOTNE IZGUBE SHRAMBE
OZ Stena proti SS Št. Dol.
(m)
V/Š
(m)
A
(m²)
As A'
(m²)
P B' Z U Ueq θ
(°C)
ek bu fij fg2 TM QhT
(W/K)
QT
(W)
oz okolici S 1 0.60 1.10 0.66 - 0.66 0.00 0.00 0.00 1.000 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.660 16
ZZ okolici S 1 1.22 2.90 3.54 + 2.88 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.317 7
ZN12 neogrevanem
prostoru
V 1 2.49 2.90 7.22 + 7.22 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 15 1.00 -0.12 0.00 0.00 0.00 -0.261 0
vn ogrevanem
prostoru
J 1 0.70 2.30 1.61 - 1.61 0.00 0.00 0.00 3.000 0.00 21 1.00 0.00 -0.36 0.00 0.00 -1.739 0
ZN12 ogrevanem
prostoru
J 1 1.22 2.90 3.54 + 1.93 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 21 1.00 0.00 -0.36 0.00 0.00 -0.209 0
ZN12 neogrevanem
prostoru
Z 1 2.49 2.90 7.22 + 7.22 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 21 1.00 -0.36 0.00 0.00 0.00 -0.783 0
TlaK zemlja - tla hor. 1 3.04 1.00 3.04 + 3.04 7.42 0.82 0.00 0.360 0.07 -13 1.00 0.00 0.00 0.12 0.00 0.037 0
Pritličje Prostor: P4 04 Shramba
Dolžina (m) 2.34 T (m) 5.00
Širina (m) 1.00 Gw 1.00
Površina (m²) 2.34 f g1 1.45
Višina (m) 2.50 Število odprtin 1
Volumen (m³) 5.85 e i 0.03
Površina (m²) 21.38 f vi 1.00
Višina nad tlemi (m) 0.00 V ex (m³/h) 0.00
Notranja temperatura (°C) 12 V su (m³/h) 0.00
Zunanja temperatura (°C) -13 V su,i (m³/h) 0.00
f RH 0.00 n min (1/h) 0.20
Korekcijski faktor - fh,i 1.00
Rezultati za prostor
QV,inf (W) 0 QT (W) -49
QV,min (W) 1 QV (W) 10
Qinf 0 QV,m (W) 1
QV,su (W) 0 Q (W) -39
QRH (W) 0 Q/A (W/m²) -16
Q/V (W/m³) -6
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
52
PRILOGA D: TOPLOTNE IZGUBE KURILNICE
OZ Stena proti SS Št. Dol.
(m)
V/Š
(m)
A
(m²)
As A'
(m²)
P B' Z U Ueq θ
(°C)
ek bu fij fg2 TM QhT
(W/K)
QT
(W)
ZZ okolici S 1 1.94 2.90 5.63 + 5.63 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.620 17
oz okolici V 1 1.60 1.30 2.08 - 2.08 0.00 0.00 0.00 1.000 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.080 58
ZZ okolici V 1 3.60 2.90 10.44 + 8.36 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.921 25
ZN ogrevanem
prostoru
J 1 1.94 2.90 5.63 + 5.63 0.00 0.00 0.00 0.450 0.00 21 1.00 0.00 -0.21 0.00 0.00 -0.544 0
vn ogrevanem
prostoru
Z 1 0.80 2.30 1.84 - 1.84 0.00 0.00 0.00 3.000 0.00 21 1.00 0.00 -0.21 0.00 0.00 -1.183 0
ZN12 ogrevanem
prostoru
Z 1 1.11 2.90 3.22 + 1.38 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 21 1.00 0.00 -0.21 0.00 0.00 -0.089 0
ZN12 neogrevanem
prostoru
Z 1 2.49 2.90 7.22 + 7.22 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 12 1.00 0.11 0.00 0.00 0.00 0.233 6
TlaK zemlja - tla hor. 1 6.99 1.00 6.99 + 6.99 11.08 1.26 0.00 0.360 0.11 -13 1.00 0.00 0.00 0.21 0.00 0.239 6
Pritličje Prostor: P5 05 Kurilnica
Dolžina (m) 5.05 T (m) 5.00
Širina (m) 1.00 Gw 1.00
Površina (m²) 5.05 f g1 1.45
Višina (m) 2.50 Število odprtin 1
Volumen (m³) 12.63 e i 0.03
Površina (m²) 40.35 f vi 1.00
Višina nad tlemi (m) 0.00 V ex (m³/h) 0.00
Notranja temperatura (°C) 15 V su (m³/h) 0.00
Zunanja temperatura (°C) -13 V su,i (m³/h) 0.00
f RH 0.00 n min (1/h) 0.20
Korekcijski faktor - fh,i 1.00
Rezultati za prostor
QV,inf (W) 0 QT (W) 63
QV,min (W) 3 QV (W) 24
Qinf 0 QV,m (W) 1
QV,su (W) 0 Q (W) 87
QRH (W) 0 Q/A (W/m²) 17
Q/V (W/m³) 6
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
53
PRILOGA E: TOPLOTNE IZGUBE KUHINJE Z JEDILNICO
OZ Stena proti SS Št. Dol.
(m)
V/Š
(m)
A
(m²)
As A'
(m²)
P B' Z U Ueq θ
(°C)
ek bu fij fg2 TM QhT
(W/K)
QT
(W)
ZN ogrevanem
prostoru
S 1 1.94 2.90 5.63 + 5.63 0.00 0.00 0.00 0.450 0.00 15 1.00 0.00 0.18 0.00 0.00 0.448 15
oz okolici V 1 1.60 2.30 3.68 - 3.68 0.00 0.00 0.00 1.000 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.680 125
oz okolici V 1 1.00 2.30 2.30 - 2.30 0.00 0.00 0.00 1.000 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.300 78
ZZ okolici V 1 6.45 2.90 18.70 + 12.73 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.402 47
oz okolici J 1 3.80 2.30 8.74 - 8.74 0.00 0.00 0.00 1.000 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.740 297
ZZ okolici J 1 4.40 2.90 12.76 + 4.02 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.443 15
oz okolici Z 1 1.00 2.30 2.30 - 2.30 0.00 0.00 0.00 1.000 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.300 78
ZZ okolici Z 1 1.75 2.90 5.08 + 2.78 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.306 10
oz okolici Z 1 1.60 2.30 3.68 - 3.68 0.00 0.00 0.00 1.000 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.680 125
ZZ okolici Z 1 2.05 2.90 5.95 + 2.27 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.250 8
TlaP zemlja - tla hor. 1 36.04 1.00 36.04 + 36.04 25.20 2.86 0.00 0.360 0.17 -13 1.00 0.00 0.00 0.35 0.00 3.135 106
Pritličje Prostor: P6 06 Kuhinja z jedilnico
Dolžina (m) 31.21 T (m) 5.00
Širina (m) 1.00 Gw 1.00
Površina (m²) 31.21 f g1 1.45
Višina (m) 2.50 Število odprtin 5
Volumen (m³) 78.02 e i 0.05
Površina (m²) 223.47 f vi 1.00
Višina nad tlemi (m) 0.00 V ex (m³/h) 0.00
Notranja temperatura (°C) 21 V su (m³/h) 0.00
Zunanja temperatura (°C) -13 V su,i (m³/h) 0.00
f RH 0.00 n min (1/h) 0.40
Korekcijski faktor - fh,i 1.00
Rezultati za prostor
QV,inf (W) 2 QT (W) 907
QV,min (W) 31 QV (W) 361
Qinf 0 QV,m (W) 18
QV,su (W) 0 Q (W) 1268
QRH (W) 0 Q/A (W/m²) 40
Q/V (W/m³) 16
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
54
PRILOGA F: TOPLOTNE IZGUBE DNEVNEGA PROSTORA
OZ Stena proti SS Št. Dol.
(m)
V/Š
(m)
A
(m²)
As A'
(m²)
P B' Z U Ueq θ
(°C)
ek bu fij fg2 TM QhT
(W/K)
QT
(W)
oz okolici J 1 2.50 2.30 5.75 - 5.75 0.00 0.00 0.00 1.000 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.750 195
ZZ okolici J 1 5.85 2.90 16.97 + 11.22 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.236 42
oz okolici Z 1 1.60 1.70 2.72 - 2.72 0.00 0.00 0.00 1.000 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.720 92
ZZ okolici Z 1 4.43 2.90 12.85 + 10.13 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.116 37
TlaP zemlja - tla hor. 1 25.88 1.00 25.88 + 25.88 20.54 2.52 0.00 0.360 0.17 -13 1.00 0.00 0.00 0.35 0.00 2.252 76
Pritličje Prostor: P7 07 Dnevni prostor
Dolžina (m) 22.19 T (m) 5.00
Širina (m) 1.00 Gw 1.00
Površina (m²) 22.19 f g1 1.45
Višina (m) 2.50 Število odprtin 2
Volumen (m³) 55.48 e i 0.05
Površina (m²) 160.33 f vi 1.00
Višina nad tlemi (m) 0.00 V ex (m³/h) 0.00
Notranja temperatura (°C) 21 V su (m³/h) 0.00
Zunanja temperatura (°C) -13 V su,i (m³/h) 0.00
f RH 0.00 n min (1/h) 0.20
Korekcijski faktor - fh,i 1.00
Rezultati za prostor
QV,inf (W) 1 QT (W) 444
QV,min (W) 11 QV (W) 128
Qinf 0 QV,m (W) 13
QV,su (W) 0 Q (W) 572
QRH (W) 0 Q/A (W/m²) 25
Q/V (W/m³) 10
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
55
PRILOGA G: TOPLOTNE IZGUBE IGRALNICE
OZ Stena proti SS Št. Dol.
(m)
V/Š
(m)
A
(m²)
As A'
(m²)
P B' Z U Ueq θ
(°C)
ek bu fij fg2 TM QhT
(W/K)
QT
(W)
ZN12 ogrevanem
prostoru
S 1 3.69 2.90 10.70 + 10.70 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 21 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.000 0
ZN12 ogrevanem
prostoru
V 1 2.43 2.90 7.05 + 7.05 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 24 1.00 0.00 -0.09 0.00 0.00 -0.187 0
oz okolici Z 1 1.60 1.70 2.72 - 2.72 0.00 0.00 0.00 1.000 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.720 92
ZZ okolici Z 1 4.18 2.90 12.12 + 9.40 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.035 35
TlaP zemlja - tla hor. 1 15.19 1.00 15.19 + 15.19 15.61 1.95 0.00 0.360 0.17 -13 1.00 0.00 0.00 0.35 0.00 1.322 44
Pritličje Prostor: P8 08 Igralnica
Dolžina (m) 13.08 T (m) 5.00
Širina (m) 1.00 Gw 1.00
Površina (m²) 13.08 f g1 1.45
Višina (m) 2.50 Število odprtin 1
Volumen (m³) 32.70 e i 0.03
Površina (m²) 96.56 f vi 1.00
Višina nad tlemi (m) 0.00 V ex (m³/h) 0.00
Notranja temperatura (°C) 21 V su (m³/h) 0.00
Zunanja temperatura (°C) -13 V su,i (m³/h) 0.00
f RH 0.00 n min (1/h) 0.20
Korekcijski faktor - fh,i 1.00
Rezultati za prostor
QV,inf (W) 0 QT (W) 172
QV,min (W) 7 QV (W) 76
Qinf 0 QV,m (W) 5
QV,su (W) 0 Q (W) 248
QRH (W) 0 Q/A (W/m²) 19
Q/V (W/m³) 7
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
56
PRILOGA H: TOPLOTNE IZGUBE PREDPROSTORA
OZ Stena proti SS Št. Dol.
(m)
V/Š
(m)
A
(m²)
As A'
(m²)
P B' Z U Ueq θ
(°C)
ek bu fij fg2 TM QhT
(W/K)
QT
(W)
vn ogrevanem
prostoru
S 1 0.70 2.30 1.61 - 1.61 0.00 0.00 0.00 3.000 0.00 24 1.00 0.00 -0.09 0.00 0.00 -0.426 0
ZN12 ogrevanem
prostoru
S 1 2.21 2.90 6.41 + 4.80 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 24 1.00 0.00 -0.09 0.00 0.00 -0.128 0
TlaK zemlji (centralni
prostor)
hor. 1 3.73 7.80 29.09 + 29.09 7.10 4.73 0.00 0.360 0.17 -13 1.00 0.00 0.00 0.35 0.00 2.531 86
Pritličje Prostor: P9 09 Predprostor
Dolžina (m) 3.14 T (m) 5.00
Širina (m) 1.00 Gw 1.00
Površina (m²) 3.14 f g1 1.45
Višina (m) 2.50 Število odprtin 0
Volumen (m³) 7.85 e i 0.00
Površina (m²) 26.98 f vi 1.00
Višina nad tlemi (m) 0.00 V ex (m³/h) 0.00
Notranja temperatura (°C) 21 V su (m³/h) 0.00
Zunanja temperatura (°C) -13 V su,i (m³/h) 0.00
f RH 0.00 n min (1/h) 0.50
Korekcijski faktor - fh,i 1.00
Rezultati za prostor
QV,inf (W) 0 QT (W) 86
QV,min (W) 4 QV (W) 45
Qinf 0 QV,m (W) 0
QV,su (W) 0 Q (W) 131
QRH (W) 0 Q/A (W/m²) 41
Q/V (W/m³) 16
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
57
PRILOGA I: TOPLOTNE IZGUBE V KOPALNICI
OZ Stena proti SS Št. Dol.
(m)
V/Š
(m)
A
(m²)
As A'
(m²)
P B' Z U Ueq θ
(°C)
ek bu fij fg2 TM QhT
(W/K)
QT
(W)
oz okolici S 1 0.60 1.10 0.66 - 0.66 0.00 0.00 0.00 1.000 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.660 24
ZZ okolici S 1 2.05 2.90 5.95 + 5.29 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.583 21
ZN ogrevanem
prostoru
V 1 2.49 2.90 7.22 + 7.22 0.00 0.00 0.00 0.450 0.00 18 1.00 0.00 0.16 0.00 0.00 0.528 19
vn ogrevanem
prostoru
J 1 0.70 2.30 1.61 - 1.61 0.00 0.00 0.00 3.000 0.00 21 1.00 0.00 0.08 0.00 0.00 0.392 14
ZN12 ogrevanem
prostoru
J 1 2.21 2.90 6.41 + 4.80 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 21 1.00 0.00 0.08 0.00 0.00 0.117 4
ZN12 ogrevanem
prostoru
Z 1 2.43 2.90 7.05 + 7.05 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 21 1.00 0.00 0.08 0.00 0.00 0.172 6
TlaK zemlji (centralni
prostor)
hor. 1 5.12 1.00 5.12 + 5.12 7.10 4.73 0.00 0.360 0.17 -13 1.00 0.00 0.00 0.41 0.00 0.512 18
Pritličje Prostor: P10 010 Kopalnica
Dolžina (m) 3.95 T (m) 5.00
Širina (m) 1.00 Gw 1.00
Površina (m²) 3.95 f g1 1.45
Višina (m) 2.50 Število odprtin 1
Volumen (m³) 9.88 e i 0.03
Površina (m²) 32.65 f vi 1.00
Višina nad tlemi (m) 0.00 V ex (m³/h) 0.00
Notranja temperatura (°C) 24 V su (m³/h) 0.00
Zunanja temperatura (°C) -13 V su,i (m³/h) 0.00
f RH 0.00 n min (1/h) 0.80
Korekcijski faktor - fh,i 1.00
Rezultati za prostor
QV,inf (W) 0 QT (W) 109
QV,min (W) 8 QV (W) 99
Qinf 0 QV,m (W) 1
QV,su (W) 0 Q (W) 208
QRH (W) 0 Q/A (W/m²) 52
Q/V (W/m³) 21
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
58
PRILOGA J: TOPLOTNE IZGUBE KABINETA
OZ Stena proti SS Št. Dol.
(m)
V/Š
(m)
A
(m²)
As A'
(m²)
P B' Z U Ueq θ
(°C)
ek bu fij fg2 TM QhT
(W/K)
QT
(W)
ZZ okolici S 1 6.10 2.90 17.69 + 17.69 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.948 66
vz okolici V 1 1.00 2.30 2.30 - 2.30 0.00 0.00 0.00 1.500 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.450 117
ZZ okolici V 1 3.36 2.90 9.74 + 7.44 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.819 27
ZN12 ogrevanem
prostoru
J 1 3.69 2.90 10.70 + 10.70 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 21 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.000 0
vz okolici Z 1 1.00 2.30 2.30 - 2.30 0.00 0.00 0.00 1.500 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.450 117
ZZ okolici Z 1 3.36 2.90 9.74 + 7.44 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.819 27
TlaK zemlja - tla hor. 1 5.12 1.00 5.12 + 5.12 7.10 1.44 0.00 0.360 0.12 -13 1.00 0.00 0.00 0.35 0.00 0.314 10
Pritličje Prostor: P11 011 Kabinet
Dolžina (m) 16.50 T (m) 5.00
Širina (m) 1.00 Gw 1.00
Površina (m²) 16.50 f g1 1.45
Višina (m) 2.50 Število odprtin 2
Volumen (m³) 41.25 e i 0.05
Površina (m²) 120.50 f vi 1.00
Višina nad tlemi (m) 0.00 V ex (m³/h) 0.00
Notranja temperatura (°C) 21 V su (m³/h) 0.00
Zunanja temperatura (°C) -13 V su,i (m³/h) 0.00
f RH 0.00 n min (1/h) 0.20
Korekcijski faktor - fh,i 1.00
Rezultati za prostor
QV,inf (W) 1 QT (W) 367
QV,min (W) 8 QV (W) 95
Qinf 0 QV,m (W) 10
QV,su (W) 0 Q (W) 462
QRH (W) 0 Q/A (W/m²) 28
Q/V (W/m³) 11
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
59
PRILOGA K: TOPLOTNE IZGUBE HODNIKA IN IGRALNICE
OZ Stena proti SS Št. Dol.
(m)
V/Š
(m)
A
(m²)
As A'
(m²)
P B' Z U Ueq θ
(°C)
ek bu fij fg2 TM QhT
(W/K)
QT
(W)
vn ogrevanem
prostoru
S 1 0.70 2.00 1.40 - 1.40 0.00 0.00 0.00 3.000 0.00 24 1.00 0.00 -0.09 0.00 0.00 -0.371 0
ZN12 ogrevanem
prostoru
S 1 3.76 2.75 10.34 + 8.94 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 24 1.00 0.00 -0.09 0.00 0.00 -0.238 0
oz okolici J 1 1.90 2.30 4.37 - 4.37 0.00 0.00 0.00 1.000 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.370 148
ZZ okolici J 1 7.77 2.80 21.76 + 17.39 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.915 65
oz okolici Z 1 3.80 2.20 8.36 - 8.36 0.00 0.00 0.00 1.000 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.360 284
ZZ okolici Z 1 4.42 2.50 11.05 + 2.69 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.296 10
Str okolici hor. 1 7.77 5.30 41.18 + 41.18 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.511 153
Mansarda Prostor: P1 11 Hodnik/igralnica
Dolžina (m) 35.42 T (m) 5.00
Širina (m) 1.00 Gw 1.00
Površina (m²) 35.42 f g1 1.45
Višina (m) 2.55 Število odprtin 1
Volumen (m³) 90.32 e i 0.03
Površina (m²) 256.58 f vi 1.00
Višina nad tlemi (m) 2.90 V ex (m³/h) 0.00
Notranja temperatura (°C) 21 V su (m³/h) 0.00
Zunanja temperatura (°C) -13 V su,i (m³/h) 0.00
f RH 0.00 n min (1/h) 0.20
Korekcijski faktor - fh,i 1.00
Rezultati za prostor
QV,inf (W) 1 QT (W) 661
QV,min (W) 18 QV (W) 209
Qinf 0 QV,m (W) 13
QV,su (W) 0 Q (W) 870
QRH (W) 0 Q/A (W/m²) 24
Q/V (W/m³) 9
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
60
PRILOGA L: TOPLOTNE IZGUBE SOBE 1
OZ Stena proti SS Št. Dol.
(m)
V/Š
(m)
A
(m²)
As A'
(m²)
P B' Z U Ueq θ
(°C)
ek bu fij fg2 TM QhT
(W/K)
QT
(W)
oz okolici V 1 1.60 1.30 2.08 - 2.08 0.00 0.00 0.00 1.000 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.080 70
ZZ okolici V 1 4.42 2.20 9.72 + 7.64 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.841 28
ZZ okolici J 1 4.23 1.50 6.35 + 6.35 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.699 23
Str okolici J 1 4.23 2.10 8.88 + 8.88 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.973 33
StrP neogrevanem
prostoru
hor. 1 4.23 2.60 11.00 + 11.00 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -10 1.00 0.91 0.00 0.00 0.00 1.102 37
Mansarda Prostor: P2 12 Soba1
Dolžina (m) 15.20 T (m) 5.00
Širina (m) 1.00 Gw 1.00
Površina (m²) 15.20 f g1 1.45
Višina (m) 2.55 Število odprtin 1
Volumen (m³) 38.76 e i 0.03
Površina (m²) 113.02 f vi 1.00
Višina nad tlemi (m) 2.90 V ex (m³/h) 0.00
Notranja temperatura (°C) 21 V su (m³/h) 0.00
Zunanja temperatura (°C) -13 V su,i (m³/h) 0.00
f RH 0.00 n min (1/h) 0.20
Korekcijski faktor - fh,i 1.00
Rezultati za prostor
QV,inf (W) 1 QT (W) 193
QV,min (W) 8 QV (W) 90
Qinf 0 QV,m (W) 5
QV,su (W) 0 Q (W) 283
QRH (W) 0 Q/A (W/m²) 18
Q/V (W/m³) 7
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
61
PRILOGA M: TOPLOTNE IZGUBE SOBE 2
OZ Stena proti SS Št. Dol.
(m)
V/Š
(m)
A
(m²)
As A'
(m²)
P B' Z U Ueq θ
(°C)
ek bu fij fg2 TM QhT
(W/K)
QT
(W)
oz okolici V 1 1.60 1.30 2.08 - 2.08 0.00 0.00 0.00 1.000 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.080 70
ZZ okolici V 1 4.17 2.20 9.17 + 7.09 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.781 26
ZZ okolici S 1 4.23 1.50 6.35 + 6.35 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.699 23
Str okolici S 1 4.23 2.10 8.88 + 8.88 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.973 33
Str neogrevanem
prostoru
hor. 1 4.23 2.60 11.00 + 11.00 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -10 1.00 0.91 0.00 0.00 0.00 1.098 37
Mansarda Prostor: P3 13 Soba2
Dolžina (m) 14.26 T (m) 5.00
Širina (m) 1.00 Gw 1.00
Površina (m²) 14.26 f g1 1.45
Višina (m) 2.55 Število odprtin 1
Volumen (m³) 36.36 e i 0.03
Površina (m²) 106.35 f vi 1.00
Višina nad tlemi (m) 2.90 V ex (m³/h) 0.00
Notranja temperatura (°C) 21 V su (m³/h) 0.00
Zunanja temperatura (°C) -13 V su,i (m³/h) 0.00
f RH 0.00 n min (1/h) 0.20
Korekcijski faktor - fh,i 1.00
Rezultati za prostor
QV,inf (W) 0 QT (W) 191
QV,min (W) 7 QV (W) 84
Qinf 0 QV,m (W) 5
QV,su (W) 0 Q (W) 275
QRH (W) 0 Q/A (W/m²) 19
Q/V (W/m³) 7
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
62
PRILOGA N: TOPLOTNE IZGUBE KOPALNICE
OZ Stena proti SS Št. Dol.
(m)
V/Š
(m)
A
(m²)
As A'
(m²)
P B' Z U Ueq θ
(°C)
ek bu fij fg2 TM QhT
(W/K)
QT
(W)
ZZ okolici S 1 3.76 1.50 5.64 + 5.64 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.621 23
ZN ogrevanem
prostoru
V 1 2.54 2.75 6.98 + 6.98 0.00 0.00 0.00 0.450 0.00 21 1.00 0.00 0.08 0.00 0.00 0.255 9
vn ogrevanem
prostoru
J 1 0.70 2.00 1.40 - 1.40 0.00 0.00 0.00 3.000 0.00 21 1.00 0.00 0.08 0.00 0.00 0.341 12
ZN12 ogrevanem
prostoru
J 1 3.76 2.75 10.34 + 8.94 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 21 1.00 0.00 0.08 0.00 0.00 0.218 8
ZN12 ogrevanem
prostoru
Z 1 2.54 2.75 6.98 + 6.98 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 21 1.00 0.00 0.08 0.00 0.00 0.170 6
ozs okolici S 2 0.78 1.14 0.89 - 1.78 0.00 0.00 0.00 1.300 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.314 85
Str okolici S 1 2.54 2.00 5.08 + 3.30 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.361 13
StrP neogrevanem
prostoru
hor. 1 2.54 0.90 2.29 + 2.29 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -10 1.00 0.92 0.00 0.00 0.00 0.231 8
1.00
Mansarda Prostor: P4 14 Kopalnica
2
Dolžina (m) 7.80 T (m) 5.00
Širina (m) 1.00 Gw
1.00
Površina (m²) 7.80 f g1 1.45
Višina (m) 2.55 Število odprtin
0.00
Volumen (m³) 19.89 e i 0.05
Površina (m²) 60.48 f vi
0.80
Višina nad tlemi (m) 2.90 V ex (m³/h) 0.00
Notranja temperatura (°C) 24 V su (m³/h)
166
Zunanja temperatura (°C) -13 V su,i (m³/h) 0.00
f RH 0.00 n min (1/h)
5
Korekcijski faktor - fh,i 1.00
Rezultati za prostor
QV,inf (W) 0 QT (W)
46
QV,min (W) 16 QV (W) 200
Qinf 0 QV,m (W)
QV,su (W) 0 Q (W) 366
QRH (W) 0 Q/A (W/m²)
Q/V (W/m³) 18
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
63
PRILOGA O: TOPLOTNE IZGUBE SPALNICE
OZ Stena proti SS Št. Dol.
(m)
V/Š
(m)
A
(m²)
As A'
(m²)
P B' Z U Ueq θ
(°C)
ek bu fij fg2 TM QhT
(W/K)
QT
(W)
oz okolici Z 1 1.75 3.25 5.69 - 5.69 0.00 0.00 0.00 1.000 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.690 193
ZZ okolici Z 1 4.17 2.20 9.17 + 3.48 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.383 13
ZZ okolici S 1 4.01 1.50 6.02 + 6.02 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.663 22
Str okolici S 1 4.01 2.10 8.42 + 8.42 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -13 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.922 31
ZN12 ogrevanem
prostoru
V 1 2.54 2.75 6.98 + 6.98 0.00 0.00 0.00 0.300 0.00 24 1.00 0.00 -0.09 0.00 0.00 -0.186 0
StrP neogrevanem
prostoru
hor. 1 4.01 2.60 10.43 + 10.43 0.00 0.00 0.00 0.110 0.00 -10 1.00 0.91 0.00 0.00 0.00 1.045 35
Prostor: P5 15 Spalnica
1.00 Gw 1.00
Mansarda
2.55 Število odprtin 1
Dolžina (m) 13.63 T (m) 5.00
Širina (m)
101.87 f vi 1.00
Površina (m²) 13.63 f g1 1.45
Višina (m)
21 V su (m³/h) 0.00
Volumen (m³) 34.76 e i 0.03
Površina (m²)
0.00 n min (1/h) 0.20
Višina nad tlemi (m) 2.90 V ex (m³/h) 0.00
Notranja temperatura (°C)
0 QT (W) 295
Zunanja temperatura (°C) -13 V su,i (m³/h) 0.00
f RH
0 QV,m (W) 5
Korekcijski faktor - fh,i 1.00
Rezultati za prostor
QV,inf (W)
0 Q/A (W/m²) 27
QV,min (W) 7 QV (W) 80
Qinf
Q/V (W/m³) 10
QV,su (W) 0 Q (W) 375
QRH (W)
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
64
PRILOGA P: IZJAVA O ISTOVETNOSTI TISKANE IN ELEKTRONSKE
VERZIJE ZAKLJUČNEGA DELA IN OBJAVI OSEBNIH PODATKOV
Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko
65
PRILOGA R: IZJAVA O AVTORSTVU ZAKLJUČNEGA DELA