3 Predavanje EE 2014

4/10/2014

1. ENERGETSKA EFIKASNOST 1

ЕНЕРГЕТСКА

ЕФИКАСНОСТ НА ОБЈЕКТИ

- трето предавање -

В. ПРОФ. Д-Р ТОДОРКА САМАРЏИОСКА

УНИВЕРЗИТЕТ „СВ. КИРИЛ И МЕТОДИЈ“

ГРАДЕЖЕН ФАКУЛТЕТ - СКОПЈЕ

Енергетска ефикасност на објекти

в. проф. д-р Тодорка Самарџиоска

Спдржина

ПРЕНОС НА ТОПЛИНА – МЕХАНИЗМИ

МАТЕРИЈАЛИ ЗА ТОПЛИНСКА ИЗОЛАЦИЈА





Спдржина



Трансфер на упплина



4/10/2014


Пренесуваое на упплина насуанува дпкплку ппсупи разлика вп уемпераууриуе ппмеду две мауеријални средини, сè дпдека не насуане изедначуваое на уемпераууриуе пд двеуе средини.

Ппсупјау ури механизми за пренпс на упплина:

1) Кпндукција 2) Кпнвекција 3) Радијација.

Кпндукцијата - прпцес на размена на кинеуичкауа енергија на мплекулиуе при нивниуе медусебни судири.

ППБРЗИ МПЛЕКФЛИ

ППГПЛЕМА КИНЕУИЧКА ЕНЕРГИЈА

ППГПЛЕМА УЕМПЕРАУФРА

Чису фенпмен на кпндукција мпже да се псувари внауре вп цврсуиуе уела.




Кпнвекцијауа зависи пд ппвеќе факупри :

агрегаунауа спсупјба на флуидпу,

брзинауа на движеое,

уемперауурауа,

гусуинауа,

спрпвпдливпсуа,

жилавпсуа,

специфичнауа упплина,

фпрмауа и пплпжбауа на тидпу,

рапавпсуа,

уемперауурауа на тидпу иун.

Кпнвекцијата насуанува сп мешаое на чесуичкиуе кпи ја нпсау упплинауа сп пние кпи ја примаау исуауа. Така, при движеое на некпј флуид (уечнпсу или гас) ппкрај некпј тид, исуипу предава или пдзема упплина пд тидпу, зависнп пд упа дали тидпу е ппупппл или ппладен пд негп.




При пренпспу на упплина сп зрачеое (радијација), пд вкупнауа упплина дпзрачена пд пкплниуе уела E’, еден дел се рефлекуира кпн пкплинауа Er’, дел се прппушуа Ed’ и самп еден дел се апспрбира Ea’, пд каде шуп следува равенсувпуп:

Кај радијацијата сиуе мауеријали пддаваау или емиуираау енергија какп резулуау на нивнауа уемперауура.

Кпличинауа на емиуиранауа енергија зависи пд уемперауурауа на ппвршинауа и свпјсувпуп кпе се нарекува емисивнпсу.




КПЕФИЦИЕНУ НА УППЛИНСКА СПРПВПДЛИВПСУ При пренпспу на упплина, упплинауа наидува на ппмал или ппгплем пуппр, вп зависнпсу пд свпјсувауа на мауеријалпу или срединауа низ кпја уаа се пренесува. Сппспбнпсуа на некпј мауеријал да се спрпуисуави на упа минуваое се каракуеризира сп физичкауа гплемина кпефициент на тпплинска спрпвпдливпст.

карактеристика на материјал




4/10/2014


КПЕФИЦИЕНУ НА ПРЕНЕСФВАОЕ НА УППЛИНА

Преминпу на упплина мпже да се врши низ еднпслпен и низ ппвеќеслпен елемену, пднпснп кпнсурукција.

карактеристика на кпнструктивен елемент




Ппвршински птппри Rs

Оуппри Правец и наспка на упплинскипу прпупк

нагпрен хпризпнуален надплен

Rsi 0.10 0.13 0.17

Rse 0.04 0.04 0.04

При пренесуваоеуп на упплина сп кпнвекција, упплинауа наидува на пуппр при самауа ппвршина на мауеријалпу кпј е вп кпнуаку сп впздух или некпј друг гас.

Rsi внаурешни ппвршински пуппри

Rsе надвпрешни ппвршински пуппри

Вкупен тпплински птппр




Redenbr.

MaterijalDebelina

d [m]

Koeficient na toplinskasprovodlivost [W/(mK)

Relativen koeficientna difuzija na vlaga

µ [-]

1. Prodol`en malter 0,02 0,870 20,0

2. [upliva tula 0,25 0,610 6,0


Vkupno: 0,30 m

Redenbr.

MaterijalDebelina Koeficient na toplinska

sprovodlivost [W/(mK)

Relativen koeficientna difuzija na vlaga

µ [-]


2. [upliva tula 0,25 0,610 6,0


Vkupno: 0,30 m

а) Тпплински пуппр на веруикална кпнсурукција без изплација

RT = Rsi + SR1- 3 + Rsе

Rsi = 0,13

Rse = 0,04

RT = 0,13+0,46+0,04 = 0,63 (m2·K)/W

U = 1/RT = 1/0,63 = 1,59 W/(m2·K)

R1 = d1/l1 = 0,02

R2 = d2/l2 = 0,41

R3 = d3/l3 = 0,03

SR1- 3 = 0,46




б) Тпплински пуппр на веруикална кпнсурукција сп изплација пд внауре

Redenbr.

Materijal

Debelina

d [m]

Koeficient na topl.sprovodlivost

[W/(mK)

Relativen koeficient na difuzija na vlaga

µ [-]

1. Gipskartonska plo~a 0,0125 0,210 12,0

2. Mineralna volna 0,05 0,041 1,0

3. [upliva tula 0,25 0,610 6,0


5. Fasaden malter Timfas 0,003 0,700 26,2

Vkupno: 0,346 m


Rsi = 0,13

Rse = 0,04 R5 = d5/l5 = 0,00

R1 = d1/l1 = 0,06

R2 = d2/l2 = 1,22

R3 = d3/l3 = 0,41

R4 = d4/l4 = 0,03

SR1- 5 = 1,73

RT = 0,13+1,73+0,04 = 1,90 (m2·K)/W

U = 1/RT = 1/1,90 = 0,53 W/(m2·K)




4/10/2014


в) Тпплински пуппр на веруикална кпнсурукција сп изплација пд надвпр


Rsi = 0,13

Rse = 0,04

Redenbr.

Materijal

Debelina

d [m]


[W/(mK)


µ [-]


2. [upliva tula 0,25 0,61 6,0

3. Stiropor 0,05 0,041 25,0

4. Demit malter 0,005 0,700 35,0


Vkupno: 0,320 m

R1 = d1/l1 = 0,06

R2 = d2/l2 = 0,41

R3 = d3/l3 = 1,22 R4 = d4/l4 = 0,007

R5 = d5/l5 = 0,004

SR1- 5 = 1,700

RT = 0,13+1,70+0,04 = 1,71 (m2·K)/W

U = 1/RT = 1/1,72 = 0,59 W/(m2·K)




г) Тпплински пуппр на веруикална кпнсурукција сп изплација вп средина


Rsi = 0,13

Rse = 0,04

Redenbr.

Materijal

Debelina

d [m]


[W/(mK)


µ [-]


2. [upliva tula 0,12 0,61 6,0

3. Mineralna volna 0,05 0,041 1,0

4. [upliva tula 0,12 0,61 6,0



Vkupno: 0,335 m

RT = 0,13+1,71+0,04 = 1,88 (m2·K)/W

U = 1/RT = 1/1,88 = 0,53 W/(m2·K) R5 = d5/l5 = 0,03

R1 = d1/l1 = 0,06

R2 = d2/l2 = 0,20

R3 = d3/l3 = 1,22 R4 = d4/l4 = 0,20

SR1- 6 = 1,714

R6 = d6/l6 = 0,004




Преднпсуи на изплација ппсуавена пд надвпрешна сурана се :

Изплаципнипу слпј е кпнуинуиран и 100% ја изплира кпнсурукцијауа Ппвршинскиуе и линискиуе упплински загуби се најмали Не ппсупјау малигни упплински мпсупви кпи се причина за ппвrшинска кпндензација на влага и ппјава на мувла Ппради намалениуе упплински разлики, мауеријалиуе минималнп дилауираау и не ппсупи мпжнпсу пд ппјава на пукнауини Вп зимскипу перипд кпнсурукцијауа не се лади мнпгу, ја акумулира упплинауа, уешкп ја испушуа кпн надвпр Вп леунипу перипд изплацијауа не дпзвплува загреваое на кпнсурукцијауа Се намалува дебелинауа на надвпрешниуе кпнсурукуивни тидпви

Температурни разлики во оските на

надворешните ѕидови со внатрешна и

надворешна топлинска изолација




Максималнп дпзвплени кпефициенуи на пренесуваое на упплина - вреднпсу U max на неуранспаренуни градежни кпнсурукции




4/10/2014


Спдржина









Спдржина

Термпизплаципниуе мауеријали се градежни мауеријали кпи шуп се кприсуау за:

зашуиуа на кпсурукцииуе пд шуеуниуе влијанија на пкплнауа средина,

ппдпбруваое на уехничкп-експлпуаципниуе каракуерисуики на пбјекупу, шуп придпнесува за ппдпбар кпмфпр на живееое вп самиуе пбјекуи

намалуваое на упплинскипу прпупк низ кпнсурукцијауа сп кпја е вп кпнуаку или пак вп кпја е вграден



Мауеријали за упплинска зашуиуа

Треба да ги испплнуваау следниуе услпви: да имаау виспка ппрпзнпсу (сиуни ппри пд заувпрен уип) да бидау супсуанци сп ампрфна сурукуура да имаау малп впиваое на впда да бидау ппсупјани на згплемени уемперауури да имаау задпвплиуелна прпвпдливпсу на пареа и гаспви да се пуппрни на дејсувп на ппжар да се пуппрни на дејсувп на мраз да имаау задпвплиуелна хемиска и биплпшка ппсупјанпсу да имаау задпвплиуелна јакпсу

- јакпсу на приуиспк (fp)= 0.2 дп 2.5 MPa - јакпсу на свиукуваое fs= 0.15 дп 2.0 MPa

да имаау ппнизпк кпефициенупу на упплппрпвпдливпсу на мауеријалпу λ




4/10/2014


Класификацијауа на уермпизплаципниуе мауеријали се врши сппред:

1. Ппуеклпуп на сурпвиниуе за дпбиваое;

2. Вреднпсуа на кпефициенупу на упплппрпвпдливпсу;

3. Вреднпсуа на зафаунинскауа маса, и

4. Месупуп и начинпу на ппдгпупвка.




Непргански термпизплаципни материјали: камена вплна стаклена вплна керамички термпизплаципни материјали

Непргански агрегати, лесни бетпни и малтери: aзбестни влакна перлит, вермикулит, керамзит, електрпфилтерски пепел, туфпви, згура

Пргански термпизплаципни материјали: материјали на база на дрвп: дуриспл, хераклит и тарплит, мек леспнит, тврд леспнит, плпчи пд иверка, панел плпчи плпчи пд плута плпчи пд шиена трска

Уермпизплаципни пластични маси: пенппласти и ппрппласти на база на ппливинилхлприд, пплистирпл,фенплфпрмалдехид пплиестер,пплиуретан стирпппр







1. Армиран бетпн 365 cm 2. Пплна тула 112 cm 3. Гитер блпк 25 - 65 cm 4. Гитер ш. блпк 28 - 38 cm 5. Сиппрекс 26 cm 6. Дрвп 26 cm 7. Сендвич панел пд МВ 6.4 cm 8. Сендвич панел ЕПС 6 cm

Дебелинауа на пппдделен градежен мауеријал за да се дпбие тид сп исуа изплаципна зашуиуа




4/10/2014


Ппмала зафаунинска

маса Ппмал λ

Дпбар уермпизплаципнен

мауеријал

1. Зафатнинска маса

2. Ппрпзнпст

3. Уемпература Ппвиспка

уемперауура Ппгплем λ

Лпш уермпизплаципнен

мауеријал

Згплемена влажнпсу

Ппгплем λ Лпш

уермпизплаципнен мауеријал

4. Влага

згплемуваое на влажнпста

за 1% гп згплемува λ за

25-30%

Згплемена ппрпзнпсу

Ппмал λ Дпбар

уермпизплаципнен мауеријал




Камена вплна

λ = 0.035 - 0.041 W/mK

Се дпбива пд дијабаз, базалу, варпвник, дплпмиу ..

Преднпсти Недпстатпци

- мала зафаунинска маса

- низпк кпефициену на

упплинска спрпвпдливпсу

- ширпк уемперауурен

инуервал на примена ( дп

+700ºC)

- негпрлив мауеријал (класа

на негпрливпсу А1)

- при уппеое не

пслпбпдува шуеуни гаспви

- бипразградливпсу

- гплемп впиваое на впда и

гплема прппусливпсу на

впдена пареа

- мала пуппрнпсу на дејсувп

на мраз

- скплпнпсу кпн ппјавва на

мувла

- мпжнпсу за ппјава на

кпрпзија на меуалиуе вп

присусувп на влага

Неимпрегнирана – пграничена примена – каде не е излпжена на приуиспк

(спушуени уавани, преградни тидпви, ппукрпвје и кпси ппкриви)

Импрегнирана - се применува и пнаму каде е излпжена на приуиспк: преградни тидпви, медукауни и ппдни кпнсурукции, венуилирана, невенуилирана или

кпнуакуна фасада, рамни и кпси ппкриви. Енергетска ефикасност на објекти



Стаклена вплна λ = 0.037 - 0.041 W/mK

Се дпбива пд силикауен песпк и рециклиранп суаклп

Карактеристики:

влакнесуа сурукуура - дпбрп гп апспрбира звукпу,

не спдржи кпрпзипни агенси,

нехигрпскппна е,

негпрлив мауеријал и ппд дејсувп на ппжар не емиуира шуеуни и упксични супсуанци,

Не е шуеуна пп чпвекпвпуп здравје, медуупа дпкплку се уппуребува вп сирпва-расуресиуа спсупјба, исуауа преусуавува ппуенцијана ппаснпсу пп чпвекпвпуп здравје

Примена: исуп какп и каменауа вплна ппради свпјауа еласуичнпсу и мекпсу – кај кпнсурукции сп билп какпв пблик

и кпнфигурација (уаванскиуе прпсуприи наменеуи за живееое)




Експандиран пплистирен (EPS)

λ = 0.027 - 0.040 W/mK

γz =10 - 30 kg/m3

Преднпсти

- мала зафаунинска маса

- низпк кпефициену на упплинска

спрпвпдливпсу

- малп впиваое на впда и мала

прппусуливпсу на впдена пареа

- ширпк уемперауурен инуервал на

примена ( пд - 150 дп + 80ºC)

- мауеријал сп нискп ппжарнп

ппупваруваое

- сампгасливпсу

- пуппрен на гниеое и микрппрганизми

- мпжнпсу за рециклираое

Недпстатпци

- дрпбливпсу

- крупсу

- мала пуппрнпсу на дејсувп на мраз

- несуабилен вп присусувп на пргански

супсуанции

- мала пуппрнпсу на UV зрачеое

Применa за изплираое на :

уемели;

ппдрумски тидпви;

рамни и кпси ппкривпви;

медукауни кпнсурукции, ппдпви и

тидпви, кај мпнлиуни и префабрикувани

пбјекуи;

израбпука на пплауа за беупнски

елеменуи

Неврзани гранули - агрегау за лесниуе беупни и какп дпдаупк вп глина за прпизвпдсувп на керамички уермп блпкпви




4/10/2014


Eкструдиран пплистирен (XPS) λ = 0.025 - 0.035W/mK

Карактеристики: Впиваоеуп на впда изнесува пд 0.2 дп 0.3%, Факупрпу на пуппр на дифузија на впдена пареа пд 80 дп 200,

Кпефициенупу на парппрппусливпсу мпже да биде ппмал пд

0.02 mg/mhPa -вп исуп време врши и улпга на парна брана,

Мпже да се кприсуи и без дпдауна хидрпизплација,

Сп дпдаваое на ануипиреуик, дпсуигнува каракуерисуика на слабпгпрлив мауеријал - гп спречува ширеоеуп на пламенпу пп самауа ппвршина,

Запаллив мауеријал.

Дплг рпк на уппуреба,

Леснп се пбрабпуува и вградува,

Оуппрен е на урулеое и суарееое, чису, без мирис,

Не е шуеуен пп здравјеуп на чпвекпу,

γz =15 - 40 kg/m3




Мерки за рекпнструкција : 1)Вградуваое на тпплинска изплација Надвпрешна изплација на тидпви Изплација на ппкрив Изплација на ппд Термпизплаципни материјали: Камена вплна, λ=0.035 W/mK Суаклена вплна, λ=0.037W/mK Експандиран пплисуирен, EPS λ=0.027 W/mK Ексурудиран пплисуирен, XPS λ=0.025 W/mK Дебелина на изплаципнипт слпј: 5, 10, 15 и 30 cm – на тидпвиуе и ппкривпу 5 cm – на ппдпу 2)Ппставуваое на нпви прпзпрци Кај сиуе анализирани пбјекуи суариуе прпзпрци се заменеуи сп нпви (пеуупкпмпрни PVC прпзпрци сп двпјнп засуаклуваое испплна пд аргпн)

Станбена зграда пд 4 ката

Пример




Станбена зграда пд 4 ката

Нпва спстпјба [детал] Нпва спстпјба U [W/m2K]

Тид

Ппкрив

Ппд

Прпзпрци U=0.8 W/m2K U=2.5 W/m2K

Ппдрум+приземје+4 ката+ппкрив

3.45

1.07

Ппстпечка спстпјба - детал и U[W/m2K]

0.67




Пптрпшувачка на енергија за грееое Вкупна пптрпшувачка на енергија

Вкупни заштеди на енергија за грееое

0 5 10 15 30

Po Standard 50.90 50.90 50.90 50.90 50.90

Kamena volna 76.20 19.30 14.30 11.80 8.80

Staklena volna 76.20 20.10 14.30 11.80 8.80

Ekspandiran polistiren 76.20 16.60 11.60 9.60 7.40

Ekstrudiran polistiren 76.20 15.80 10.90 9.10 7.00

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

kW

h/m

2

cm 0 5 10 15 30

Po Standard 138.70 138.70 138.70 138.70 138.70

Kamena volna 164.10 107.10 101.60 99.10 96.40

Staklena volna 164.10 107.90 102.10 99.60 96.60

Ekspandiran polistiren 164.10 104.50 99.50 97.50 95.30

Ekstrudiran polistiren 164.10 103.70 98.80 96.90 94.80

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

kW

h/m

2

cm

55.00

57.50

60.00

62.50

65.00

67.50

70.00

5 10 15 20 25 30

kWh/m

2

cm

Kamena volna

Staklena volna

Ekspandiran polistiren

Ekstrudiran polistiren

3,

8

10,9

EТ - крива за дебелина на изплаципнипт слпј пд камена вплна пд 5 cm



4/10/2014


Зависносу d-U кај надворешен тид Зависносу d-U кај покрив

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30

U [

W/m

²K]

d [m]

kamena volna staklena volna

ekspandiran polistiren ekstrudiran polistiren

0,05

0,15

0,25

0,35

0,45

0,55

0,65

0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30

U [

W/m

²K]

d [m]

kamena volna staklena volna

ekspandiran polistiren ekstrudiran polistiren

Станбена зграда пд 4 ката Ппдрум+приземје+4 ката+ппкрив

Пример




При рекпнсурукција на ппсупјниуе пбјекуи, какп и при изградбауа на нпви енергеуски ефикасни пбјекуи, ппсебнп внимение уреба да се ппсвеуи на упа:

Кпј термпизплаципнен материјал ќе

се упптреби?

Сп кпја дебелина ќе биде

изплаципнипт слпј?

Каде ќе се ппстави?

Начинпт на кпј штп ќе се ппстави?




БЛАГОДАРАМ ЗА ВНИМАНИЕТО!!!



3 Predavanje EE 2014

Documents