HŐSZÜKSÉGLETSZÁMÍTÁS

1. HŐSZÜKSÉGLETSZÁMÍTÁS HŐTECHNIKAI MÉRETEZÉSEK

3. Az épületek fűtési hőszükséglet-számítását az MSZ 04-140/3 szabvány tartalmazza. Ennek számos változata volt az évek során. Kezdetben a számítási eljárást az jellemezte, hogy meghatároztunk egy alaphőveszteséget az előzőekben felírt összefüggés alapján. A hőfokhídtól független hatásokat pótléktényezőkkel vették figyelembe, illetve a levegő beszűrődését (a filtrációt) az ablak hőátbocsátási tényezőjén keresztül súlyozták. Az 1987 óta érvényes szabvány pótlékok helyett inkább a fizikai jelenségeket leíró képletek alapján igyekszik a ki- és bejutó hőáramokat meghatározni.

4. Ezen számítások célja a fűtőberendezés egyes elemeinek méretezéséhez szükséges hőigények meghatározása. Ezért mértékadó állapothoz tartozó jellemzőket ajánlanak a szabványok. A sokéves meteorológiai adatokhoz tartozó külső levegőhőmérséklet, szélsebesség, szélsebesség intenzitás értékekből valószínűségi alapon egyfajta kockázatot vállalva határozták meg a szabvány készítői a méretezési alapértékeket. Ennek megfelelően a méretezési külső hőmérséklet az évek során jelentősen változott. Talán Szeged városában volt a legnagyobb változás a méretezési hőmérséklet értékében (-12; -15; -20; -15; -13 OC) az elmúlt ötven év alatt.

5. Napjainkban amikor a fűtéskorszerűsítési folyamat felgyorsulását tapasztaljuk a tervezés során, az eredeti tervek felhasználásakor a méretezési külső hőmérséklet értékére különös hangsúlyt kell helyezni. Az üzemeltetési tapasztalatok alapján a fűtővíz méretezési hőmérsékletét ennek figyelembevételével kell meghatározni. A helyiség elhelyezkedésén, a nyílászárók arányán és elhelyezkedésén túl a külső hőmérséklet és szélnyomás is jelentősen befolyásolja a filtrációt, hőveszteséget. A nyílászárók korszerűsítése során a Iégtömörség igen nagymértékben megjavult, így a helyiség hőszükséglete a felére is lecsökkenhet. Napjainkban nem a szűrődés nagyságának a meghatározása a legnagyobb gond, hanem a minimális friss levegő mértékének megállapítása és annak a levegőnek a bejuttatása a legnehezebb feladat.

6. Az épületek hővédelméről szóló EN 832 Európa szabvány külön érdekessége, hogy n < 0,5 értéket nem tart megfelelőnek. Ennek oka nemcsak az emberek számára szükséges frisslevegő igényben, hanem a hőhídaknál esetleg fellépő penész elkerülésében is keresendő. Ha az épület szerkezetek nem teszik lehetővé ezt az átlagos minimális légcserét, akkor vagy szellőztetéssel, vagy szellőztető rések kialakításával kell az n = 0,5/óra légcsereszámot biztosítani. A méretezési állapottól további eltérés jelentkezik a hőátbocsátási tényező értékében annak ellenére, hogy ezt el szoktuk hanyagolni. Méretezési állapotban a szabvány a külső hőátadási tényezőnek 24 W/m2K értéket ajánl, melyet a szélsebesség függvényében módosít. A hőátadási tényező azonban függ a hőmérsékletkülönb-ségtől is. Ez vonatkozik a belső hőátadásra is, ahol a méretezési 8 W/m2K-től eltérően a hőátadási tényező a felére is csökkenhet. Ez a falsarokban penészesedést is okozhat.

7. Az utóbbi időben különös jelentőséget kap a napsugárzás hatása. Az ebből származó hőnyereség igen jelentős lehet. Mégis a hősszükséglet-számításnál igen kis szerepet szánhatunk csak ennek a hőforrásnak. Részben méretezési állapotban a sugárzás intenzitása töredéke az áprilisinak, részben az árnyékolás jelentősen rontja a napsütés hatékonyságát. Az emberi hőérzetet jelentősen befolyásolják a hideg felületek. A közepes sugárzási hőmérséklet kb. 5O%-ban, míg a levegő hőmérséklete a másik 5O%-ban határozza meg hőérzetünket. Mivel méretezési állapotban a külső határoló szerkezetek felületi hőmérséklete alacsonyabb, ezért azonos hőérzethez magasabb léghőmérsékletre van szükség. Emiatt is növekszik a méretezési hőszükséglet.

9. Összefoglalva: bár a hőszükségletet alapvetően a méretezési hőfokhíd határozza meg, átmeneti állapotban egyre nagyobb szerepet kap a filtráció, a szél, a napsugár- zás és a hőérzet. A hőveszteség alatt a helyiségből kiáramló hőt értjük, míg a hőszükséglet a helyiség teljes hőegyensúlya alapján a fűtéssel pótlandó hőáramot fejezi ki akkor, ha a hőérzetnek megfelelő optimális helyiséghőmérséklet uralkodik. A hőveszteség és a hőszükséglet közötti legnyilvánvalóbb különbséget az alábbi példa alapján szemléltethetjük. Hőszükséglet alatt a fűtéssel bejuttatandó hőáramot értjük. Ha egy helyiségben kikapcsoljuk a fűtést de a szomszédos helyiségek hőmérsékletét változatlan értéken tartjuk, akkor helyiségünkben a hőmérséklet lecsökken. Az így kialakuló helyiség-hőmérséklet igen magas lehet. Ezt a hőveszteséget a szomszédos helyiségekből beáramló hő fedezi. Természetesen a napsütés és a belső hőfejlődés további érdekes meggondolásokra adhat alapot.

10. Hőfogyasztás : A hőveszteség és a hőszükséglet hőáramok. A hőfogyasztás egy adott időszak alatt összegződött hőmennyiség. A hőveszteség és a hőszükséglet taglalásánál láttuk, hogy a méretezési és az átmeneti ál- lapot a hőfokhídon kívül is lényegesen eltér egymástól. Ez az eltérés minden esetben a kisebb hőszükséglet irányába jelentkezik. Tehát a hőátadási tényezők, a filtráció, a napsütés, a szél hatás csökkenti a hőszükségletet. Ha a belső hőfejlődést is figyelembe vesszük a hőszükséglet a fűtési határhőmérsékletnél nulla. Az általános hazai gyakorlatban ez az érték 12 oC külső hőmérséklet közelében van.

11. Az épületek hőszükségletével három önálló szabvány foglalkozik: MSZ.04.140/2-91. Épületek és épülethatároló szerkezetek hőtechnikai számításai. HŐTECHNIKAI MÉRETEZÉS MSZ.04. 140/3-87. Épületek és épülethatároló szerkezetek hőtechnikai számításai. FŰTÉSI HŐSZÜKSÉGLET-SZÁMÍTÁS EN 832: Épületek hővédelme. Fűtési hőfogyasztás számítása. Lakóépületek.