Παράδειγμα υπολογισμού θερμοπερατότητας αριθμητικά

ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Σημαντικός παράγοντας της θερμομονωτικής ικανότητας μιας κατασκευής είναι η τιμή της θερμοπερατότητας, η
οποία δίνεται με το συντελεστή Uw (πορτοπαράθυρα) και εκφράζεται σε Watt/m2 °Κ. Στα συστήματα αλουμινίου ο
συντελεστής Uw εξαρτάται από τους συντελεστές Uf (συντελεστής θερμοπερατότητας πλαισίου αλουμινίου), Ug
(συντελεστής θερμοπερατότητας υαλοπίνακα). Όσο πιο μικροί είναι αυτοί οι συντελεστές τόσο μεγαλύτερη
θερμομόνωση επιτυγχάνεται. Ο προσδιορισμός του συντελεστή θερμοπερατότητας των πλαισίων αλουμινίου της
κατασκευής Uf, πραγματοποιείται από εξειδικευμένα λογισμικά σύμφωνα με τον Ευρωπαϊκό κανονισμό EN ISO
10077-2:2003. Η τιμή Ug αναφέρεται στην θερμοπερατότητα των υαλοπινάκων και υπολογίζεται σύμφωνα με τη
νόρμα EN 673.
Αν π.χ. ένα μονόφυλλο θερμομονωτικό κούφωμα διαστάσεων 0.8μ πλάτος και 2.2μ ύψος με συντελεστή Uf=2,8
Watt/m2 °Κ και συντελεστή υαλοπίνακα Ug=1,5 Watt/m2 °Κ, ο ολικός συντελεστής θερμοπερατότητας του
κουφώματος είναι ίσος με Uw=2,2 Watt/m2 °Κ. Οι απώλειες του κουφώματος συνολικά στην επιφάνεια του είναι ίσες
με 0,8μ.*2,2μ*2.2 Watt/m2 °Κ = 3,872 Watt/°Κ. Αν η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ εξωτερικού και εσωτερικού
χώρου είναι 20°Κ τότε οι πραγματικές απώλειες του κουφώματος είναι ίσες με 3,872 Watt/°Κ*20°Κ = 77,44 Watt.
ΓΕΝΙΚΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΣ ΤΥΠΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΘΕΡΜΟΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑΣ ΚΟΥΦΩΜΑΤΟΣ Uw
Η τιμή θερμοπεραότητας Uw ενός κουφώματος υπολογίζεται σύμφωνα με τον παρακάτω μαθηματικό τύπο:
Uw =
(Uf × A f )+ (Ug × Ag )+ (Ψ × L)
Aw
Όπου:
Uw: Συντελεστής θερμοπερατότητας κουφώματος (W/m K)
2
Uf (Uf1, Uf2, ...): Συντελεστής θερμοπερατότητας προφίλ (W/m K)
2
Af (Af1, Af2, ...): Ορατή επιφάνεια προφίλ (m )
2
Ug: Συντελεστής θερμοπερατότητας υαλοπίνακα (W/m K)
2
Ag (Ag1, Ag2, ...): Ορατή επιφάνεια υαλοπίνακα (m )
2
Ψ: Συντελεστής γραμμικής μετάδοσης θερμότητας αποστάτη υαλοπίνακα (W/mK)
L: Τρέχον μέτρο του αποστάτη (m)
Aw: Συνολική ορατή επιφάνεια κουφώματος (m )
2
Aw = A f + Ag
1
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΤΙΜΗΣ Uw ΣΕ ΚΟΥΦΩΜΑ ΔΙΦΥΛΛΟ ΑΝΟΙΓΟΜΕΝΟ ΜΕ ΦΕΓΓΙΤΗ
Η τιμή θερμοπεραότητας Uw ενός κουφώματος υπολογίζεται σύμφωνα με τον παρακάτω μαθηματικό τύπο:
Uw =
(Uf × A f )+ (Ug × Ag )+ (Ψ × L)
Aw
Όπου:
Uw: Συντελεστής θερμοπερατότητας κουφώματος (W/m2K)
Uf (Uf1, Uf2, ...): Συντελεστής θερμοπερατότητας προφίλ (W/m2K) - Διατίθεται από την διέλαση
Af (Af1, Af2, ...): Ορατή επιφάνεια προφίλ (m2) - Υπολογίζεται ανάλογα με τις διαστάσεις του κουφώματος
Ug: Συντελεστής θερμοπερατότητας υαλοπίνακα (W/m2K) - Διατίθεται από τον προμηθευτή υαλοπινάκων
Ag (Ag1, Ag2, ...): Ορατή επιφάνεια υαλοπίνακα (m2) - Υπολογίζεται ανάλογα με τις διαστάσεις του κουφώματος
Ψ: Συντελεστής γραμμικής μετάδοσης θερμότητας αποστάτη υαλοπίνακα (W/mK)
- Διατίθεται από τον προμηθευτή υαλοπινάκων
L: Τρέχον μέτρο του αποστάτη (m) - Υπολογίζεται περίμετρος του υαλοπίνακα
Aw: Συνολική ορατή επιφάνεια κουφώματος (m2) - Υπολογίζεται ανάλογα με τις διαστάσεις του κουφώματος
Aw = A f + Ag
2
ΛΥΣΗ
Έστω σειρά κουφωμάτων Albio 109C SuperThermo με χαρακτηριστικά:
Uf1 = 2.0 W/m2K (Από πιστοποιητικό θερμοπερατότητας)
Uf2 = 1.7 W/m K (Από πιστοποιητικό θερμοπερατότητας)
2
Uf3 = 1.7 W/m2K (Από πιστοποιητικό θερμοπερατότητας)
Uf4 = 1.6 W/m2K (Από πιστοποιητικό θερμοπερατότητας)
Af1 = 0.119 m2 (Υπολογίστηκε)
Af2 = 0.583 m2 (Υπολογίστηκε)
Af3 = 0.342 m2 (Υπολογίστηκε)
Af4 = 0.181 m2 (Υπολογίστηκε)
Ug = 1.5 W/m2K (Από πιστοποιητικό θερμοπερατότητας)
Ag1 = 1.073 m2 (Υπολογίστηκε)
Ag2 = 1.073 m2 (Υπολογίστηκε)
Ag3 = 0.378 m2 (Υπολογίστηκε)
Ψ = 0.08 W/mK (Από πιστοποιητικό θερμοπερατότητας)
L1 = 4 .93 m (Υπολογίστηκε)
L2 = 4.93 m (Υπολογίστηκε)
L3 = 3.41 m (Υπολογίστηκε)
Aw = 3.75 m2 (Υπολογίστηκε)
Aw = A f1+ Af2+Af3+Af4+ Ag1+ Ag2+ Ag3
Η τιμή Uw υπολογίζεται σύμφωνα με τον παρακάτω μαθηματικό τύπο:
Uw =
(Uf ×Af )+ (Ug ×Ag )+ (Ψ×L)
⇒Uw =
Aw
⇒
Στην παρακάτω περίπτωση, σε κούφωμα δίφυλλο ανοιγόμενο
με φεγγίτη ο τύπος παίρνει την παρακάτω μορφή:
[(Uf1 ×Af1)+(Uf2 ×Af2 )+ (Uf3 ×Af3 )+(Uf4 ×Af 4 )]+[Ug ×(Ag1 + Ag2 + Ag3 )]+[Ψ×(L1 +L2 +L3 )]
⇒Uw =
Af1 + Af 2 + Af3 + Af 4 + Ag1 + Ag2 + Ag3
⇒
[(2.0×0.119)+(1.7×0.583)+(1.7×0.342)+(1.6×0.181)]+[1.5×(1.073 +1.073+ 0.378)]+[0.08×(4.93 +4.93+ 3.41)]⇒
0.119 + 0.583+0.342+ 0.181+1.073 +1.073 + 0.438
⇒Uw =1.82W/ m2K
3
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΤΙΜΗΣ Uw ΣΕ ΚΟΥΦΩΜΑ ΣΥΡΟΜΕΝΟ ΕΠΑΛΛΗΛΟ
Η τιμή θερμοπεραότητας Uw ενός κουφώματος υπολογίζεται σύμφωνα με τον παρακάτω μαθηματικό τύπο:
Uw =
(Uf × A f )+ (Ug × Ag )+ (Ψ × L)
Aw
Όπου:
Uw: Συντελεστής θερμοπερατότητας κουφώματος (W/m2K)
Uf (Uf1, Uf2, ...): Συντελεστής θερμοπερατότητας προφίλ (W/m2K) - Διατίθεται από την διέλαση
Af (Af1, Af2, ...): Ορατή επιφάνεια προφίλ (m2) - Υπολογίζεται ανάλογα με τις διαστάσεις του κουφώματος
Ug: Συντελεστής θερμοπερατότητας υαλοπίνακα (W/m2K) - Διατίθεται από τον προμηθευτή υαλοπινάκων
Ag (Ag1, Ag2, ...): Ορατή επιφάνεια υαλοπίνακα (m2) - Υπολογίζεται ανάλογα με τις διαστάσεις του κουφώματος
Ψ: Συντελεστής γραμμικής μετάδοσης θερμότητας αποστάτη υαλοπίνακα (W/mK)
- Διατίθεται από τον προμηθευτή υαλοπινάκων
L: Τρέχον μέτρο του αποστάτη (m) - Υπολογίζεται περίμετρος του υαλοπίνακα
Aw: Συνολική ορατή επιφάνεια κουφώματος (m2) - Υπολογίζεται ανάλογα με τις διαστάσεις του κουφώματος
Aw = A f + Ag
4
ΛΥΣΗ
Έστω σειρά κουφωμάτων Albio 225 με χαρακτηριστικά:
Uf1 = 3.6 W/m2K (Από πιστοποιητικό θερμοπερατότητας)
Uf2 = 3.4 W/m K (Από πιστοποιητικό θερμοπερατότητας)
2
Uf3 = 5.0 W/m2K (Από πιστοποιητικό θερμοπερατότητας)
Af1 = 0.302 m2 (Υπολογίστηκε)
Af2 = 0.302 m2 (Υπολογίστηκε)
Af3 = 0.224 m2 (Υπολογίστηκε)
Ug = 1.5 W/m2K (Από πιστοποιητικό θερμοπερατότητας)
Ag1 = 1.126 m2 (Υπολογίστηκε)
Ag2 = 1.126 m2 (Υπολογίστηκε)
Ψ = 0.08 W/mK (Από πιστοποιητικό θερμοπερατότητας)
L1 = 4 .91 m (Υπολογίστηκε)
L2 = 4.91 m (Υπολογίστηκε)
2
Aw = 3.08 m (Υπολογίστηκε)
Aw = A f1+ Af2+Af3+ Ag1+ Ag2
Η τιμή Uw υπολογίζεται σύμφωνα με τον παρακάτω μαθηματικό τύπο:
Uw =
(Uf × A f ) + (Ug × A g )+ (Ψ × L )
⇒U w =
Aw
Στην παρακάτω περίπτωση, σε κούφωμα συόμενο επάλληλο
⇒
ο τύπος παίρνει την παρακάτω μορφή:
[(Uf 1 × A f 1 )+ (Uf 2 × A f 2 )+ (Uf 3 × A f 3 )]+ [Ug × (A g1 + A g2 )]+ [Ψ × (L 1 + L 2 )]
⇒ Uw =
A f1 + A f 2 + A f 3 + A g1 + A g2
⇒
[(3.6 × 0.302 )+ (3.4 × 0.302)+ (5.0 × 0.224)]+ [1.5 × (1.126 + 1.126)]+ [0.08 × (4.91 + 4.91)] ⇒
0. 302 + 0.302 + 0.224 + 1.126 + 1.126
⇒ U w = 2.4W / m 2K
5