Επιλογή μονάδας θέρμανσης για πέτρινο σπίτι

[dipoli]

Προφανώς δεν υπάρχει ακόμα θερμική ισορροπία, και ίσως θα πρέπει να καθορίσουμε τις συνθήκες στις οποίες πρέπει να θεωρήσουμε οτι την πετύχαμε.

Στην τελευταία γραμμή που ποστάρησε ο Πειρατής το δομικό στοιχείο δεν έπαψε να απορροφά θερμότητα.Και έχει ακόμα να απορροφήσει αρκετή!

Μερικές πράξεις συνοπτικα:

Συνολική μάζα πέτρας 430080 kg
Θερμοχωρητικότητα: 0.84kJ/(K.Kgr)
Αρα συνολικη θερμοχωρητικοτητα κελυφους: 361.267 kJ/K
Αν θεωρήσουμε μια μέση μεταβολή θερμοκρασίας της πέτρας ΔΤμ = 7.15K (απο τις τιμές που βλέπω στον πίνακα) τότε βρίσκουμε οτι χρειάστηκαν (!!!) 2.583.059 kJ = 616953 kcal. Αυτά δόθηκαν στον τοίχο σε διάστημα 4 24ώρων άρα με μια μέση ισχύ των 6427 kcal/h.

Πότε λοιπόν θα θεωρήσουμε οτι έχουμε θερμική ισορροπία; Οταν παγιωθεί το gradient θερμοκρασίας μέσα στο δομικό στοιχείο. Νομίζω πως όταν η θερμοκρασία της εσωτερικής πλευράς του τοίχου γίνει 20, τότε πρέπει να κοιτάξουμε τι γίνεται. Βέβαια στην πράξη μπορεί να μη γίνει ποτέ αυτό αφού θα σταματαει τη θέρμανση ο θερμοστάτης χώρου.

Θα ήταν πολύ χρήσιμο ο Καπετάνιος να το πάει στ excel μεχρι να γίνει η θερμοκρασία του τοίχου 20, και τότε να δούμε τι θερμοκρασία έχει ο αέρας και τι ποσο θερμότητας αποβάλλεται στο περιβάλλον.


I believe we should all pay our tax with a smile. I tried - but they wanted cash...

[Pirate]

quote:
Στην τελευταία γραμμή που ποστάρησε ο Πειρατής το δομικό στοιχείο δεν έπαψε να απορροφά θερμότητα.

Ποτέ δεν θα γίνει αυτό! Πάντα το δομικό θα απορροφά θερμότητα! Και απορροφώντας το δομικό θερμότητα θα ανέρχεται πάντα η θερμοκρασία μέσα στον χώρο εφόσον βέβαια τα θερμαντικά σώματα συνεχίζουν να αποδίδουν θερμότητα μέσα στον χώρο. Το δομικό θα σταματήσει να απορροφά θερμότητα μόνο σε μία συνθήκη: όταν η θερμοκρασία του αέρα εξισωθεί με την θερμοκρασία περιβάλλοντος! Αυτό όμως δεν θα συμβεί ποτέ κατά την θέρμανση του σπιτιού, συνεπώς η ροή θερμότητας από τον αέρα προς τον τοίχο και επομένως προς το περιβάλλον θα υπάρχει συνεχώς.
Τι γίνεται όμως;

quote:
Και έχει ακόμα να απορροφήσει αρκετή!

Ακριβώς αυτό γίνεται. Ταυτόχρονα απορροφά θερμότητα και οιοσδήποτε εξοπλισμός υπάρχει μέσα στο χώρο (έπιπλα, μηχανήματα κλπ).

quote:
Θα ήταν πολύ χρήσιμο ο Καπετάνιος να το πάει στ excel μεχρι να γίνει η θερμοκρασία του τοίχου 20, και τότε να δούμε τι θερμοκρασία έχει ο αέρας και τι ποσο θερμότητας αποβάλλεται στο περιβάλλον.

Όταν θα φθάσει πια να είναι η θερμοκρασία του τοίχου 20° τότε η θερμοκρασία στον χώρο θα είναι 20 + 1/7*6011/224 = 23,8°

Ποια κατάσταση λοιπόν ορίζεται ως θερμική ισορροπία; Θα έλεγα καμία!

Διότι αν ορίσουμε ως θερμική ισορροπία την κατάσταση εκείνη που θα φεύγει προς το περιβάλλον ποσό θερμότητας ίσο με εκείνο που εισέρχεται από τα Θ.Σ. στον χώρο, τότε θα πρέπει η ροή θερμότητας από την εξωτερική πλευρά του τοίχου προς το περιβάλλον να ισούται με 8.800 Kcal/h πράγμα που σημαίνει ότι η θερμοκρασία η εξωτερική του τοίχου θα είναι 0° + 1/20*8800/224 = 1,96°. Συνεπώς ο αέρας μέσα στον χώρο θα είναι: 1,96 + 0,835*8800/224 = 34,8°!
Δεν είναι λοιπόν αυτή η θερμική ισορροπία!

Αν πάλι ορίσουμε ως θερμική ισορροπία την εισροή ποσού θερμότητας ίσου με εκείνης των απωλειών προς το περιβάλλον τότε ποτέ δεν πρόκειται να επιτευχθεί αυτή δεδομένου ότι το φαινόμενο εξελίσσεται χρονικά ασυμπτωτικά.

Τότε ποια είναι η θερμική ισορροπία στην πράξη;
Καμία! Θρύλος ο όρος της!
Το θέμα αυτό έβγαλε λαγούς και νομίζω ενδιαφέρει τους πάντες!


Στίγμα Μαστροκαπετάνιου

[nyannaco]

Αρα σε κανονικές συνθήκες (θερμοκρασία χώρου διαβίωσης), το σημείο ισορροπίας δεν ορίζεται ως αναπλήρωση των θερμικών απωλειών, αλλά επιβάλλεται από το θερμοστάτη χώρου, και ενώ η απαιτούμενη προσδιδόμενη ισχύς εξακολουθεί να παραμένει υψηλότερη από τις θρμικές απώλεες, ώστε να ταϊζεται και η πείνα των δομικών στοιχείων; Επομένως είναι λάθος η μέθοδος διαστασιολόγησης της θέρμανσης βάσει των θερμικών απωλειών και μόνο, που εφαρμόζεται τόσες δεκαετίες; Μας σώζουν μόνο οι προσαυξήσεις;

Νίκος

[dipoli]

Εγώ πιστεύω οτι κάποτε θα συμβεί.

Οσο ο εσωτερικός αέρας είναι θερμότερος απο το δομικό στοιχείο θα του δίνει θερμότητα, μέχρι που δεν θα απορροφάει άλλο και θα μεταδίδει όλες τις απώλειες λόγω αγωγής έξω. Μόνο τότε έχουμε δικαίωμα να χρησιμοποιήσουμε την γνωστή εξίσωση για να βρούμε τις απώλειες.
Τώρα το πότε θα γίνει αυτό είναι το θέμα προς διερεύνηση.

Απο τους υπολογισμούς του Καπετάνιου φαίνεται πως ακόμα είμαστε πολύ μακρία απο την μόνιμη κατάσταση, και δε σου κρύβω με προβληματίζει λίγο το γεγονός.

Κάνοντας λίγο ψάξιμο στην ηλ. μου βιβλιοθηκη βρήκα κάποιον τρόπο αντιμετώπισης της μη μεταβατικής κατάστασης, όμως έχει πολλές παραδοχές και δεν ξέρω αν μας κάνει. Μπορώ να σας παραθέσω κάποια πράγματα αν θέλετε και δεν γίνεται το τόπικ πολύ βαρύ.
Αποφάσισα λοιπόν να προσπαθήσω να προσομοιώσω το πρόβλημα με πεπερασμένα στοιχεία, και ίσως βγάλουμε κάποια άκρη απο κεί.



I believe we should all pay our tax with a smile. I tried - but they wanted cash...

[dipoli]

quote:Διότι αν ορίσουμε ως θερμική ισορροπία την κατάσταση εκείνη που θα φεύγει προς το περιβάλλον ποσό θερμότητας ίσο με εκείνο που εισέρχεται από τα Θ.Σ. στον χώρο, τότε θα πρέπει η ροή θερμότητας από την εξωτερική πλευρά του τοίχου προς το περιβάλλον να ισούται με 8.800 Kcal/h

Οχι 8800, αλλα 5500 που μας δίνουν οι απώλειες.
1,96 + 0,835*5500/224 = 22,46°
Καπετάνιο ποστάρησα το προηγούμενο χωρίς να σε διαβάσω.

Το δομικό στοιχείο δεν μπορεί να απορροφά θερμοτητα επάπειρον χωρίς να την βγάζει έξω γιατί θα ανεβαίνει συνεχώς η θερμοκρασία του. Αλλιώς που θα πηγαίνει η θερμότητα αν συνεχίσω να το θερμαίνω πχ για δυο μήνες συνέχεια;


I believe we should all pay our tax with a smile. I tried - but they wanted cash...

[dipoli]

quote:Απο τους υπολογισμούς του Καπετάνιου φαίνεται πως ακόμα είμαστε πολύ μακρία απο την μόνιμη κατάσταση, και δε σου κρύβω με προβληματίζει λίγο το γεγονός.

Κάνοντας λίγο ψάξιμο στην ηλ. μου βιβλιοθηκη βρήκα κάποιον τρόπο αντιμετώπισης της μη μεταβατικής κατάστασης, όμως έχει πολλές παραδοχές και δεν ξέρω αν μας κάνει. Μπορώ να σας παραθέσω κάποια πράγματα αν θέλετε και δεν γίνεται το τόπικ πολύ βαρύ.
Αποφάσισα λοιπόν να προσπαθήσω να προσομοιώσω το πρόβλημα με πεπερασμένα στοιχεία, και ίσως βγάλουμε κάποια άκρη απο κεί.

quote:Edited: 3/8/2010
Λάθος το παραπάνω κείμενο! Με παρέσυρε λάθος σε συνάρτηση στο Excel. Τελικά τρίτη και φαρμακερή! Τώρα ο πίνακας είναι απολύτως σωστός! Και δεν έχω χρόνο ούτε να ελέγξω τον πίνακα και τα δεδομένα του! Τον βγάζει το Excel και τον ποστάρω subito!

Τώρα μάλιστα! Πλησιάζουμε πολύ στη μόνιμη κατάσταση, Α μπράβο και έπηξα να ψάχνω τα πεπερασμένα, γιατί το πρόγραμμα που έχουμε είναι γενικό, και με το ίδιο λύνεις προβλήματα ροής θερμότητας, ρευστών, ενυδάτωσης σκυροδέματος κλπ.
Εχαι ενα εκατομμύριο παραμέτρους.


I believe we should all pay our tax with a smile. I tried - but they wanted cash...

[dipoli]

Τώρα απο το 5ο 24ωρο και μετά αλλάζουν τα πράγματα. Δεν θα συνεχιστεί έτσι το φαινόμενο. Η παραπανίσια ισχύς των 3600 θερμιδων/ωρα που βάζεις και φαίνεται αν την απορροφάει ο τοίχος απλά δεν υπάρχει λόγω διακοπών απο το ΘΧ. Αρα ο ΘΧ θα ανοιγοκλείνει τη θερμανση με τετοια συχνότητα ώστε να έχω μέση ισχύ 5050 kcal/h όσες και οι απώλειες.

Αν τώρα ο ΘΧ είναι στους 22-23, το φαινόμενο θα συνεχίσει να εξελίσσεται όπως το γράφεις. Και πιθανότατα εκέι πρέπει να ρυθμιστεί ο ΘΧ, αφου με 20 βαθμούς θερμοκρασία αέρα και 18 τοίχου δεν έχουμε καλή θερμική άνεση


I believe we should all pay our tax with a smile. I tried - but they wanted cash...

[Panagiotis Skantzikas]

Επειδή σας βλέπω ότι γουστάρετε, είπα να σας προβληματίσω λίγο περισσότερο.
Εχω και γω πέτρινο σπίτι στο χωριό (Μάνη) με 80-90cm τοίχο, ο οποίος πρακτικά αποτελείται από δυο τοιχοποιίες 30cm έκαστη, μια εσωτερικά και μια εξωτερικά, και στο ενδιάμεσο είναι γέμισμα με "ριχτή" πέτρα χωρίς συνδετικό υλικό (λασπη). Τα κενά που δημιουργούνται είναι και αυτα που λειτουργούν ως μόνωση.

Παναγιώτης

Ο Θεός πέθανε...
Ο Μαρξ πέθανε...
κι Εγώ τώρα τελευταία δε νοιώθω πολυ καλά...

[dipoli]

Θυμάσαι που είχαμε έρθει και μείς; Πολύ όμορφα τα πέτρινα σπίτια της Μάνης, ειδικά όταν μέσα τηγανίζουν σύγλινο με αυγά!
Ποτε ήταν, δεν είχαμε παιδιά ακόμα νομιζω! Αν είχαμε τότε τη έννοια θα το ψάχναμε, αλλα τοτε τα μυαλά μας ήταν πάνω απο το κεφάλι μας.

Οντως θα έχουμε καλύτερη μόνωση και επειδή ο εσωτερικός τοίχος είναι ο μισός σε μάζα θα θερμανθεί γρηγορότερα. Εδώ όμως ίσως παρατηρήσεις ένα μικρό πρόβλημα. Κάποιες πέτρες ίσως να "ιδρώνουν", το έχω ακούσει οτι συμβαίνει αυτό, τοπικά σε μερικά σημεία δεν υπάρχει αέρας, και τοπικά το δομικό στοιχείο είναι κρύο με συνέπεια την συμπύκνωση υδρατμών πάνω του.


I believe we should all pay our tax with a smile. I tried - but they wanted cash...

[mechatron]

[quote]quote:Originally posted by Pirate

Αν πάλι ορίσουμε ως θερμική ισορροπία την εισροή ποσού θερμότητας ίσου με εκείνης των απωλειών προς το περιβάλλον τότε ποτέ δεν πρόκειται να επιτευχθεί αυτή δεδομένου ότι το φαινόμενο εξελίσσεται χρονικά ασυμπτωτικά.

Αυτό ακριβώς εννοούσα, όταν ξεκίνησα την ανάλυση!Παλεύει η θερμοχωρητικότητα με την αγωγιμότητα!Μετά κρεμαστήκατε στα kW/ώρα και το χάσαμε το δάσος.
Με την "κλασική" αντίληψη μέχρι τώρα φαίνονται τα πέτρινα σπίτια η πιο κακή επιλογή ενεργειακά..Σιγά μην είναι έτσι όμως..

Και κάτι ακόμα Πειρατή..

Γιατί βγάζεις 7 W/m2K συντελεστή μετάδοσης θερμότητας αέρα?

Με ενεργό ύψος 7 μέτρα για να βγάλω τέτοιο συντελεστή, το δικό μου προγραμματάκι βγάζει θερμοκρασία αέρα 140 βαθμούς Κελσίου.