Balkonų įstiklinimo ir apšiltinimo efektyvumo analizė

Abstract

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjama balkonų įstiklinimo ir apšiltinimo įtaka patalpų šiluminės energijos poreikiams. Darbo tiriamaisiais objektais pasirinktos gyvenamųjų daugiabučių pastatų patalpos su įstiklintais ir neįstiklintais balkonais. Siekiant įvertinti tiriamųjų patalpų šilumos poreikius buvo atlikti eksperimentiniai tyrimai šilumos srauto tankio metodu. Analizuojant patalpų mikroklimato sąlygas nagrinėjamosiose patalpose buvo atliekami detalūs temperatūros ir santykinės drėgmės matavimai. Šiais tyrimais taip pat įvertintos ir atitvarinių konstrukcijų šiluminės charakteristikos, t. y. išmatuota atitvarų paviršiaus ir išorės temperatūra, šiluminė varža, reikalinga šilumos perdavimo koeficientui nustatyti. Patalpų atitvarų šilumos perdavimo koeficiento apskaičiavimui buvo taikomi ir analitiniai skaičiavimai bei modeliavimas kompiuterine „THERM 5.0“ programa, skirta dvimačių temperatūrinių laukų skaičiavimui. Naudojant eksperimentinio tyrimo duomenimis buvo įvertinta balkonų įstiklinimo ir apšiltinimo įtaka patalpų šilumos nuostoliams. Atlikus tyrimą pastebėta, kad eksperimentinio tyrimo metu nustatytos atitvarų šilumos perdavimo koeficientų vertės patikimiausios. Nustatyta, kad patalpoje su įstiklintu balkonu patalpos oro temperatūra yra 4–5 0C didesnė. Išsami tiriamųjų patalpų šilumos nuostolių analizė parodė, kad patalpų šilumos nuostoliai per mėnesį yra: patalpos su neįstiklintu balkonu – 2,4 kWh/m2, patalpos su įstiklintu balkonu plastikinio profilio langais – 1,4 kWh/m2 bei patalpos su įstiklintu balkonu aliuminio profilio langais – 1,7 kWh/m2. Atlikus modeliavimą kompiuterine „THERM 5.0“ programa ir ekonominį vertinimą pagal tris rodiklius (SEK, PAL ir šilumos sutaupymai, tenkantys šildomo ploto vienetui) nustatyta, kad efektyviausia balkoną stiklinti plastikinio profilio langais ir apšiltinti polistireniniu putplasčiu. Ši energiniu ir ekonominiu požiūriu efektyvi šilumos taupymo priemonė leistų per metus sutaupyti apie 8 MWh šiluminės energijos ir išlaidos būsto šildymui sumažėtų apie 200 Lt.

At the final work is examined how the glazed and insulation balconies impact the thermal enegy needs of rooms. The living rooms of apartment buildings with glazed and not glazed balconies is selected how exploratory subjects. The analysis of rooms microclimate conditions was carried out detailed temperature and relative humidity measurements. In this analysis also evaluated and the thermal characteristics of partitions (measured suface temperature of partitions and outside air temperature, thermal resistance). The heat transmission coefficient calculation of partitions was applied analytical calculations and computer simulations \"THERM 5.0 program, which is designed to calculate the two-dimensional temperature fields. Using the experimental data was evaluated how balcony glazing and insulation impact room heat losses. Research results revealed that the heat transmission coefficient value which was set down experimentally is the most reliable. It was found that inside air temperature in the room with glazed balcony is 4–5 0C above. A detailed heat loss analysis showed that the room heat loss per month is: room with not glazed balcony – 2,4 kWh/m2, room with a balcony glazed plastic windows profile – 1,4 kWh/m2 and rooms with a balcony glazed aluminum windows profile– 1,7 kWh/m2. After the computer simulation \"THERM 5.0 program and the economic evaluation of the three indicators (SEK, PAL and heat savings which go to space heating unit) was found that balcony glazing windows of plastic profiles and insulated polystyrene foam is the most effective. This energy saving measure would allow to save about 8 MWh/annual of thermal energy and home heating costs would fall by about 200 Lt.