Wpływ parametrów przegrody z barierą termiczną na sprawność bariery

Abstrakt

Obecnie, ze względu na wyczerpywanie zasobów paliw kopalnych i niekorzystnego wpływu ich spalania na środowisko coraz częściej mówi się o ograniczeniu zużycia energii pierwotnej. Duże ilości energii przeznaczane są do ogrzewania budynków. W przypadku dysponowania znacznie tańszą energią odpadową lub pochodzącą ze źródeł odnawialnych o temperaturze niższej niż wymagana w pomieszczeniach, można w celu ograniczenia strat ciepła przez przenikanie wykorzystać tzw. „barierę termiczną” lokalizowaną w ścianach zewnętrznych budynków. Barierę termiczną stanowi element ściany z zamontowanymi w przegrodzie przewodami z czynnikiem grzejnym o temperaturze niższej od temperatury w pomieszczeniu, lecz wyższej w miejscu przewodu od wynikającej z przenikania ciepła przez przegrodę bez bariery. W artykule, na podstawie przyjętego modelu przegrody z barierą termiczną, dla parametrów charakteryzujących przegrodę i jej otoczenie wyprowadzono wzór na sprawność przegrody. Sprawność bariery termicznej nie zależy od temperatur podstawy bariery a tylko od parametrów geometrycznych i termodynamicznych przegrody i otoczenia. Wykazano też, że sprawność bariery termicznej jest najwyższa, gdy oporność przegrody z obu stron bariery jest taka sama. Znajomość sprawności bariery umożliwi proste określenie średniej temperatury bariery i ilości ciepła oddawanego przez pomieszczenie oraz przez czynnik grzejny płynący w barierze. Należy pamiętać, że całkowita ilość ciepła oddana przez przegrodę z barierą termiczną jest większa niż przez przegrodę bez bariery, przy niskiej cenie energii oddawanej przez barierę koszty ogrzewania pomieszczenia mogą być niższe.