Konspekt loeng 2

2.5. Mittestatsionaarne soojusülekanne. Pinnasel asuva
põranda soojuskaod
Eelnevalt käsitlesime statsionaarset (steady state) soojusülekannet s.t. eeldasime,
et ükski Molier’ diagrammil (sellest edaspidi) olev funktsioon (temperatuur,
niiskus, entalpia) ei muutu. Kui tegemist on aga massiivsete süsteemidega, näiteks
soojuseülekanne läbi põranda või keldri seina ning ümbritseva pinnase, on
tegemist olukorraga, kus ühe piirdepunkti temperatuur, veesisaldus, vee olek (aur,
vesi või jää) muutuvad aja jooksul ja sellega kaasneb omaette energia kasutamine
või vabanemine. Näiteks selleks, et suvine soojalaine jõuaks keldri põranda alla,
kulub energiat jää sulatamiseks ja pinnase soojendamiseks (Joonis 2). Osa
soojusest salvestub. Selle hulk sõltub keha soojusmahtuvusest.
Pinnasel oleva põranda soojuskadude arvutamisel (EVS 829:2003 Hoone
soojuskoormuse määramine) võetakse arvesse seda, kas põrand on soojustatud või
mitte (põrandakihtide erisoojusjuhtivus l>1W/(mK)). Teemakohased on ka
järgmised standardid:
EVS-EN ISO 13370:2008 Hoonete soojuslik toimivus. Soojusülekanne
pinnasesse. Arvutusmeetodid,
EVS-EN ISO 13793:2004 Hoonete soojuslik toimivus. Vundamentide
soojuslik projekteerimine külmakergete vältimiseks.
9

Mittestatsionaarset soojusülekannet võetakse arvesse ka hoone kütte
projekteerimisel (EVS 844:2004). Piirdetarindi puhul leitakse hoone soojuslik
ajakonstant τb – hoone soojusmahtuvuse kasuliku (efektiivse) osa suhe hoone
summaarsetesse soojuskadudesse, mis väljendab hoone soojusinertsist tingitud
jahtumise kiirust välistemperatuuri suhtes; ühikuks tund. Mida suurem see on,
seda kõrgema minimaalse välistemperatuuriga võime opereerida, sest eeldame, et
hoone jahtub aeglasemalt.
Järgnevalt on toodud pisteline loetelu hetkel kehtivatest teemakohastest
standaritest:
EVS-EN 12524:2006 EHITUSMATERJALID ja –TOOTED. Soojus- ja
niiskustehnilised omadused. Projekteerimisel kasutatavad tabelväärtused
[Building materials and products - Hygrothermal properties - Tabulated
design values]
EVS 837-1:2003 Piirdetarindid. Osa 1: Üldnõuded [Enclosing structures.
Part 1: General requirements] et
EVS 872:2003 Soojusisolatsioon. Terminid ja määratlused
EVS-EN ISO 6946:2008 Hoonete komponendid ja hoonekonstruktsioonid.
Soojustakistus ja soojusjuhtivus. Arvutusmeetod
EVS-EN ISO 13786:2008 en Thermal performance of building components -
Dynamic thermal characteristics - Calculation methods
EVS-EN ISO 10077-1:2006 Akende, uste ja luukide soojuskasutus.
Soojusläbivuse arvutamine. Osa 1: Üldist [Thermal performance of windows,
doors and shutters - Calculation of thermal transmittance - Part 1: General]
EVS-EN ISO 10077-2:2003 Thermal performance of windows, doors and
shutters - Calculation of thermal transmittance - Part 2: Numerical method
for frames en
EVS-EN ISO 12567-1:2001 Thermal performance of windows and doors -
Determination of thermal transmittance by hot box method - Part 1:
Complete windows and doors en 208,00
EVS-EN ISO 12567-2:2005 Thermal performance of windows and doors -
Determination of thermal transmittance by hot box method - Part 2: Roof
windows and other projecting windows en 180,00
EVS-EN 15026:2007 Hygrothermal performance of building components and
building elements - Assessment of moisture transfer by numerical simulation
en
10

3. Õhk ja õhuniiskus
Õhk sisaldab alati vett. Seda veesisaldust nimetatakse õhuniiskuseks. Õhuniiskust
võime määratleda kahte moodi: absoluutne või suhteline õhuniiskus.
Absoluutne õhuniiskus näitab veeauru sisaldust õhus, mille kõige ilmekamaks
mõõtühikuks on ilmselt g/m³. Võime väljendada ka veeauru osarõhuna (Pa) või
suhtarvuna - kg veeauru kg kuiva õhu kohta. Viimast kasutatakse näit. Molier
diagrammil.
Suhteline õhuniiskus sõltub õhutemperatuurist. Nimelt suudab õhk siduda igal
temperatuuril teatud hulga veeauru. Ülejäänu sadestub välja, tekib kondensaat.
Mida kõrgem on õhutemperatuur, seda suurem see mahutatav kogus on ja
nimetatakse seda küllastusniiskuseks. Ütleme, et õhuniiskus on 100%. Kui
veeauru sisaldus õhus on väiksem, kui temperatuurile vastav maksimaalne
võimalik, saame leida suhtelise õhuniiskuse. Selleks jagame tegeliku veeauru
sisalduse maksimaalse võimalikuga (joonis 2).
Tabel 7.Maksimaalne õhu niiskus sõltuvalt temperatuurist
Õhutetemp.
°C
Max niiskus
g/m³
Õhutetemp.
°C
Max niiskus
g/m³
-50 0.4 8 8.3
-25 0.7 9 8.8
-20 1.1 10 9.4
-15 1.6 11 9.9
-12 2 12 10.6
-10 2.3 13 11.3
-8 2.7 14 12
-7 2.9 15 12.8
-6 3.1 16 13.6
-5 3.35 17 14.4
-4 3.6 18 15.3
-3 3.9 19 16.2
-2 4.2 20 17.2
-1 4.55 21 18.2
0 4.9 22 19.3
1 5.25 23 20.4
2 5.6 24 21.6
3 6 25 22.9
4 6.4 30 30.2
5 6.8 33 39.3
6 7.2 40 50.9
7 7.7 45 65
Kui õhutemperatuur on 5 °C ja absoluutne niiskus 5 g/m³, on suhteline õhuniiskus
(5/6,8) 100%=73,5%
11

veesisaldus g/m³
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
-20 -18 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
100%
80 %
60%
40%
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
õhutemp °C
Joonis 3. Õhuniiskus
12