Tímarit Verkfræðingafélags Íslands - 01.02.1954, Síða 22

2
TÍMARIT V.F.I. 1954
Loks má nefna önnur mikilvæg atriði, m. a. topphit-
un við hámarksálag, ofnstærðir o. fl., og virðist einnig
nauðsynlegt að drepa stuttlega á þau.
Um hitun með laugarvatni og skyld mál hefur að sjálf-
sögðu verið rætt allmikið meðal fagmanna og jafnvel
í dagblöðunum. Skal hér bent á umræður um Hitaveitu
Reykjavíkur, er fóru fram á fundi V.F.l. þann 22. og
29. des. 1937, og voru birtar í 6. hef'ti T.V.F.l. 1937. Er
þar drepið stuttlega á sum atriði, sem rædd verða í
þessari grein. Einnig skal getið greinar Steingríms Jóns-
sonar í 5. og 6. hefti T.V.F.l. 1948, en hún fjallar aðal-
lega um hitadælur og áhrif Hitaveitu Reykjavíkur á
raforkunotkun Reykjavikur. Þá er lýsing á Hitaveitu
Reykjavikur eftir Helga Sigurðsson í 2. hefti T.V.F.l.
1947f og loks er grein eftir Einar Árnason um nýtingu
hveravatns til húshitunar í 6. hefti T.V.F.I. 1950, og
er þar komið inn á lík atriði og rædd verða hér. 1
grein E. Á. koma fram ýmsar athyglisverðar athug-
anir og tillögur á þessu sviði.
Áhrif brcytinga útihita á innihita í húsum
Það er augljóst mál, að hús með tiltölulega miklum
massa, eins og venjuleg steinsteypuhús, geyma það mik-
inn varma í veggjum, gólfplötum o. s. frv., að innihiti
fylgir ekki breytingum útihita, nema að takmörkuðu
leyti. Þetta skiptir að sjálfsögðu miklu máli á stöðum,
þar sem veðrátta er mjög breytileg eins og hér á landi.
Það má þannig fullyrða, að snörp kuldaköst, sem standa
yfir aðeins skamman tíma hafi ekki veruleg áhrif á
innihi'ta í þessum húsum, þótt afköst hitunartækja séu
aðeins miðuð við útihita fyrir og eftir kuldakastið. Til
þess að kanna þessi atriði nánar, skal hér gerð reikn-
ingsleg athugun á sambandinu milli útihita og innihita
í húsum af þeirri gerð, sem nú 'tíðkast hér á landi, þ. e.
í steinsteyptu húsi.
Við æstætt ástand má sem kunnugt rita heildarvarma-
tap húsa á tímaeiningu Qh = Kj (T; — Tu), þar sem T; er
innihiti, Tu útihiti og K; stuðull, sem gefur summu varma-
taps út um glugga og útveggi og vegna loftskipta, fyrir
hverja gráðu mismuns T; og T„.
Við æstætt ástand er T; meðalhiti innanveggja, gólf-
platna, húsgagna o. s. frv. Ef þyngd þessara hluta húss-
ins er G, og eðlisvarmi þeirra c, má rita varmatregðu
hússins M = Gc, þ. e. varmainnihald hússins er MT;.
Þegar einangrun er á innri hlið útveggs, skal massi hans
ekki reiknast 'til G, en sé einangrun á úthlið hans, skal
reikna nær allan massann til G.
Þá skal gert ráð fyrir því, að húsið sé hitað með laug-
arvatni eða raforku, og meðalhiti vatnsins á ofnunum
sé T0, en heildarvarmagjöf þeirra verður þá Qh =
K0 (T0—T;), þar sem K0 er varmagjöf allra ofna fyrir
hverja gráðu mismuns Tc og T;. Við rafhitun er Qh að
sjálfsögðu óháð T;.
Nú er massinn G gerður úr þunnum plötum, sem hitaðar
eru á báðum hliðum, og það er auðvelt að sýna f ram á, að
varmaskipti milli andrúmslofts og yfirborðs platnanna
eru miklu tregari en varmastraumar um sjálfar plöturn-
ar. Það má því reikna með því, að allur massinn G hafi
hitann T;, enda þótt T; sé hægum breytingum undir-
orpinn. Þessa fullyrðingu má að sjálfsögðu sanna með
nánari útreikningum, en til þess að þreyta ekki lesondur
um of skal á þetta drepið x viðbæti i enda greinarinnar.
Við þessa útreikninga er hægast að reikna vai'matöp
hússins á hverja flatareiningu hins steypta útveggs, þ. e.
á flatareiningu heildarútveggsins án gluggaflatar, og
skal það til samræmingar einnig gert hér, þ. e. við deilum
stærðunum K0, K; og M með þessum fleti, sem nefndur
er Fv, og táknurn hinar nýju stærðir með kD, k; og m.
Enda þótt nokkur einangrun sé í útveggnum sjálfum
skal heildareinangrun hússins reiknuð massalaus, og er
þetta einnig leyfilegt samkvæmt þeim athugunum, sem
gerðar eru í viðbætinum. Hin tiltölulega litla skekkja,
sem kemur fram við þessa nálgun er i rétta átt, þ. e. hún
ýkir áhrif breytinga útihita á innihita.
Með þessum forsendum verður differentialjafna inni-
hitans:
mdTj/dt = kD (T0 — T;) 4- k; (Tu — T;)
eða:
mdT;/dt + (kQ + k;) T; = k0T0 + k;Tu . 1)
Með föstu Tn og kQ fellur lausn þessarar einföldu jöfnu
I tvo hluta, þ. e. annarsvegar hina æstæðu lausn:
Tis = k0To/ (k() + k;), sem ekki skiptir neinu máli, og
hina breytilegu lausn, sem háð er breytingum Tu.
Það eru einkum þrennskonar breytingar Tu, sem máli
skipta. 1 fyrsta lagi ferhyrnt kuldakast, sem hefur lengd-
ina L og dýptina Td, eins og sýnt er á mynd la.