KWALIFIKACJA SPL1 - CZERWIEC 2016 (test 2)

PYTANIE NR 26.
Oblicz zapotrzebowanie na energię cieplną zasilającą instalację wentylacyjną do ogrzewania pomieszczenia biurowego o objętości 60 m3, w którym pracownicy administracji przebywają w godzinach 8:00-16:00.
Ilustracja przedstawia tabelę z danymi dotyczącymi obliczeń zapotrzebowania na energię cieplną dla instalacji wentylacyjnej.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Pomieszczenie biurowe jest użytkowane 8 h (8:00–16:00), więc stosuje się wzór dla ≤12 h: QW=[0,34(ti−te)−7]·V. Różnica temperatur: 20−(−18)=38 K. Podstawienie: [0,34·38−7]·60=[12,92−7]·60=5,92·60=355,2 W.

Pełne wyjaśnienie:

Obliczamy zapotrzebowanie na moc cieplną potrzebną do ogrzania powietrza wentylacyjnego doprowadzanego do pomieszczenia. W zadaniu korzysta się ze wzoru, w którym uwzględniono:

  • V – kubaturę pomieszczenia [m³],
  • ti – temperaturę wewnętrzną [°C],
  • te – temperaturę zewnętrzną [°C],
  • 0,34 – współczynnik związany z właściwościami powietrza (przelicza m³ i różnicę temperatur na W),
  • stałą −7 W/m³ (zyski wewnętrzne) dla pomieszczeń użytkowanych ≤12 h/dobę.

Krok 1. Dobór wzoru. Pracownicy przebywają w biurze od 8:00 do 16:00, czyli 8 godzin na dobę, dlatego wybieramy wariant dla ≤12 h:

QW = [0,34 (ti − te) − 7] · V

Krok 2. Różnica temperatur. ti=20°C, te=−18°C, więc:

ti − te = 20 − (−18) = 38 K

Krok 3. Podstawienie do wzoru. V=60 m³:

QW = [0,34 · 38 − 7] · 60 = [12,92 − 7] · 60 = 5,92 · 60 = 355,2 W

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 235,2 W – typowo wynika z błędnego przeliczenia różnicy temperatur lub pominięcia części wyrażenia w nawiasie (np. niepoprawne odejmowanie temperatury ujemnej).
  • 591,6 W – może pochodzić z użycia niewłaściwych danych albo z pomyłki rachunkowej przy mnożeniu przez kubaturę.
  • 632,4 W – często jest skutkiem zastosowania błędnej różnicy temperatur (np. 20−(−18) policzone niepoprawnie) albo innego błędu w doborze/wykonaniu obliczeń.

Wskazówka egzaminacyjna: przy temperaturach ujemnych zawsze zapisuj odejmowanie w nawiasie: 20 − (−18). To minimalizuje ryzyko pomyłki znaku.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najpierw dobierz wzór zależnie od czasu użytkowania (≤12 h lub ≥12 h). Następnie policz różnicę temperatur ti−te, podstaw do wzoru i pomnóż przez kubaturę V. Wynik otrzymasz w watach (W) jako wymaganą moc grzewczą nagrzewnicy.
Współczynnik 0,34 wynika z właściwości fizycznych powietrza (zależność między objętością powietrza, jego ciepłem właściwym, gęstością i różnicą temperatur). Umożliwia przeliczenie m³ i K na moc w W w uproszczonym wzorze stosowanym w zadaniach projektowych.
To prawidłowe odjęcie temperatury ujemnej. Jeśli na zewnątrz jest −18°C, to ti−te=20−(−18)=38. Częsty błąd to policzenie 20−18=2, co zaniża wynik i prowadzi do błędnego doboru mocy nagrzewnicy w instalacji wentylacyjnej.
Wariant dla ≤12 h/dobę stosuje się, gdy pomieszczenie jest używane krócej, np. typowe biuro pracujące w systemie 8-godzinnym. W takim przypadku w uproszczonym bilansie przyjmuje się inne uśrednione zyski wewnętrzne (stała −7 W/m³) niż dla pracy dłuższej.
To ujęcie zysków ciepła wewnętrznych (ludzie, sprzęt, oświetlenie) w sposób uproszczony. Dla dłuższego użytkowania (≥12 h) zyski dobowe są większe, dlatego w bilansie odejmuje się większą wartość (−9 W/m³). Dla krótszego użytkowania przyjmuje się −7 W/m³.
Potrzebujesz: kubatury V pomieszczenia, temperatury wewnętrznej ti, temperatury zewnętrznej te oraz informacji o czasie użytkowania (≤12 h lub ≥12 h), bo od tego zależy wybór stałej (−7 lub −9) we wzorze.
Wynik w W oznacza moc, czyli chwilowe zapotrzebowanie na ciepło dla wentylacji w danych warunkach obliczeniowych. Energia byłaby np. w Wh lub kWh i wymagałaby dodatkowo czasu pracy. W tym zadaniu dobiera się moc urządzenia (np. nagrzewnicy).
Policz liczbę godzin użytkowania na dobę: od 8:00 do 16:00 to 8 godzin. To spełnia warunek ≤12 h, więc wybierasz wzór z odliczeniem −7 W/m³. Gdyby czas wynosił co najmniej 12 godzin, trzeba byłoby użyć wariantu z −9 W/m³.
Najczęstsze błędy to: zła różnica temperatur (problem z minusem), wybór niewłaściwego wariantu wzoru (≤12 h vs ≥12 h), pominięcie stałej −7/−9, oraz błędy w mnożeniu przez kubaturę. Pomaga zapis działań etapami i kontrola jednostek na końcu.
W obiektach magazynowych obliczenia są używane m.in. do doboru nagrzewnic w centralach wentylacyjnych dla biur, portierni, pomieszczeń socjalnych oraz stref kompletacji, jeśli są ogrzewane powietrzem. Ułatwia to ocenę, czy istniejąca instalacja zapewni wymagany komfort cieplny.
info

Statystycznie 46% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Eksperci podkreślają: "Pomieszczenie biurowe jest użytkowane 8 h (8:00–16:00), więc stosuje się wzór dla ≤12 h: QW=[0,34(ti−te)−7]·V."

Źródła:

  • PN-94/B-03406 (norma przywołana w kontekście zadania) – wzór na QW dla pomieszczeń użytkowanych ≤12 h i ≥12 h
  • PN-82/B-02403 (norma przywołana w kontekście zadania) – obliczeniowe temperatury zewnętrzne (strefy klimatyczne), odniesienie do te=-18°C

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z podstaw ogrzewnictwa i wentylacji (HVAC) dla szkół branżowych/technicznych
  • Zadania rachunkowe z bilansu ciepła dla wentylacji (różnica temperatur, kubatura, jednostki)
  • Normy branżowe dotyczące temperatur obliczeniowych i obliczeń zapotrzebowania ciepła (wg treści zadania)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego