Pokój 4 × 5 m w domu jednorodzinnym ma być ogrzewany podłogówką z rur PEX-AL-PEX 16 × 2,0 mm, zasilaną wodą 45/35 °C (straty ciepła pokoju Q = 960 W). Trzeba policzyć parametry cieplne (powierzchnia grzejnika podłogowego, gęstość strumienia ciepła, temperatura podłogi) i hydrauliczne wężownicy (długość, strumień wody, opory), opisać warstwy podłogi na rysunku i ułożyć czynności napełniania instalacji w kolejności technologicznej.
Model „d”, czyli dokumentacja na papierze. Zdający wpisuje wyniki ręcznie w tabelach i na rysunku. W podglądzie tłem są strony arkusza, wpisy zdającego są granatowe i odręczne, a pola wpisane w bieżącym kroku są podświetlone na żółto. Nad tabelami są fragmenty arkusza, z których bierze się dane (rzut pokoju, tabela 2, tabele 5 i 6).
Dane. Liczby pochodzą z treści zadania, rzutu i tabel arkusza CKE; każda jest w skrypcie policzona albo odczytana z tabeli i porównana z kluczem oceniania. Wyniki w tabeli A zapisuje się z jednym miejscem po przecinku, w tabeli B - z dwoma (tak każą uwagi pod tabelami).
To jedno z możliwych rozwiązań: kolejność wypełniania jest dowolna, liczy się zapis w ocenianych polach.
Jak liczą się punkty. Klucz ma 27 kryteriów w 4 rezultatach, każde za 1 punkt. Próg zdania części praktycznej to 75%, czyli 21 punktów - można stracić 6 kryteriów i nadal zdać. Najwięcej punktów (10) daje tabela B - klucz uznaje w niej wartości wynikające z własnych, konsekwentnie prowadzonych obliczeń.
Kroki 1-5 · po tym etapie masz 6 z 27 kryteriów (pkt)
Wykonaj obliczenia parametrów cieplnych i hydraulicznych instalacji ogrzewania podłogowego dla pokoju w budynku jednorodzinnym, uwzględniając dane zawarte w treści zadania, na Rysunku 1 oraz w Tabelach od 1 do 6.
Powierzchnia pokoju z rzutu: Fc = 4 × 5 = 20 m². Tabela 1 każe przyjąć zabudowę szafkami Fz = 20% powierzchni, czyli 4 m² - pod meblami rur się nie układa. Fg = Fc - Fz = 20 - 4 = 16 m².
Wykonaj obliczenia parametrów cieplnych i hydraulicznych instalacji ogrzewania podłogowego dla pokoju w budynku jednorodzinnym, uwzględniając dane zawarte w treści zadania, na Rysunku 1 oraz w Tabelach od 1 do 6.
qo = Q / Fg = 960 / 16 = 60 W/m² - tyle ciepła musi oddać każdy metr kwadratowy podłogi.
Wykonaj obliczenia parametrów cieplnych i hydraulicznych instalacji ogrzewania podłogowego dla pokoju w budynku jednorodzinnym, uwzględniając dane zawarte w treści zadania, na Rysunku 1 oraz w Tabelach od 1 do 6.
tśr = (tz + tp) / 2 - ti = (45 + 35) / 2 - 20 = 40 - 20 = 20 °C.
Pominięcie odjęcia temperatury pokoju - wychodzi 40 °C i odczyt spoza tabeli 2.
Wykonaj obliczenia parametrów cieplnych i hydraulicznych instalacji ogrzewania podłogowego dla pokoju w budynku jednorodzinnym, uwzględniając dane zawarte w treści zadania, na Rysunku 1 oraz w Tabelach od 1 do 6.
Tabela 2: blok a = 0,20 m, wiersz Rλ = 0,05 (opór wykładziny podany w tabeli 1), kolumna tśr = 20 °C. Górna liczba to q = 86 W/m², dolna - temperatura podłogi 28,3 °C. 86 W/m² to więcej niż potrzebne 60 W/m², więc podłoga pokryje straty.
Odczyt z bloku a = 0,10 albo z wiersza 0,02 - trzeba trafić w trzy parametry naraz.
Wykonaj obliczenia parametrów cieplnych i hydraulicznych instalacji ogrzewania podłogowego dla pokoju w budynku jednorodzinnym, uwzględniając dane zawarte w treści zadania, na Rysunku 1 oraz w Tabelach od 1 do 6.
Dla pokoju (strefa stałego pobytu ludzi, pomieszczenia mieszkalne) tabela 3 dopuszcza najwyżej 29 °C. Warunek: 28,3 < 29 - spełniony, podłoga nie będzie za ciepła.
Wzięcie 33 °C (kuchnie i łazienki) albo 35 °C (strefa brzegowa) - to nie ten rodzaj pomieszczenia.
Kroki 6-13 · po tym etapie masz 16 z 27 kryteriów (pkt)
Wykonaj obliczenia parametrów cieplnych i hydraulicznych instalacji ogrzewania podłogowego dla pokoju w budynku jednorodzinnym, uwzględniając dane zawarte w treści zadania, na Rysunku 1 oraz w Tabelach od 1 do 6.
ql = q · a = 86 × 0,20 = 17,20 W/m (tabela 4). W nagłówku tabeli B nad ql wydrukowano jednostkę W/m², ale ze wzoru wynika W/m - to drobny błąd druku, liczba się nie zmienia.
Wykonaj obliczenia parametrów cieplnych i hydraulicznych instalacji ogrzewania podłogowego dla pokoju w budynku jednorodzinnym, uwzględniając dane zawarte w treści zadania, na Rysunku 1 oraz w Tabelach od 1 do 6.
l = Q / ql = 960 / 17,20 = 55,81 m. Dla rur 16 × 2 tabela 4 dopuszcza najwyżej 120 m, więc warunek 55,81 < 120 jest spełniony - wystarczy jedna pętla.
Wykonaj obliczenia parametrów cieplnych i hydraulicznych instalacji ogrzewania podłogowego dla pokoju w budynku jednorodzinnym, uwzględniając dane zawarte w treści zadania, na Rysunku 1 oraz w Tabelach od 1 do 6.
G = Q · 0,86 / Δt. Różnica temperatur zasilania i powrotu: 45 - 35 = 10 K (mieści się w zalecanych 5-10 K). G = 960 × 0,86 / 10 = 82,56 kg/h.
Wykonaj obliczenia parametrów cieplnych i hydraulicznych instalacji ogrzewania podłogowego dla pokoju w budynku jednorodzinnym, uwzględniając dane zawarte w treści zadania, na Rysunku 1 oraz w Tabelach od 1 do 6.
W tabeli 5 w kolumnach rury 16 × 2 bierze się pierwszy wiersz G równy lub większy od obliczonego (uwaga do wzoru na Δp): 82,56 → wiersz 84 kg/h. Odczyt: R = 71,8 Pa/m, w = 0,202 m/s, czyli 0,20 m/s z dwoma miejscami po przecinku.
Wiersz 82 kg/h (mniejszy od obliczonego) albo kolumna rury 14 × 2.
Wykonaj obliczenia parametrów cieplnych i hydraulicznych instalacji ogrzewania podłogowego dla pokoju w budynku jednorodzinnym, uwzględniając dane zawarte w treści zadania, na Rysunku 1 oraz w Tabelach od 1 do 6.
Tabela 6 dla prędkości 0,20 m/s podaje Z1 = 19 Pa.
Wykonaj obliczenia parametrów cieplnych i hydraulicznych instalacji ogrzewania podłogowego dla pokoju w budynku jednorodzinnym, uwzględniając dane zawarte w treści zadania, na Rysunku 1 oraz w Tabelach od 1 do 6.
Na rzucie (rysunek 1) liczy się zakręty wężownicy: przewód zasilający (czerwony) ma 11 kolan od wejścia do środka spirali, powrotny (niebieski) 9, a dwa zawroty o 180° w środku liczą się jak 4 kolana - razem 24. Każde kolano ma ζ = 0,5: Σζ = 24 × 0,5 = 12. Klucz dopuszcza ±1, bo liczenie kolan na rysunku bywa różne.
Policzenie kolan tylko jednego przewodu - zasilanie i powrót to jedna, ciągła wężownica.
Wykonaj obliczenia parametrów cieplnych i hydraulicznych instalacji ogrzewania podłogowego dla pokoju w budynku jednorodzinnym, uwzględniając dane zawarte w treści zadania, na Rysunku 1 oraz w Tabelach od 1 do 6.
Z = Z1 · Σζ = 19 × 12 = 228 Pa.
Wykonaj obliczenia parametrów cieplnych i hydraulicznych instalacji ogrzewania podłogowego dla pokoju w budynku jednorodzinnym, uwzględniając dane zawarte w treści zadania, na Rysunku 1 oraz w Tabelach od 1 do 6.
Δp = R · l + Z = 71,8 × 55,81 + 228 = 4007,16 + 228 = 4235,16 Pa. To znacznie mniej niż 20 kPa, więc wężownicy nie trzeba dzielić na krótsze pętle.
Kroki 14-16 · po tym etapie masz 23 z 27 kryteriów (pkt)
Uzupełnij Rysunek A odpowiednio nazwami warstw podłogi w instalacji ogrzewania podłogowego.
Opisy czyta się po liniach odniesienia od dołu: 1 - strop (podłoże z kropkowaniem), 2 - izolacja termiczna (styropian, falisty rysunek), 3 - izolacja przeciwwilgociowa (folia, cienka czarna warstwa nad styropianem). Rozpoznanie warstw to wiedza o budowie podłogi grzejnej, nie dane z arkusza.
⚠️ Rozbieżność arkusz-klucz: linie odniesienia na rysunku A prowadzą od opisu 1 do stropu, a od opisu 7 do warstwy podłogowej. Klucz CKE wymienia warstwy odwrotnie (1 - warstwa podłogowa, 2 - grzejnik podłogowy, …, 7 - strop). Wpisy są zgodne z rysunkiem; egzaminator oceniający dosłownie według numeracji z klucza może oczekiwać kolejności odwróconej.
Uzupełnij Rysunek A odpowiednio nazwami warstw podłogi w instalacji ogrzewania podłogowego.
Opis 4 wskazuje pionowy pasek przy ścianie: izolacja brzegowa (dylatacja obwodowa). Pozwala wylewce rozszerzać się pod wpływem ciepła i nie przekazuje ciepła do ścian.
Uzupełnij Rysunek A odpowiednio nazwami warstw podłogi w instalacji ogrzewania podłogowego.
5 - jastrych (wylewka z kreskowaniem, w której leżą rury), 6 - wężownica (rury grzewcze PEX-AL-PEX), 7 - warstwa podłogowa (np. płytki albo panele - wierzchnia szara warstwa).
Krok 17 · po tym etapie masz 27 z 27 kryteriów (pkt)
Uporządkuj w kolejności technologicznej (cyframi 1 ÷ 4) zapisane w Tabeli C czynności związane z napełnieniem i uruchomieniem instalacji ogrzewania podłogowego.
Najpierw napełnia się i odpowietrza każdy obieg z osobna (wiersz 3 - 1), dopiero potem doprowadza się do napełnienia i odpowietrzenia całej instalacji (wiersz 2 - 2). Następnie ustala się ciśnienie i pompę obiegową według obliczeń (wiersz 4 - 3), a na końcu włącza źródło ciepła i sprawdza działanie (wiersz 1 - 4). Kolejność wynika z praktyki uruchamiania instalacji (wiedza spoza tabel arkusza): odpowietrzanie pętli pojedynczo pozwala usunąć powietrze z każdej, a ciepło włącza się dopiero do pełnej, wyregulowanej instalacji.
Włączenie źródła ciepła przed odpowietrzeniem - klucz uznaje tylko zapisy zgodne z tą kolejnością.
Symulacja ekranu w przeglądarce - w Android Studio / Visual Studio wygląd może się nieco różnić.
To jedno z możliwych rozwiązań. Egzaminator ocenia spełnienie kryteriów z klucza odpowiedzi, a nie zgodność z tym rozwiązaniem - inna, poprawna droga też daje punkty.
Autor rozwiązania: Bartosz Bryniarski. Licencja CC BY-NC 4.0 - kopiowanie i przeróbki do celów niekomercyjnych, z podaniem autora i źródła (link do tej strony) (zasady wykorzystania). Treść arkusza i klucza oceniania pochodzi z CKE.