книги / Отопление и вентиляция. Отопление-1

Этому значению будет удовлетворять спаренный переплет с двойным остеклением при расстоянии между стеклами 55 мм с фактическим сопротивлением i?o=0,4 м2-ч*град/«кал.

Коэффициент теплопередачи такого окна без учета потерь теп­ ла через откосы стены будет равен

к = — = — = 2,5 ккал/м2-ч-град.

/?0 0,4

Р асчет п о л а п е р в о г о эт аж а. Пол дощатый на лагах; доски тол­ щиной 0=0,04 м, воздушная прослойка между чистым полом и под­ готовкой толщиной 0в.п=0,3 м при /?в.п=0,28 м2*ч*град/ккал.

Сопротивление теплопередаче пола на лагах определяем по формуле

°у.с

0,85 Яу.п; Яу.п=Я «.»+2 + с

где Ру.п и Р] —сопротивления утепленного и неутепленного полов.

где бу.с и Яу.о — толщина и коэффициент теплопроводности утепля­ ющего слоя.

Для пола зоны I

Р\ = (2,5 + 0,61 )= 3,55; « i= - L = 0 ,2 8 ,

то же, III зоны

^ 1I= ^ g (1Ô + 0,61)= 12,4; « ^ = - ^ = 0 ,0 8 ;

то же, IV зоны

Расчет чердачного перекрытия. В строительной практике приме­ няют ограждения, в которых однородность материала нарушена в перпендикулярном и параллельном направлениях тепловому по­ току.

Примером перекрытия такого типа может служить чердачное перекрытие, изображенное на рис. 1.16. Оно состоит из двух слоев, один из которых неоднороден и представляет собой железобетон­ ную плиту (Яжб= 1,2; 5Жб= 12,5) с воздушными прослойками. Дру-

Тогда среднее термическое сопротивление ограждения определим согласно СНиП II-A.7—71 по формуле

Расчет II. Условно разрезаем плиту плоскостями, перпендикулярными на­ правлению теплового потока, на три слоя, из которых слой 1 и слой 3 одина­ ковы по толщине и материалу, а слой 2 представляет собой воздушные прослой­ ки (пустоту) с бетонными перемычками.

Общая условная толщина слоя 1 и слоя 3

Ьг>3 = 0 ,2 2 - 0,141 = 0 ,0 7 9 м.

Термическое сопротивление этих слоев будет равно

0,079

/?1 + /?3==^ Т =0,066*

Для слоя 2, в котором нарушена однородность материала, определяем сред­ ний коэффициент теплопроводности ЯСр2

атермическое сопротивление

#2 = j jiiii = 0,17 м2*ч*град/ккал.

Термическое сопротивление всех трех слоев будет равно

R ± = 0,066 + 0,17 = 0,236 м2-ч*град/ккал.

По расчету величина /?„ оказалась выше величины R ± на 2% (допустимое

превышение по СНиПу составляет 25%).

Определим действительную величину термического сопротивления железобе­ тонной плиты по формуле

стены не вычитают площади окон; площадь окон записывают в от­ дельную строчку. Однако в графу 10 заносят только разность ко­ эффициентов теплопередачи окон и стен.

Данные графы 11 получают перемножением величины из граф 6, 7, 9, 10. В графу 14 в числе других вносят добавки (5%) на теплопотери через наружные стены и окна, если помещение имеет две или более наружные стены.

В графе 16 приводятся потери тепла с учетом всех добавок. В этой же графе указывают сумму тепловых потерь всеми ограж­ дениями данного помещения.

Потери тепла полами (помещения нижних этажей) или потол­ ками (помещения верхних этажей) коридоров, не имеющих дру­ гих наружных ограждений, кроме указанных в графе 3, относятся к теплопотерям помещений, двери которых открываются в данный коридор (если эти теплопотери в пределах 200—300 ккал/'ч).

В завершение расчета потерь тепла помещениями всего здания определяют его удельную тепловую характеристику. Сравнение ее с уже известными характеристиками для данного типа здания (соответствующего назначения и объема) служит в некоторой сте­ пени критерием правильности выполненных расчетов.

Тепловой баланс помещения.. Для компенсации тепловых по­ терь ограждениями устраиваются системы отопления, которые для поддержания расчетной внутренней температуры отдают помеще­ нию тепло в количестве, равном теплопотерям.

Но часто в помещении имеются другие источники тепла, кото- рые-так же, как и системы отопления, могут участвовать в компен­ сации тепловых потерь,

К названным источникам тепла относятся: тепловыделения людьми — Qi (явное тепло); выделения тепла при переходе меха­ нической энергии в тепловую Q2; отдача тепла поверхностями печей и других нагревательных технологических приборов, расположен­ ных в помещении, — Q3; тепловыделения в результате остывания нагретых масс материала, вносимого в помещения, — Q4; тепловы­ деления от источников искусственного освещения — Q5, от продук­ тов, поступающих в помещение (при газосварочных, стеклодувных и других работах), — Q6.

Кроме тепловых потерь через ограждения, возможны и другие виды потерь тепла: расход тепла на нагревание вносимых в поме­ щение холодных материалов — Q/; на нагревание въезжающего холодного транспорта — (Эг'; на нагревание врывающегося воздуха через ворота — Q3'.

Для решения вопроса о тепломощности и вида системы отопления составляется тепловой баланс помещения.

Если теплопоступления (явного тепла) в помещение превыша­ ют тепловые потери ограждениями, то обычно проектируют дежур­ ное отопление, которое включается в работу лишь во время техно­ логических перерывов в работе промышленного предприятия. При этом анализируется стабильность тепловыделений, характеристика тепловыделений по времени (по часам суток).-

Не являются лишними также расчеты, связанные с определени­ ем характеристики тепловой инерции помещения (с учетом тепло­ выделений от оборудования), для выработки рекомендаций наибо­ лее рационального режима эксплуатации систем отопления, а не­ редко и для выявления наиболее экономичной системы отопления.

Методика определения величин, входящих в уравнение теплово­ го баланса помещения, рассматривается в курсе «Вентиляция».

Дежурное отопление. При проектировании отопления производ­ ственных зданий необходимо сделать анализ теплового баланса каждого помещения.

Выделения явного тепла QT, происходящие во время технологи­ ческого процесса с минимальной загрузкой оборудования, могут превышать потери тепла ограждениями Q. Тогда необходимость в отоплении помещений во время работы предприятия может ока­ заться излишней.

В нерабочее время, когда для технологического процесса и ком­

следует предусматривать устройство систем дежурного отопления. Для дежурного отопления, как правило, используют действую­ щие системы отопления, отключая часть нагревательных устройств. В помещениях с односменной работой можно устраивать самосто­ ятельные системы дежурного отопления. В нерабочее время в отап­ ливаемых помещениях в холодный и переходный периоды года

должна поддерживаться температура не ниже +5° С.

На основе проверочного расчета теплоаккумулирующей способ­ ности оборудования в помещении можно отказаться от устройства дежурного отопления. Целью проверочного расчета является опре­ деление продолжительности выстывания нагретого, например, печ­

где tH— расчетные температуры внутреннего и наружного воз­ духа, принимаемые при проектировании систем отопления по нор­ мам (без учета тепловыделений).

В производственных зданиях, отдельные помещения в которых отличаются друг от друга характеристиками выделяемого техноло­ гическим оборудованием явного тепла, целесообразно устраивать системы отопления с групповым регулированием нагревательных приборов (по помещениям). Для этой цели рекомендуется предус­ матривать отдельные системы или ветви от общих систем отопле­ ния.

ГЛАВА II

ВОДЯНОЕ ОТОПЛЕНИЕ

§ 4. ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

Водяными системами называют те, в которых теплоносителем служит вода.

Основные физико-технические свойства воды следующие:

Коэффициент кинематической вязкости зависит от температуры. С повышением температуры у воды он уменьшается. Отсюда сле­ дует, что с повышением температуры потери давления, связанные с перемещением воды по трубам, падают.

Заметим кстати, что в газах (в воздухе) коэффициент кинема­ тической вязкости с повышением температуры, наоборот, увеличи­ вается.

Объемная масса воды зависит от температуры.

С увеличением давления повышается температура кипения воды.

Перечисленные свойства воды являются положительными. Количество теплоносителя воды', участвующего в переносе теп­

ла, обратно пропорционально величине теплоемкости — чем выше теплоемкость, тем меньше количество теплоносителя, необходимо­ го для переноса единицы тепла. С возрастанием подвижности сни­ жаются затраты на перемещение теплоносителя по трубопроводам.

На использовании зависимости объемной массы воды от температуры основано действие водяных систем с естественной циркуля­ цией.

Свойство воды с повышением давления повышать температу­ ру кипения используется в теплоснабжении городов и поселков, где, как правило, вода применяется перегретой обычно до темпера­ туры 150° С. Высокая температура воды в подающей магистрали позволяет увеличивать расчетный перепад температур теплоносите­ ля, что ведет к сокращению количества циркулирующей воды и, следовательно, к сокращению первоначальных расходов на соору­ жение теплоснабжающих систем, так как можно уменьшить диа­ метры трубопроводов.

§5. ЦЕНТРАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

СЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ

Принципиальная схема водяного отопления. В качестве элемен­ тарной схемы водяного отопления рассмотрим циркуляционное кольцо (рис. II. 1, а), состоящее из источника тепла (точка нагре­ ва 1), отопительного прибора (точка охлаждения 2) и трубопрово­ да, соединяющего эти точки.

Циркуляция теплоносителя воды в элементарном кольце проис­ ходит следующим образом. Нагретая вода по трубопроводу подни­ мается вверх, затем опускается вниз и поступает под воздействием естественного давления при неразрывности потока к нагреватель­ ному прибору (точка 2); здесь вода отдает часть своего тепла. Ох­ лажденная по выходе из прибора вода по замкнутому циркуляцион­ ному контуру поступает к источнику тепла (котел /), при этом вытесняя из него более легкую нагретую воду. Вода в котле, вос­ полнив потери тепла, повторяет свое движение (циркулирует).

Какая же сила является причиной циркуляции воды в кольце? Представим, что источник тепла и трубопроводы изолированы от потери тепла так, что вода охлаждается только в нагревательном