8612
.pdf20
окно, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-запад;
-для общественных и административно-бытовых зданий при наличии двух
иболее наружных стен - соответственно 0,15 и 0,1;
Стена наружная |
СН |
|
Дверь одинарная |
ДО |
Стена внутренняя |
СВ |
|
Дверь двойная |
ДД |
Остекление одинарное |
ОО |
|
Дверь балконная |
ДБ |
Остекление двойное |
ОД |
|
Пол |
ПЛ |
Остекление тройное |
ОТ |
|
Потолок |
ПТ |
Рис. 2. К обмеру ограждающих конструкций зданий
21
б) для необогреваемых полов первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 ºС
и ниже (параметры Б) - в размере 0,05;
в) для наружных дверей, не оборудованных воздушными или воздушно-
тепловыми завесами, при высоте зданий Н, м, в размере:
0,2 Н - для тройных дверей с двумя тамбурами между ними;
0,27 Н - для двойных дверей с тамбуром между ними;
0,34 Н - для двойных дверей без тамбура;
0,22 Н - для одинарных дверей;
г) для помещений общественных зданий (кроме лестничных клеток)
высотой более 4 м суммарные теплопотери (с учетом всех добавок)
увеличивают на 2 % на каждый метр высоты сверх 4 м, но не более чем на 15
%.
3.2. Теплопотери на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха
В большинстве случаев вентиляция в индивидуальных жилых домах представлена лишь системами естественной вытяжной вентиляции без компенсации удаляемого воздуха подогретым приточным воздухом. Для нагрева наружного воздуха, неорганизованно поступающего в помещения под действием разрежения (инфильтрация), возникающего из-за естественной вытяжки, предусматривают дополнительную тепловую нагрузку на систему отопления Qинф.
Расход теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха Qинф, Вт, в жилых помещениях зданий при наличии естественной вытяжной вентиляции,
некомпенсируемой организованной подачей подогретого приточного воздуха,
необходимо принимать не менее определенного по формуле [7, 9, 11]:
Q инф = 0,28 ∙L∙ А∙ ρext∙ с ∙(tint – text ), |
(15) |
где L - удельный нормативный расход удаляемого |
воздуха; |
Для жилых зданий принимается равным 3 м3/ч на 1 м2
22
площади жилых помещений и кухонь;
А - площадь пола жилых помещений и кухонь, м2;
ρext - плотность наружного воздуха, кг/м3;
Для инженерных расчетов применяют следующую зависимость
ρext = |
353 |
; |
(16) |
273 + t |
|||
|
ext |
|
|
с - удельная массовая теплоемкость воздуха, кДж/(кг ºС);
Для рассматриваемых условий допускается принять
с = 1 кДж/(кг ºС).
Как было отмечено выше, величина потерь теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха связана с расходом вентиляционного воздуха,
который нормируется для жилых комнат и кухонь. Поэтому значения Q инф
учитывают лишь для этих помещений. В санузлах и помещениях, не связанных с постоянным пребыванием людей (тамбур, холл, помещения лестничных маршей, кладовые, гардеробные, теплогенераторные и др.) данный вид теплопотерь не учитывают.
3.3. Теплопоступления в помещения Согласно требованиям СНиП [7, 8] тепловой поток, поступающий в жилые
комнаты и кухни от электрических приборов, освещения, людей и других источников (бытовые тепловыделения) Qвыд ,Вт, в расчетах необходимо принимать не менее 10 Вт на 1 м2 площади пола жилых комнат и кухонь, т.е.
Qвыд = 10 А, |
(17) |
где А – площадь пола жилых комнат и кухонь, м2.
В санузлах и помещениях, не связанных с постоянным пребыванием людей (см. выше) бытовые тепловыделения не учитывают.
23
3.4. Тепловой баланс помещений
Целью составления теплового баланса является сопоставление всех имеющихся теплопотерь и теплопоступлений, подлежащих учету в рассматриваемом здании для определения тепловой мощности системы отопления каждого из помещений и здания в целом.
Тепловой баланс составляется для каждого отапливаемого помещения. Перечень помещений, в которых предполагается устанавливать отопительные приборы согласовывается с руководителем проектирования.
Вобязательном порядке приборы отопления устанавливают в помещениях
спостоянным пребыванием людей - жилых комнатах, спальнях, кухнях, гостиных, столовых и др.
Отопление санузлов иногда обеспечивают за счет установки регистров системы горячего водоснабжения (“полотенцесушителей”). Поэтому решение по данным помещениям принимается в индивидуальном порядке в зависимости от их объемов и планировки, а также наличия других инженерных систем в здании.
Во вспомогательных помещениях небольших площадей с незначительными теплопотерями (кладовые, гардеробные), как правило, отопительные приборы не устанавливают, а поддержание необходимого теплового режима обеспечивается за счет теплообмена с воздухом смежных отапливаемых помещений. Поэтому при определении тепловой мощности системы отопления теплопотери подобных помещений относят на баланс смежных помещений.
Расчет проводится в табличной форме (приложение 10).
Вграфу 1 записывают номера отапливаемых помещений. Нумерацию помещений начинают, как правило, с помещения, расположенного в левом верхнем углу на плане здания и продолжают по часовой стрелке по всему контуру здания. Причем первое помещение в пределах подвала (в случае отапливаемого подвала) обозначают № 01, первое помещение первого этажа -
24
№101, второго этажа - 201 и т.д.
Вграфу 2 записывают наименование помещений в соответствии с принятыми планировкой и экспликацией помещений расчетного здания.
Вграфу 3 записывают расчетную температуру внутреннего воздуха для каждого из помещений.
Для обозначения ограждений (графа 4) используют общепринятые сокращения, приведенные на рисунке 2.
Вграфу 5 записывают условное обозначение ориентации ограждения по сторонам горизонта - С, СВ, В, ЮВ и т.д.
Вграфу 6 записывают линейные размеры ограждающих конструкций в соответствии с принятыми правилами обмера ограждений, приведенными на рисунке 2.
При наличии в одном помещении нескольких однотипных ограждений (например, окна с одинаковыми размерами и ориентацией) указывают их количество.
Вграфу 7 записывают площади ограждающих конструкций с точностью до 0,1 м2.
Площадь наружной стены с дверным проемом определяют с учетом площади двери.
При определении площади стен имеющих оконные проемы, площади проемов допускается не вычитать из площади стен. В этом случае коэффициент теплопередачи окна необходимо скорректировать (см. ниже).
В графу 8 записывают значения коэффициента теплопередачи ограждения, Вт/(м2·оС), определяемое по формуле
(18)
Для всех несветопрозрачных ограждений, а также для окон, если при определении площади стен площадь окон вычитается, значение Ro принимается по результатам расчетов в п.2.
Если при определении площади стен с оконными проемами площадь окна
|
|
|
|
25 |
вычитается, коэффициент теплопередачи окна определяют как разность |
|
|||
|
k |
= 1/R |
факт ок - 1/R сн, |
(19) |
|
ок |
o |
o |
|
где R факт ок |
– фактическое приведенное сопротивление теплопередаче |
|
||
o |
|
|
|
|
окна, м2∙ºС/Вт, определенное в п. 2.3.;
Roсн - фактическое приведенное сопротивление теплопередаче наружной стены, м2∙ºС/Вт, определенное в п. 2.1.
В графу 9 записывают расчетную разность температур t = tв – tн, оС.
В графу 10 записывают значение коэффициента n для каждого ограждения.
Вграфы 11 и 12 записывают значения коэффициентов учета добавочных потерь теплоты в долях.
Вграфу 13 записывают значения теплопотерь для каждого из ограждений,
вычисленные по формуле (14) с точностью до 10 Вт. Затем определяют суммарные теплопотери через наружные ограждения помещением в целом и
записывают как |
итоговое значение по данному помещению |
(ΣQ пом ). |
В графу |
14 записывают значения расхода теплоты |
на нагрев |
инфильтрующегося наружного воздуха Q инф (для жилых комнат и кухонь),
рассчитанные по формуле (15).
В графу 15 записывают значения бытовых тепловыделений Q выд (для жилых комнат и кухонь), рассчитанные по формуле (17).
Примечание: |
Для |
удобства дальнейшей обработки результатов расчета |
значения Q инф и |
Q выд |
целесообразнее записывать в одну строку со значением |
ΣQ пом для данного помещения.
В графу 16 записывают результаты составления теплового баланса по каждому из помещений, которые представляют собой значения тепловой мощности системы отопления этих помещений (Qo101, Qo102 и т.д.).
Тепловая мощность системы отопления здания (Qозд ) определяется
суммированием значений тепловой мощности системы отопления каждого помещения Qопом.
26
В действующих системах отопления неизбежны бесполезные потери теплоты в трубопроводах, проходящих через неотапливаемые помещения,
находящихся в непосредственной близости к наружным ограждениям или встроенных в них, в узле теплового ввода и других элементах. Поэтому с учетом допустимой величины дополнительных теплопотерь в размере 7 % [7, 8,
9] определяют установочную тепловую мощность системы отопления здания по формуле
зд |
= 1,07 Qo, |
(20) |
Qo |
где Qо - тепловая мощность системы отопления здания по результатам составления теплового баланса (итоговое значение графы 16 по зданию в целом), Вт.
4. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
Нагревательные (отопительные) приборы являются одним из основных элементов системы отопления, предназначенных для передачи теплоты от теплоносителя к окружающему воздуху помещений.
Целью теплового расчета является определение площади поверхности нагрева Ар, м2, приборов, установленных в каждом из отапливаемых помещений.
Расчетная площадь греющей поверхности определяется в зависимости от требуемого теплового потока в помещение, который, в свою очередь, зависит от тепловой мощности системы отопления в рассматриваемом помещении.
В общем случае требуемый тепловой поток в помещение Qп представляет собой сумму тепловой мощности отопительного прибора Qпр и теплоотдачи открыто проложенных трубопроводов (теплопроводов) Qтр:
Qп = Qпр+ Qтр. |
(21) |
27
Суммарную теплоотдачу, выраженную таким образом и необходимую для поддержания нормируемой температуры в помещении называют тепловой нагрузкой нагревательного прибора.
Теплоотдача открыто проложенных теплопроводов приближенно может быть определена по формуле:
Qтр = qв lв + qг lг , |
(22) |
где qв и qг – теплоотдача 1 м соответственно вертикально и горизонтально открыто проложенных в помещении труб, Вт/м, определяемые по 9 ;
lв и lг – длина соответственно вертикальных и горизонтальных теплопроводов в пределах помещения, м.
В одноквартирных жилых домах часто применяют скрытую прокладку предварительно теплоизолированных трубопроводов в специальных каналах.
Это в основном продиктовано повышенными требованиями к интерьеру жилых помещений индивидуального дома и высокими показателями качества современных материалов труб, обеспечивающими продолжительные сроки эксплуатации без дополнительного обслуживания и ремонта. При таком способе устройства теплопроводов составляющая Qтр не оказывает заметного влияния на общий тепловой поток системы отопления.
В рассматриваемой курсовой работе значением Qтр допускается пренебречь. Тогда тепловая мощность нагревательного прибора будет равна тепловой мощности системы отопления помещения
Qп = Qпр= Qо. |
(23) |
Теплоотдача отопительного прибора Qпр, Вт, пропорциональна площади |
|
его греющей поверхности 7, 10 : |
|
Qпр = qпр Ар, |
(24) |
где qпр – поверхностная плотность теплового потока прибора, Вт/м2. |
|
28
Методика определения значения qпр зависит от вида системы отопления и условий работы прибора в системе. Так, для водяной двухтрубной системы отопления (в курсовой работе рекомендуется к применению) qпр можно определить по формуле 9, 11 :
qпр = qном ( |
|
) |
(25) |
|
где qном – номинальная плотность теплового потока прибора, Вт/м2;
Значения qном для наиболее распространенных типов отопи-
тельных приборов приведены в приложении 11;
tср – средний температурный напор нагревательного прибора, оС;
tср = tср – tв ; |
(26) |
||
tср – средняя температура теплоносителя в приборе, оС; |
|
||
Для двухтрубной водяной системы отопления |
|
||
tср = 0,5 (tг + tо ); |
(27) |
||
tг – температура горячего теплоносителя (в подающем трубо- |
|
||
проводе), оС, принимаемая по заданию на проектирование; |
|
||
tо – температура обратного теплоносителя (в обратном трубо- |
|
||
проводе), оС, принимаемая по заданию на проектирование; |
|
||
tв – температура воздуха в помещении (tв = tint ), оС; |
|
||
n – экспериментальный числовой коэффициент, принимаемый |
|
||
по табл. 9.2 9 . Для чугунного секционного радиатора при |
|
||
схеме движения теплоносителя через прибор “сверху-вниз” |
|
||
n = 0,3. |
|
|
|
Определив значение qпр, вычисляют расчетную площадь поверхности |
|||
нагрева отопительного прибора в соответствии с формулой (24): |
|
||
Ар = |
|
. |
(28) |
|
29
Дальнейший расчет зависит от типа принимаемого к установке
отопительного прибора.
Для секционных радиаторов определяют необходимое число секций в приборе N по формуле 9, 10 :
N = , (29)
где a1 – площадь нагрева одной секции радиатора, м2 (приложение 11);
4 – поправочный коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении:
- для открыто установленного прибора 4 = 1,0;
-для прибора, установленного в нише стены 4 = 1,05;
-для прибора, установленного в декоративном шкафу 4 = 1,12;
3 – поправочный коэффициент, учитывающий размер (число секций) в
радиаторе. |
|
|
|
Для чугунных радиаторов М-140 значение |
3 определяется по |
||
формуле |
|
|
|
3 = 0,97 + |
|
. |
(30) |
|
Полученное по формуле (29) число секций округляют в большую сторону до целого значения, которое и принимают к установке. Допускается округление и в меньшую сторону, но при условии, что номинальный тепловой поток прибора уменьшится не более, чем на 5 % или на 60 Вт 7, 8, 9 .
Вприложении 12 приведена форма расчетной таблицы для теплового расчета секционных радиаторов.
Вграфе 15 указывают принятое количество и размер (число секций)
радиаторов в помещении с учетом рекомендаций, приведенных в справочной литературе 7, 8, 9, 13 .