8721
.pdf
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
20
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 системами естественной вытяжной вентиляции без компенсации удаляемого воздуха подогретым приточным воздухом. Для нагрева наружного воздуха, неорганизованно поступающего в помещения через щели, неплотности и открытые проемы под действием разрежения (инфильтрации), 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 [5, 7, 10]:
Q инф = 0,28 ∙L∙ А∙ ρн∙ с ∙(tв – tн ), |
(15) |
где L – удельный нормативный расход удаляемого |
воздуха; |
Для жилых зданий принимается равным 3 м3/ч на 1 м2
21
площади жилых помещений и кухонь;
А – площадь пола жилых помещений и кухонь, м2;
ρн – плотность поступающего в помещения наружного воздуха,
кг/м3;
В практических расчетах применяют следующую зависимость
ρн = |
353 |
; |
(16) |
273 + tн |
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 [5, 6] 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.
22
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.
Приборы отопления рекомендуется устанавливать на наружных стенах в помещениях с постоянным пребыванием людей - жилых комнатах, спальнях,
кухнях, гостиных, столовых и др. |
|
|
|
|
||
Отопление санузлов и ванных комнат 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 объемов 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).
В графу 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 -
№ 101,
23
второго этажа - 201 и т.д.
В графу 2 записывают наименование помещений в соответствии с принятыми планировкой и экспликацией помещений расчетного здания.
В графу 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.
В графу 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), определяемые по формуле |
|
k = 1/Ro . |
(18) |
Если при определении площади стен с оконными проемами площадь окна |
|
не вычитается, коэффициент теплопередачи окна определяют как разность |
|
kок = 1/Roфакт ок - 1/Roсн, |
(19) |
где Roфакт ок – фактическое приведенное сопротивление теплопередаче |
|
24 |
|
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.
В графы 11 и 12 записывают значения коэффициентов учета добавочных
потерь теплоты в долях. |
|
В графу 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.
В действующих системах отопления неизбежны бесполезные потери теплоты в трубопроводах, проходящих через неотапливаемые помещения,
25
находящихся в непосредственной близости к наружным ограждениям или встроенных в них, в узле теплового ввода и других элементах. С учетом допустимой величины дополнительных теплопотерь в размере 7 % [5, 6, 7]
определяют установочную тепловую мощность системы отопления здания по формуле
Qзд = 1,07 Q , |
(20) |
|
o |
o |
|
где Qо - тепловая мощность системы отопления здания по результатам составления теплового баланса (итоговое значение графы 16
по зданию в целом), Вт.
4.ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ОТОПИТЕЛЬНЫХ 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:
(21)
Суммарную теплоотдачу, выраженную таким образом и необходимую для поддержания нормируемой температуры в помещении называют тепловой нагрузкой нагревательного прибора.
26
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 горизонталь
но открыто проложенных в помещении труб, Вт/м, определя-
емые по справочнику 7 ;
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.
Методика определения значения qпр зависит от вида системы отопления и условий работы прибора в системе. Так, для водяной двухтрубной системы отопления qпр можно определить по формуле 7, 10 :
27
qпр qном ( |
tср |
1 n |
|
|
|
|
) |
, |
(25) |
||
|
|||||
|
70 |
|
|
|
|
где qном – номинальная плотность теплового потока прибора, Вт/м2; |
|
||||
Значения qном для некоторых типов современных 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 системы отопления |
|
||||
t tг tо ; |
|
(27) |
|||
ср |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
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, оС;
n – экспериментальный числовой коэффициент, принимаемый по табл. 9.2 7 . Для чугунного секционного радиатора при схеме движения теплоносителя через прибор “сверху-вниз” n = 0,3.
По величине qпр вычисляют расчетную площадь поверхности нагрева отопительного прибора в соответствии с формулой (24):
Aр |
Qпр |
. |
|
|
|
(28) |
|||
qпр |
||||
|
|
|
Дальнейший расчет зависит от типа принимаемого к установке отопительного прибора.
Для секционных радиаторов определяют необходимое число секций в приборе N по формуле 7, 8 :
28
|
A |
|
|
|
||
N |
р |
|
|
4 |
, |
(29) |
a |
|
|
|
|||
|
1 |
|
3 |
|
|
|
где a1 – площадь нагрева одной секции радиатора, м2 (приложение 11);
4 – поправочный коэффициент, учитывающий способ установки отопительного прибора 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 прибора.
Для чугунных радиаторов М-140 значение |
3 определяется по формуле |
||
3 = 0,97 + |
0,06 |
. |
(30) |
|
|||
Aр |
|||
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 5, 6, 7 .
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 5, 6, 7, 11 .
Количество отопительных приборов в помещении определяется рядом факторов и, в первую очередь, наличием и количеством наружных стен и оконных проемов в помещении. Габариты прибора также необходимо учитывать при определении места размещения приборов в каждом из помещений. Длина радиатора в жилых домах должна составлять не менее 50
% длины светового проёма 6 .
29