7397
.pdfокно, 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
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 воздушнотепловыми 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 изза 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 + t |
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
– удельная массовая теплоемкость воздуха, кДж/(кг ºС); |
|
|||
с |
Для рассматриваемых условий допускается принять· |
|
|||
|
= 1 кДж/(кг ºС). |
|
|
|
|
Как было отмеченос |
выше· , величина потерь теплоты на нагрев инфильт- |
рующегося 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,
второго этажа - 201 и т.д. |
23 |
|
|
В графу 2 записывают наименование помещений в соответствии с приня- |
тыми 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).
Вграфу 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 огражде-
ния.
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 записы-
вают как итоговое значение по данному помещению (ΣQ пом ).
Вграфу 14 записывают значения расхода теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха Q инф (для жилых комнат и кухонь), рассчитанные по формуле (15).
Вграфу 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 су м-
мированием 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 тепло-
отдачи открыто проложенных трубопроводов (теплопроводов) Qтр:
Qп = Qпр+ 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, определяемые 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
q |
= q |
( |
∆tср |
)1+n, |
(25) |
|
70 |
||||||
пр |
ном |
|
|
|
где
tср – средняя температура теплоносителя в приборе, оС; |
|
||
Для двухтрубной системы отопления |
|
||
t = |
tг −tо |
; |
(27) |
|
|||
ср |
2 |
|
|
|
|
|
tг – температура горячего теплоносителя (в подающем трубопроводе), оС, принимаемая по заданию на проектирование; tо – температура обратного теплоносителя (в обратном трубопроводе), 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 β |
4 |
|
|
|
N = |
р |
|
, |
(29) |
|
a β |
3 |
||||
1 |
|
|
|||
где a1 – площадь нагрева одной секции радиатора, м2 (приложение 11); |
|||||
β4 – поправочный коэффициент, учитывающий способ установки |
|||||
отопительного прибора в помещении: |
|
||||
- для открыто установленного прибора |
β4 = 1,0; |
-для прибора, установленного в нише стены β4 = 1,05;
-для прибора, установленного в декоративном шкафу β4 = 1,12;
β3 – поправочный коэффициент, учитывающий размер прибора.
Для чугунных радиаторов М-140 значение |
β3 определяется по формуле |
|
β3 |
= 0,97 + 0,06A . |
(30) |
|
р |
|
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 приборауменьшится 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 лите-
ратуре [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].