3. Расчет потерь теплоты помещениями. Определение расчётной тепловой мощности системы отопления

Расчетная температура наружного воздуха t_н= - 25⁰C, расчетная температура внутреннего воздуха в жилых помещениях: в угловых t_в=20⁰С; в не угловых t_в=18⁰С. Средняя скорость ветра за январь по румбам υ=3,7м/с. Сопротивление теплопередаче наружных стен (м^{2 о}С)/Вт, пола первого этажа (м^{2 о}С)/Вт; чердачного перекрытия (м^{2 о}С)/Вт,

Для правильного составления теплового баланса помещений при определении тепловых потерь следует учитывать основные и добавочные потери тепла помещениями .

Для определения тепловой мощности системы отопления определяют общие потери теплоты для расчётных зимних условий:

Q= ∑Q+Q_инф - Q_быт*(1-η₁), Вт

где Q - основные и добавочные потери теплоты через наружные ограждающие конструкции помещения, Вт ;

Q_инф – расход теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещения,Вт ;

Q_быт - бытовые тепловыделения, поступающие в помещения здания от электрических приборов, освещения, людей и других источников, Вт.

η₁- коэффициент, принимаемый по таблице М.3 в соответствии с изменением №4 к (2) в зависимости от типа системы отопления и способа регулирования

3.1. Основные потери теплоты

Определяют в соответствии с (2, прил.Ж) с округлением до 10 Вт путем суммирования потерь тепла через отдельные ограждения для каждого отапливаемого помещения по формуле:

Q_тп = n, Вт,

где : F - расчетная площадь ограждения, м²;

R₀ - сопротивление теплопередаче ограждения, (м^{2 о}С)/Вт;

t_В- расчётная температура внутреннего воздуха, ^оС;

t_н- расчетная температура наружного воздуха, при расчете потерь тепла через наружные ограждения или температура воздуха более холодного помещения при расчете потерь тепла через внутренние ограждения ;

ψ- добавочные потери теплоты через ограждения , принимаемые в долях от основных потерь: а) для наружных вертикальных и наклонных стен, дверей и окон, обращенных на север, восток, северо-восток и северо-запад β = 0,1; на юго-восток и запад - в размере β= 0,05; на юг и юго-запад β = 0; б) в угловых помещениях – дополнительно по 0,05 на каждую стену, дверь и окно; в) для наружных дверей, не оборудованных воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте здания от уровня земли до устья вентшахты Н, м, в размере:β=0,2*Н – для тройных дверей с двумя тамбурами между ними;β=0,27*Н, β=0,34*Н – для двойных дверей с тамбуром между ними или без тамбура, соответственно; β=0,22 – для одинарных дверей.

3.2. Определение расходов теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха в помещении.

а) Q^инф, Вт - вследствие действия теплового и ветрового давления, а также работы системы вентиляции, определяемый согласно (2 , прил.К,п. К.1) по формуле:

Q_инф =0,28 · ∑G_i· с∙(t_в-t_н)·k , Вт

где с - удельная теплоемкость воздуха , равная 1 Кдж/(кг ^оС);

k- коэффициент учета влияния встречного теплового потока в ограждающих конструкциях, k= 0,7 - для окон с тройным переплетами, 0,8 – для окон и балконных дверей с раздельными переплётами; 1,0 – для одинарных окон, окон и балконных дверей со спаренными переплётами; для окон со стеклопакетами можно принять k=1,0.

∑G - суммарный расход инфильтрующегося воздуха в помещение через неплотности наружных ограждений (окон, балконных дверей, внутренних и наружных дверей, ворот, стыков стеновых панелей), кг/ч, по формуле:

∑G_i=0,216 · ∑F_i·G·(∆Р)^2/3 , кг/ч

где F_i - соответственно площадь окон, балконных дверей,м²;

G – воздухопроницаемость наружных ограждающих конструкций, кг/(м²·ч);

∆Р - разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях соотвественно окон, балконных дверей, определяется по формуле:

∆Р=(Н-h)·( _н- _в)g+0,5 _н ·v²·(C_н-C_n)·K- Р_уп ; Па

где Н - высота здания, м, от уровня земли до верха карниза, центра вытяжной шахты;

h- расчетная высота от уровня земли до верха окон, балконных дверей;

_н, _в - удельный вес наружного воздуха и воздуха помещения , Н/м³, определяемый по формуле:

ρ=353/(273+t), кг/м³

t – температура воздуха t_н , t_в;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

v- скорость ветра, м/с;

C_н,C_П - аэродинамические коэффициенты, соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждения здания, принимаемые по СНиП 2.01.07-85 (C_н = 0,8 и C_п= -0,6);

К- коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания , принимаемой по СНиП 2.01.07-85 (К= 0,65);

Р_уп- условно-постоянное давление воздуха в помещении, для жилых зданий с естественной вентиляцией можно принять равным потере давления в вытяжной системе и рассчитывать по формуле:

Р_уп = h_в·(ρ₊₅- ρ_в) ·g, Па

Где h_в- расстояние по вертикали от центра вытяжного отверстия(0,2-0,5 м от потолка помещения) до устья вытяжной шахты,м;

ρ₊₅ – плотность наружного воздуха для температуры воздуха +5 ^оС, кг/м³;

б) Расход теплоты на нагрев поступающего воздуха в жилые помещения в результате вытяжной вентиляции, не компенсируемого подогретым приточным воздухом:

Q_вент=0,28·L_n·ρ_в·c(t_в-t_н)·k, Вт

где L_n - расход удаляемого воздуха, не компенсируемый подогретым приточным воздухом, м³/ч, принимается 3 м³/ч на 1м² площади жилых помещений, что соответствует примерно однократному воздухообмену; т.е.:

L_n=3·F_n, м³/ч;

F_n – площадь пола отапливаемого помещения, м²;

ρ_в- плотность воздуха в помещении, кг / м³ (ρ₁₈ = 1,213 кг / м³);

За расчетный расход теплоты на нагревание воздуха, поступающего в жилые помещения, принимается большая из двух величин Q_инф и Q_вент, для кухни подсчитывается только значение Q_инф.