17.Принципы расчета тепловых потерь зданиями.

Ниже приведен довольно простой расчет теплопотерь зданий, который, тем не менее, поможет достаточно точно определить мощность, требуемую для отопления Вашего склада, торгового центра или другого аналогичного здания. Это даст возможность еще на стадии проектирования предварительно оценить стоимость отопительного оборудования и последующие затраты на отопление, и при необходимости скорректировать проект.

Тепло в здании уходит через стены, пол, кровлю и окна. Кроме того тепло теряется при вентиляции помещений. Для вычисление теплопотерь через ограждающие конструкции используют формулу:

Q = S * T / R,где

Q – теплопотери, Вт

S – площадь конструкции, м2

T – разница температур между внутренним и наружным воздухом, °C

R – значение теплового сопротивления конструкции, м2•°C/Вт

Схема расчета такая – рассчитываем теплопотери отдельных элементов, суммируем и добавляем потери тепла при вентиляции.

Сначала считаем площади ограждающих конструкций в м2.(пол, кровля, окна, стены)

Теперь посмотрим тепловое сопротивление используемых материалов для пола, кровли, окон, стен.

Значение теплового сопротивления можно взять из таблицы тепловых сопротивлений или вычислить исходя из значения коэффициента теплопроводности по формуле:

R = d / λ,где

R – тепловое сопротивление, (м2*К)/Вт

λ – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м2*К)

d – толщина материала, м

Значение коэффициентов теплопроводности для разных материалов можно посмотреть в справочнике. Все теплопотери суммируются.

Теперь о потерях на вентиляцию.

К примеру, для нагрева 1 м3 воздуха с температуры – 20 °С до + 20 °С потребуется 15,5 Вт.

Q(1 м3 воздуха) = 1,4 * 1,0 * 40 / 3,6 = 15,5 Вт, здесь 1,4 – плотность воздуха (кг/м3), 1,0 – удельная теплоёмкость воздуха (кДж/(кг К)), 3,6 – коэффициент перевода в ватты.

Осталось определиться с количеством необходимого воздуха. Считается, что при нормальном дыхании человеку нужно 7 м3 воздуха в час. Если Вы используете здание как склад и на нем работают 40 человек, то вам нужно нагревать 7 м3 * 40 чел = 280 м3 воздуха в час, на это потребуется 280 м3 * 15,5 Вт = 4340 Вт = 4,3 кВт. А если у Вас будет супермаркет и в среднем на территории находится 400 человек, то нагрев воздуха потребует 43 кВт.

Итоговый результат: Складываем все теплопотери

Для отопления здания необходима система отопления равная всем теплопотерям(округляя значение с увеличением на 20%(кВт/ч), и система вентиляции как рассматривали выше производительностью 3000 м3 /ч с нагревателем мощность 45 кВт/ч.

18.Отопительные приборы систем отопления.

Отопительный прибор, работающий по радиационно-конвективному принципу, – называют радиатором. Пустотелая конструкция корпуса позволяет, пропуская любой теплоноситель, нагреть внешнюю поверхность металлического прибора. А после от секций нагретого радиатора тепловая энергия излучается в помещение.

Предназначенные для подогрева воздуха в помещении теплообменники изготавливаются из различных сплавов. Такой подход обеспечивает максимальные показатели теплоотдачи в каждом конкретном случае:

Алюминиевые секционные радиаторы

Радиаторы из алюминиевых сплавов выгодно отличаются малым весом и высоким КПД. Этими факторами обусловлены: несложный монтаж и эффективная работа отопительного элемента.

При условии обеспечении контроля за теплоносителем (используя автономную отопительную систему) и недопущении прямого контакта разнородных металлов (меди или стали с алюминием) алюминиевый радиатор гарантированно прослужит до 25 лет.Рабочее давление в 6 — 16 бар позволяет подключать батарею к центральному отоплению, но ежегодное тестирование центральной системы, нагрузкой в 10 бар, предполагает внимательное изучение заявленных параметров.

Биметаллические модели

Биметаллические батареи имеют сложную конструкцию, выполненную из стали или меди и алюминия. Во избежание внутренней коррозии, сталь, придающая конструкции прочность, покрывается тонким полимерным слоем. Алюминий, обладающий высокой теплопроводностью, используется для отливки внешней поверхности испарителя (широкие ребра радиатора). Благодаря именно тонкостенному стальному прокату, внутри прибора и большим алюминиевым секциям, вес радиатора остается незначительным, в то время как стальная составляющая позволяет выдерживать давление до 25 бар.Для исключения непосредственного контакта гальванируюших металлов между ними присутствует изоляционный слой паронита. Поэтому срок службы биметаллического прибора продолжительнее, чем у какого-либо другого отопительного элемента.Высокий КПД и возможность оперативного монтажа позволяют эффективно использовать биметаллический радиатор для обогрева очень больших площадей (выставочные залы, торговые павильоны).

Чугунные отопительные приборы

Радиаторы, составленные из чугунных секций, не подвержены коррозии. Свойства чугунного сплава обеспечивают хорошую теплоотдачу, а возможность изготовления декоративно оформленных секций свидетельствует о конкурентоспособности.

Среди недостатков чугунных батарей отопления – значительный вес и свойственная тонкому чугуну хрупкость. Усредненный показатель веса, для одной секции, равен 5 кг. Зато приборы из чугуна держат высокое давление, могут быть доукомплектованы дополнительными секциями, совершенно нетребовательны к качеству теплового носителя, причем рабочая температура воды может достигать 130°С. Отопительные приборы из чугуна имеют значительный срок службы (около 40 лет).

Стальные панельные радиаторы

Панельная конструкция стальной батареи имеет ряд собственных преимуществ, основным из которых можно считать повышенную теплоотдачу. Ведь в корпусе радиатора расположены каналы для теплоносителя, полезный объем которых больше, чем у чугунных аналогов. В то же время сталь нагревается быстрее. Следовательно, при одинаковых затратах современный стальной радиатор нагревается сильнее, чем устаревший чугунный. Эта особенность делает стальные панели востребованными в индивидуальном строительстве, особенно в условиях жесткой экономии ресурсов. Низкое давление (9 бар), заявленное для стальных панелей, не позволяет их массово подключать к центральной отопительной системе с ее значительными перегрузками.

Стальные трубчатые радиаторы

Трубчатая конструкция стального радиатора существенных недостатков, кроме высокой стоимости, не имеет. Цена прибора обусловлена сочетанием дорогостоящего материала и его низкой теплоотдачей (из-за специфической трубчатой формы).Сталь подвержена коррозии, а антикоррозийная обработка готового изделия только увеличит его стоимость — поэтому радиаторы из обычной стали уже не производят. Технологически возможно собрать трубчатую конструкцию из оцинкованногосталепроката. Отдельные сегменты соединяются точечной сваркой в области коллектора. Причем готовое изделие полностью симметрично, что позволяет осуществить монтаж без предварительной разводки труб. Такой радиатор не коррозирует, выдерживает давление системы в 12 бар, поэтому его можно приобрести для установки в многоэтажных зданиях.

Отопительные приборы конвекторного типа

Принцип работы конвекторов основан на естественном свойстве холодного воздуха опускаться вниз и горячего – подниматься вверх. В качестве стимулятора этого круговорота используется медная трубка, по которой проходит теплоноситель. Для эффективной теплоотдачи трубка снабжена алюминиевыми пластинами. Именно они нагревают опустившийся холодный воздух, образуя тепловой поток. Весь процесс происходит внутри металлического короба, максимально открытого снизу и частично – сверху. Причем сам короб не нагревается.

Классические модели рассчитаны на давление в 10 бар, поэтому их можно подключить к централизованной системе.

Полотенцесушители

В качестве материала для производства водяного полотенцесушителя применяют латунь, медь и сталь. Модели из латуни предназначены для работы с теплоносителем нейтральной кислотности, медные и стальные – способны бесперебойно работать в любых системах. Высокие показатели опрессовочного давления (16 бар) позволяют смонтировать полотенцесушители и в отопительный контур, и в систему горячего водоснабжения. В любом случае, под давлением от 6 до 10 бар, прибор функционирует безаварийно.

Электрические полотенцесушители, выполняя те же функции, что и водяные, не такие экономичные.

Комбинированные модели подразумевают наличие электрических тэнов в водяном полотенцесушителе. Низкая популярность водно-электрических приборов обусловлена тем, что при отсутствии воды в системе ими запрещено пользоваться.

Радиатор как элемент дизайна

Самыми распространенными дизайн-радиаторами можно считать современные водяные полотенцесушители. Видовое разнообразие моделей подталкивает на эксперимент в дизайне ванной комнаты

Комнатные дизайн-радиаторы – приборы не из дешевых, поэтому о безопасной эксплуатации думают непосредственно на фабрике.

На что необходимо обратить внимание при выборе радиатора

Подбор необходимого радиатора нужно осуществлять, в первую очередь, с практической точки зрения. То есть, технические характеристики:

Мощность – из расчета 1 кВт на10 кв. м.

Рабочее давление – для центральных систем от 10 бар, для замкнутых – от 6 бар.

Габариты – для того, чтобы впоследствии не переделывать проем.