Вопрос 2. Тепловая нагрузка на отопление. (1, с.5..7)

Основная задача отопления заключается в поддержании условий теплового комфорта (условия, благоприятные для жизни и деятельности).

Согласно СНиП допустимые (оптимальные) метеорологические условия в зоне жилых и общественных зданий:

- температура воздуха 18-22^оС (22-24^оС)

- относительная влажность 65% (45-30)

- скорость движения воздуха не более 0,3 м/с (0,1-0,15)

Для этого необходимо сохранение равновесия между тепловыми потерями здания и теплопритоком, которое может быть выражено в виде следующего равенства (теплового баланса):

,

где - суммарные тепловые потери, - приток тепла через отопительную систему, - внутренние источники теплоты.

включает в себя:

- потери из-за теплопередачи через наружные ограждения;

- потери инфильтрацией из-за поступления холодного воздуха в помещения через неплотности наружных ограждений, , где - коэффициент инфильтрации ( =0,03-0,06 – жилые, общественные здания, =0,25-0,30 – промышленные здания);

-теплота на подогрев холодных предметов (материалов), ( )

включает в себя:

- от солнечной радиации (фонари, окна);

- от коммуникаций и технологического оборудования;

- от электрического оборудования и электрических осветительных приборов;

- от нагретого материала и изделий;

- при технологических процессах (конденсация);

- от продуктов сгорания, поверхности печей;

- от людей.

Есть две методики расчета .

1) Для малых зданий (помещений):

,

где - коэффициент теплопередачи, - площадь поверхности отдельных наружных ограждений, - разность температур воздуха с внутренней и наружной сторон этих ограждений.

2) Для больших зданий 3000 м³:

для приближенных расчетов по так называемым укрупненным показателям применяют упрощенную формулу

,

где - объем здания по наружному обмеру, м³;

- усредненная температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений, ^оС;

- температура наружного воздуха, ^оС;

- удельные теплопотери здания, , которые зависят от:

• теплопередачи стен, потолка, пола;

• формы, размеров здания;

• остекления здания и расчетной разности температур.

Это значение берется из справочников или рассчитывается по приближенной эмпирической зависимости .

Для =-30 ^оС =5,5  , =8.

Для других районов вводится поправочный коэффициент :

.

Расход тепла на отопление тогда равен:

Принимаем, что , тогда .

Подставим это выражение в предыдущее равенство и получим:

.

Видно, что имеет максимальное значение при минимальной температуре наружного воздуха.

Проблема! По какой наружной температуре следует определять расчетный расход теплоты на отопление? Если его определят при минимальной наружной температуре, когда-либо наблюдавшейся в данной местности, то получатся чрезмерно завышенные мощности тепловых установок, т.к. такая температура имеет краткосрочный характер. Поэтому исходят из более высокого, так называемого расчетного значения наружной температуры для отопления , равной средней температуре наиболее холодных пятидневок, взятых из восьми наиболее холодных зим за 50-летний период. Эти данные есть в справочниках.

Для экономного и правильного использования топлива имеет весьма большое значение выбор начала и конца отопительного сезона.

Для жилых и общественных зданий +8 ^оС (устойчивая среднесуточная температура).

Для промышленных зданий он определяется такой наружной температурой, при которой , +8 ^оС.