книги из ГПНТБ / Гусев В.М. Теплоснабжение и вентиляция учеб. для вузов

средняя

самой

холодной

пятидневки

—28° С,

средняя самых

холодных суток

- 3 3 ° С,

( ô D . n = 30 мм)

Яп .п=0,19 м2•ч-град/ккал

Для

воздушного

прослойка

(из

табл. 1-1); согласно формуле

(2-12) SB .n

= 0 (незначительны значения

уа

и Яв )-

Ro =

Ra

+

Re ш +

Ra.

п +

Як +

Я„ =

1/7,5 +

0,02/0,2 + 0,19

+

+ 0,52/0,70

+

1/20 =

0,13

+

0,10

+ 0,19 + 0,74

+

0,05

= 1,20 м* • ч •

град/ккал.

Степень массивности наружного ограждения

D = Ro.mS0.m2i

+ /?D.nS„.n2., -t-

Я„.24 =

0,1-3,5 + 0,19 + 0,74-8,3 =

= 0,35 +

6,15 =

6,50.

Полученное значение D лежит в пределах 4,1 -9-7,0

(см. § 7), поэтому при­

нятую стену следует отнести к ограждениям средней массивности.

Расчетная зимняя температура для такой стены

, > в - 2 8 + ( - 3 8 )

Б . с

2

Стена

приемлема, поскольку требуемое Д/" = 6°С (табл. 3-1)

и величина ЯцР

меньше фактически имеющегося

Я ; Р =

0,13 1 8 +

3 0 ' 5 . 1 , 0 =

1,05 <

1,20

м*-ч-град/ккал.

6

§ 10. Экономический

выбор

толщины

наружного

ограждения

Необходимо применять конструкции, обладающие прочностью,

долговечностью

и

требуемыми

сопротивлениями

теплопередаче,

воздухопроницанию и паропроницанию.

Выбранная

^конструкция

нии эксплуатационных затрат по сооружению наружного

ограж­

дения и затрат на покрытие теплопотерь через последнее

(расход

на топливо).

На рис. 3-1: А2-—годовые

расходы, связанные с

сооружением

ограждения

(амортизация,

текущий ремонт,

процент

на

вложен­

ный капитал,

налоги и т. п.); Лі — годовые

затраты

на топливо;

А — суммарные

годовые эксплуатационные

затраты

(А=АІ+А?)

в рублях на 1 м2

ограждения.

й!""

й,,и-чград/кш

Пусть

1 м3

материала

в ограждении

стоит В рублей.

Сюда

входит

стоимость

Рис. 3-1. Годовые расходы по ог-

материала

и рабочей

силы

с накладными

расходами. Тогда

стоимость

1 м2

огражде-

раждению

ния толщиной 6, м

будет Во,

руб/м2.

А»

=

0.01PBÔ

[руб/м2-год].

Эта

зависимость

первой

степени

выражена

на рис. 3-1 наклонной

прямой

с учетом изменения толщины б,- основного слоя

(стоимостью ВІ)

А2

= 0.01Р 2 Bö +

O.OlPßjö;.

Годовые

расходы

на отопление

определяются

годовой

потерей тепла через

ограждение. Ведя расчет также применительно

к 1 м2

последнего,

стоимость

тепла, расходуемого за отопительный

период,

Ro

n

1000

[руб./мг-год],

где (и.о.о — средняя наружная

температура отопительного

периода ° С и его про­

должительность

п в ч для дайной

местности; b— стоимость

1000 ккал

(топлива,

обслуживания отопительной системы, ее амортизации и ремонта), руб.

Величина R0 есть функция

от б, Р в , Rn,

которые

сами

зависят

от

целого

ряда факторов.

Иначе

говоря,

величина

А\

должна

быть

представлена

в виде

кривой—функции от б. На рис. 3-1 изображена итоговая

кривая Л, построенная

по точкам,

ординаты

которой

для

каждого

значения

равны

сумме значений

Отделяя

в

величине

R0

постоянные

величины

M

и

переменные

(для слоя

R0

= / (в,) = RB

+

2±+Ra +

i L М +

і * - ; в , =

R0%i-Mh.

толщиной о,), имеем

Окончательно

A = 0.01P 2 Bô +

0,01P5,-Po ^

— 0,0lPBM\t

+

1000

(3.2)

Для нахождения R0,

при котором

A

минимально,

требуется

взять

производ­

ную правой

части уравнения

(3-2)

(промежуточная переменная

Р 0 , а

независи­

м а я — б,), приравнять

ее

нулю,

найти

корни

последнего

уравнения. После этого

чины RonT

или б о п т .

Первая производная, поскольку первый и третий члены

уравнения (3-2) по­

стоянны,

будет

dA

dRp

0.01РВЛ-

((в — (H . С. О) nb 1

dRp

dRo

dbi

1000

dôi

Приравнивая нулю, имеем

(tB — ^ н . с . о ) nb

(3-3)

ЮРВіХі

Вторая производная

о

(*в — {н. с. о) nb

0

dRl :

Р^-ЮОО

Оптимальное значение б, при этом

б?"* = R0XC -

МЯ, = ] /

^ -

с -о ) п Ь Х і - {R +

y ±

+ n .

V

(3-4)

Анализ

выражения

(3-3) свидетельствует,

что для местностей

с жестким

климатом,

когда

значительна

разность

(^D—tn.с .0 ) и

величина я, а также когда дешев строительный материал

(малоБ),

ограждений

(Р — в знаменателе).

П р и м е р

10.

Определить наивыгоднейшую

толщину кирпичной

кладки

(Як=0,7 ккал/м-ч-

град)

оштукатуренной

изнутри

( б Ш т = 2 см; Я Ш т=0,6)

наруж­

ной стены жилого здания в районе г. Москвы.

Принимаем

следующие данные (по прилож. 2 и 3) : / п = 1 8 ° С ; /п .с.о = —3,7° С;

п=212 дней

(или 5088 ч). Стоимость

1000 икал

тепла

0,5 коп. (условия тепло­

фикации).

Величина

Я = 4 % ; она состоит из

процентов

на амортизацию — 1,0%

(срок

службы

здания

порядка

70—100 лет), па затраченный капитал 2,0%, на

ремонт

и налоги

1,0%: ß = 1 8 руб.

Тогда по выражению (3-4)

(18 + 3.7) 5088.0,5.0,7_

/ ^

0,02

=

10-4,0-18-100

\

0,6

1

§ 11. Определение теплопотерь помещений

Потери тепла Q через ограждения

[учитываются,

когда (ta —

— і н ) > 5 ° С ]

определяют из выражения

Q = K(tb—

Q nF = U ~ h

nF [ккал/ч],

(4-1)

где п — коэффициент (см. табл. 1-2).

Значения

К для стандартных ограждений таковы: сплошная

деревянная

одинарная

дверь /(=4,0 ккал/м2-ч-град;

то же, двой­

ревянным одинарным переплетом — 5,0; то же, с двойным — 2,5;

магазинная

витрина — 4,0.

Площади

F ограждений определяются по их размерам / п . с , /о.

а)

5)

Рис.

4-3.

Поправки на

Рис. 4-1. Определение размеров теп-

географическую

ориента­

лоотдающнх поверхностей Помещений

цию

ограждений

а)

5)

інп=5,0

?!

щ

1зона

(шор. 2м)

2зона 3зона^

зона

^

на лагах и через подземные части

стен отличается от рассмотрен­

ного. Эти теплопотерн зависят от

расстояния

расчетного

участка

от наружной среды, от вида и влажности грунта

и т.

п. Если

полы будут неутепленными (отсутствует слой

с Ж

1,0),

то их

ваются

(рис. 4-2) по зонам

(двухметровые

полосы,

параллельные

наружным

стенам):

Q».n

=

(t» -

Q^(K«.nF)

= ( ^ - Q ^

- ^ -

[ккал/ч].

(4-2)

Здесь Кп.и — условный

коэффициент

теплопередачи

зоны

пола,

ккал/м2-ч-град;

-/?н.п= 1/Хн.п — условное сопротивление теплопере­

даче; F— площадь соответствующей

зоны пола, м2.

Средние значения ^н .п принимают: для первой зоны, располо­

женной

на расстоянии до 2 м от наружной стены, 2,5; для вто­

рой

(на

расстоянии от

2 до

4

м) —5,0; для

третьей (на расстоя­

нии

от

4 до 6

— 10

и для

остальной

площади—16,6

м2-ч-

Я у . п - Я н . п + ^ ^ '

(4-3)

Я л

= 1 / 0 , 8 5 Д у . п =

1,18 Я у . п .

(4-4)

Здесь в качестве утепляющих слоев

принимают и воздушный про­

слоек (Дв. п ~ 2 3 ) ,

и настил пола по лагам.

Поверхность

пола

первой зоны,

примыкающей к

наружному

скоростью ветра. Для местностей, в которых расчетная

скорость

ветра

(средняя за январь, см. прилож. 3) менее 5 м/сек,

надбавка

5% для ограждений,

защищенных от ветра, и 10% — для неза­

щищенных (защищенное, когда прикрывающее его строение

выше

верха

ограждения больше, чем на '/s

расстояния между ними).

Для

местностей со скоростями ветра

больше 5 или 10 м/сек

над­

бавки увеличиваются

соответственно

в два или три раза.

Еще

рям наружных дверей. Для лестничных клеток надбавки

растут

с числом пэ этажей в здании и составляют:

а)

при одинарных дверях без тамбура 6 5 л э % ;

б)

при двойных дверях без тамбура 100па %;

в)

то же, с тамбуром 80 пэ %.

В промышленных помещениях надбавка на врывание воздуха

через

двери

или ворота (без тамбура или шлюза), если

они от­

крыты

менее

15 мин в час, равна 300%. Для общественных зда­

ний частое открывание дверей корректируется

в 400—500%. Вры­

вание воздуха через проемы, открываемые

в

помещениях более

чем на 15 мин в час, рассчитывается особо

(см. § 32).

П р и м е р

11. Рассчитать

теплопотерн

служебного

помещения 101

(рис. 4-1),

ориентированного торцом

на

восток

и расположенного

над подвалом,

не имею­

щим окон. Комната граничит с другими

помещениями, для которых

/ в

=

16° С-

Здание пятиэтажное в г. Минске, не защищенное от ветра.

Кп.а — ІЛ

ккал/м2-

Для

стены

в два

кирпича

с

внутренней

штукатуркой

• ч-град,

для пола—0,7, для двойных дверей

(без тамбура) —2,0 и для окна —

2,7.

Внутренние

размеры

помещения

в плане

4,5X6,0 м,

высота 2,7 м,

толщина

стен 0,5 м, перегородки 0,10 м, перекрытия

0,6 м. Внешние

(наименьшие)

размеры

окна

1,5Х 1,8 м, двери — 1,5X2,0 м.

Коэффициенты п для наружных

стен и окон (табл.

1-2)

равны

1,0; для

пола

над

неотапливаемым подвалом,

не

имеющим

окоп, и = 0,4.

Согласно

прнлож. 2

и 3, для наружных стен

и окон

расчетная

разность

tv—/п

= 18—(—22) =40° С.

Все расчеты

сведены в табл. 4-1.

П р и м е р

12. Рассчитать

теплопотерн

через пол на грунте, утепленный

дере­

вянными

торцами (0=10

см;

Я=0,15

ккал/м

• ч • град).

Пол расположен

в

поме­

щении насосов

(рис. 4-1, пом. 102),

имеющем

внутренние

габариты

в

плане 4,5

(глубина) на 5 м. Расчетные температуры:

/П = І6°С (см. прилож. 2)

и / п = — 2 2 ° С.

Из выражения (4-3) :

для

первой полосы

пола ^?>-.п = 2,5+0,1/0,15=3,17;

для второй — Ry.nz

=5,0+0,67=5,67 м2

• ч •

град/ккал;

для третьей (остальная площадь насосной)— Ry.n

= 10,0+0,67= 10,67.

Теплопотерн через пол

<3пл = (16 +

22) (5-2/3,17 +

5-2/5,67 + 5 0,5/10,67) =

=

38 (3,15 +

1,76

+ 0,23) = 195

ккаліч.

§ 12. Определение теплопотерь зданий и помещений

по укрупненным измерителям

Часто

возникает

необходимость

выявления

ориентировочных

Ориентируясь на предложенную В. М.

Чаплиным удельную

-тепловую характеристику q0

(ккал/м3-ч-град),

представляющую

собой часовой расход тепла

на отопление 1

м3 здания при расчет­

при

совместной

выработке электроэнергии и тепла (в виде

пара

или

перегретой

воды) к. п. д. более 0,8. Затраты топлива за

счет

почными газами, горячей водой, паром

или электроэнергией.

П р о д у к т ы

с г о р а н и я

(топочные

газы), обладая

небольшой

теплоемкостью

(около 0,26 ккал/кг • град)

и удельной

массой

(ме­

нее 0,8 кг/м3),

при высокой

температуре

(свыше 150°С) все

же

генератора

тепла с нагревательным

прибором (отопительные

печи).

В о з д у х

по физическим свойствам

близок к продуктам сгора­

рания.

В о д а

характеризуется

значительными .

теплоемкостью

(~1,0

ккал/кг-град)

и удельной

массой (порядка

1000 кг/м3).

Это

позволяет передавать много тепла в малом объеме

теплоносителя.

П а р

отдает тепло нагревательным приборам за

счет

конденса­

ции. Выделение скрытой теплоты парообразования

(около 500

ккал

на 1

кг

пара) и

малая удельная масса пара (менее

1,0

кг/м3)

3 Заказ № 586

49