4. Расчет теплопотерь помещений

Целью расчета теплопотерь в помещениях является определение количества передаваемой в окружающую среду теплоты, которую необходимо компенсировать теплоотдачей отопительных приборов.

Основные теплопотери через ограждения определяют по формуле:

,

где – коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м²·К), для стен, пола и потолка принимаем по результатам теплотехнического расчета, для окон по табл.7 прил.5;

– площадь ограждения, м²;

n– коэффициент, учитывающий положение ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаем по табл. 4 Прил. 5.

Для помещения 101 общие теплопотери складываются из теплопотерь через стены (НС), окна (двойное остекление ДО), пол (Пл) и также теплопотери на инфильтрацию (нагрев поступающего наружного воздуха в помещение):

Q_{НСсевер}=0,34·8,59·(22+23)·1=131,43 Вт;

Q_{НСзапад}=0,34·13,34·(22+23)·1=204,15 Вт;

Q_{ДОсевер}=2,5·2,29·(22+23)·1=258,1 Вт;

Q_ПЛ=0,23·10,62·(22+23)·0,9=98,38 Вт;

Дополнительные теплопотери, определяемые ориентацией ограждения по сторонам света определяют по формуле:

где – коэффициент, учитывающий ориентацию ограждения по сторонам света, см. рис.4.2.

Так как помещение 101 является угловым (имеет две и более наружных стены), то необходимо учесть добавочного коэффициента , равного 0,05 [1], для всех ограждающих конструкций помещения:

Q_{допНСсевер}=(0,1+0,05)·131,43=19,72 Вт;

Q_{допНСзапад}=(0,05+0,05)·204,15=20,41 Вт;

Q_{допДОсевер}=(0,1+0,05)·258,1=38,72 Вт;

Q_ПЛ=(0,05)·98,38=4,92 Вт;

Теплопотери на инфильтрацию 101 помещения в соответствии с формулой (4.3) составят:

Q_инф=0,28·=0,28·1,05·1,2·22,86·(22+23)= 362,9 Вт;

где – изобарная теплоемкость воздуха равная 1,05 кДж/(кг·°С);

– плотность воздуха принимаем равной 1,2 кг/м³;

– расход поступающего в помещение воздуха, принимается согласно [1] на 1 м²жилой площади комнат и кухонь жилого дома должно приходиться 3 м³/ч наружного воздуха для квартир с жилой площадью менее 20 м²на 1 человека.

К общим теплопотерям 101 помещения прибавим теплопотери коридора расположенного рядом:

Q_ПЛ=0,23·4,05·(22+23)·0,9=37,73 Вт;

Q_{НСзапад}=0,34·5,27·(22+23)·1=80,55 Вт;

Q_допПЛ=(0,05+0,05)·37,73=3,73 Вт;

Q_{допНСзапад}=(0,05)·80,55= 4 Вт;

Итого суммарные теплопотери 101 помещения составили 1267 Вт.

Для остальных помещений расчет выполняем аналогично, результаты расчета заносим в табл.4.1.

5. Выбор и обоснование схемы системы отопления

При выборе системы отопления следует обосновать принятие решения: вида разводки магистралей (верхней или нижней, тупиковой или с попутным движением воды); посекционной прокладки магистралей иди с использованием пофасадного регулирования; типа отопительных приборов и способа регулирования их теплоотдачи; способа удаления воздуха; типа запорно-регулирующей арматуры и т.д.

Выбирая систему отопления, необходимо учитывать санитарно-гигиенические, экономические, строительные, монтажные и эксплуатационные требования [18]. Система отопления должна обеспечивать расчетную температуру и равномерное нагревание воздуха в течение всего отопительного периода, гидравлическую и тепловую устойчивость, взрывопожарную безопасность и доступность для очистки и ремонта. Система отопления, вид отопительных приборов и параметры теплоносителя предусматриваются в соответствии с объемно-планировочным решением и назначением здания приложению.

Сейчас существует множество вариантов отопление помещений:

- Водяное отопление от котельной того или иного типа;

- Водяное воздушное отопление – обогрев помещение с помощью вентиляции или с применением водяных тепловентиляторов (тепло-воздушный агрегат);

- Воздушное отопление на газу, дизельном топливе, отработанном масле и т.п. (с помощью стационарных теплогенераторов);

- Газовое инфракрасное отопление;

- Электрическое отопление (с помощью инфракрасных обогревателей, конвекторов, тепловых пушек и т.п.);

- Паровое отопление;

- Панельно-лучистое отопление.

СНиП 41-01-2003 для жилых зданий предусматривает следующие виды систем отопления: водяное с радиаторами, панелями и конвекторами при температуре теплоносителя для систем: 95°С - двухтрубных и 105°С - однотрубных. Водяное с нагревательными элементами, встроенными в наружные стены, перекрытия и полы.

Воздушное. Местное (квартирное) водяное с радиаторами или конвекторами при температуре теплоносителя 95 °С.

Электрическое или газовое с температурой на теплоотдающей поверхности 95 °С.

Принятая в расчетно-графическом задании система отопления – централизованная, двухтрубная вертикальная с нижней разводкой и попутным движением теплоносителя.

Преимущества водяной системы отопления:

- долговечность;

- надежность;

- обеспечение верхнего предела температуры на наружной поверхности отопительных приборов до 80^оС, что исключает возможность пригорания пыли на поверхности отопительных приборов;

- обеспечение равномерности температуры помещения;

- возможность качественного регулирования теплоотдачи прибора путём изменения температуры воды при изменении температуры наружного воздуха, поскольку вода быстро изменяет свои теплотехнические свойства и обладает большой подвижностью;

- бесшумность работы системы.

Недостатки:

- опасность замерзания воды в системе при ее отключении в зимнее время в приборах и трубопроводах, находящихся в охлаждаемых помещениях;

- большое гидростатическое давление в системе, обусловленное большой высотой системы и её массивностью;

- большая массивность, а следовательно, большая инерционность ведет к медленному прогреву помещения в начальный период действия системы отопления.

Отличительные особенности двухтрубной системы отопления с нижней разводкой:

- удаление воздуха осуществляется через воздухоотводчик расположенный на отопительном приборе верхнего этажа;

- возможность произведение монтажа и пуска системы по этажно;

- удобство эксплуатации в связи с расположением регулировочной и запорной арматуры на подающем и обратном трубопроводе в одном месте;

- двухтрубные вертикальные системы с нижней прокладкой обеих магистралей применяют в малоэтажных зданиях с кранами двойной регулировки (монтажной и эксплуатационной), что объясняется большой гидравлической и тепловой надёжностью этих систем по сравнению с двухтрубными системами с верхним расположением подающей магистрали;

- поступление воды с наивысшей температурой к каждому отопительному прибору, что обеспечивает максимальную разность температур tг – tо и, следовательно, минимальную площадь поверхности приборов;

- в двухтрубной системе, особенно с верхней прокладкой подающей магистрали имеет место значительный расход труб и фасонных частей, усложняется монтаж.