8609

21

б) для необогреваемых полов первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 ºС

и ниже (параметры Б) - в размере 0,05;

в) для наружных дверей, не оборудованных воздушными или воздушно-

тепловыми завесами, при высоте зданий Н, м, в размере:

0,2 Н - для тройных дверей с двумя тамбурами между ними;

0,27 Н - для двойных дверей с тамбуром между ними;

0,34 Н - для двойных дверей без тамбура;

0,22 Н - для одинарных дверей;

г) для помещений общественных зданий (кроме лестничных клеток)

высотой более 4 м суммарные теплопотери (с учетом всех добавок)

увеличивают на 2 % на каждый метр высоты сверх 4 м, но не более чем на 15

%.

3.2. Теплопотери на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха

В большинстве случаев вентиляция в индивидуальных жилых домах представлена лишь системами естественной вытяжной вентиляции без компенсации удаляемого воздуха подогретым приточным воздухом. Для нагрева наружного воздуха, неорганизованно поступающего в помещения под действием разрежения (инфильтрация), возникающего из-за естественной вытяжки, предусматривают дополнительную тепловую нагрузку на систему отопления Qинф.

Расход теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха Qинф, Вт, в жилых помещениях зданий при наличии естественной вытяжной вентиляции,

некомпенсируемой организованной подачей подогретого приточного воздуха,

необходимо принимать не менее определенного по формуле [7, 9, 11]:

Для жилых зданий принимается равным 3 м3/ч на 1 м2

22

площади жилых помещений и кухонь;

А - площадь пола жилых помещений и кухонь, м2;

ρext - плотность наружного воздуха, кг/м3;

Для инженерных расчетов применяют следующую зависимость

с - удельная массовая теплоемкость воздуха, кДж/(кг ºС);

Для рассматриваемых условий допускается принять

с = 1 кДж/(кг ºС).

Как было отмечено выше, величина потерь теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха связана с расходом вентиляционного воздуха,

который нормируется для жилых комнат и кухонь. Поэтому значения Q инф

учитывают лишь для этих помещений. В санузлах и помещениях, не связанных с постоянным пребыванием людей (тамбур, холл, помещения лестничных маршей, кладовые, гардеробные, теплогенераторные и др.) данный вид теплопотерь не учитывают.

3.3. Теплопоступления в помещения Согласно требованиям СНиП [7, 8] тепловой поток, поступающий в жилые

комнаты и кухни от электрических приборов, освещения, людей и других источников (бытовые тепловыделения) Qвыд ,Вт, в расчетах необходимо принимать не менее 10 Вт на 1 м2 площади пола жилых комнат и кухонь, т.е.

где А – площадь пола жилых комнат и кухонь, м2.

В санузлах и помещениях, не связанных с постоянным пребыванием людей (см. выше) бытовые тепловыделения не учитывают.

23

3.4. Тепловой баланс помещений

Целью составления теплового баланса является сопоставление всех имеющихся теплопотерь и теплопоступлений, подлежащих учету в рассматриваемом здании для определения тепловой мощности системы отопления каждого из помещений и здания в целом.

Тепловой баланс составляется для каждого отапливаемого помещения. Перечень помещений, в которых предполагается устанавливать отопительные приборы согласовывается с руководителем проектирования.

Вобязательном порядке приборы отопления устанавливают в помещениях

спостоянным пребыванием людей - жилых комнатах, спальнях, кухнях, гостиных, столовых и др.

Отопление санузлов иногда обеспечивают за счет установки регистров системы горячего водоснабжения (“полотенцесушителей”). Поэтому решение по данным помещениям принимается в индивидуальном порядке в зависимости от их объемов и планировки, а также наличия других инженерных систем в здании.

Во вспомогательных помещениях небольших площадей с незначительными теплопотерями (кладовые, гардеробные), как правило, отопительные приборы не устанавливают, а поддержание необходимого теплового режима обеспечивается за счет теплообмена с воздухом смежных отапливаемых помещений. Поэтому при определении тепловой мощности системы отопления теплопотери подобных помещений относят на баланс смежных помещений.

Расчет проводится в табличной форме (приложение 10).

Вграфу 1 записывают номера отапливаемых помещений. Нумерацию помещений начинают, как правило, с помещения, расположенного в левом верхнем углу на плане здания и продолжают по часовой стрелке по всему контуру здания. Причем первое помещение в пределах подвала (в случае отапливаемого подвала) обозначают № 01, первое помещение первого этажа -

24

№101, второго этажа - 201 и т.д.

Вграфу 2 записывают наименование помещений в соответствии с принятыми планировкой и экспликацией помещений расчетного здания.

Вграфу 3 записывают расчетную температуру внутреннего воздуха для каждого из помещений.

Для обозначения ограждений (графа 4) используют общепринятые сокращения, приведенные на рисунке 2.

Вграфу 5 записывают условное обозначение ориентации ограждения по сторонам горизонта - С, СВ, В, ЮВ и т.д.

Вграфу 6 записывают линейные размеры ограждающих конструкций в соответствии с принятыми правилами обмера ограждений, приведенными на рисунке 2.

При наличии в одном помещении нескольких однотипных ограждений (например, окна с одинаковыми размерами и ориентацией) указывают их количество.

Вграфу 7 записывают площади ограждающих конструкций с точностью до 0,1 м2.

Площадь наружной стены с дверным проемом определяют с учетом площади двери.

При определении площади стен имеющих оконные проемы, площади проемов допускается не вычитать из площади стен. В этом случае коэффициент теплопередачи окна необходимо скорректировать (см. ниже).

В графу 8 записывают значения коэффициента теплопередачи ограждения, Вт/(м2·оС), определяемое по формуле

(18)

Для всех несветопрозрачных ограждений, а также для окон, если при определении площади стен площадь окон вычитается, значение Ro принимается по результатам расчетов в п.2.

Если при определении площади стен с оконными проемами площадь окна

окна, м2∙ºС/Вт, определенное в п. 2.3.;

Roсн - фактическое приведенное сопротивление теплопередаче наружной стены, м2∙ºС/Вт, определенное в п. 2.1.

В графу 9 записывают расчетную разность температур t = tв – tн, оС.

В графу 10 записывают значение коэффициента n для каждого ограждения.

Вграфы 11 и 12 записывают значения коэффициентов учета добавочных потерь теплоты в долях.

Вграфу 13 записывают значения теплопотерь для каждого из ограждений,

вычисленные по формуле (14) с точностью до 10 Вт. Затем определяют суммарные теплопотери через наружные ограждения помещением в целом и

инфильтрующегося наружного воздуха Q инф (для жилых комнат и кухонь),

рассчитанные по формуле (15).

В графу 15 записывают значения бытовых тепловыделений Q выд (для жилых комнат и кухонь), рассчитанные по формуле (17).

ΣQ пом для данного помещения.

В графу 16 записывают результаты составления теплового баланса по каждому из помещений, которые представляют собой значения тепловой мощности системы отопления этих помещений (Qo101, Qo102 и т.д.).

Тепловая мощность системы отопления здания (Qозд ) определяется

суммированием значений тепловой мощности системы отопления каждого помещения Qопом.

26

В действующих системах отопления неизбежны бесполезные потери теплоты в трубопроводах, проходящих через неотапливаемые помещения,

находящихся в непосредственной близости к наружным ограждениям или встроенных в них, в узле теплового ввода и других элементах. Поэтому с учетом допустимой величины дополнительных теплопотерь в размере 7 % [7, 8,

9] определяют установочную тепловую мощность системы отопления здания по формуле

где Qо - тепловая мощность системы отопления здания по результатам составления теплового баланса (итоговое значение графы 16 по зданию в целом), Вт.

4. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Нагревательные (отопительные) приборы являются одним из основных элементов системы отопления, предназначенных для передачи теплоты от теплоносителя к окружающему воздуху помещений.

Целью теплового расчета является определение площади поверхности нагрева Ар, м2, приборов, установленных в каждом из отапливаемых помещений.

Расчетная площадь греющей поверхности определяется в зависимости от требуемого теплового потока в помещение, который, в свою очередь, зависит от тепловой мощности системы отопления в рассматриваемом помещении.

В общем случае требуемый тепловой поток в помещение Qп представляет собой сумму тепловой мощности отопительного прибора Qпр и теплоотдачи открыто проложенных трубопроводов (теплопроводов) Qтр:

27

Суммарную теплоотдачу, выраженную таким образом и необходимую для поддержания нормируемой температуры в помещении называют тепловой нагрузкой нагревательного прибора.

Теплоотдача открыто проложенных теплопроводов приближенно может быть определена по формуле:

где qв и qг – теплоотдача 1 м соответственно вертикально и горизонтально открыто проложенных в помещении труб, Вт/м, определяемые по 9 ;

lв и lг – длина соответственно вертикальных и горизонтальных теплопроводов в пределах помещения, м.

В одноквартирных жилых домах часто применяют скрытую прокладку предварительно теплоизолированных трубопроводов в специальных каналах.

Это в основном продиктовано повышенными требованиями к интерьеру жилых помещений индивидуального дома и высокими показателями качества современных материалов труб, обеспечивающими продолжительные сроки эксплуатации без дополнительного обслуживания и ремонта. При таком способе устройства теплопроводов составляющая Qтр не оказывает заметного влияния на общий тепловой поток системы отопления.

В рассматриваемой курсовой работе значением Qтр допускается пренебречь. Тогда тепловая мощность нагревательного прибора будет равна тепловой мощности системы отопления помещения

28

Методика определения значения qпр зависит от вида системы отопления и условий работы прибора в системе. Так, для водяной двухтрубной системы отопления (в курсовой работе рекомендуется к применению) qпр можно определить по формуле 9, 11 :

где qном – номинальная плотность теплового потока прибора, Вт/м2;

Значения qном для наиболее распространенных типов отопи-

тельных приборов приведены в приложении 11;

tср – средний температурный напор нагревательного прибора, оС;

29

Дальнейший расчет зависит от типа принимаемого к установке

отопительного прибора.

Для секционных радиаторов определяют необходимое число секций в приборе N по формуле 9, 10 :

N = , (29)

где a1 – площадь нагрева одной секции радиатора, м2 (приложение 11);

4 – поправочный коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении:

- для открыто установленного прибора 4 = 1,0;

-для прибора, установленного в нише стены 4 = 1,05;

-для прибора, установленного в декоративном шкафу 4 = 1,12;

3 – поправочный коэффициент, учитывающий размер (число секций) в

Полученное по формуле (29) число секций округляют в большую сторону до целого значения, которое и принимают к установке. Допускается округление и в меньшую сторону, но при условии, что номинальный тепловой поток прибора уменьшится не более, чем на 5 % или на 60 Вт 7, 8, 9 .

Вприложении 12 приведена форма расчетной таблицы для теплового расчета секционных радиаторов.

Вграфе 15 указывают принятое количество и размер (число секций)

радиаторов в помещении с учетом рекомендаций, приведенных в справочной литературе 7, 8, 9, 13 .

30

Количество отопительных приборов в помещении определяется рядом факторов и, в первую очередь, наличием и количеством наружных стен и оконных проемов в помещении. Габариты прибора также необходимо учитывать при определении места размещения общего количества приборов в каждом из помещений. Длина радиатора в жилых домах по возможности должна составлять не менее 50 % длины светового проёма.

Как правило, число секций N в одном радиаторе при одностороннем присоединении к отопительному стояку системы с насосной циркуляцией принимают от 3 до 22, т.е. 3 N ≤ 22. В системах с естественной циркуляцией число секций не рекомендуется принимать более 12 13 . При большем числе секций применяют разностороннее присоединение отопительного прибора.

Более подробные сведения по конструированию систем приведены в указанных выше источниках и рекомендациях предприятий-изготовителей нагревательных приборов.

Для панельных радиаторов и конвекторов по величине Ар подбирают ближайший подходящий по значению площади греющей поверхности нагревательный прибор. Для некоторых отопительных приборов характеристики приведены в приложении 11 настоящих указаний.

Для регистров из гладких труб по значению Ар сначала определяют общую длину труб выбранного диаметра. Затем в зависимости от предполагаемого места установки прибора рассчитывают число рядов труб в регистре и длину регистра.