1.7. Питома теплова потужність системи опалення та питоме річне споживання теплової енергії

Питома теплова потужність, Вт/м²:

q = Q/A₃ , (1.9)

де Q – розрахункова теплова потужність системи опалення, Вт, розраховується за формулою (1.1.).

Розрахункове річне ( за опалювальний період) споживання теплової енергії системою опалення, ГДж:

Q_рік =0,086SQabc/( t_в –t_з)·10^-3 , (1.10)

де: S – кількість градусо-діб опалювального періоду; a – коефіцієнт, що дорівнює 0,8; його враховують, якщо система опалення обладнана приладами автоматичного зменшення теплової потужності системи опалення у неробочий час; у житлових приміщеннях теплову потужність систем опалення не зменшують, тому коефіцієнт а = 1; в- коефіцієнт, що дорівнює 0,9; його враховують, якщо більше 75% опалювальних приладів обладнано на підводках автоматичними терморегулюючими клапанами; с - коефіцієнт, що дорівнює 0,95; його враховують, якщо в індивідуальному тепловому пункті встановлені прилади автоматичного по фасадного регулювання теплової потужності системи опалення; у курсовому проекті допустимо прийняти коефіцієнт с = 1.

Питоме річне споживання теплової енергії, Гдж/м²:

q_рік =Q_рік/A₃ , (1.11)

З метою економного використання паливно-енергетичних ресурсів Держбуд України затвердив контрольні показники питомої теплової потужності систем опалення, Вт/м², та питомого теплоспоживання, ГДж/(м²·рік), житлових та громадських будинків (додаток 2) або [3, додаток 25]. Контрольні показники необхідно приймати з коефіцієнтами у залежності від конструкції зовнішніх стін і систем опалення (див. примітку 2 до додатку 2).

Питома теплова потужність системи опалення та питоме теплоспоживання запроектованої системи опалення житлового будинку не повинні перевищувати контрольні показники. Якщо вони перевищують контрольні показники, то студенту необхідно вияснити причини і розробити заходи по зниженню теплової потужності системи опалення.

1.8. Приклад розрахунку втрати теплової потужності приміщеннями житлового будинку

Приклад. Розраховувати втрати теплової потужності кутовою житловою кімнатою першого поверху (кімната № 101), не кутовою кухнею п’ятого поверху (кімната № 502) і сходовою кліткою А. Вихідні дані: будинок будуватимуть у м.Луцьк у другій температурній зоні, зовнішні стіни цегляні з утеплювачами, технічне підпілля (підвал) без світлових пройомів у стінах, розміщених вище поверхні землі, висота поверхів 3,0 м, товщина усіх перекриттів 0,30 м. Сходова клітка має один тамбур ( двоє дверей). Норма загальної опалюваної площі на одного мешканця будинку 20 м². Технічне підпілля не опалювати. Головний фасад будинку орієнтувати на захід.

Рішення. Розрахункова температура: зовнішнього повітря по параметру Б t_з = -20ºC [3]; внутрішнього повітря у житлових кімнатах кутових t_в = +20°С, житлових не кутових кімнатах і кухнях +18º С, сходових клітках +16º С, ванних +25ºC, індивідуальних вбиральнях +18º С [5].

Опір теплопередачі зовнішніх огороджуючи конструкцій R_o, м² ºC/Вт: зовнішніх стін - 2,1, перекриттів горищі - 2,5, перекриттів над неопалюваним технічним підпіллям (підвалом) - 2,2, вікон і балконних дверей - 0,42 [2]. Опір теплопередачі внутрішніх капітальних стін - 0,79, перегородок ванних приміщень - 0,25 , зовнішніх дверей сходової клітки - 0,6 м² ºC/Вт.

Загальна опалювальна площа будинку:

А_з = 33,2 х 11,3 х 5 = 1875,8 м²

де: 33,2 – довжина будинку між внутрішніми стінами, м;

11,3 – ширина будинку між внутрішніми стінами, м;

5- число поверхів, шт.

Перед початком розрахунку втрат теплової потужності житловим будинком необхідно накреслити у масштабі 1:100 план типового поверху (рис.1.1.) і розріз по сходовій клітці (рис.1.2). Кожному житловому приміщенню і кухні необхідно присвоїти тризначний номер. Перша цифра номеру вказує номер поверху, дві послідуючі цифри – номер приміщення на поверсі.

Наприклад: 101,102,103 і т.д. – приміщення першого поверху; 201, 202,203 і т.д. приміщення другого поверху. Приміщення 101, 201, 301,401 і т.д. розташовані одне над другим на відповідному поверсі. Номера сходових кліток позначають буквами А і Б.

Втрати теплової потужності приміщеннями проміжних поверхів розташованими одне над другим однакові.

Знаходимо значення коефіцієнта β:

Напрямок вітру	Пн	ПнСх	Сх	ПдСх	Пд	ПдЗ	З	ПнЗ
Повторення вітру, %	4	4	8	13	18	14	23	16
Середня швидкість, м/с	3,8	3,7	3,8	4,8	4,9	4,9	6,3	5,9
Коефіцієнт, β	0	0	0	0	0,05	0,05	0,10	0,10

Розрахункова кількість мешканців у будинку (1.7):

Р= А₃/20 = 1875,8/20 ≈ 94,

де 20 – норма загальної площі, м², на одного мешканця будинку.

Розрахунок втрати теплової потужності на нагрівання зовнішнього повітря, яке надходить через зовнішні двері у кожну сходову клітку(1.6):

Q_в = 0,7 1,0 (15,8+0,8 94) [(16-(-20)] = 2293,2 Вт ,

де: 1,0 – коефіцієнт враховує, що сходова клітка має один тамбур (двоє дверей);

15,8 – висота сходової клітки, м.

Розрахунок втрати теплової потужності приміщеннями представлено у таблиці. Враховано, що з ванних кімнат теплова потужність через внутрішні стіни (СВ) надходить у кухні і сходові клітки . Перехід теплоти через внутрішні стіни враховують при різниці температур у суміжних приміщеннях > 3 º С.

Рис.1.1. Фрагмент плану типового поверху.

Рис.1.2. Розріз будинку 1-1.