2.6.Теплопотери через наружные стены.

Сопротивление теплопередаче наружной стены R_стен определяется расчётом по формуле:

R_стен. = 1/α_вн + δ₁/λ₁ + δ₂/λ₂ + δ₃/λ₃ +1/α_нар , [м²´°С/ Вт]. (4)

где δ – толщина стены, λ – теплопроводность материала стены,

α_вн. = 8,7 [Вт/(м²´°С)], α_нар. = 23 [Вт/(м²´°С)] - коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхностей стены (приняты постоянными в строительной теплотехнике).

Коэффициент теплопроводности для различных материалов берём из Приложения Д (обязательного) Свода правил СП 23-101-2004:

для железобетона λ_жб = 1,92 [Вт/м´°С],

для кладки из красного кирпича λ_кирп. = 0,70 [Вт/м´°С],

для сосны и ели поперёк волокон λ_сосн. = 0,14 [Вт/м´°С],

для плит из стекловолокна «URSA» λ_URSA= 0,05 [Вт/м´°С],

для воздуха λ_возд. = 0,026 [Вт/м´°С].

Сопротивление теплопередаче нашей наружной стены R_стен определяется расчётом по формуле:

R_стен. = (1/8,7+0,15/1,92+0,10/0,05+0,125/0,70+1/23) [м²´°С/Вт]=(0,115+0,078+2,00+0,179+0,043) [м²´°С/Вт] = 2,42 [м²´°С/Вт].

Потери тепла через наружные стены за отопительный период равны:

Q_стен = (t_вн. – t_{отоп.пер.}) z ´A_стен./ R_{стен ,} МДж. (5)

Q_стен = (4576°Ссут´24ч/сут´3600c/час´9,67м²)/2,42(м²´°С/Вт) = 1580 МДж.

2.7.Затраты тепла на нагрев приточного воздуха.

Потери тепла на нагрев приточного воздуха за отопительный период равны

Q_{прит.возд} = с_возд.´r_возд.´V_возд.´ (t_вн. – t_{отоп.пер.}) z _, МДж. (6)

где с _возд. - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг×°С);

r_возд - средняя плотность приточного воздуха за отопительный период, кг/м³

Плотность сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении:

r_возд. = 101325 Па´29 кг/кмоль/[8314 Дж/(кмоль*°С) ´Т(К)] = 353/Т (кг*°С/м³)

В нашем случае r_возд.=353/(273+t_{отоп.пер.}) = 353/(273+(-1,8))кг/м³= 1,30 [кг/м³]

Q_возд. = 1 кДж/(кг°С) ´1,30 кг/м³´81,6 м³/ч 4576 °С×сут ´ 24 ч/сут = 11650 МДж.

2.8.Суммарные потери тепла за отопительный период равны:

Q_потерь= Q_окна+ Q_стены+ Q_возд.= D´(A_окон./R_окон+ A_стен./R_стен+ с_возд.´r_возд.´V_возд) (7)

Q_потерь=Q_окна+Q_стены+Q_возд.=(2821+1580+11650) МДж=16051 МДж.

2.9.Поступление тепла от оборудования, от людей и от освещения.

Мощность теплопоступлений от оборудования, от людей и от освещения равна (учтено, что МФУ работает только 1 час в день):

от оборудования q_обор.= (2´300+100/7) Вт = 614 Вт;

от людей q_люд.= (2´120+2´108) Вт = 456 Вт;

от освещения q_осв.= 9´4´18 Вт = 389 Вт.

Суммарная мощность тепловыделений в комнате q_быт.= q_обор.+q_люд.+q_осв..= (614 + 456 + 389) Вт= 1459 Вт.

Поступление тепла в комнате за отопительный период составит:

Q_быт.=(q_обор.+q_люд.+q_осв.)´z_раб, МДж. (8)

Q_быт.=(q_обор.+q_люд.+q_осв.)´z_раб.=1459Вт´1100час´3600c/час=5778 МДж.

2.10.Потребность в тепловой энергии на отопление помещения.

Потребность в тепловой энергии на отопление помещения за отопительный период определяется по формуле

Q_отопл. = Q_окна + Q_стены + Q_{прит.возд} - (Q_быт. + Q_солн.) ´ v, [МДж],

где Q_солн. - теплопоступления через окна и фонари от солнечной радиации, для Санкт-Петербурга из-за малого количества солнечных дней в течение отопительного периода не учитываются;

v - коэффициент снижения теплопоступлений за счет тепловой инерции ограждающих конструкций; рекомендуемое значение v=0,8.

Потребность в тепловой энергии на отопление комнаты за отопительный период:

Q_отопл.= Q_окна+ Q_стены+ Q_возд.- Q_быт.´v, МДж. (9)

Q_отопл. = Q_окна + Q_стены + Q_возд. - Q_быт.´v = = (2821 + 1580 + 11650 - 5778´0,8) МДж = 11429 МДж.

Фактический удельный расход тепловой энергии на отопление помещения за отопительный период q_{отоп.пер}, кДж/(м³´°С´сут), следует определять по формуле

q_{отоп.пер}= Q_отопл./(V_отапл.´ D), МДж. (10)

q_{отоп.пер.} = 11429 МДж/ (62,3 м³´4576 °С´сут) = 40,1 кДж/(м³´°С´сут).

Нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление помещения берётся из таблиц 4 и 5 (таблицы 8 и 9 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»)

Таблица 4

Нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление q_{норм.отоп}. жилых домов одноквартирных отдельно стоящих и блокированных, кДж/(м²×°С×сут)

Отапливаемая площадь домов, м2	С числом этажей
	1	2	3	4
60 и менее	140	-	-	-
100	125	135	-	-
150	110	120	130	-
250	100	105	110	115
400	-	90	95	100
600	-	80	85	90
1000 и более	-	70	75	80
Примечание - При промежуточных значениях отапливаемой площади дома в интервале 60 - 1000 м2 значения qнорм.отоп. должны определяться по линейной интерполяции.

Таблица 5

Нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление зданий q_{норм.отоп.}, кДж/(м²×°С×сут) или [кДж/(м³×°С×сут)]

Типы зданий	Этажность зданий
	1	2	3	4, 5	6, 7	8, 9	10, 11	12 и выше
1 Жилые, гостиницы, общежития	По таблице 8			85 [31] для 4-этажных одноквартирных домов – по таблице 8	80 [29]	76 [27,5]	72 [26]	70 [25]
2 Общественные, кроме перечисленных в поз.3,4 и 5	[42]	[38]	[36]	[32]	[31]	[29,5]	[28]	-
3 Поликлиники и лечебные учреждения, дома-интернаты	[34]	[33]	[32]	[31]	[30]	[29]	[28]	-
4 Дошкольные учреждения			[45]	-	-	-	-	-
5 Сервисного обслуживания	[23]	[22]	[21]	[20]	[20]	-	-	-
6 Административного назначения (офисы)	[36]	[34]	[33]	[27]	[24]	[22]	[20]	[20]
Примечание - Для регионов, имеющих значение Dd = 8000 °С×сут и более, нормируемые qнорм.отоп. следует снизить на 5 %.

Для нашей комнаты q_{норм.отоп.}= 34 кДж/(м³×°С×сут).