Тепловой баланс помещений.

Тепловой баланс расчетного помещения составляется для определения избытков или недостатков тепла, которые должна компенсировать системы обеспечения микроклимата помещений. В помещении, в котором поддерживается постоянный (стационарный, не меняющийся во времени) тепловой режим, должен наблюдаться тепловой баланс (это следует из закона сохранения теплоты)

Даже если бы в помещении не было систем обеспечения микроклимата, то есть систем отопления и вентиляции, баланс тепла все равно бы соблюдался, просто баланс существовал бы при температурах внутреннего воздуха, неприемлемых для человека. Наличие системы обеспечения микроклимата помещений позволяет обеспечить тепловой баланс при требуемой температуре внутреннего воздуха.

Постоянный тепловой режим должен поддерживаться круглосуточно в течение всего отопительного периода в зданиях: жилых, производственных с непрерывным режимом работы, детских и лечебных учреждений, гостиниц, санаториев и т.п. Для решения вопроса о необходимости устройства и мощности системы отопления сопоставляют величины теплопотерь (расхода теплоты) и теплопоступления в расчетном режиме (при максимальном дефиците теплоты)

Сведения всех составляющих теплопотерь и теплопоступлений в тепловом балансе помещения определяется недостаток или избыток теплоты. Если теплопотери окажутся больше тепловыделений, то требуется отопление помещения.

Величины суммарных теплопотерь и теплопоступлений в помещениях определяются соответственно: ∑ Q пот = Q огр + Q и + Q мат + Q проч,∑ Q пост = Q об + Q мат + Q быт + Q эл + Q чел + Q ср + Q проч.

Основные потери теплоты Q_огр, Вт, через рассматриваемые ограждающие конструкции зависят от разности температуры наружного и внутреннего воздуха и рассчитываются с точностью до 10 Вт по формуле [17]

(1.2)

где n – коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по [16]; tв – расчетная температура воздуха помещения, ºС, принимаемая по [4, 5]; tн – расчетная зимняя температура наружного воздуха, ºС, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92, принимаемая по [15]; k – коэффициент теплопередачи наружного ограждения, Вт/(м2·ºС); А – расчетная поверхность ограждающей конструкции, м2.

При проведении расчетов пользуются следующими условными обозначениями ограждающих конструкций: НС – наружная стена; ВС – внутренняя стена; ДО – окно с двойным остеклением; ТО – окно с тройным остеклением; Пт – потолок; Пл –пол; НД – наружная дверь
Теплопотери через внутренние ограждения между смежными помещениями следует учитывать при разности температуры воздуха tв этих помещений более 3 ºС.

Теплопотери для лестничной клетки определяются для всех этажей сразу, через все ограждающие конструкции, как для одного помещения.

Обмер площадей наружных ограждений производится с соблюдением определенных правил:

− площадь окон и дверей – по наименьшим размерам проемов в свету;

− площадь потолков и полов – по расстоянию между осями внутренних стен и расстоянию от внутренней поверхности наружных стен до осей внутренних стен;

− высота стен первого этажа – по расстоянию от уровня нижней поверхности конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа при наличии неотапливаемого подвала;

− высота стен промежуточного этажа – по расстоянию между уровнями чистого пола данного и вышележащего этажей;

− высота стен верхнего этажа – по расстоянию от уровня чистого пола до верха утеплителя чердачного перекрытия;

− длина наружных стен в угловых помещениях – по расстоянию от внешних поверхностей наружных стен до осей внутренних стен, а в неугловых помещениях– по расстоянию между осями внутренних стен.

− длина внутренних стен – по размерам от внутренних поверхностей наружных стен до осей внутренних стен или между осями внутренних стен.

Дополнительные потери теплоты через ограждающие конструкции зданий

Дополнительные теплопотери, определяемые ориентацией ограждений (стен, дверей и световых проемов) по сторонам света, рассчитываются как (1.3)

где Q_дор – коэффициент добавки на ориентацию (рис. 1.1); Q_огр – основные теплопотери через данное ограждение, Вт.

Рис. 1.1. Значения коэффициента добавок на ориентацию

Прочие дополнительные теплопотери:

а) при наличии двух и более наружных стен принимается добавка на все вертикальные ограждения, равная 0,05;

б) для угловых помещений и помещений, имеющих два и более наружных вертикальных ограждения, температуру внутреннего воздуха принимают для жилых зданий на 2 ºС выше расчетной, а для зданий другого назначения повышение температуры учитывают 5%-й добавкой к основным теплопотерям вертикальных наружных ограждений;

в) дополнительные потери теплоты на нагревание холодного воздуха, поступающего при кратковременном открывании наружных входов, не оборудованных воздушно-тепловыми завесами, принимаются в зависимости от типа входных дверей и высоты здания Н, м:

− для тройных дверей с двумя тамбурами между ними

(1.4)

− для двойных дверей с тамбурами между ними

(1.5)
− для двойных дверей без тамбура

(1.6)

− для одинарных дверей

(1.7)

где Q_огр.нд – основные теплопотери через наружные двери в помещении лестничной клетки.

 

Литература

1. Ерофеев В.П. Теплотехника [Текст]: учеб./В.П.Ерофеев-Москва: Академкнига, 2008.-488с.

2. Штокман Е.А. Теплогазоснабжение и вентиляция [Текст]: учеб.пособие /Е.А.Штокман, Ю.Н.Карагодин. – М.:АСВ, 2011.-171с.

3. Смрнова Л.И. Теплогазоснабжение и вентиляция [Электронный ресур]: Учебное пособие/Л.И.Смирнова.-Волгоград: Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет, 2010.-126с. (ЭБС «Университетская библиотека онлайн»)