Тепловая мощность системы отопления.

Система отопления предназначена для создания в помещении в холодное время года температурного режима, соответствующего комфортным условиям.

Для проектирования системы отопления необходимо определить его тепловую мощность. Она определяется как разность между тепловыми потерями и тепловыми поступлениями помещения (тепловой баланс).

5.1.2 Потери тепла через ограждающие конструкции.

Ограждающими конструкциями называются такие части здания, которые ограждают внутренний объем здания от наружного воздуха. Наружные стены (НС), пол (ПЛ), потолок верхнего этажа (ПТ), окна (О), двери (Д) и т.п.

5.1.3 Для определения потерь отдельными помещениями и зданием в целом необходимо иметь следующие исходные данные:

- планы этажей и характерные разрезы по зданию со всеми строительными размерами;

- выкопировку из генплана с обозначением сторон света и розы ветров;

- назначение каждого помещения;

- конструкцию всех наружных ограждений, обоснованную теплотехническим расчетом (теплотехнический расчет наружных стен, пола, потолка студент выполняет самостоятельно).

5.1.4 Все отапливаемые помещения на планах следует обозначать порядковыми номерами (начиная с №01 и далее – помещения подвала; с №101 и далее – помещения первого этажа; с №201 и далее – помещения второго этажа и т.д.). Нумеруют помещения слева направо и сверху вниз. Лестничные клетки нумеруются отдельно заглавными буквами или римскими цифрами.

5.1.5 Тепловые потери помещений через ограждающие конструкции разделяются условно на основные и добавочные. Их определяют, суммируя потери через каждое отдельное ограждение с округлением до 10 Вт по формуле:

 

(5.1)

Где, – расчетная площадь ограждения, м;

R₀ – общее сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, м²/Вт ^оС;

– расчетная температура внутри помещения, ^оС (приложение 20);

– расчетная температура наружного воздуха, ^оС (приложение 8 [13]);

– добавочные потери в долях от основных потерь;

– коэффициент теплопередачи данной ограждающей конструкции, равный = 1/R_o, Вт ^оС/м².

5.1.6 Измерение площади поверхности наружного ограждения F, м², производят по чертежам плана и разреза здания. План типового этажа и разрез здания выполняют в пояснительной записке в одну линию с указанием проёмов в наружных ограждениях и всех размеров.

Величину F для потолков и полов определяют по размерам между осями внутренних стен и от внутренней поверхности наружных стен, для окон и дверей – по наименьшим размерам строительных проемов в свету. В настоящей проекте принять F окна = 3,0 м², F двери = 4,0 м²

Высоту стен первого этажа принимают при не отапливаемом подвале от уровня нижней поверхности конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа. Высоту стен второго этажа – от уровня чистого пола второго этажа до уровня чистого пола третьего этажа и т.д. Высоту стен верхнего этажа принимают от отметки чистого пола верхнего этажа до верха утепляющего слоя чердачного перекрытия.

Длину наружных стен не угловых помещений определяют по размерам между осями внутренних стен, а угловых помещений – по размеру от внешних поверхностей наружных стен до осей внутренних стен.

Теплопотери через наружные ограждения (Q, Вт), определяют для каждого помещения. Для этого подсчитывают теплопотери через каждую наружную ограждающую конструкцию, имеющуюся в этом помещении, а именно: через наружные стены (НС), пол (Пл), потолок (Пт), двойные окна (ДО), двойную дверь (ДД). Потери через пол определяют только для первого этажа, через потолок – для помещений верхнего этажа. Для лестничной клетки определяют потери через стены, пол, окна, дверь и потолок. Высоту наружной стены лестничной клетки принимают от уровня отмостки до верха карниза здания.

При подсчете площадей ограждающих конструкций линейные размеры принимают с погрешностью до 0,1 м, а величины площадей – 0,1 м². Теплопотери подсчитываются с точностью до 10 Вт.

Теплопотери между внутренними помещениями определяются, если разность нормируемых расчётных температур более 3⁰С. В жилых зданиях не определяются.

5.1.7 Приведенное сопротивление (R_о) ограждающих конструкций принимают исходя из санитарно-гигиенических условий по формуле 5.6 и условий энергосбережения по таблице 1б^* [12]. Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) определять по формуле:

ГСОП = (tв – tот.п.)∙Zот.п.

(5.2)

где – t_в– температура воздуха внутри помещения, принимаемая по нормам проектирования. Приложение 14, 15, 16.

t_от.п. и Z_от.п. – средняя температура, ^оС, и продолжительность отопительного периода.

Приведенное сопротивление должно быть не менее значения требуемого сопротивления R_о^тр, определяемого по формуле:

,

(5.3)

где t_н ^Б–расчетная зимняя температура наружного воздуха, принимаемая по таблице приложения 8 [13] параметры Б.

n –коэффициент,принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху по таблице 3^* [12].

– нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждения, принимаемый по таблице 2^* [12].

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по таблице 4* [12].

По заданию стена многослойная: конструктивный слой, штукатурка и изоляция. Толщина конструктивного слоя для всех одинаковая 0,51 или 0,64 м (окончательно уточняется преподавателем при выдаче задания). Толщина слоя штукатурки 0,02 м. Необходимо подобрать толщину слоя изоляции.

Термическое сопротивление R, м²_*⁰С/Вт одного слоя многослойной ограждающей конструкции следует определять по формуле:

 

(5.4)

где δ- толщина слоя, м;

λ- расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/м_*⁰С, принимаемый по приложению 3^*[12] в зависимости от условий эксплуатации наружного ограждения.

Термическое сопротивление R_к многослойной ограждающей конструкции следует определять как сумму термических сопротивлений отдельных слоев:

 

(5.5)

где R₁, R₂, …., R_i – термическое сопротивление отдельных слоев, определяемые по формуле (7.7).

Сопротивление теплопередаче R₀, м²_*⁰С/Вт ограждающей конструкции следует определять по формуле:

 

(5.6)

где α_в – что и в формуле (5.3);

R_к – термическое сопротивление, определяемое по формуле (5.5) или (5.6);

α_н – коэффициент теплопередачи (для заданных условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по таблице 6^*[12].

Коэффициент теплопередачи К, В/м²_*⁰С, определяют по формуле:

 

(5.7)

Для определения условий эксплуатации необходимо:

- по таблице 1 стр.2 [12] принять влажностной режим внутри помещения в зависимости от температуры и влажности внутреннего воздуха,

 

- определить по приложению 1* стр.17 [12] зону влажности места застройки,

 

- по приложению 2 стр.17 [12] определить условия эксплуатации ограждения (А или Б).

 

 

5.1.8 Добавочные потери тепла β через ограждающие конструкции принимаются в долях от основных потерь. В жилых и общественных зданиях:

а) через стены, окна, двери обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад принимается в размере 0,1; на юго-восток и запад – в размере 0,05;

б) через наружные двери не оборудованные воздушными и воздушно-тепловыми завесами, при высоте здания Н, м от отмостки до верха карниза:

0,27_*Н – при двойных дверях с тамбуром между ними;

0,34_*Н – при двойных дверях без тамбура;

0,22_*Н – при одинарных дверях.

 

5.2 Определение толщины изоляционного слоя, требуемого термического сопротивления основных ограждений.

Определяем приведенное общее требуемое термическое сопротивление наружной стены по таблице 1б^*[12] и по формуле (5.6). Принимаем для дальнейших расчетов наибольшее значение R₀^тр. Подставляем это значение в формулу (5.6), учитывая, что

	(5.8)
	(5.9)

В этом уравнении часть величин дана, часть величин определяется из таблиц, кроме толщины изоляционного слоя (δ_изл), которое определяется из эмпирического уравнения

Пользуясь таблицей 1б^* и формулой (1.6) определим требуемое термическое сопротивление пола, потолка, окон и дверей.