Тепловой баланс помещений и теплозатраты на отопление здания

 

Системы отопления предназначены для создания в холодный период года в помещении здания заданной температуры воздуха, соответствующей комфортным условиям. Для поддержания расчетной t_в система отопления должна компенсировать теплопотери помещения. Для гражданских зданий обычно принимают:

Q_со = Q_огр + Q_инф , Вт (20)

где Q_со – теплонедостаток, т.е. расчетная мощность системы отопления здания, Вт;

Q_огр – теплопотери через ограждающие конструкции, Вт;

Q _инф – затраты теплоты на подогрев инфильтрующегося воздуха, Вт.

Для удобства расчета составляется табл. 2, в которой должны быть подведены итоги расчета по всему зданию в целом.

 

Т а б л и ц а 2

Тепловой баланс помещения здания

Номер помещения	Теплопотери через ограждающ. конструкции Qогр, Вт	Затраты на нагрев инфильтрующ. воздуха, Qинф, Вт	Теплонедостаток Qсо,Вт

Выбор, установка и расчет поверхности отопительных приборов

 

Перед расчетом поверхности нагревательных приборов необходимо выбрать тип прибора, продумать вопрос установки прибора (в нише под окном, без ниши и др.)

При выборе типа нагревательных приборов, устанавливаемых в здании, следует руководствоваться СНиПом 2.04.05-86.

Нагревательные приборы устанавливают под окнами или в нишах наружных стен и в исключительных случаях у внутренних стен. Теплопотери больших помещений следует возмещать с помощью нескольких отопительных приборов так, чтобы нагрузка одного прибора не превышала 2900 Вт. Если теплопотери помещения (например туалета, коридора) составляют не более 230 Вт, отопительный прибор не устанавливать, а потери тепла распределять по смежным помещениям.

После выбора типа нагревательного прибора следует определить для каждого помещения здания площадь поверхности нагрева прибора по формуле:

 

(21)

 

где F_p – расчетная площадь отопительного прибора, м²;

Q_пр – теплоотдача отопительного прибора в отапливаемом помещении, Вт;

q _пр – расчетная плотность теплового потока отопительного прибора, Вт/м²;

β₁ – коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины (принимаем по табл. 8.2 [8]);

β₂ – коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений (принимаем по табл. 3 [8])

 

таблица 3

Значения коэффициента β₁

Шаг номенклатурного ряда отопительных приборов, кВт	β1
0,12 0,15 0,18 0,21 0,24 0,3	1,02 1,03 1,04 1,06 1,08 1,13

 

Таблица 4

Значения коэффициента β₂

Отопительный прибор	Значение β2 при установке прибора
у наружной стены, в том числе под световым проемом	у остекления светового проема
Радиатор: чугунный секционный стальной панельный	1,02 1,04	1,07 1,10
Конвектор: с кожухом без кожуха	1,02 1,03	1,05 1,07

 

Теплоотдача отопительного прибора определяется по формуле:

Q_пр = Q_о – (0,9Q_тр),Вт (22)

где Q_о – теплопотребность помещения, Вт (принимается по табл. 2 для рассчитываемого помещения);

Q_тр – суммарная теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения стояков, подводок, к которым непосредственно присоединен прибор.

Q_тр = q_в l _в + q_г l _г, Вт

где q_в, q_г – теплоотдача одного погонного метра вертикально и горизонтально проложенных труб, Вт/м;

l _в, l _г – длины вертикальных и горизонтальных трубопроводов в пределах помещения, м.

При выполнении работы q_в,=75 Вт/м, q_г=95 Вт/м, длины труб определяются по чертежу после расстановки приборов.

Расчетная плотность теплового потока отопительного прибора определяется по формуле:

q_пр=q_ном(Δt_ср /70)¹⁺ⁿ (G_пр /0,1)^р С_пр, Вт/м² (23)

где q_ном – номинальная плотность теплового потока отопительного прибора при стандартных условиях работы, Вт/м² (принимается по табл. 5);

Δt_ср=0,5(t_г–t_о)–t_в, ^оС – температурный напор, равный разности полусуммы температур теплоносителя на входе и выходе отопительного прибора и температура воздуха в помещении.

n, p – экспериментальные значения показателей степени (приведены в табл. 8,1[8]);

C_пр – коэффициент, учитывающий схему присоединения отопительного прибора и изменения показателя степени p в различных диапазонах расхода теплоносителя (принимаются по табл. 5);

 

Т а б л и ц а 5