Тепловые условия комфортности для человека в помещении.

Тепловые условия комфортности для человека в помещении.

Тепловой режим здания – общее тепловое состояние здания в течение отопит. Сезона, сов-ть тепловых условий в его помещ. Он может быть равномерным (в зданиях с пост. прибыванием людей) и изменяющимся. В орг-ме чел-ка непрерывно выр-ся и передаётся окр. Среде теплота, при чём организм стремится сохранить темп-ру 36,6. В спрокойном сост-нии орг-м взрослого чел-ка отдаёт в окр среду около 120Вт тепла, при лёгкой работе до 250, при тяжёлой работе 500.

Тепловой баланс орг-ма чел-ка складывается из тепла, выр-го орг-мом и воспринемаемого им из внешн среды и из тепла отдаваемого им во внешн среду.

Процесс теплообмена тела чел-ка с окр средой происходит конвекцией излучением и при испарении влаги (пота)

Если получ телом теплота равна отдаваемой, то чел-к чувств. Себя хорошо и его состояние наз-ся комфортным, а внутр условия помещ-я оптимальными или комфортн. Допустимыми явл-ся такие метеорологич условия, при которых возникает небольшая, но допуст дискомфортность для чел-ка, при этом сост-е его здоровья не нарушается, но возможно ухудшение самочувствия и снижение работоспособности.

При низкой или высокой темп-ре окрсреды нормальное тепловое сост-е чел-ка нарушается, тепловое условие, в котором при этом он находится наз-ют дискомфортным.

С гигиенич точки зрения наиб благоприятн уровень темп-ры, поддержив. В жилом помещ составл 22^оС,а допустимые колебания от 21 до 23 и подвижность воздуха в пределах 0,1-0,3 м/с.

Ощущение комфортности зав-т от сочетания темп-ты тел окр чел-ка (т н осреднённая рациональная темп-ра помещения t_R) и темп-ры воздуха помещений t_B.

Темп-ную обстановку в помещении опр-ем 2-мя условиями комфортности:

1 первое условие соот-ет режиму, когда чел-к, нах-ся в центре обслуживаемой зоны не испытывает ни перегрева ни переохлаждения.

Для холодного периода года 1-ое условие хар-ся ф-лой

t _п – темп-ра помещения.

заметнатная разница между t_R и t_B возникает при панельном (лучистом) t_R > t_B или воздушном (коввективном) t_R < t_B отоплении.

2-ое условие комфортности опр-ет допустимые темп-ры нагретых или охлаждённых пов-тей обращённых в помещение.

Например, темп-ра пов-ти потолкаи стен и стен воизбежании недопуст радиац на голову чед-ка допускается след.

ϕ- коэф-т облучённости

темп-ра пов-ти холодного пола может быть ниже темп-ры воздуха помещ-я не более чем на 2-2,5^оС.

 

Тепловой баланс помещения.

  Поступление теплоты в помещения жилых зданий осуществляется от СО, от человека, от работающих электроприборов, кухонных плит, от осветительных приборов, от солнечной радиации,. Потери тепла из помещ-ия происходит через наружное ограждение(стены, окна, пол, перекрытия), а также за счёт воздухообмена, включая инфильтрацию и вентиляцию. При установившемся режиме, потери равны поступлениям тепла. Учёт всех источников поступления и потерь тепла необходим при составлении теплового баланса помещения здания. По балансу определяется дефицит или избыток тепла. При дефиците тепла - необходимо устройство в помещении отопления. Для определения тепловой мощности СО составляют баланс часовых расходов тепла для расчётных зимних условий.Q_от=∑ Q_оcн+ Q_инф- Q_{техн(быт)}*(1- ), где Q_оcн-осн. и добавочные потери теплоты через огражд. конструк. помещения; Q_инф-расход теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через огражд. конструк. помещения; Q_{техн(быт)}-технологические и бытовые тепловыделения; -коэф-нт принимаемый по табл. 1 СНБ 4.01.02-03.

В зав-ти от способа регул сис-м отопления

СО и способ регулирования
Электроотопление с индивидуальным регулированием	0,85
Водяное отопление с индивид автоматич терморегуляторами у отопит приборов	0,8
Водяное отопление с местным пофасадным регулированием по темп-ре внутр воздуха помещений	0,6
Водяное отопл с местн сис-мой регул по темп-ре наружн воздуха	0,4
Водяное отопление без регулирования	0,2

 

 

Требования, предъявляемые к сис-ме отопления.

Отопление- обогрев помещений с целью возмещения в них тепловых потерь и поддержания устанавливаемой нормами или др.требованиями температуры воздушной среды.

Системы отопления- совокупность взаимоувязанных технических элементов и устройств предназначенных для передачи в обогрев. помещ. требуемого количества теплоты и поддержания в них заданной температуры воздушной среды.

Требования, предъявляемые к системе отопления делят на 5 групп:

-санитарно-гигиенические – поддержание заданной температуры воздуха, ограничение температуры поверхности отопительных приборов.

-экономические- экономный расход тепловой энергии, невысокие капитальные вложения.

-архитектурно-строительный- соответствие интерьеру помещений

-производственно- монтажные- сокращение трудовых затрат при монтаже

-эксплуатационные- обеспечение долговечности, удобство управления и ремонта, бесшумности и безопасности действия.

Требования, предъявляемые к отопительным приборам.

  1. Теплотехнические – высокие значения коэффициента теплоотдачи 2.санитарно-гигиенические – относительно пониженная температура поверхности, доступность, удобство очистки от пыли 3. Экономические – экономный расход металла на прибор 4. Архитектурно-строительные – соответствие внешнего вида отопительных приборов интерьеру помещений 5. Производственно-монтажные – удобство в монтаже, простое присоединение к трубам и крепление к ограждениям, механическая прочность, удобство транспортировки 6. Эксплуатационные – управляемость теплоотдачей приборов зависящая от их тепловой инерции, водонепроницаемость при предельно допустимом рабочем гидростатическом давлении внутри прибора. Все требования одновременно удовлетворить невозможно и этим объясняется разнообразие типов отопительных приборов. При этом каждый их тип в наибольшей степени отвечает только к какой-либо группе требований.

 

 

12.Достоинтва и недостатки отопительных приборов различных типов: чугунный радиатор: дост.- механическая прочность, стойкость к коррозии, невосприимчивость к плохому качеству теплоносителя. Недост.- большая металлоёмкость, высокая тепловая инерция, трудность очистки от пыли, трудоёмкость монтажа и перевозки, не эстетич. вид, поставляются грунтованными и нуждаются в покраске. Радиатор стальной панельный: дост.- отличается от чугунных меньшей массой, увеличенной излуч. способностью, облегчённый монтаж, эстетич.вид, легче отчищаются от пыли. Недост.- невысокое допустимое давление, коррозия при использовании обычной стали. Алюминиевый радиатор: дост.- повышенная теплоотдача, малая инерционность, небольшая масса 11-27 кг/кВт. Недост.- трудность очистки от пыли, большая вероятность протечки между секциями, узкий диапазон рН 7-8, невысокое допустимое давление. Биметаллический радиатор: дост.- механическая прочность, стойкость к коррозии, высокий коэф. теплопередачи. Недост.- трудность очистки от пыли, высокая цена. Стальные трубчатые радиаторы: дост.- механическая прочность, эстетич. вид, высокий коэф, теплопередачи, используется как элемент дизайна помещения. Недост.- очень высокая цена. Конвектор: дост.- небольшая тепловая инерция, небольшой вес. Недост.- низкий коэф. теплопередачи, высокие требования к теплоносителю. Ребристая: дост.- компактность, легкость монтажа, невысокая температура наруж. поверхности. Недост.- большой вес, трудность очистки от пыли, не привлекательный дизайн. Бетонные панели: дост.- отвечают строгим санит.-гигиен. и архитектурным требованиям. Недост.- трудность ремонта, большая тепловая инерция, теплопотери через наружные стены, невозможность поквартирного учёта потребления теплоты.

13. Классификация отопительных приборов. 1 По способу теплопередачи: а) радиационные ((не менее 50% передачи тепла излучения)подвесные потолочные панели и излучатели);б) конвективно –радиационные ((50-75% передачи тепла конвекцией)радиаторы,гладкотрубные приборы и напольные панели);в) конвективные приборы ((не менее 75% передачи тепла конвекцией)конвекторы и ребристые трубы). 2 По виду материала: а) металлические (чугунные,стальные,аллюминевые,биметаллические);б) неметаллические (керамические,пластмасосовые,панели с заделанными в них пластмассовыми трубами);в) комбинированные (стальные или чугунные греющие элементы, заделанные в бетон или керамику).3 По высоте:а) высокие -более 650 мм;б) средние -400-650мм в) низкие -200-400мм г) плинтусные -не более 200 мм. 4 по толщине: а) малой толщины до 120 мм;б )средней толщины 120-200 мм;в) большой толщины более 200мм. По величине тепловой инерции: малой (конвекторы) и большой (чугунные радиаторы) тепловой инерции.                                     

Классиф-ция СВО

СВО классиф0ются по ряду признаков: 1) в зависимости от расч темп-ры воды в подающей магистрали: а) <70°С –система низкотемп-рная; б) 70-100°С – среднетемп-рная система; в)>100°С – высокотемп-рная сист

2) в зависимости от расположения подающей и обратной магистрали: а) с верхней разводкой, если подающая магистраль расположена выше ОП, а обратная ниже; б) с нижней разводкой, если подающая и обратная магистрали располагаются ниже ОП; в) с опракинутой циркуляцией, если подающая – ниже приборов, а обратная –выше.

3) в зависимости от расположения труб, соединяющих ОП: а) вертикальные со стояками, если трубы, соединяющие приборы, располагаются вертикально; б)гор-ные, если трубы располаг-тся гор-но

4) в зависимости от схемы соединения труб с ОП: а) двухтрубное(все ОП присоедин-тся параллельно) б) однотрубное (ОП присоединяются последовательно)

5) в зависимрсти от направления движения воды в подающей и обратной магистралях: а) тупиковая, если движение воды встречное, б) с попутным движением воды, если направление совпадает

6) в зависимости от способа циркуляции воды по эл-там СО: а) гравитационные(с естеств циркуляцией), б) с насосной циркуляцией

 

Удаление воздуха из СВО

Скопление воздуха (газов) в СВО нарушают циркуляцию воды, вызывая шум и коррозию.

Воздух в СВО попадает различными путями: частично остается при заполнении с-м теплоносителем, вносится водой при эксплуатации в растворенном виде, подсасывается из атмосферы в процессе эксплуатации при неправильном сконструированный СВО.

Растворенный в воде воздух имеет 33% кислорода и более опасен в коррозионном отношении для остальных элем-ов СВО, чем атмосферный, имеющий около 21% кислорода.

Удаление воздуха из СВО предусматривается в верхних точках с-м. В насосных СВО используется проточные воздухосборники, краны или автоматич. Воздухоотводчики.

В с-мах с естественной циркуляцией воздух удаляется через расширительный бак, размещенный в верхней точки с-мы. При скорости движения воды в трубопроводе менее 0,1 м\с допускается применять непроточные воздухосборники.

Для удаления воздуха из воздухосборника, нужно открыть кран на воздухоооводящем патрубке до появления из него воды. Это будет означать, что весь воздух удален из с-мы.

 

Динамика давления в СВО

Давление в каждой точке СВО непрерывно изменяется вследствие непостоянства плотности воды и циркуляционного давления. Исходное давление, соответствует гидростатическому давления в каждой точке СВО в состоянии покоя. Изменение давления в системе происходит при циркуляции теплоносителя.

По уравнению Бернулли полная энергия потока состоит из кинетической и потенциальной энергии:

g— ускорение свободного падения

h—вертикальное расстояние от оси потока воды доплоскости сравнения

p— дополнительное статистическое давление воды

Кинетическая энергия измеряется гидродинамическим давлением, которое на порядок меньше гидростатического давления СВО даже для 1-этажных зданий.

Поэтому для характеристики изменения давления воды в СВО учитывают только гидростатическое давление  приближенно считая его полным.

В горизонтальной трубе при движении воды происходит изменение гидростатического давления в потоке, только вследствие потерь давления на трение.

В вертикальных трубах при движении сверху вниз гидростатическое давление возрастает, а при движении снизу вверх – уменьшается.

Потери давления рассчитываются по формуле:

 

— линейные потери давления

—сумма местных потерь давления обусловленных изменением структуры потока

 

 

Расчёт давления в СВО

1. При бездействии насоса: представим, что вода в СВО нагревается в одной точке – ЦН, а охлаждается в другой – ЦО, при этом плотности воды в левом стояке  , в правом . Вследствие различия давления двух столбов охлажденной и нагретой воды, в СВО возникает естественное циркуляционное давление. Гидростатическое давление в точке присоединения РБ к магистрали при постоянном объёме воды в системе не изменяется. Точка О является точкой постоянного давления.

Во всех остальных точках гидростатическое давление при циркуляции воды изменяется из-за попутной потери давления.

2. При работе насоса: насос усиливает циркуляцию, нагнетая воду в трубы с одной стороны и засасывая с другой. Уровень воды в РБ при работе насоса не изменяется, следовательно гидростатическое давление в точке присоединения РБ будет постоянным, а точка по прежнему остаётся нейтральной. В этой точке давление имеет свой знак: до этой точки насос нагнетает воду, а после неё создаёт разряжение, всасывая воду.

В зоне всасывания насоса необходимо учитывать понижение давления, при жтом возможно понижение давлении ниже, чем атмосферного, т.е. возникает разряжение.

При давлении ниже атмосферного и при t воды близкой к 100 гр. Возможно парообразование, при более низкой температуре парообразование невозможно, но возможен подсос воздуха из атмосферы через резьбовое соединение труб и арматуру.

Во избежание нарушения циркуляции из-за вскипания воды и подсасывания воздуха возможно следующее:

1. поднятия открытого РБ на достаточную высоту

2. перемещение РБ к наиболее опасной верхней точке с целью включения верхней магистрали в зону нагнетания.

3. присоединение трубы РБ возле всасывающего патрубка насоса

4. поддержание при помощи мембранного РБ дополнительного статистического давления

 

 

35. В насосной СВО расчётное давление для создания циркуляции воды определяется по формуле:

— циркуляционное давление создаваемое насосом, Па

— естественное циркуляционное давление

Б —поправочный коэффициент учитывающий влияние изменения естественного давления на протяжении отопительного периода.

Для вертикальных систем:

Влияние естественного давления со знаком + следует учитывать при расположении центра нагрева (середины высоты котла или теплообменника, точка смешения воды в ТП) ниже условного центра охлаждения отопительного прибора.

Для вертикальных однотрубных систем:

среднее приращение плотности при понижении температуры на 1гр.

тепловая нагрузка стояка

тепловая нагрузка и-го отопительного прибора

вертикальное расстояние между центром охлаждения и-го прибора и центром нагрева

Для двухтрубных, а также горизонтальных однотрубных:

h-вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения в горизонтальных приборных ветках или отопительных приборах и условным центром нагрева.

Естественное циркуляционное давление возникающее в циркуляционном кольце вследствие охлаждения воды в трубах:

 

Условный центр охлаждения вертикального участка трубопровода находится на середине его высоты.

—температура воды в начале и в конце участка

В насосных системах с нижней разводкой величина в трубах не учитывается.

 

Тепловые условия комфортности для человека в помещении.

Тепловой режим здания – общее тепловое состояние здания в течение отопит. Сезона, сов-ть тепловых условий в его помещ. Он может быть равномерным (в зданиях с пост. прибыванием людей) и изменяющимся. В орг-ме чел-ка непрерывно выр-ся и передаётся окр. Среде теплота, при чём организм стремится сохранить темп-ру 36,6. В спрокойном сост-нии орг-м взрослого чел-ка отдаёт в окр среду около 120Вт тепла, при лёгкой работе до 250, при тяжёлой работе 500.

Тепловой баланс орг-ма чел-ка складывается из тепла, выр-го орг-мом и воспринемаемого им из внешн среды и из тепла отдаваемого им во внешн среду.

Процесс теплообмена тела чел-ка с окр средой происходит конвекцией излучением и при испарении влаги (пота)

Если получ телом теплота равна отдаваемой, то чел-к чувств. Себя хорошо и его состояние наз-ся комфортным, а внутр условия помещ-я оптимальными или комфортн. Допустимыми явл-ся такие метеорологич условия, при которых возникает небольшая, но допуст дискомфортность для чел-ка, при этом сост-е его здоровья не нарушается, но возможно ухудшение самочувствия и снижение работоспособности.

При низкой или высокой темп-ре окрсреды нормальное тепловое сост-е чел-ка нарушается, тепловое условие, в котором при этом он находится наз-ют дискомфортным.

С гигиенич точки зрения наиб благоприятн уровень темп-ры, поддержив. В жилом помещ составл 22^оС,а допустимые колебания от 21 до 23 и подвижность воздуха в пределах 0,1-0,3 м/с.

Ощущение комфортности зав-т от сочетания темп-ты тел окр чел-ка (т н осреднённая рациональная темп-ра помещения t_R) и темп-ры воздуха помещений t_B.

Темп-ную обстановку в помещении опр-ем 2-мя условиями комфортности:

1 первое условие соот-ет режиму, когда чел-к, нах-ся в центре обслуживаемой зоны не испытывает ни перегрева ни переохлаждения.

Для холодного периода года 1-ое условие хар-ся ф-лой

t _п – темп-ра помещения.

заметнатная разница между t_R и t_B возникает при панельном (лучистом) t_R > t_B или воздушном (коввективном) t_R < t_B отоплении.

2-ое условие комфортности опр-ет допустимые темп-ры нагретых или охлаждённых пов-тей обращённых в помещение.

Например, темп-ра пов-ти потолкаи стен и стен воизбежании недопуст радиац на голову чед-ка допускается след.

ϕ- коэф-т облучённости

темп-ра пов-ти холодного пола может быть ниже темп-ры воздуха помещ-я не более чем на 2-2,5^оС.