Розрахункові тепловтрати опалюваного будинку

Методичні рекомендації

до практичних занять з курсу

"Опалення" на тему:

"Розрахункова теплова потужність

систем водяного опалення"

для студентів спеціальності 7.092108

"Теплогазопостачання і вентиляція"

Затверджено

на засіданні кафедри

теплогазопостачання

і вентиляції

Протокол № 7 від 12.01.98р.

Київ КДТУБА 1998

Методичні рекомендації до практичних занять з курсу "Опалення" на тему: "Розрахункова теплова потужність систем водяного опалення" для студентів спеціальності 7.092108 "Теплогазопостачання і вентиляція" /Укл. Є.С.Зайченко. - К.: КДТУБА, 1998. - 26 с.

Укладач Є.С. Зайченко

Відповідальний за випуск А.Я.Ткачук, канд. техн. наук, професор

Рецензент В.О. Потапов, канд. техн. наук, процесор

І. РОЗРАХУНКОВА ТЕПЛОВА ПОТУЖНІСТЬ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОПАЛЕННЯ ДЛЯ БУДИНКІВ РІЗНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ

З 1996 року в Україні введені нові правила розрахунку теплової потужності систем опалення [І]. У відповідності з цими правилами розрахункову теплову потужність, Вт, системи опалення визначають за формулою

, (1)

де Q₁ – розрахункові тепловитрати опалюваного будинку, Вт; b₁ – коефіцієнт урахування додаткового теплового потоку прийнятих до установки опалювальних приладів, який виникає внаслідок округлення їх поверхні нагріву понад розрахункову величину; b₂ – коефіцієнт урахування додаткових втрат теплоти опалювальними приладами, розташованими у зовнішніх огороджень; Q₂ – втрати теплоти, Вт, трубопроводами, що прокладаються в неопалюваних приміщеннях; Q₃ – тепловий потік, Вт, що регулярно надходить від електричних приладів, освітлення, технологічного обладнання, комунікацій, матеріалів, нагрітих поверхонь та людей, котрий слід враховувати в цілому на систему опалення будинку.

Нижче наведені рекомендації по визначенню величин, що входять у формулу (1) .

Розрахункові тепловтрати опалюваного будинку

Розрахункові теплові втрати Q₁, Вт, опалюваного будинку слід обчислювати за формулою

, (2)

де Q_ог – тепловтрати через огороджуючі конструкції опалюваного-будинку, Вт; Q_в – тепловтрати на нагрівання вентиляційного повітря, Вт.

1.1.1. Тепловтрати через огороджуючі конструкції будинку

Тепловтрати через огороджуючі конструкції складаються з основних Q_о та додаткових Q_д тепловтрат і обчислюються з округ­ленням до 10 Вт за формулою

, (3)

де Σβ – сума додаткових тепловтрат, виражених вчастках від ос­новних тепловтрат.

Основні тепловтрати через огороджуючі конструкції приміщен­ня визначають підсумовуванням тепловтрат через окремі огороджуючі конструкції, обчислених за формулою

, (4)

де А – розрахункова площа огороджуючої конструкції, м²; R_заг -опір теплопередачі огороджуючої конструкції, м²∙°С/Вт; k – коефіцієнт теплопередачі огороджуючої конструкції, Вт/(м²∙°С); t_p – розрахункова температура повітря, °С, в приміщенні з урахуванням її підвищення по висоті для приміщень заввишки більше 4 м; t_ext –розрахункова температура зовнішнього повітря (середня температура повітря найхолоднішої п’ятиденки t_зовн5 при обчисленні тепловтрат через зовнішні огородження або температура більш холодного приміщення при обчисленні тепловтрат через внутрішні ого­родження), °С; п – коефіцієнт, що враховує полонення зовнішньої поверхні огородження стосовне до зовнішнього повітря, приймається за табл. 3* (2).

Тепловтрати через внутрішні огородження суміжних приміщень враховують при різниці розрахункових температур повітря в цих при­міщеннях більше 3°С.

Додаткові тепловтрати Σβ через огородження в частках від основних тепловтрат згідно з вимогами (1) приймають у таких роз­мірах:

а) для зовнішніх вертикальних і наклонних огороджень, орієн­тованих за напрямками, звідки в січні віє вітер із швидкістю, що перевищує 4,5 м/с з повторюваністю не менше 15%, за даними (3)

β = 0,05 при швидкості вітру до 5 м/с;

β = 0,1 при швидкості вітру 5 м/с і більше;

б) для зовнішніх вертикальних і наклонних огороджень будинків з числом поверхів 9...15

β = 0,1 - на першому та другому поверхах;

β = 0,05 - в третьому поверсі;

в) для зовнішніх вертикальних і наклонних огороджень будинків з числом поверхів 16 і більше

β = 0,2 - на першому та другому поверхах;

β = 0,15 - на третьому поверсі;

β = 0,1 - на четвертому поверсі.

Замість вищевказаних величин β на практичних заняттях, з курсовому та дипломному проектуванні додаткові тепловтрати β че­рез огородження в частках від основних тепловтрат дозволяється приймати згідно з вимогами (4) у таких розмірах:

в приміщеннях будь-якого призначення через зовнішні вертикальні та наклонні (вертикальна проекція) стіни, двері та вікна, звернені на північ, схід, північний схід і північний захід – в розмірі β = 0,1, на південний схід і захід - в розмірі β = 0,05;

в громадських, адміністративно-побутових і виробничих приміщен­нях при наявності двох зовнішніх стін і більше - β = 0,15, якщо одне із огороджень звернено на північ, схід, північний схід і пів­нічний захід, і β = 0,1 - в інших випадках.

1.1.2. Втрати теплоти на нагрівання вентиляційного повітря

Втрати теплоти Q_в, Вт, розраховують для кожного опалюваного приміщення, що має одне або більшу кількість вікон чи балконних дверей в зовнішніх стінах, виходячи із необхідності забезпечення підігріву зовнішнього повітря в об’ємі однократного повітрообміну в годину, за формулою

, (5)

де 0,28 – коефіцієнт переводу з кДж/год у Вт; С_п ≈ 1 кДж/(кг∙°С) – питома теплоємність повітря; ρ_вн – густина внутрішнього повітря, кг/м³; А_п - площа підлоги приміщення, м²; h_п – висота приміщен­ня, м; K_в = 1 - кратність повітрообміну в приміщенні, год^-1; t_вн – розрахункова температура внутрішнього повітря приміщення, °С; t_зовн5 – температура найхолоднішої п’ятиденки, °С; K_З.П – коефіцієнт урахування впливу зустрічного теплового потоку в конст­рукціях, який дорівнює 0,7 для приміщень з вікнами у потрійних рамах, 0,8 – для вікон і балконних дверей з роздільними рамами та 1 – для одинарних вікон і балконних дверей у спарених рамах.

Густину внутрішнього повітря, кг/м³, слід визначати за формулою

. (6)

Приміщення, в яких об’єм витяжки перевищує однократний повітрообмін, повинні, як правило, проектуватись з припливною венти­ляцією підігрітим повітрям.

При обґрунтуванні допускається забезпечувати підігрів зов­нішнього повітря опалювальними приладами в окремих приміщеннях при об’ємі витяжки не більше двократного повітрообміну.

В приміщеннях, для яких встановлено об’єм витяжки менше однократного повітрообміну, величину Q_в слід розраховувати за форму­лою (5) , підставляючи в неї прийняту кратність повітрообміну K_в.

Втрати теплоти Q_в на нагрівання зовнішнього повітря, що над­ходить у вхідні вестибюлі (холи) та сходові клітки будинків через зовнішні двері при їх відчиненні і відсутності повітряно-теплових завіс, слід розраховувати за формулою

, (7)

де H – висота будинку (від рівня землі до оголовка витяжної шахти), м; р – кількість людей, що знаходяться в будинку (у курсовому проекті "Опалення житлового будинку" рекомендується визна­чати величину р із розрахунку 13 м²житлової площі на людину); В_в – коефіцієнт, що враховує кількість вхідних тамбурів і прий­мається В_в = 1 при одному тамбурі (двох дверях), В_в = 0,6 – при двох тамбурах (трьох дверях).

Втрати теплоти на нагрівання зовнішнього повітря, що надхо­дить через двері опалюваних на задимлюваних сходових кліток із поверховими виходами на лоджії слід обчислювати за формулою (7) при р = 0, приймаючи для кожного поверху значення Н, котре дорівнює відстані від середини двері поверху, який розраховується, до перекриття сходової клітки будинку.

При розрахунку тепловтрат вхідних вестибюлей, сходових клі­ток і цехів із повітряно-тепловими завісами, приміщень, обладна­них постійно діючою протягом робочого часу припливною вентиляцією з підпором повітря, а також при розрахунку тепловтрат через літні та запасні зовнішні двері й ворота величину Q_в враховувати не слід.

Тепловтрата на нагрівання повітря, що уривається через зовнішні ворота, не обладнані повітряно-тепловими завісами, слід обчислювати з урахуванням швидкості повітря та час відчинення воріт.

В (1) вказано, що розрахунок тепловтрат на нагрівання зовнішнього повітря, яке інфільтрується через нещільності огороджую­чих конструкцій, виконувати не потрібно. Але аналіз формул (5) і (7) показує, що саме за цими формулами визначаються тепловтрата на нагрівання зовнішнього повітря, яке інфільтрується через не­щільності огороджуючих конструкцій будинків.

1.2. Коефіцієнт В₁

Згідно із вимогами п.3.47 (1) при розрахунку опалювальних приладів тепловий потік опалювального приладу не повинен бути мен­шим за розрахунковий. Тому, як правило, фактичний тепловий потік прийнятого до установки опалювального приладу вище потрібного, що саме враховується коефіцієнтом В₁ у формулі (1). Величину кое­фіцієнта В₁ приймають в залежності від номінального теплового потоку мінімального типорозміру та типорозмірного кроку номіналь­ного теплового потоку за табл.1.

Таблиця 1

Коефіцієнт В₁

1.3. Коефіцієнт В₂

Коефіцієнт В₂у формулі (1) ураховує додаткові тепловтрати в будинку, що виникають в так званих "зарадіаторних ділянках" при установці опалювальних приладів у зовнішніх огороджень. Зна­чення коефіцієнта В₂ наведені в табл.2.

Таблиця 2

Коефіцієнт В₂