Расчет тепловой мощности системы отопления.
Уравнение теплового баланса здания
Для компенсации теплопотерь через наружные ограждения здания устраивают системы отопления.
Расчетные теплопотери помещений жилого здания вычисляют по уравнению теплового баланса:
, (2.10)
= + (2.11)
= + (2.12)
где - суммарные добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции здания, Вт, [1];
- добавочные потери теплоты на инфильтрацию Вт, [1];
- бытовые тепловыделения, Вт, [1];
- основные потери теплоты через ограждающие конструкции здания, Вт, [1];
- дополнительные потери теплоты через ограждающие конструкции на ориентацию по сторонам света, Вт;
- дополнительные потери теплоты на открывание наружных дверей лестничной клетки, Вт.
Методика расчета величин, входящих в формулы (2.10 - 2.12), приводится в разделах 2.3.1 – 2.3.6.
Основные потери теплоты через ограждающие конструкции
Здания
Основные потери теплоты , Вт, через рассматриваемые ограждающие конструкции (стены, окна, двери, чердачное перекрытие, полы над подвалами и подпольями) зависят от разности температуры наружного и внутреннего воздуха и рассчитываются с точностью до 10 Вт по формуле:
, (2.13)
где k - коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2 °С);
А - расчетная площадь поверхности ограждающей конструкции, м2;
|
|
tвн - расчетная температура воздуха помещения, °С, (таблица 2.1);
tн - расчетная температура наружного воздуха, °С (приложение А);
n – коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности, по отношению к наружному воздуху (таблица 2.7).
Существуют помещения, в которых отопительные приборы не устанавливаются (коридор, санитарные узлы), но теплопотери в них через пол или потолок имеются. В этих случаях теплопотери данных помещений (или часть их) добавляются к теплопотерям ближайших помещений, имеющих отопительные приборы.
Расчётная площадь ограждающих конструкций А определяется по правилам обмера в соответствии с [4]. При этом необходимо предварительно вычертить планы и разрез здания в масштабе 1:100. Толщина наружных ограждений должна быть вычерчена в масштабе в соответствии с теплотехническим расчётом.
По общим правилам обмера значения размеров принимаются:
1) площадь окон и дверей – по наименьшим размерам (h0xb0) проёмов в свету;
2) площадь потолков и полов – по расстоянию между осями внутренних стен и расстоянию от внутренней поверхности наружных стен до осей внутренних стен;
3) высота стен первого этажа - по расстоянию от уровня нижней поверхности конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа при наличии неотапливаемого подвала: т.е.
|
|
hнс =hэт + sпл , (2.14)
где sпл – толщина перекрытия над неотапливаемым подвалом;
4) высота стен промежуточного этажа – по расстоянию между уровнями чистого пола данного и вышележащего этажей:
hнс =hэт; (2.15)
5) высота стен верхнего этажа - по расстоянию от уровня чистого пола до верха утеплителя чердачного перекрытия:
hнс =hэт + sут; (2.16)
где sут – толщина утеплителя, мм;
6) ширина наружных стен bнс:
- для не угловых помещений – по расстоянию между осями внутренних стен;
- для угловых помещений – по расстоянию от внешних поверхностей наружных стен до осей внутренних стен.
Линейные размеры ограждающих конструкций необходимо определять с точностью 0,1 м, а площадь - с точностью 0,1 м2.
Для лестничных клеток при расчете теплопотерь площадь наружной стены измеряют по высоте от поверхности пола 1 этажа до верха конструкции чердачного перекрытия. Учитывают теплопотери через наружные стены, наружную дверь, оконные проемы, чердачное перекрытие, перекрытие над подвалом.
|
|
Для данного курсового проекта толщины ограждающих конструкций жилого трехэтажного здания принимаются следующие:
- толщина наружной стены – 640 мм;
- толщина чердачного перекрытия – 300 мм;
- толщина перекрытия над подвалом – 300 мм.
Размеры оконного проема в свету – 1,47х1,760 м.
Подвал - без оконных проемов.
Размер входной (наружной) двери – 1,474х2,085 м.
Расчеты основных теплопотерь для каждого помещения здания сводятся в таблицу 2.9.
Вычерчиваются планы 1 и подвального этажей здания с указанием размеров между осями. На планах здания все помещения номеруются по ходу часовой стрелки, начиная с помещения, расположенного в верхнем левом углу плана здания. Первая цифра соответствует номеру этажа, две последующие - номеру помещения. Например, для первого этажа - 101, 102, 103 и т.д.
1. Столбец 1 – номера и наименование помещений.
2. Столбец 2 - температура внутреннего воздуха в помещениях.
3.Столбец 3 - условное обозначение ограждения: НС - наружная стена; ДО - окно с двойным остеклением; Пт - потолок (чердачное перекрытие); Пл - пол; ДН - дверь наружная, ЛК - лестничная клетка.
4. Столбец 4 - ориентация каждого вертикального наружного ограждения помещения по сторонам света в зависимости от ориентации фасада здания (приложение А).
|
|
5. Столбец 5 - с учетом правил обмера указываются размеры (ахb), м, наружных ограждений с точностью до 0,1 м.
6. Столбец 6 - площади наружных ограждений, А, м2, с точностью до 0,1 м2.
7. Столбец 7 - расчетная температура наружного воздуха, равную расчетной температуре холодной пятидневки tн=tхп(0,92), °С (приложение А).
8. Столбец 8 - расчетная разность температур внутреннего и наружного воздуха.
9. Столбец 9-коэффициенты теплопередачи наружных ограждений, k.
10. Столбец 10 - коэффициент, учитывающий положение наружного ограждения по отношению к наружному воздуху, n.
11. Столбец 11 - результаты расчетов основных теплопотерь для каждого помещения - Qосн.
12.Столбец 12 - βор – поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери (ориентация по сторонам света).
βор следует принимать в долях от основных потерь в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные стены, двери и окна, обращенные на:
- север (С), восток (В), северо-восток (С-В) и северо-запад (С-З) - в размере: = 0,1;
- юго-восток (ЮВ), запад (З) - в размере: = 0,05;
- юг (Ю), юго-запад (ЮЗ) – = 0.
13.Столбец 13- - коэффициент добавочных теплопотерь, учитывающий тип дверей и высоту зданияH, м.В жилых зданиях следует учитывать только для наружных дверей лестничных клеток, Вт.
Для двойных дверей с тамбурами между ними =0,27Н.
14. Столбец 14 - результаты расчетов добавочных теплопотерь для каждого помещения (итоговая строка для каждого помещения):
- добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции на ориентацию по сторонам света учитываются только для наружных стен, окон, входных (наружных) дверей [4]:
, Вт, (2.14)
-добавочные потери теплоты на нагревание холодного воздуха, поступающего при кратковременном открывании наружных входов, не оборудованных воздушно-тепловыми завесами, принимаются в долях от основных потерь через наружные двери в зависимости от типа входных дверей и высоты здания H, м:
, (2.15)
15. Столбец 15 - суммарные теплопотери с учетом добавочных, Вт, åQоб (итоговая строка для каждого помещения).
16.Столбец 16 - добавочные потери теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха, Qи (итоговая строка для каждого помещения).
В жилых зданиях инфильтрация происходит, главным образом, через окна, балконные двери, наружные двери, открытые проемы, щели, стыки стеновых панелей. Теплопотери на нагрев инфильтрующегося воздуха Qи в данном курсовом проекте не рассчитывают, а принимают в размере 17% от суммарных теплопотерь åQоб.
17. Столбец 17 - дополнительные бытовые теплопоступления в помещения, Q6ыт (итоговая строка для каждого помещения).
При расчете тепловой мощности систем отопления необходимо учитывать регулярные бытовые теплопоступления в помещение от электрических приборов, освещения, коммуникаций, материалов, тела человека и других источников. При этом значения бытовых тепловыделений, поступающих в комнаты и кухни жилых домов, следует принимать в количестве 10 Вт на 1м2 площади пола [1] и определять по формуле:
Q6ыт=10·Ап, Вт, (2.16)
где Ап - площадь пола отапливаемого помещения, м2.
18. Столбец 18 (итоговая строка для каждого помещения) полные теплопотери помещений åQт.п., Вт, для всех ограждений (формула 2.10).
Таблица 2.9
Ведомость расчета теплопотерь и бытовых теплопоступлений
Номер помещения и его назначение | Температура внутреннего воздуха tв, °С | Характеристика ограждения | Расчетная температура наружного воздуха, tн, °С | Расчетная разность температур, tвнtн, °С | Коэффициент теплопередачи ограждения k, Вт/(м2 °С) | Коэффициент n | Основные теплопотери, Qосн=k×A×(tвнtн).n, Вт | Коэффициенты дополнительных теплопотерь, βор
| Теплопотери (добавочные), Вт Qдоб | Суммарные теплопотери с учетом добавок, Вт , åQоб | Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха, Вт, Qи | Бытовые выделения, Вт, Qбыт=10·Ап | Полные теплопотери, Вт, ∑Qт.п. | |||||||
Наименование | Ориентация | Размеры a х b, м2 | Площадь, А, м2 | на ориентацию | на открывание наружных дверей | |||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||
Первый этаж | ||||||||||||||||||||
101 |
|
| ||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
Итоговая строка | ||||||||||||||||||||
102 |
|
| ||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
Итоговая строка | ||||||||||||||||||||
103… |
|
| ||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
Итоговая строка | ||||||||||||||||||||
Теплопотери всего здания, åQт.п., Вт
Мы поможем в написании ваших работ! |