Определение теплопотерь через наружные ограждения помещений

Теплопотери отдельных помещений складываются из теплопотерь через их наружные ограждения и определяются для всех отапливаемых помещений. Каждому помещению на этаже присваивается трёхзначный номер, проставляемый на плане помещения, первое число, которого, означает номер этажа, а два последующих – номер помещения на этаже, например: 101 – первое помещение на первом этаже; 215 – пятнадцатое помещение на втором этаже и т.д. Отсчёт помещений производится, начиная с левого углового, по часовой стрелке. Каждое помещение имеет наружные и внутренние ограждающие конструкции. Теплопотери определяются только через наружные ограждения: наружные стены (Н.с), заполнения световых проёмов – одинарное остекление (О.о), двойное остекление (Д.о) и т.д., полы первого этажа (Пл) и перекрытие последнего этажа (Пр). Каждое помещение имеет свое назначение: жилая комната – Ж.к., спальня – Сп., кухня – К., Ванная – В., санузел – С.у., прихожая – Пр, лестничная клетка – Л.к.

Теплопотери через наружные ограждения состоят из “основных” и дополнительных.

 

 

Основные потери тепла через сплошную ограждающую конструкцию определяются по формуле:

 

 

Q = k∙ F∙ (t_в – t_н⁵ ) ∙n; (8)

где k – коэффициент теплопередачи наружного ограждения, определённый выше (5), Вт/(м^{2 0}С); F – площадь поверхности конструкции, определяемая по заданным линейным размерам, м, (рис. 5); t_в – расчётная температура воздуха, равная для жилых помещений: жилых угловых – 22⁰С; не угловых – 20 ⁰С; спален - 18⁰С; кухонь и лестничных клеток – 16⁰С; санузлов - 18⁰С; t_н⁵ – расчётная температура наружного воздуха, принимаемая равной средней, наиболее холодной пятидневки; n – поправочный коэффициент принимаемый: n = 1 – для наружных стен, окон и безчердачных перекрытий; n = 0,9 – для чердачных перекрытий; n = 0,6 – для перекрытий над неотапливаемыми подвалами при наличии окон.

 

Основные потери тепла через ограждающую конструкцию, содержащую заполнение светового проёма, определяются суммированием теплопотерь как бы сплошной конструкции тех же размеров, определяемой по формуле (8) при расчётном значении k для сплошной стены и теплопотерь заполнения, вычисляемой по формуле:

Q_з = (k_з – k) ∙ F_з ∙ (t_в – t_н⁵ ) ∙n, (9)

где k_з = 1/ R_0з – коэффициент теплопередачи заполнения светового проёма, определяемая по значениям R_0з из табл.3, при этом, каждая из них записывается в бланк учёта теплопотерь отдельно.

Добавочные потери тепла, это потери учитывающие ориентацию ограждающей конструкции по сторонам света: на С, СЗ, СВ, и В – 10%; З и ЮВ – 5%; Ю и ЮЗ – 0%; на «обдуваемость» ветром, инсоляцию воздуха через неплотности конструкции и щели, этажность и т.д. при зимней скорости ветра не более 5 м/с принимается 5%, а если более, то 10%.

«Другие» добавочные потери тепла принимаются в размере 10 % от «основных».

Суммарные потери тепла через ограждающую конструкцию определяются по формуле:

Q = Q_осн + SQ_доб, Вт. (10)

Основные потери тепла через подвальные и чердачные перекрытия определяются аналогично наружным стенам с учётом своих значений k, F, (t_в – t_н⁵) и n.

Добавочные потери тепла на ориентацию ограждения по сторонам света через полы и перекрытия отсутствуют;потери на ветер учитываются только для безчердачных совмещённых перекрытий.

Размеры наружных ограждений определяются по рис. 5 с точностью 0,01 м, а площади поверхностей с точностью 0,01 м².

Теплопотери определяются через все наружные ограждения каждого помещения и суммируются по каждому помещению отдельно, и проставляется также в графе 18. Аналогичные вычисления проводят для всех помещений на этаже и записывают в Бланк №1.

При использовании для расчётов программы EXEL, значения основных потерь тепла через каждое ограждение получают путём перемножения значений графов 6,9,10,11 и записывают в графу 12. Добавочные потери определяют в процентах путём сложения значений графов 13,14,15 и записывают в графу 16, затем определяют их в Вт и записывают в графу 17. Суммарные потери тепла через ограждение определяют суммированием граф 12 и 17 и результат записывают в графу 18. Суммарные потери тепла помещением определяют как сумму теплопотерь через все наружные ограждения и результат записывают в той же графе 18.

Суммарные потери тепла каждым помещением используются при гидравлическом и теплотехническом расчётах системы отопления и вентиляции.

Целесообразно вначале рассчитать теплопотери помещений 1-го этажа, затем 2-го. Теплопотери аналогичных помещений следующих типовых этажей жилых зданий равны теплопотерям помещений 2-го этажа. Поэтому, теплопотери аналогичных помещений следующих, до последнего, этажей не рассчитывают, а записывают их значения в последние графы напротив №№ помещений в 1-й графе. В последнюю очередь рассчитывают теплопотери помещений последнего этажа с учётом их особенностей.

Надо иметь в виду, что тепловые нагрузки отопительного прибора, устанавливаемого в данном помещении, равны теплопотерям помещения:

Q_прi = Q_пом.i.

После подсчёта теплопотерь всех помещений на всех этажах необходимо определить тепловые нагрузки стояков, которые равны сумме тепловых нагрузок приборов, которые присоединены к данному стояку:

Q_стi = å Q_прi

Теплопотери всего здания равны сумме теплопотерь всех помещений здания или сумме тепловых нагрузок всех стояков.

=å Q_пом.ij = å Q_пр.ij =å Q_стi

Удельная тепловая нагрузка жилого дома равна теплопотерям 1 м³ здания по внешнему обмеру, приходящаяся на единицу температурного перепада внутреннего и наружного воздуха:

(11)

где – тепловая нагрузка системы отопления, равная суммарным теплопотерям здания; – строительный объём здания по наружному обмеру; – перепад температуры между средней температурой в отапливаемых помещениях (200С) и средней температурой отопительного периода.

Значения должны соответствовать нормативным требованиям по теплозащите зданий

 

 

№ помещения

Назначение

Характеристики ограждений

Температура вну-треннего воздуха

Температура наруж-ного воздуха

Расчетная разность температур

Коэффициент теплопередачи

Поправочный коэффициент

Основные потери тепла, Q ОСН

Добавочные потери тепла

Всего добавочных потерь тепла     å QДОБ

Общие потери тепла

Обозначение

Оориентация

Размеры огра ждения,

Площадь ограждения

На ориентацию

На ветер

Другие

a´b м

F м^2

tВ ^оС

tН ^оС

(tВ - tН) ^оС

k Вт/мК

n

Вт

%

%

%

%

Вт

Q Вт

К

пр Жк

ме Нс Нс До Пл

ру: СВ В В -

4,55 2,55 5,20 2,55 1,5 1,5 4,25 2,25

11,60 13,36 2,25 9,55

-20 -20 -20 -20

0,35 0,35 2,27 0,42

0,6

-

-

-

-

- Итого

И так да лее

Сп     … …   …

Нс До Пл     … ….   ….

В В -     …. …   ….

3,28 2,25 1,5 1,5 И так далее.   …. ….   ….

7,38 2,25   …..   …. ….   ….

….   … …   ….

-20 -20   ….   … …   ….

…   … …   ….

0,35 2,27   …   … …   ….

…   … …   ….   .

…   … …   ….

…   … …   ….

….   … …   ….

…   … … Все Все Все

…   … … го по го по … го по

…. Итого Итого … 1этажу 2 этажу …. зданию

… … … … … … …

Бланк 1. Таблица результатов расчетов теплопотерь

ЧАСТЬ II

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

После изучения особенностей планировочного решения и строительных конструкций проектируемого здания, а также выбора системы отопления из табл.1 по заглавной букве шифра студента, необходимо изобразить её аксонометрическую схему в масштабе 1:50 (пример: рис.13 для двухтрубной схемы).

Задача гидравлического расчета состоит в обоснованном выборе диаметров труб на отдельных участках циркуляционных колец с учетом расчётного значения циркуляционного давления, длин участков циркуляционных колец и расходов теплоносителя.

Для систем с естественной циркуляцией теплоносителя величина расчётного циркуляционного давления создаётся разностью плотностей горячего и холодного теплоносителя в различных частях системы отопления и рассчитывается по определённой методике, описываемой ниже. Для систем с искусственной циркуляцией величина циркуляционного давления создаётся насосом или элеватором и выбирается из табл. 1. При этом возникает и естественное циркуляционное давление, за счёт остывания теплоносителя в трубах. Величина, которого учитывается при условии, что она составляет более 10% давления внешнего побудителя.

При этом должна быть гарантирована подача теплоносителя во все части системы отопления для обеспечения расчетных тепловых нагрузок нагревательных приборов. Правильный выбор диаметров труб обуславливает экономию металла. Гидравлический расчёт системы отопления предваряется определением циркуляционного давления.