Сопротивление теплопередачи. Требуемое, приведенное сопротивление

Теплопроводы систем отопления. Виды, размещение.

В системах центрального отопления трубопроводы, которые предназначены для подачи горячего теплоносителя и отвода охлажденного теплоносителя, называются теплопроводами. Теплопроводы вертикальных систем отопления подразделяют на магистрали, стояки и подводки к отопительным приборам.

Размещение магистрального трубопровода зависит от схемы принятой системы отопления, назначения и ширины здания, наличия подвалов или технических подпольев, чердаков или технических этажей.

Для типовых жилых домов, состоящих из одинаковых повторяющихся секций, применяется посекционная нижняя разводка.

В производственных зданиях магистрали прокладывают по стенам, колоннам под потолком или у пола.

Стояки прокладывают у наружных стен помещения на расстоянии 2-3 см от штукатурного слоя (при открытой прокладке); в угловых помещениях их располагают в углу, образованном двумя наружными стенами с целью предохранения стены от сырости и промерзания.

Место расположения подводки выбирают в зависимости от месторасположения стояка, типа отопительного прибора и его размещения под окном. Подающую и обратную подводки чаще всего прокладывают горизонтально (при длине до 500 мм) или с уклоном 5-10 мм на всю длину.

Место установки расширительного бака. Расширительный бак устанавливают в наивысшей точке системы отопления, обычно на чердаке здания. Поверхность его покрывают тепловой изоляцией. При отсутствии чердака расширительный бак размещают в специальном боксе на чердачном перекрытии, лестничной клетке или верхнем техническом этаже.

Сопротивление теплопередачи. Требуемое, приведенное сопротивление

Теплопотери через наружные стены могут составлять 30…40% от всех теплопотерь здания.

Рисунок 1 - Примерное распределение теплопотерь через наружные ограждения

Суть теплотехнического расчета состоит в определении толщины наружного ограждения, удовлетворяющей санитарно-гигиеническим и техническим требованиям, а также условиям энергосбережения, то есть должно выполняться условие:

где R₀ - расчетное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, (м²·^оС)/Вт;

R₀^тр - требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, определяемое исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий, (м²·^оС)/Вт;

R₀^пр - приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, определяемое из условий энергосбережения, (м²·^оС)/Вт.

24.

Отопление зданий начинают при устойчивом (в РФ - в течение 5 суток) понижении температуры наружного воздуха до 8 °С и ниже, когда теплопоступление в помещение уже недостаточно для поддержания нормальной температуры.

Заканчивают отопление при устойчивом повышении температуры наружного воздуха выше 8 °С также в течение 5 суток.

Продолжительность отопления зданий в холодное время года - отопительный сезон.

Увавнение теплового баланса

В холодное время года помещение теряет теплоту через наружные ограждения, теплота расходуется на нагрев:

§ наружно­го воздуха, который проникает в помещение через неплотности ограждений,

§ материалов, транспортных средств, изделий, одежды, которые холодными попадают с улицы в помещение.

Теплота поступает в помещение от:

• технологического оборудования,

• источников искусственного освещения,

• нагре­тых материалов, изделий,

• в результате прямого попадания через оконные проемы солнечных лучей,

• людей,

• технологических процессов, связанные с выделением теплоты (конденсация влаги, химические реакции и пр.).

Учет всех перечисленных источников поступления и потерь тепла необходим при составлении теплового баланса помещений здания.

Для определения тепловой мощности системы отопления составляют баланс часовых расходов теплоты для расчетного зимнего периода в виде

где Q_огр - основные потери теплоты через ограждающие конст­рукции здания, Вт;

Ʃ Q _д - суммарные добавочные потери теплоты через ограж­дающие конструкции здания (см. п. 4), Вт;

Q_и - расход тепла на нагревание воздуха, поступающего в помещение при инфильтрации и вентиляции, Вт;

Q_техн - дебаланс между расходом тепла на технологические нужды и минимальными технологическими и бытовыми теплопоступлениями, Вт.

25.

Графа 9. Дополнительные теплопотери, определяемые ориентацией ограждений (стен, дверей и световых проемов) по сторонам света, рассчитываются как

где β_ор - коэффициент добавки на ориентацию (рис. 6);

Q_oгp - основные теплопотери через данное ограждение, Вт.

Основные потери теплоты Q_огр, Вт, через рассматриваемые ограждающие конструкции зависят от разности температуры наружного и внутреннего:

где n - коэффициент, зависящий от положения наружной по­верхности ограждающих конструкций по отношению к наруж­ному воздуху;

t_в - расчетная температура воздуха помещения, °С;

t_н - расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92;

k - коэффициент теплопередачи наружного ограждения, Вт/(м²·°С);

А - расчетная поверхность ограждающей конструкции, м².

Вычисление теплопотерь производят для каждого помещения здания отдельно. Результаты расчета сводятся в табл. 9

26.

Коэффициенты теплопередачи k для полов, расположен­ных на грунте, определяют по условным термическим сопро­тивлениям для отдельных зон пола. Поверхность пола делят на полосы шириной 2 м, па­раллельные наружным стенам (рис. 5). Полоса, ближайшая к наружной стене, является зоной I, следующие две полосы будут зонами II и III, а остальная поверхность пола будет зоной IV.

Теплопотери каждой зоны рассчитывают по формуле (8), принимая n=1. За величину k принимают коэффициент те­плопередачи, который для неутепленного пола обозначают kнп и принимают равным для I зоны 0,465, для II зоны 0,233, для III зоны 0,116 и для IV зоны 0,07 Вт/(м2· °С).

Рисунок 5- Разбивка поверхности пола (а) и заглубленных частей наружных стен (б) на зоны I-IV

Если в конструкции пола, расположенной на грунте, имеются слои материалов с теплопроводностью λ меньше 1,16 Вт/(м·°С), то такой пол называют утепленным.

В связи с этим условное сопротивление теплопередаче соответствующей зоны утепленного пола R_уп равно:

где δ_уc - толщины материала утепляющих слоев, м;

λ_ус - теплопроводности материала утепляющих слоев, Вт/(м °С);

R_н.п - термическое сопротивление соответствующей зо­ны неутепленного пола, которое принимают равным для I зоны 2,15, для II зоны 4,3, для III зоны 8,6 и для IV зоны 14,2 (м² °С)/Вт.

Теплопотери через полы на лагах рассчитывают также по зонам, только условное сопротивление теплопередаче каждой зоны пола на лагах принимают равным:

где R_у.п - величина, полученная по формуле (10) с учетом утеп­ляющих слоев, включая и настил пола на лагах и пр.

Поверхность участка пола в зоне I, примыкающего к наружному углу, имеет повышенные теплопотери, поэтому, его площадь размером 2х2 м учитывается при определении площади зоны I дважды (на рис. 5,а крестообразная штриховка).

Подземные части наружных стен рассматривают при расчете теплопотерь как продолжение пола. Разбивку на полосы в этом случае делают от верха подземной части стен (рис. 5, б). Условные сопротивления теплопередаче для зон принимают так же, как для пола при наличии утеп­ляющих слоев, которыми в данном случае являются слои конструкции стены.

27.

Графа 4,5. Обмер площадей наружных ограждений произ­водится с соблюдением определенных правил (см. рис. 4):

- площадь окон и дверей - по наименьшим размерам про­емов в свету;

- площадь потолков и полов - по расстоянию между ося­ми внутренних стен и расстоянию от внутренней поверхности наружных стен до осей внутренних стен;

- высота стен первого этажа - по расстоянию от уровня нижней поверхности конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа при наличии неотапли­ваемого подвала;

- высота стен промежуточного этажа - по расстоянию между уровнями чистого пола данного и вышележащего этажей;

- высота стен верхнего этажа - по расстоянию от уровня чистого пола до верха утеплителя чердачного перекрытия;

- длина наружных стен в угловых помещениях - по рас­стоянию от внешних поверхностей наружных стен до осей внутренних стен, а в неугловых помещениях - по расстоянию между осями внутренних стен.

- длина внутренних стен - по размерам от внутренних по­верхностей наружных стен до осей внутренних стен или между осями внутренних стен.

Основные теплопотери через ограждения, подсчитанные по формуле, при рг=1 часто оказываются меньше действительных теплопотерь, так как при этом не учитывается влияние на процесс некоторых факторов Потери тепла могут заметно изменяться под влиянием инфильтрации и эксфильтрации воздуха через толщу ограждений и щели в них, а также под действием облучения солнцем и противоизлучения внешней поверхности ограждений Теплопотери в целом могут заметно возрасти за счет изменения температуры по высоте помещения, вследствие поступления холодного воздуха через открываемые проемы и пр

Эти дополнительные потери тепла обычно учитывают добавками к основным теплопотерям Величина добавок и условное их деление по определяющим факторам следующие

1. Добавка на ориентацию по сторонам света принимается на все наружные вертикальные и наклонные ограждения (проекции на вертикаль) Величины добавок определяют по рис II 10

2. Добавка на обдуваемость ограждений ветром В районах, где расчетная зимняя скорость ветра не превышает 5 м/с, добавка принимается в размере 5% для ограждений, защищенных от ветра, и 10% для ограждений, не защищенных от ветра. Ограждение считают защищенным от ветра, если прикрывающее его строение выше верха ограждения больше чем на 2/з расстояния между ними. В местностях со скоростью ветра более 5 и более 10 м/с приведенные величины добавок должны быть увеличены соответственно в 2 и 3 раза.

3. Добавка на продуваемость угловых помещений и помещений, имеющих две и более наружных стен, принимается равной 5% Для всех непосредственно обдуваемых ветром ограждений. Для жилых и тому подобных зданий эта добавка не вводится (учитывается повышением внутренней температуры на 2°).

4. Добавка на поступление холодного воздуха через наружные двери при их кратковременном открывании при JVэтажах в здании принимается равной 100 iV% — при двойных дверях без тамбура, 80 N — то же, с тамбуром, 65 N% — при одинарных дверях.

В промышленных помещениях добавка на поступление воздуха через ворота, которые не имеют тамбура и шлюза, если они открыты менее 15 мин в течение 1 ч, принимается равной 300%. В общественных зданиях частое открывание дверей также учитывается введением дополнительной добавки, равной 400— 500%.

5. Добавка на высоту для помеще

ний высотой более 4 м принимается в

размере 2% на каждый метр высоты,стен более 4 м, но не более 15%. Эта добавка учитывает увеличение теплопотерь в верхней части помещения в результате повышения температуры воздуха с высотой. Для промышленных помещений делают специальный расчет распределения температуры по высоте, в соответствии с которым определяют тепло-потери через стены и перекрытия. Для лестничных клеток добавка на высоту не принимается.

6. Добавка на этажность для многоэтажных зданий высотой в 3—8

этажей, учитывающая дополнительные затраты тепла на нагревание

холодного воздуха, который при инфильтрации через ограждения про

никает в помещение, принимается по СНиП.

Рисунок 4-Обмер площадей в плане и по высоте:

1 - чердачное перекрытие; 2 - пол над неотапливаемым подвалом; 3 - бесчердачное перекрытие; 4 - пол на лагах; 5 - пол на грунте

28.

• Избыточные тепловыделения

• Влаговыделение

• Газовыделение

По степени воздействия на организм человека все вредные вещества разделяют:

1 – чрезвычайно-опасные;

2 – высоко-опасные;

3 –умеренно-опасные;

4 – малоопасные

29.

Воздухообменом называется полная или частичная замена воздуха, содержащего вредные вещества, чистым атмосферным воздухом.

Кратностью воздухообмена называется количество подаваемого в помещение или удаляемого из него воздуха за 1 час, отнесенного к его внутренней кубатуре, т.е.:

± Kp=L/Vn

где Кр – кратность воздухообмена,определяемая для разных категорий зданий и помещений по справочной литературе (со знаком (+) считается воздухообмен по притоку, со знаком
(-) – по вытяжке; L – расход воздуха в помещении, м³/ч; V_n – объем помещения, м³.

Решив уравнение относительно L, получим выражение для определения объёма притока или вытяжки при общеобменной вентиляции:

L=KpVn

30.

1) по назначению системы вентиляции подразделяются на: приточные и вытяжные.

2) по способу подачи в помещение чистого воздуха и удалению из него загрязненного воздуха системы вентиляции подразделяют на: естественные (неорганизованные и организованные) и механические (искусственные).

по способу организации воздухообмена в помещении системы вентиляции могут быть: общеобменные; местные (локальные); смешанные (комбинированные); аварийные и противодымные.

Общеобменная система вентиляции предусматривается для создания одинаковых условий и параметров воздушной среды (температуры, влажности и подвижности воздуха) во всем объеме помещения, главным образом в рабо­чей зоне помещения (Н=1,5-2м от пола), когда вредные вещества распростра­няются по всему объему помещения и нет возможности их уловить в месте об­разования

Местная вытяжная система вентиляции применяется в том случае, если в помещение поступают опасные вещества, которые не должны распространяться по всему объему помещения и которые должны локализоваться в местах образования.

Комбинированная (смешанная) система вентиляции применяется в произ­водственных зданиях, где необходимо улавливание вредности в местах их обра­зования и удаления с помощью местной вытяжной системы, а приток осуществ­ляется через естественную организованную или неорганизованную вентиляцию

1-зонт вытяжной; 2-воздушный душ; 3-вентилятор для удаления вредностей; 4-вентилятор для подачи чистого воздуха; 5-калорифер; 6-жалюзийная решётка

Аварийная система вентиляции устанавливается в производственных по­мещениях, где возможен неожиданный выброс чрезвычайно опасных вредных веществ в количествах, значительно превышающих ПДК с целью их быстрого удаления.

Противодымная система устанавливается в производственных зданиях, где применяются технологии с повышенной пожароопасностью, и служит для обеспечения эвакуации людей. С помощью этой системы подается необходимое количество воздуха, препятствующего распространению дыма в помещении. Система работает в начальной стадии пожара.

31.

1-воздухозаборное отверстие, на котором расположена жалюзийная решетка; 2-вертикальный канал; 3-горизонтальный сборный канал; 4-вытяжная шахта; 5-дефлектор

32. Преимущества механической вентиляции:

ü её работа не зависит от скорости движения воздушных масс, ветрового давления, а также от метеоусловий (температурных колебаний наружного воздуха и его давления);

ü имеет большой радиус действия (подаваемый и удаляемый воздух можно перемещать на значительные расстояния);

ü обеспечивает более высокое качество подаваемого воздуха, так как перед подачей в помещение воздух предварительно может быть очищен от пыли и доведен до требуемой температуры и влажности.

Недостатки механической вентиляции:

ü высокие первоначальные затраты при монтаже системы; сложность монтажа оборудования;

ü высокие эксплуатационные расходы;

ü большой расход электроэнергии.

33.

Работа кондиционера в режиме охлаждения

Работа кондиционера в режиме нагрева

34.

Кондиционирование воздуха осуществляется комплексом технических средств, называемым системой кондиционирования воздуха (СКВ).