Расчет тепла системы обогрева
Расчет отопительных систем (часть 2 -Теплотехнический расчет строения)
Основой для определения тепловой нагрузки отопительных систем считается процедура проведения теплотехнического расчета конструкций строения с учетом всех конструктивных свойств применяемых материалов для строительства и их качеств теплоизоляции. В расчетах также принимается во внимание ориентация строения по световым сторонам, наличие естественной или механической вентиляционных систем и остальные факторы теплового баланса помещений.
Способы расчета тепловой нагрузки системы обогрева
- Расчет теплопотерь по площади помещений.
- Обозначение величины потерь тепла исходя из наружного объема строения.
- Точный расчет тепла всех конструкций дома для жилья с учетом теплофизических коэффициентов материалов.
Первым способом расчета тепловой нагрузки системы обогрева пользуются для укрупненного определения мощности системы обогрева всего дома и общего понимания количества и типа отопительных приборов, а еще мощности оборудования для котельной. Так как способ не берет в учет регион строительства (расчетную температуру снаружи во время зимы), кол-во теплопотерь через фундаменты, крыши или оригинальное застекление, то кол-во теплопотерь, рассчитанное укрупненным способом исходя из площади помещения, бывает как больше, так и меньше фактических значений.
Источники потерь тепла строения
А при применении современных материалов для утепления мощность оборудования для котельной может быть определена с большим запасом. Подобным образом, при устройстве отопительных систем появится большой большой расход материалов и будет приобретено более дорогое оборудование. Поддержание оптимальной температуры в помещениях будет возможно лишь при условии, что будет поставлена современная автоматика, которая не допустит перегрева помещений выше оптимальных температур.
В худшем случае, мощность системы обогрева может быть занижена и дом в самые холодные дни не будет прогрет.
Но все таки, таким вариантом определения мощности отопительных систем пользуются очень часто. Следует только понимать, в каких вариантах такие укрупненные расчеты приближены к реальности.
Итак, формула для укрупненного определения количества потерь тепла выглядит так:
Q=S*100 Вт (150 Вт), Q — нужное кол-во тепла, нужное для обогревания всего помещения, Вт S — отапливаемая площадь помещения, м? Значение 100-150 Ватт считается удельным показателем количества энергии тепла, приходящейся для обогревания 1 м?.
При применении первого способа для укрупненного способа расчета мощности тепла необходимо смотреть на следующие советы:
- В случае, когда в расчетном помещении из наружных конструкций ограждения есть одно окно и одна стена снаружи, а потолочная высота менее трех метров, то на 1м2 обогреваемой площади приходится 100 Вт энергии тепла.
- Во время расчета углового помещения с 2-мя конструкциями окна или балконными блоками либо помещение высотой более трех метров, то в диапазон удельной энергии тепла на 1 м2 может составлять от 120 до 150 Вт.
- Если же прибор теплоснабжения в перспективе предполагается ставить под окном в нише либо украшать защитными экранами, поверхность отопительных приборов и, поэтому, их мощность нужно расширить на 20-30%. Обусловлено это тем, что теплопроизводительность отопительных приборов будет отчасти тратиться на прогрев добавочных конструкций.
Расчет мощности тепла исходя из объема помещения
Такой способ определения тепловой нагрузки на системы обогрева наименее универсален, чем первый, так как предназначается для расчетов помещений у которых высокие потолки, но одновременно не учитывает, что воздух под поверхностью потолка всегда теплее, чем в нижней части жилого помещения и, поэтому, кол-во теплопотерь будет различаться зонально.
Теплопроизводительность системы обогрева для строения или помещения с потолками выше типовых рассчитывается исходя из следующего условия:
Q=V*41 Вт (34 Вт), где V – внешний объем помещения в м?, А 41 Вт – удельное кол-во тепла, нужное для обогревания одного кубометра строения типовой постройки (в доме из панелей). Если строительство проводится с использованием сегодняшних стройматериалов, то удельный показатель потерь тепла принято включать в расчеты со значением 34 Ватт.
При применении первого или второго способа расчета потерь тепла строения укрупненным способом можно пользоваться поправочными коэффициентами, которые в определенной степени отражают реальность и зависимость теплопотерь зданием в зависимости от различных факторов.
- тройной пакет 0,85,
- двойной 1,0,
- двойной переплет 1,27.
- Наличие окон и парадных дверей повышает величину теплопотерь дома на 100 и 200 Ватт исходя из этого.
- Характеристики теплоизоляции стен снаружи и их проницаемость воздуха:
- современные материалы для теплоизоляции 0,85
- стандарт (два кирпича и материал для утепления) 1,0,
- невысокие свойства теплоизоляции или небольшая толщина стен 1,27-1,35.
- Процентное отношение площади окон к площади помещения: 10%-0,8, 20%—0,9, 30%—1,0, 40%—1,1, 50%—1,2.
- Расчет для индивидуального дома для жилья должен выполняться с поправочным показателем порядка 1,5 в зависимости от типа и параметров применяемых конструкций пола и кровли.
- Расчетная температура воздуха снаружи зимой (для любого региона собственная, устанавливается нормами): -10 градусов 0,7, -15 градусов 0,9, -20 градусов 1,10, -25 градусов 1,30, -35 градусов 1,5.
- Потери тепла также растут в зависимости от увеличения количества стен снаружи по следующей зависимости: одна стенка – плюс 10% от мощности тепла.
Но, все таки, определить какой способ даст точный и на самом деле верный результат мощности тепла оборудования для отопления можно только после выполнения точного и полного теплотехнического расчета строения.
Расчет тепла индивидуального дома для жилья
Вышеприведенные методики укрупненных расчетов более всего направлены на менеджеров или потребителей отопительных приборов отопительных систем, устанавливаемых в стандартных высотных жилых домах. Но когда говорится о подборе очень дорогого оборудования для котельной, о планировании системы обогрева дома загородного, в котором помимо отопительных приборов будут установлены системы отопления пола, горячего водообеспечения и вентиляции, пользоваться данными методиками очень не рекомендуется.
Любой хозяин индивидуального жилого коттеджа либо дома еще на строительном этапе достаточно тщательно подходит к разработке строительной документации, в которой берутся во внимание все современные тенденции применения материалов для строительства и конструкций дома. Они непременно должны не быть стандартными или морально старыми, а сделаны с учетом современных энергосберегающих технологий. Поэтому, и теплопроизводительность системы обогрева должна быть пропорционально ниже, а суммарные расходы на устройство системы отопления дома намного дешевле. Данные мероприятия разрешают в последующем при применении оборудования для отопления понижать расходы на употребление энергоносителей.
Расчет потерь тепла осуществляется в специальных программах либо с применением главных формул и коэффициентов теплопроводимости конструкций, принимается во внимание воздействие инфильтрации воздуха, наличие или отсутствие вентиляционных систем в здании. Расчет глубоких цокольных помещений, а еще крайних этажей выполняется по хорошей от главных расчетов методике, которая предусматривает неравномерность остывания горизонтальных конструкций, другими словами теплопотери через крышу и пол. Вышеприведенные методики данный показатель не берут во внимание.
Расчет тепла осуществляется, в основном, мастерами профессионалами в составе проекта на систему обогрева из-за которого выполняется последующий расчет количества и мощность отопительных систем, мощность отдельного оборудования, выбор насосов и прочего сопутствующего оборудования.
В качестве наглядного примера выполним расчет потерь тепла в специальной программе для трех домов, выстроенных по одной технологии, но с разной толщиной тепловой изоляции стен снаружи: 100 мм, 150 мм и 200 мм. Расчет проводится для угловой жилой комнаты с одним окном, площадью 8,12 м?. Регион строительства Столичная область.
- Помещение с обмером по наружным размерам 3000х3000;
- Окно размерами 1200х1000.
Целью расчета считается обозначение удельной мощности системы обогрева, нужной для нагревания 1м?.
- Qуд при т/изоляции 100 мм составляет 103 Вт/м?
- Qуд при т/изоляции 150 мм составляет 81 Вт/м?
- Qуд при т/изоляции 200 мм составляет 70 Вт/м?
Как видно в расчете, самые большие теплопотери составляют для дома для жилья с наименьшей толщиной изоляции, поэтому, мощность оборудования для котельной и отопительных приборов будет выше на 47% чем при домостроительстве с тепловой изоляцией в 200 мм.
Инфильтрация воздуха или система вентиляции строений
Все строения а именно жилые обладают свойством «дышать», другими словами проветриваться всевозможными вариантами. Обусловлено это разработкой разряженного воздуха в помещениях за счёт устройства вытяжных каналов в конструкциях дома либо дымоотводов. Как всем известно, каналы вентиляции делаются в зонах с очень высокими выделениями загрязнений, например как, кухни, ванные помещения и сантехнические узлы.
Подобным образом, во время работы вентиляционные установки или при проветривании выполняется основное правило создания положительной среды воздуха в зданиях предназначенных для проживания: направление движения чистого воздуха должно быть организовано из помещений с постоянным пребыванием людей по направлению помещений с самым большим уровнем загрязнения.
Другими словами при правильном воздухообмене приточный воздух поступает в пространство помещения через окно, вентиляционный клапан или приточную решётку и убирается в кухнях и санитарных узлах.
Во время расчета потерь тепла знания имеет большое значение, какой способ вентиляции жилищных помещений будет подобран:
- Устройство принудительной вентиляции с подогревом приточного воздуха.
- Инфильтрация — неорганизованный обмен воздуха через неплотности в стенках, при открытии окон или при применении заблаговременно установленных воздушных клапанов в конструкции стен или оконных стеклопакетах.
В случае использования в зданием жилого фонда сбалансированной вентиляционные установки (когда объем приточного воздуха больше или равён вытяжному, другими словами исключаются любые прорывания холодного воздуха в помещения для жилья) воздух, поступающий в помещения для жилья, заблаговременно нагревается в вентиляционной установке. При этом мощность, которая нужна для нагрева вентиляции, принимается во внимание в расчете мощности оборудования для котельной.
Расчет вентиляционной тепловой нагрузки выполняется по формуле:
Qвент= c*p*L*(t1-t2) где, Q – кол-во тепла, нужное для нагревания приточного воздуха, Вт; с – теплоемкость воздуха, Дж/кг*град p — плотность воздуха, кг/м3 L – расход приточного воздуха, м3/час t1 и t2 – начальная и остаточная температуры окружающей среды, град.
Если в помещениях для жилья отсутствует организованный обмен воздуха, то во время расчета потерь тепла строения выполняется теплоучет, затрачиваемого отопительной системой на нагрев инфильтрационного воздуха. При этом обогрев воздуха, поступающего в помещения выполняется отопительными приборами отопительных систем, другими словами принимается во внимание в их тепловой нагрузке.
Если в помещениях установлены герметичные пакеты стекол без вмонтированных воздушных клапанов, то теплопотери на нагрев воздуха, но все таки берутся во внимание. Обусловлено это тем, что в случае непродолжительного проветривания, поступивший прохладный воздух все равно требуется обогревать.
Для очень удобной вентиляции встраивается приточный стеновой клапан.
Учет количества инфильтрационной энергии тепла выполняется по нескольким методикам, а в тепловом балансе строения в расчет берется самое большое из значений.
К примеру, кол-во тепла на нагрев воздуха, проникающего в помещения для компенсации естественной вытяжки, устанавливается по формуле:
Qинф=0,28*L*p*c*(tнар-tпом), где, с – теплоемкость воздуха, Дж/кг*град p — плотность воздуха, кг/м? tнар – температура воздуха снаружи, град, tпом – расчетная температура помещения, град, L – кол-во инфильтрационного воздуха, м?/час.
Кол-во воздуха, поступающего зимой в помещения для жилья, в основном, вызвано работой природных вытяжных систем, благодаря этому в одном случае принимается равным объему вытягиваемого воздуха.
Кол-во вытяжки в помещениях для жилья устанавливается по СНиПу 41-01-2003 по нормативным показателям убирания воздуха от плит и санитарных приборов.
- От плиты для кухни – электрической 60 м?/час или газовой 90 м?/час;
- Из ванны и сантехнических узлов по 25 м?/час
В другом варианте этот показатель инфильтрации устанавливается исходя из нормы санитарии свежего воздуха снаружи, который должен поступать в пространство помещения для оснащения благоприятного и хорошего состава воздушной среды в помещениях для жилья. Данный показатель устанавливается по удельной характеристике: 3 м?/час на 1м? площади жилья.
За расчетное значение принимается самый большой расход воздуха и поэтому приличное количество потерь тепла на инфильтрацию.
Пример: Так как здание, рассматриваемое в примере, выстроено по каркасному типу с оконной установкой в древесных переплетах, то при разработке вытяжной вентиляции в кухонной комнате и в сантехнических узлах объем инфильтрации будет довольно высок. Дома данного типа, в основном, считаются самыми «дышащими».
Инфильтрационная составная часть устанавливается согласно вышеприведенным методикам. Расчет совершается для всего дома для жилья при условиях, что в кухонной комнате поставлена электрическая плита, на нижнем этаже находится сантехнический узел и ванная.
Другими словами объем вытяжного воздуха по первой методике составляет Lвыт=60+25+25=110 м?/ч,
а по второй методике норма санитарии приточного воздуха Lприт=3м?/ч*62м?(площадь жилого помещения)=186 м3/час.
К расчету принимаем большое количество воздуха.
Qинф=0,28*186*1,2*1,005*(22+28)=3 140 Вт, что составляет 44Вт/м?.
comments powered by HyperComments
Расчет тепла системы обогрева — Отопительная система
Система отопления включает, систему соединения, батареи, коллекторы котел, бачок для увеличения, крепления, увеличивающие давление насосы внешние водяные термостаты, трубы, развоздушки. На открытой странице web проекта мы попбробуем подобрать для загородного дома нужные элементы монтажного процесса. Перечисленные узлы монтажного процесса наиболее важны. Вот почему выбор указанных частей монтажного процесса следует производить технически правильно. Сборка квартирного отопления исчисляет различные комплектующие.
Чтобы установить потери тепла помещения профессионалами делаются расчёты системы обогрева. При данной работе опираться приходится на знания конструкционных особенностей помещения.
Так, расчет тепла системы обогрева предусматривает следующие характеристики: размеры помещения, толщину и вид стен снаружи, застекление помещения, его тепловую изоляцию, площадь проемов окна и т.д. Расчет тепла поможет наиболее приемлемо применять специальное оборудование.
Расчет системы централизованого отопления поможет сформироваться с выбором необходимого оборудования (котлы, отопительные приборы, горелки, насосы и т.п.), определить необходимые мощности и общую тепловую схему работы.
Расчет системы обогрева проходит поэтапно.
На первом составляется проект схемы отопления с учетом тепловых и гидравлических показателей. На предварительном шаге необходимо сформироваться, какой вид теплоснабжения требуется: напольное, радиаторное или комбинированное. В большинстве случаев ориентировочные расчеты занимают очень мало времени, в среднем не больше четырех дней. Тут же отмечается нужное оборудование и монтажный план. Оборудование должно идеально вписаться в дизайн и общий домашний интерьер. Более того, система отопления обязана отвечать нескольким требованиям — пожарной безопасности, санитарно-гигиеническим, нормативно-техническим регламентам, а еще общей практичности.
Дальше выбирается оборудование по подходящим показателям и стоимости. Это второй этап работ.
На третьем шаге происходит комплектация объекта всем уже приобретенным оборудованием. Потом происходит монтаж системы отопления — монтаж узлов распределения, стояков и т.д.
Последним этапом становится монтаж и пуско-наладка котла отопления.
Расчет системы обогрева осуществляется либо по методике СниПа либо по методике академика Панфилова. Расчет по СниПу предусматривает потери тепла строения и каждого его помещения.
Наша фирма проводит полный расчет системы обогрева. Работа начинается с выбора котла и труб и заканчивается процессом установки отопительного радиатора. Если например аналогичный вид работ требуется в коттедже, его необходимо проводить до этапа отделки внутри помещений. По завершении монтажного процесса ведутся пуско-наладочные работы.
Расчет тепла отопительных систем
Необходимость теплотехнического расчета отопительных систем (а еще иных элементов и конструкций) появляется в случае проведения капремонта и модернизации строений.
Востребованность выполнения подобных работ на объектах увеличилась останние годы в связи с сильным износом строений, выстроенных ещё в годы советского союза. Системы обогрева, которыми строения оснащались еще десять лет тому назад, и оборудуются даже в наше время, устроены подобным образом, что не разрешают эффектно распределять объем тепла между этажами и отдельными элементами систем в середине строения.
Обычными словами, на некоторых участках системы обогрева может отдаваться безмерно много тепла, а на иных недостаточно. В конце концов часть квартир получает переизбыток, который дает возможность жильцам жить с открытыми форточками даже в зимнее время года. И наоборот — некоторые квартиры замерзают, так как им приходит недостаточно тепла.
Убрать данные недостатки даст возможность теплотехническая и тепловизионная съемка конструкций сооружений и зданий http://www.disso.spb.ru/?item=9 .
На первой стадии производятся обмеры — осуществляется съемка и специалисты-инженеры получают приблизительно вот эту карту. Она показывает участки с самым разнообразным тепловым режимом строений по позволяет закрепить присущие недостатки.
Второй шаг проведение теплотехнического расчета, позволяющего убрать вопрос с равномерными теплораспределением в доме. На каждом объекте такая задача решается по-разному. Во многих случаях нужно утеплять дом — проводить обшивку с изоляцией. В остальных случаях нужна балансировка отопительных систем, обновление действующих инженерных систем от ИТП.
Теплотехническая съемка даст возможность обнаружить недостатки теплоснабжения и показать инженерам и проектировщикам, какие собственно конструктивные детали просят перерасчета. В последующем выполняется обновление с применением новейших технологий и современного оборудования для отопления.
Дата: Февраль 25th, 2014
При подборе отопительных приборов необходимо учитывать все факторы влияния на них.
Поддержание комфортабельного температурно-влажностного режима в помещениях жилого либо прочего назначения в условиях климата нашей родины невозможно без систем отопления. Самое большое распространение получили схемы с промежуточным носителем тепла, которые могут быть как централизованными, так и независимыми.
Конечными устройствами в подобных системах являются радиаторы, осуществляющие процессы теплообмена в помещениях.
Вопрос: как выбрать батареи отопления с учетом всех факторов – весьма непрост и просит детального рассматривания.
Расчет тепла
Системы обогрева призваны возместить теплопотери через ограждающие конструкции строительства: фасадные стены, полы, потолки. При выполнении теплотехнического расчета берутся во внимание следующие факторы:
- среднегодовая температура и влажность воздуха снаружи соответственно с климатической зоной;
- направления и сила ветров;
- толщина наружных конструкций строительства и показатель теплопроводимости материала;
- наличие дверных и оконных проемов, характеристики остекления;
- наличие чердачных и подвалов для первых и верхних этажей.
По правилам выбрать конечные теплотехнические приборы можно лишь при условии полного учета всех указанных показателей. При выполнении расчетов лучше несколько завысить показатели, в другом случае минус мощности тепла может привести к надобности переделки всей системы в общем.
Во время расчета теплотехнических расчетов показатели лучше зависеть.
Подобрать потребные для данной отопительной схемы приборы, например, отопительные приборы можно по результатам теплотехнического расчета. Соответственно со СНиП 41-01-2003 «Теплоснабжение и система вентиляции» рекомендованная удельная мощность для помещений жилого фонда может составлять от 100 Вт на 1 м.кв. всей площади при высоте перекрытия не больше 3000 мм. Эта величина корректируется специализированными коэффициентами.
Как лучше предусмотреть все факторы для правильного расчета требуемой мощности отопительных систем? Нужно учитывать, что наличие в комнате одного или 2-ух окон повышает потери тепла на 20-30%.
Если же они находятся на северной или на ветреной стороне, то поправку смело можно наращивать еще на 10%.
Главное! Отопительные приборы призваны возместить теплопотери и их параметры обязаны быть рассчитаны с определенным запасом.
Классификация оборудования для систем отопления
Радиаторы из стали наиболее распространение и у них цена не высокая.
Для того чтобы выбрать правильно высококачественные приборы теплоснабжения нужно получить представление в данном вопросе. Индустрия строительства предлагает широкий выбор теплотехнического оборудования. Передача тепла от приборов в среду которая нас окружает происходит благодаря излучения и конвекции.
Есть несколько типов оборудования, используемых в различных отопительных системах. Как подобрать высококачественные отопительные приборы? Классификация оборудования выполняется по самым разнообразным признакам и также, по использованным в изготовлении материалам, по конструктивному исполнению, по варианту монтажа и другим признакам.
Дать ответ, какие приборы теплоснабжения лучше, смогут помочь профессиональные продавцы консультанты из строительных магазинов. Самое большое распространение получили стальные теплотехнические устройства, которые выделяются практически небольшой стоимостью и оптимальными характеристиками прочности.
Их делают соответственно с требованиями ГОСТ 19904-90 .
Отлично себя зарекомендовали батареи из прессованного профиля из алюминия или литые. Технология их изготовления устанавливается ГОСТ 8617-81. толщина минимум стены должна быть не меньше полутора миллиметров. Это стоит предусмотреть при выборе оборудования для обогревания помещений.
Требования в техническом плане к теплотехническим приборам
Как подобрать стальные или радиаторы из алюминия самые лучшие для данных определенных условий. Общие требования в техническом плане к приборам теплоснабжения ставятся ГОСТ 31311-2005. Данным документом ставятся главные понятия и их номинальные показатели. Самая большая температура носителя тепла для водяных приборов — 70°C при расходе не меньше 60 кг за минуту и давлении в 1 атм.
Во время покупки отопительного прибора главное выучить его техдокументацию.
Ответ на вопрос, какие подобрать приспособления для систем отопления, и в особенности отопительные приборы, можно получить после подробного изучения его техдокументации. На предприятии изготовителе проводят паспортные проверки, результаты которых отображаются в информационных официальных изданиях завода производителя.
Советы, какие лучше приборы для определенных отопительных систем могут дать служащие эксплуатационных фирм. Наличие теплостойкого внешнего покрытия не только имеет декоративное значение, но и оберегает детали из металла от коррозийных процессов. Потребности к качеству подобных покрытий устанавливается соответственно с нормами органов санитарного надзора и должны соответсвовать требованиям ГОСТ 9.032-74 (класс не ниже IV).
Главное! Оборудование систем отопления строений не должно иметь углов с острыми концами и кромок, способных травмировать человека при плохом обращении. Очень тщательно к данному вопросу необходимо подходить при подборе оборудования для школ, детских садиков и поликлиник.
Методика выбора приборов для отопительных систем
При подборе отопительного радиатора нужно брать во внимание сроки его эксплуатации.
Как подобрать для отопительных систем самые лучшие отопительные приборы? Консультацию на данную тему можно получить в специальных компаниях, занимающихся проектировкой инженерных сетей. Базовые советы: для независимых закрытых систем можно применять в принципе любые батареи, но необходимо гарантировать хорошую подготовку носителя тепла.
Какие стальные или радиаторы из алюминия разумнее выбрать для этого определенного случая? В данном вопросе нужно исходить из своих возможностей в финансовом плане и стоимости эксплуатации. Практика показывает, что энергетическая эффективность оборудования примерно одинакова для всех современных образцов. При подборе нужно брать во внимание также и стилистку помещения, где они будут установлены.
Любопытное по теме:
Как подобрать лучший радиатор из биметалла о.
Радиаторы из биметалла отопления в супермаркет.
Тепло и домашний уют с напольными водяными конв.
Почему радиаторы из биметалла отличные?
Как уже было упомянуто, при рассмотрении расчета потолочного теплоснабжения (см. гл. 34 и 35) при использовании зависимостей двухмерной теплопроводимости можно получить более точные результаты, чем при выполнении вычислений на основе линейной теплопроводимости. Точность вычислений не зависит от толщины слоя бетона, так как среднюю температуру нужно определять для плоскости оси змеевика (плоскости у = 0), а не для всего бетонного слоя. Соответственно с данным системы обогрева в наружных панелях для стен всегда следует рассчитывать на основании принципа двухмерной теплопроводимости, принимая к сведению, что такая конструкция проще и легче с теплотехнической точки зрения, чем потолок.
По существу дела, нет разницы между расчетом змеевика для наружной реечной наборной панели и для потолочного теплоснабжения, но в отношении рассматриваемых тут конструкций нужно учесть следующие условия:
змеевики должны соединяться между собой, как отопительные приборы в однотрубной проточной отопительной системе, т. е. с показателем затекания а=1;
по соображениям производственные технологии следует стремиться применять как можно меньшее количество типов панелей, благодаря этому панели промежуточных этажей обязаны быть похожими, хотя с учетом отдачи тепла количество витков змеевика по направлению верхнего этажа должно уменьшаться. По такой же причине расположение труб змеевика в похожих по размеру панелях на первом и самом верхнем этажах должно быть также одинаковым.
На рис. 40.1 показаны сводные графики, сверху которых даны кривые так как на первом этапе расчетов всегда задана температура в среднем греющей поверхности Снизу рисунка показаны удельные количества теплоты, qFi и qFe, которые поступают наружу и внутрь.
Из графиков видно, что размер трубы змеевика лишь в маленькой мере действует на отдачу тепла, а качество тепловой изоляции практически не проявляется на количестве теплоты, отдаваемой вовнутрь. Исходя из рис. 40.1 после вычисления можно начать первую фазу проектирования — определить полную длину змеевика, который обязан быть смонтирован в панели помещения на среднем этаже, взятого за основу. Дальше следует установить длину змеевика на подающей и обратной ветвях так, чтобы были сделаны сформулированные выше условия. Для этого имеет смысл выстроить кривые
в большом масштабе, так как на данной стадии вычислений наряду с расстоянием между виточками значимую роль играет температура стены трубы Фи. На рис. 40.2 указаны количества теплоты, передаваемой отапливаемому помещению 1 м труб диаметрами /2 и 3Л дюйма при самых разных значениях и /. Согласно рисунку, кривые qi, cs в рассматриваемом интервале практически полностью можно заменить прямой, что существенно облегчает вычисления.
Вычисления начинают с расчета змеевика панели, расположившейся в самом центре строения (к примеру, на пятом этаже десяти- или одиннадцатиэтажного строения). Это нужно вследствие того, что теплопотребность уменьшается с каждым этажом благодаря эффекту, создаваемого обменом воздуха в лестничной клетке, исходя из этого с каждым этажом меняется и значение w. При этом для этажей, размещенных выше, мы получаем все уменьшающуюся среднюю температуру стены трубы, а для этажей, размещенных ниже,— все возрастающую. Исключение составляет температура в среднем воды в змеевиках цокольного этажа — она обязана быть аналогичный, как температура на самом верхнем этаже. Изменяющуюся среднюю температуру змеевика можно определить путем соответствующего выбора длин змеевиков, присоединенных к подающей и обратной линиям.
Поверхностную площадь А, какая обязана быть охвачена змеевиком, необходимо выбрать так, чтобы в ее пределах помещались трубы вычисленной длины при обычном расстоянии между трубами /. Благодаря этому естественно, что поверхностную площадь А меньше, чем площадь свободной поверхности внешней стены. Поэтому, поверхность площадью А должна передавать и то кол-во теплоты, которое убирается из помещения через неохваченную поверхность. Подобным образом, теплота, передаваемая греющей поверхностью площадью А в пространство помещения, равна
Эта длина трубы сберегается для всех промежуточных этажей. Исходя из рис. 40.2, зная, можно выстроить кривую для подобранного расстояния между трубами (рис. 40.3). На этом же рисунке есть кривая = Фш), выстроенная по средней температуре стены трубы на других этажах (штрихпунктирная линия). Зная значение Qfr, которое следует по-этажно менять, а еще известную длину трубы L и расстояние между виточками, по рис. 34.1 можно определить qiXs, а по рис. 40.2 — необходимую температуру Так как, эту зависимость с особенно хорошим приближением можно изобразить прямыми линиями. Значение Qfr с каждым этажом уменьшается пропорционально числу этажей, благодаря этому кривая тоже может быть заменена прямой линией.
Поэтажную среднюю температуру представим на уровне трети высоты этажа, так как весомая часть змеевиков размещена в стене под окном.
Для самого верхнего и самого нижнего этажей примем ту температуру, которая выходит при пересечении линии с уровнем пола верхнего этажа (на рисунке эта температура равна 52,6°С). Это значение можем считать действительным и для цокольного этажа. Дальше примем к сведенью, что на самом верхнем этаже следует обособленно собрать трубу длиной 3—3,5 м, объединяющую подающую и обратную магистрали. Ее отдачу тепла
Кол-во циркулирующей (без учета бесполезных потерь тепла панелей) воды т выражается зависимостью
Потом можно вычертить для данных 2-ух уровней линию падения температуры как в подающей, так и в обратной ветки (см. на рис. 40.3 линию температуры на подающей и обратной ветвях на одиннадцатом и первом этажах). Обозначение отдачи тепла змеевиков проходит после обнаружения 2-ух значений, относящиеся к трети высоты линий на графике
После того, как получены одинаковая температура в среднем стены трубы на первом и самом верхнем этажах и равные уменьшения температуры ДХ=Д,0 и благодаря этому одинаковая отдача тепла
Общую длину змеевиков вычислили на основании потерь тепла на промежуточном этаже (на рис. 40.3 — на пятом) и температуры
Смотрите также:
- Формула расчета за теплоснабжение
- Формула расчета теплоснабжения помещения
08 января 2018 года
Расчет тепла системы обогрева
Говоря проще, расчет тепла, это правильный расчет необходимого количества тепла для оснащения нужных комфортабельных температурных условий в середине помещения — это база расчета теплоснабжения.
Любое здание, вне зависимости от конструкции, теряет, возвращает тепло в среду которая нас окружает и это тепло нужно дополнять. Сколько тепла потеряно, столько нужно и воссоздать отопительной системой.
Подумать сколько тепла понадобится для компенсации потерь тепла без теплотехнического расчета почти не возможно, можно лищь предполагать и предполагать порядками, т.е. с большой погрешностью.
При выполнении расчета принимается во внимание очень много моментов, которые воздействуют на теплопотери зданием и известны исключительно профессионалам. Это и конструкция строения и применяемые материалы, и расположение относительно сторон света, и направление холодных ветров и температура воздуха снаружи в месте возведения объекта, и объемно-планировочные решения и другое.
Пример правильного расчета потерь тепла помещения
Пример расчета потерь тепла по укрупненным показателям
Для чего необходим расчет тепла? Для чего важно знать точное кол-во теряемого тепла?
Чтобы не прогадать в выборе оборудования для отопления. На основании теплотехнического расчета выполняется расчет и выбор мощности котла отопления, расчет количества секций отопительного прибора, планирование и расчет системы пола с подогревом, выбор трубных змеевиков теплоснабжения и вентиляции, всего того что восполняет потерянное тепло в здании.
Нужно согласится, что потратив немалые средства и время для создания системы обогрева, не получить требуемый результат – тёплый дом, это как минимум обидно.
На нашей практике были данные случаи. Так один из наших клиентов, Иван Михайлович, выстроил в 2004 году в Домодедовском районе дом около 350 кв.м. и заказал у нас систему обогрева. Но заказал, достаточно специфический спектр услуг. Ему необходимы были только исполнители, которые физически соберут систему обогрева.
Потратив большое количество времени на изучение такого вопроса в сети интернет , он и слушать не хотел ни о каких расчетах, и от оснащения работ по монтажу технической поддержкой на отрез уклонился. Мол, и так все ясно, да и продавцы оборудования подробно рассказывают, что тебе нужно, чтобы было отлично.
Он своими силами прикинул какая котельная мощность ему требуется, сколько и какой мощности отопительные приборы ему потребуются и закупил их. Систему обогрева и котельную установку мы ему собрали, все заработало, к нам претензий не было, разошлись друзьями.
В последних числах Декабря того же года, когда на улице температура опустилась до -15 градусов, Иван Михайлович позвонил нам с жалобой, что в доме прохладно. Сделав расчет тепла, определив фактические теплопотери его загородного дома, оказалось, что при подборе котла была допущена ошибка, и возможностей теплогенерирующей установкой откровенно не хватало для поддержки тепла в доме. Также, при подборе количества секций отопительных приборов он ориентировался на котельная мощность, и сумма вырабатываемого тепла отопительными приборами оказалась ровна количеству тепла вырабатываемого теплогенерирующей установкой.
В результате, замена котла, реконструкция системы обогрева и упадническое морально-психологическое состояние клиента. Чтобы хоть как то украсить бытие Иван Михайловича, мы подарили и установили ему измеритель наружной температуры. Работы были завершены до новогодних праздников, и в праздничные дни в доме было уже тепло.
Чтобы не заплатить больше за систему обогрева.
Проведя расчет тепла системы обогрева, можно быть уверенным, что ты не переплатишь за оборудование, а как последствие и за работу.
На основании расчетных данных можно выбрать оборудование без «запаса». Ровно то, которое требуется. Естественно больше, не менее, и больше лучше чем меньше, но каждое больше тянет за собой и большие расходы.
Для чего больше платить, опираясь на расчет по укрупненным, усредненным показателям, если можно правильно понимать, сколько нужно и приобрести именно столько сколько нужно.
Продавцы оборудования в первую очередь реализуют Вам его с «запасом», потому что они кроме заинтересованности к большей прибыли, несут хоть косвенную, но ответственность. А вникать в детали, а тем более делать правильные расчеты и привязку оборудования к объекту не в их интересах.
По нашей аналитике, хороший проект отопительной системы в который входит расчет тепла может уменьшить расходы на закупку оборудования до 20%.
Вы просто не приобретаете лишнего.
Чтобы ЖИТЬ, а не прибывать в систематическом беспокойстве.
Когда в чем то не уверен или сомневаешься, все мысли только про это.
Думать, будет работать либо нет, переживать просто незачем, когда ваши намерения и концепции подкреплены правильным расчетом.
«Обязанный» расчет тепла квартиры.
Понятие «обязанный» в отношении к теплотехническому расчету квартиры или загородного дома образно говоря. Сейчас многие пытаются заработать на всем, также и на теплотехническом расчете, применяют его как условность.
Мы часто встречаемся на самом деле и выполняем теплотехнические расчеты не с целью определения фактических потерь тепла строения, квартиры или загородного дома, а для «галочки». Когда наших клиентов ВЫНУЖДАЮТ заказывать расчеты, для чего либо. И заказывать у определенных исполнителей.
Расчет тепла системы квартирного отопления для управляющей компании.
Человек купил новую жилую площадь и желает заменить отопительные приборы или систему обогрева полностью. В современных домах часто используется лучевая разводка с отсечными кранами на каждую жилую площадь. А на разводке теплоснабжения часто экономят и делают ее «временной» или с качеством «под замену».
Дом находится под управляющей компанией, без ведома которой не реально выполнить ничего. Куча правил, положений, постановлений ит.д. Однако это и правильно, так и должно быть, если бы не неуемное желание данных компаний зарабатывать на всем.
Они сообщают Вам, что для замены отопительных приборов нужно выполнить расчет тепла, и дают вам контакты исполнителя. Вы обращаетесь к нему за теплотехническим расчетом, а он Вам называет стоимость завышенную в несколько раз, относительно стоимости выполнения подобных расчетов которую Вы находите в сети интернет.
И Вы встаете перед выбором, заказывать там или поискать альтернативу. Вас по-всякому пугают, вынуждают заказывать собственно там, ставят препоны. Но расчет есть расчет, цель одна определить потери тепла, а кто его будет делать это дело десятое. Да и не ясно для чего он вообще необходим, ведь конструкция строения через которое теряется тепло остается неизменной ( меняются лишь приборы теплоснабжения) и цифра потерь тепла заранее известна, ее можно взять из проекта отопительной системы всего строения. Важен был бы скорее гидравлический расчет, чтобы не разбалансировать систему обогрева.
Вот и выходит, что расчет тепла, это определенная придуманная условность для трейдинга со стороны управляющей или эксплуатирующей компании.
Очень часто на самом деле никакой расчет не выполняется. Берутся потери тепла индивидуальных комнат рассчитаные во время проектирования системы обогрева всего дома, из проекта теплоснабжения в большинстве случаев хранящегося в службе эксплуатации. Подставляются в похожий для всех квартир данного дома, оформленный прекрасно, расчет тепла и реализуется за дорого хозяину квартиры.
Все ситуации с «вынужденным» теплотехническим расчетом индивидуальны. Наша фирма имеет возможность сделать расчет тепла квартиры и обезопасить его перед службой эксплуатации, однако без участия хозяина квартиры тут обойтись почти не возможно.
«Обязанный» расчет тепла системы обогрева загородного дома для подсоединения газа.
Для подсоединения газа тресты газового хозяйства просят предъявить или заказать в конкретной организации изготовленный по конкретной методике расчет тепла.
Этот расчет нужен для выбора котлоагрегата и расчета необходимого количества газа. Так же как и при газификации загородного дома осуществляется отдельный проект газификации, в котором указывается марка и котельная мощность, то расчет тепла нужно сделать на первом шаге. И сделать его стоит.
Другой вопрос кто и за какие наличные средства его выполнит? Нашу компанию часто рассматривают как альтернативного исполнителя рекомендованным трестом компаниям.
Заказывая расчет тепла дома в компаниях при трестах газового хозяйства, где это стоит на «потоке» и часто считается по укрупненным показателям, бывает что следует производить расчеты еще раз, в рамках проекта отопительной системы. С целью обнаружения фактических, подробных потерь тепла по помещениям.
Этого получиться избежать и сэкономить, заказав подробный расчет тепла в одной компании дающей набор работ и применять его и для получения газа и для проекта отопительной системы.
В большинстве случаев расчет тепла входит в состав проекта отопительной системы, но может заказываться и индивидуальной услугой.
Стоимость и периоды исполнения расчета определяются персонально, в зависимости от объема работы. Их можно узнать у менеджеров компании по телефонам (495) 971-88-54, 978-95-90
Делайте взвешенный выбор!
Кто будет эксплуатировать?Кто скомплектует?Кто смонтирует оборудование?
Расчет тепла и проектирование системы обогрева
1.Расчет и проектирование системы обогрева
.1 Исходники
1.2 Расчет тепла конструкций ограждения
.2.1 Расчет тепла внешней стены
.2.2 Расчет тепла перекрытия чердака
.2.3 Расчет тепла подвального перекрытия
.2.4 Расчет тепла окна
.3 Расчёт потерь тепла
.4 Гидравлический расчет системы обогрева
1.5 Расчет тепла приборов с функцией нагрева
1.6 Местный тепловой пункт системы обогрева
. Расчет и проектирование вентиляционные установки
.1 Аэродинамический расчет вентиляционные установки
Перечень применяемой литературы
теплоснабжение тепловая система нагревательный
1. Расчет и проектирование системы обогрева
.1 Исходники
.Расчетная температура зимой воздуха снаружи, tн,оС=-17,
.средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92=-17
.длительность периода отопления Z=229
.температура в среднем за период отопления to.пер, оС=-2
.Высота от потолка до пола следующего этажа принимается 2.8 м
.В зданием жилого фонда устраивается отопительная двухтрубная система, присоединяемая к теплосети через водоструйный насос-элеватор. Вид разводки системы обогрева принимается H
.Материал для строительства для стен принимается белый кирпич. Показатель теплопроводимости l, Вт/(м?°С)=0,76
.Вид теплоизолятора- пенополистерол.его показатель теплопроводимости=0,041
10.Стена снаружи изнутри оштукатурена сухой штукатуркой. Толщина раствора d = 0,02 м. Показатель теплопроводимости l = 0,21 Вт/(м? оС).
11.Вид прибора нагрева- МС- 140-98
.Вентиляционная система здания жилого фонда — природная канальная
.Вариант плана строения
.Параметры воздуха в середине помещения-180С
1.2 Расчет тепла конструкций ограждения
1.2.1 Расчет тепла внешней стены
1.Находим значение градусо-суток периода отопления:
= (tв — tот. пер)? Zот. пер=(18-(-2))*229=4580
где tв — расчетная температура внутреннего воздуха, оС;
tот. пер, Zот. пер. — температура в среднем, оС, и длительность, сут., периода отопления со средней за сутки температурой воздуха не больше 8 оС (принимаются соответственно с вариантом])
2.Находим приведенное сопротивление передачи тепла конструкции ограждения Rпо таблице(исходя из условия энергосбережения) из методического пособия при помощи интерполяции:
.Определим нужное сопротивление передаче тепла конструкций ограждения (кроме прозрачных), отвечающих санитарно-гигиеническим и удобным условиям, (м2?оС)/Вт, по формуле
где n=1в — расчетная температура внутреннего воздуха= 18оС;н — расчетная температура зимой воздуха снаружи=-17, оС;
tн — нормативный перепад температур между температурой внутреннего воздуха и температурой поверхности внутри конструкций ограждения(для стен снаружи)=4
aв — показатель отдачи тепла поверхности внутри конструкций ограждения, Вт/(м2?оС). Для стен, полов, потолков aв = 8,7 Вт/(м2?оС); для окон aв = 8,0 Вт/(м2?оС).
R=( Для стен, полов, потолков aв = 8,7 Вт/(м2?оС))
Сравним приведенное сопротивление передачи тепла конструкции ограждения Rreq и нужное термическое сопротивление и подберём для дальнейших расчетов большое значение.
req=3,03 > =1,005 и благодаря этому принимаем =3,003.
. Находим термическое сопротивление утепляющих слоев стены исходя из условия
Rо= +R1 + R2 + … + Rn + , (4)
где ,- показатель отдачи тепла внутренней и поверхности с наружной стороны конструкций ограждения, Вт/(м2 ?°С), принимаются aн=23 Вт/(м2 ?°С), aв = 8,7 Вт/(м2?оС)1, R2, …, Rn — термические сопротивления индивидуальных слоёв конструкции ограждения, определяемые по формуле
где — толщина n — слоя, м;
— расчетный показатель теплопроводимости материала слоя Вт/м·°С.
Расписывая уравнение (4) с учитыванием (5), имеем
Rв + + +Rвп + Rн = Ro , (6)
где Rв=, Rн=- сопротивление отдаче тепла внутренней и поверхности с наружной стороны конструкций ограждения, (м2?оС/Вт);вп — термическое сопротивление замкнутой прослойки воздуха, (м2?оС)/Вт, принимается по табл. 4 приложения 2.
— показатель теплопроводимости штукатурки,= 0,21 Вт/(м? оС)
d1- толщина песчано-цементного раствора штукатурки, = 0,02 м
— показатель теплопроводимости кладки из кирпича,= 0,76 Вт/(м? оС)
d2- толщина кладки из кирпича,=0,38м
— показатель теплопроводимости кладки из кирпича,=0,76 Вт/(м? оС)
d3- толщина кладки из кирпича,=0,12м
— показатель теплопроводимости пенополистерола=0,041 Вт/(м? оС)
1 — штукатурка толщиной ?1 = 0,02 м;
2 — кладка из кирпича толщиной ?2 = 0,38м;
— кладка из кирпича толщиной ?4 = 0,12 м.
Требуемая толщина теплоизолятора:
Т.к.Значениеменьше фактического значения Rфакт=3,003,благодаря этому возьмём другое значение толщины теплоизоляционного слоя.Пересчитаем:
Требование R0Rфакт осуществляется, другими словами 3,1063,003.
толщина внешней стены тогда как правило составит 610мм
5.В проекте проходит проверка на образование конденсации паров воды в углах стен снаружи. Температура поверхности внутри ограждений , °С, устанавливается по формуле
Температура в углу стен снаружи ?у, °С, вычисляется по приближенной формуле
?у = ?в — 0,18(tв -tн)? (1 — 0,23?Rо).
Упругость пара перегретого е, Па, в воздухе помещения равна
где то в — относительная влажность воздуха, %;
Е — упругость паров воды в состоянии полного насыщения, Па, определяемая по формуле
Е = 477 + 133,3?(1 + 0,14 — tв)2=477+133.3(1+0.14*18)2=1277
Температура точки росы воздуха помещения tтр, °C, устанавливается:тр = 20,1 — (5,75 — 0,00206?e) =20.1-(5.75-0.00206*1277)2=10,37
Т.к. температура поверхности внутри внешней стены в углу помещения ?у больше, чем температура точки росы tтр, то конденсации паров воды в помещении не будет.
1.2.2 Расчет тепла перекрытия чердака
1.Находим приведенное сопротивление передачи тепла конструкции ограждения Rпо таблице(исходя из условия энергосбережения) из методического пособия при помощи интерполяции:
Или по зависимости:
где а,b — коэффициенты. Для окон, дверей для балкона в интервале до 6000°С?сут: а = 0,00045, b = 1.9;
. Определим нужное сопротивление передаче тепла конструкций ограждения (кроме прозрачных), отвечающих санитарно-гигиеническим и удобным условиям, (м2?оС)/Вт, по формуле
где n=1в-расчетная температура внутреннего воздуха= 18оС;н- расчетная температура зимой воздуха снаружи=-17, оС;
tн — нормативный перепад температур между температурой внутреннего воздуха и температурой поверхности внутри конструкций ограждения(для стен снаружи)=3
aв — показатель отдачи тепла поверхности внутри конструкций ограждения, Вт/(м2?оС). Для стен, полов, потолков aв = 8,7 Вт/(м2?оС);
R=( Для стен, полов, потолков aв = 8,7 Вт/(м2?оС))
Сравним приведенное сопротивление передачи тепла конструкции ограждения Rreq и нужное термическое сопротивление и подберём для дальнейших расчетов большое значение.
Rreq=3,961 > =1,20 и благодаря этому принимаем =3,961.
. Находим термическое сопротивление утепляющих слоев стены исходя из условия
Rо= +R1 + R2 + … + Rn + , (4)
где ,- показатель отдачи тепла внутренней и поверхности с наружной стороны конструкций ограждения, Вт/(м2 ?°С), принимаются aн=12 Вт/(м2 ?°С), aв = 8,7 Вт/(м2?оС)1, R2, …, Rn — термические сопротивления индивидуальных слоёв конструкции ограждения, определяемые по формуле
где — толщина n — слоя, м;
— расчетный показатель теплопроводимости материала слоя Вт/м·°С.
Расписывая уравнение (4) с учитыванием (5), имеем
Rв + + +Rвп + Rн = Ro , (6)
где Rв=, Rн=- сопротивление отдаче тепла внутренней и поверхности с наружной стороны конструкций ограждения, (м2?оС/Вт);
Rвп — термическое сопротивление замкнутой прослойки воздуха, (м2?оС)/Вт, принимается по табл. 4 приложения 2.
— показатель теплопроводимости толи,= 0,17 Вт/(м? оС)
d1- толщина песчано-цементного раствора штукатурки, = 0,002 м
— показатель теплопроводимости стяжки на основе цемента,= 0,81 Вт/(м? оС)
d2- толщина стяжки на основе цемента,=0,02-0,04м
— показатель теплопроводимости многопустотного ж/б настила,=2,04 Вт/(м? оС)
d3- многопустотного ж/б настила,=0,22м
— показатель теплопроводимости керамзитового гравия=0,13 Вт/(м? оС)
1 — гидро-изоляция из толя, d = 0.002м,
— стяжка из цемента, d = 0.02?0,04м,
— слой пароизоляции толщиной примерно 0,006м
(в расчетах не принимается во внимание);
— многопустотный ж/б настил,
d = 0.22м, l = 2.04 Вт/(м°С).
Требуемая толщина теплоизолятора:
Т.к.Значениеменьше фактического значения Rфакт=3,961,благодаря этому возьмём другое значение толщины теплоизоляционного слоя.Пересчитаем:
Требование R0Rфакт осуществляется, другими словами 4,183,961.
4.В проекте проходит проверка на образование конденсации паров воды в углах стен снаружи. Температура поверхности внутри ограждений , °С, устанавливается по формуле
Температура в углу стен снаружи ?у, °С, вычисляется по приближенной формуле
?у = ?в — 0,18(tв -tн)? (1 — 0,23?Rо).
.2.3 Расчет тепла подвального перекрытия
1.Находим приведенное сопротивление передачи тепла конструкции ограждения Rпо таблице(исходя из условия энергосбережения) из методического пособия при помощи интерполяции:=
Или по зависимости:
где а,b — коэффициенты. Для окон, дверей для балкона в интервале до 6000°С?сут: а = 0,00045, b = 1.9;
. Определим нужное сопротивление передаче тепла конструкций ограждения (кроме прозрачных), отвечающих санитарно-гигиеническим и удобным условиям, (м2?оС)/Вт, по формуле
где n=0.6в-расчетная температура внутреннего воздуха= 18оС;н- расчетная температура зимой воздуха снаружи=-17, оС;
tн — нормативный перепад температур между температурой внутреннего воздуха и температурой поверхности внутри конструкций ограждения(для стен снаружи)=2
aв — показатель отдачи тепла поверхности внутри конструкций ограждения, Вт/(м2?оС). Для стен, полов, потолков aв = 8,7 Вт/(м2?оС);
R=( Для стен, полов, потолков aв = 8,7 Вт/(м2?оС))
Сравним приведенное сопротивление передачи тепла конструкции ограждения Rreq и нужное термическое сопротивление и подберём для дальнейших расчетов большое значение.
Rreq=3,961 > =1,206 и благодаря этому принимаем =3,961.
. Находим термическое сопротивление утепляющих слоев стены исходя из условия
Rо= +R1 + R2 + … + Rn + , (4)
где ,- показатель отдачи тепла внутренней и поверхности с наружной стороны конструкций ограждения, Вт/(м2 ?°С), принимаются aн=6 Вт/(м2 ?°С), aв = 8,7 Вт/(м2?оС)1, R2, …, Rn — термические сопротивления индивидуальных слоёв конструкции ограждения, определяемые по формуле
где — толщина n — слоя, м;
— расчетный показатель теплопроводимости материала слоя Вт/м·°С.
Расписывая уравнение (4) с учитыванием (5), имеем
Rв + + +Rвп + Rн = Ro , (6)
где Rв=, Rн=- сопротивление отдаче тепла внутренней и поверхности с наружной стороны конструкций ограждения, (м2?оС/Вт);вп — термическое сопротивление замкнутой прослойки воздуха, (м2?оС)/Вт, принимается по табл. 4 приложения 2.
— показатель теплопроводимости монолитно бетонной плиты,= 1.92 — 2.04 Вт/(м°С).
d1- толщина монолитно бетонной плиты, = 0,122 м
— показатель теплопроводимости стяжки на основе цемента,= 0,26 Вт/(м? оС)
d2- толщина стяжки на основе цемента,=0,02-0,04м
— показатель теплопроводимости линолеума,=0,14 Вт/(м? оС)
d3- толщина линолеума,=0,01м
— показатель теплопроводимости керамзитового гравия=0,17 Вт/(м? оС)
Требуемая толщина теплоизолятора:
Требование R0Rфакт осуществляется, другими словами 4,023,961.
4.В проекте проходит проверка на образование конденсации паров воды в углах стен снаружи. Температура поверхности внутри ограждений , °С, устанавливается по формуле
Температура в углу стен снаружи ?у, °С, вычисляется по приближенной формуле
?у = ?в — 0,18(tв -tн)? (1 — 0,23?Rо).
.2.4 Расчет тепла окна
1.Находим приведенное сопротивление передачи тепла конструкции ограждения Rпо таблице(исходя из условия энергосбережения) из методического пособия при помощи интерполяции:
Или по зависимости: Для окон, дверей для балкона:
где а,b — коэффициенты. Для окон, дверей для балкона в интервале до 6000°С?сут: а = 0,000075, b = 0,15;
1.Найдем толщину и кол-во парадных дверей на 1 этаже:
где d — толщина двери,
l — показатель теплопроводности дерева (сосна вдоль волокон),
Принимаем две двери по 0,04м каждая.
1.3 Расчёт потерь тепла
Чертим план строения в масштабе М 1:100. Здание в два этажа с уровнем пола цокольного этажа на 1м выше поверхности земли. Высота этажа (от потолка до пола) 2.8м, толщина перекрытия между этажами 0,3м. Оконный размер в комнатах большого размера 1,8х1,5м, в других помещениях: 1,5 х1,5м, в кухонной комнате: 1,2 х1,5м. Дверь для входа в подъезд размером 2х1,2м. Подвал без окон.
Темперетуры для помещений принимаются такие: 180С — для жилой комнаты, 180С — для кухонной комнаты, 160С — для лестницы, для угловых помещений температура берется на 20С выше.
в начале расчёта все помещения нумеруют, а потом переходят к определению потерь тепла всеми помещениями через конструкции ограждения. Внутренние дополнительные помещения: коридоры, сантехнические узлы, ванные и иные, которые не имеют стен снаружи, отдельно не нумеруются. Потери тепла данных помещений через пол и потолок относят к соседним с ними комнатам. Потери тепла лестничной клетки формируют как для одного помещения.
Размер а для стен снаружи, потолка и пола, а еще размер в для потолка и пола берется с плана соответственно с рисунком.
Высота внешней стены устанавливается как:
В1 эт= под.пер+2,8+0,3=3.752 (м)
В2 эт= 2,8+чер.пер=3.562 (м)
Площадь F, м2 (приобретаем перемножением размеров но и в, за вычетом из площади стен снаружи и лестничных клеток площадей окон и парадной двери.
Заполняем таблицу, куда заносим результаты расчета.
Тепловое сопротивление ограждения вносим соответственно с проведенными прежде расчетами (Для стен-3,003,для дверей и окон-0,493,для потолка и пола — 3,961).В колонку 10 вносим потери тепла через ограждения которые вычисляются по формуле:
В колонки 11,12,13 записываем добавки к потерям тепла .
?- показатель, учитывающий добавочные потери тепла в доле от главных потерь тепла:
? = 5% для угловых помещений
северо-запад юго- восток5% или 0,05 д.е.
северо- восток10% или 0,1 д.е. юго- запад0 % или 0,00 д.е.
добавка на врывание холодного воздуха через двери, при их краткосрочном открывании при высоте строения Н, м: для распашных дверей без тамбура — 34Н принимаем равной 96
В 16 мы вносим сумму всех расчетных потерь тепла через ограждения.
Результирующие потери тепла помещений находят по формуле
Qпом = Q + Qинф — Qбыт,
где то — трансмиссионные потери тепла через конструкции ограждения помещения, Вт;инф — расход тепла на нагрев инфильтрующего воздуха, Вт;обиход — домашние тепловыделения, Вт.
И их заносят в колонку 19.
Кол-во воздуха снаружи, поступающего в пространство помещения в результате инфильтрации, зависит от конструктивно-планировочных решений строения, направления и скорости ветра, температуры окружающей среды, герметичности конструкций и т.д. В зданиях предназначенных для проживания лишь с вытяжной вентиляцией (без компенсации подогретым приточным воздухом) расход тепла на нагрев воздуха снаружи, компенсирующего расчетный расход воздуха, Vинф, удаляемый из помещения вытяжной вентиляцией формируют по формуле
вент = 0,28·с·?·Vинф·(tв — tн),
где с — теплоёмкость воздуха, с = 1,005 кДж/(кг?К);
? — плотность воздуха в помещении, кг/м?: r = 353,37/(273 + t);
? температура окружающей среды, °С;
Vинф — расход удаляемого воздуха, м?/ч. для строений жилого типа удельный нормативный расход составляет 3м3/ч на 1 м2 жилищных помещений.
Расход тепла на нагревание инфильтрующегося через ограждения снаружи воздуха
Qинф = 0,28·с ·(tв-tн)?k, (19)
где k ? показатель, учитывающий воздействие встречного потока тепла в конструкциях. Принимается для окон с тройными переплетами — 0,7; для окон и дверей для балкона с двойными раздельными переплетами — 0,8; со спаренными переплетами — 1;
— расход инфильтрирующегося воздуха через окна, двери на балкон, открытые проемы, фонари, стыки панелей для стен ограждения, кг/ч.
расход инфильтрирующегося воздуха через неплотности проемов окна и дверей для балкона, кг/ч, устанавливается по формуле
где F1 — площадь световых проемов окон и дверей для балкона, м2;
— перепад давления на внутренней и наружной поверхности конструкции ограждения, Па;
— сопротивление воздухопроницанию наполнения световых проемов, (м2?ч?Па)/кг, принимается по табл. 11;
,216 — показатель, учитывающий перепад давления = 10 Па, при котором определяются расчетные значения ().
Сопротивление воздухопроницанию заполнений световых проемов
Разница давлений на наружной и внутренне поверхностях каждой конструкции ограждения, Па, устанавливается по формуле
где то — высота строения, м, от уровня средней планировочной метки земли до верха карниза или устья шахты;- расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон, дверей для балкона;
— плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м3;
— скорость ветра, м/с,
cн, cз — аэродинамические коэффициенты для наветренной и подветренной поверхностей ограждений строения. В курсовом проекте их можно принять исходя из этого равными 0,8 и -0,6;- показатель учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты строения, можно принять равным 0,7.
За расчетное значение потерь тепла на инфильтрацию принимается большее из полученных значений Qинф и Qвент и заносится в колонку 17 .
Во время проектирования системы обогрева здания жилого фонда учет добавочных бытовых тепловых поступлений в пространство помещения устанавливается соотношениембыт = 21·Fпл , И заносится в таблицу в колонку 18
Дальше находим итоговые значения потерь тепла по индивидуальным этажам и полностью для всего строения. Приобретаем следующие значения:
Для комнат Q101+201=2210.036Вт102+202=1611103+203=2509, 57104+204=1552105+205=2509, 57106+206=1611, 79107+207=2040, 78108+208=2319, 3109+209=1490, 38110+210=2414111+211=1554112+212=1554113+213=2414114+214=1490, 38115+215=2381лк=1248, 18
Для всего дома Qобщ =30912, 55
1.4 Гидравлический расчет системы обогрева
Целью гидравлического расчета считается обозначение диаметров теплопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении, установленном для этой системы. Хороший гидравлический расчет определяет трудоспособность системы обогрева.
Для начала на проекте располагаем стояки, которые постепенно нумеруем из левого верхнего угла и дальше по часовой стрелке.
Дальше чертим аксонометрию чердачного этажа и подвального помещения дома одновременно с тепловым узлом, стояками, разводкой и обраткой (разводка показана сплошной линией, обратка штрихпунктиром). На каждом стояке на разводке и обратке, и на горизонтальных участках ставим вентели, а еще на разводке показываем регулировочный кран.
После расчета мы проставляем диаметры стояков.
После выполненной работы составляем таблицу гидравлического расчета (таблица 7). Гидравлический расчет производим для стояков, размещенных в угловых помещениях наиболее загруженного подъезда.
В первые графу заносим номер участка.
Во вторую графу из предыдущих расчетов переносим общие Qот., Вт.
В третьей колонке вычисляем кол-во воды по формуле:
где Qуч — тепловая нагрузка участка, составленная из тепловых нагрузок радиаторов, обслуживаемых протекающей по участку водой. Если Qуч вымерено в Вт, то в числитель добавляется множитель 3.6;
с — теплоемкость воды, равная 4.19 кДж/(кг?°С);
(tг — t0) — температурный перепад воды в системе, tг = 95°С, to = 70°С.
В четвертую колонку переносим длины участков с плана.
Дальше на участках ставим диаметры:
на стояке- 10-15 мм;
обратка и разводка — 20-25 мм;
на участках перед ТУ- 25 мм;
тепловой узел — 32 мм.
Сильных перепадов диаметров не должно быть, другими словами: 15 мм- 25 мм.
Удельные потери на трение R, Па/м и скорость V, м/с находим при помощи приложения 7, /1/ интерполяцией все зависит от количества воды, проходящего по участку G.
Потери на трение приобретаем перемножением удельных потерь на трение R и длины участка, Па.
Сумма коэффициентов здешних сопротивлений устанавливается по приложению 8, /1/. При входе и на выходе местные сопротивления равны единице.
Потери в здешних сопротивлениях z1 , Па при =1 определяются по 9, /1/ интерполяцией в зависимости от скорости.
Потери в здешних сопротивлениях z , Па при этой находим:
№ участкаТепловая нагрузка, Q, ВтДлина участка, l, мРасход носителя тепла, G, кг/чДиаметр участка, D, ммСкорость движения носителя тепла, n, м/сУдельная потеря давления, R, ПаПотери давления на трение, R?l, ПаСумма коэффициентов здешних сопротивлений Потери давления
сопротивлениях, Z, ПаСуммарные потери
давления на участке,
R?l +Z, Па1234567891011130912,549,11062320,29742,3384,91,566,2451,1215293,025526,5250,27246,8234,21,555,5289,6375790,85260,5250,12812,5910,71,512,32346330,8866,95217,6200,17431,02215,61,522,7238,352210,0365,8376200,1614,0423,60,67,831,362210,0360,4576150,1120,29,14,326,335,472210,0363,576150,13219,3367,718,75576,481117,523,638,4150,05474,6816,811,518,39558,760,8719,2150,0271,41,262,23,410546,210,8718,8150,02671,3731,231,12,3111092.5163.637.5150.0534.516.211,417,61222101,576150,13219.33290.80.7361322100,4576150,1120.29.14.326.335,41422105,8376200,1614.0423.61.519.5431563306,95217,6200,17431.02215.61.522.7238,31675790,85260,5250,12812.5910.7324.635,317152935525,6250,27246234.21.555,5289,6182381,9181,9200,06545,1775.20.61,36,5193872,353133,1200,106612,5237.61.58,546,12078416,62269,5200,215646,5307,8369,7377,6212381,974,0381,9200,06545,17720,90,61,322,12238723133,1200,106612,5237,61,58,546,12378416,62269,5200,215646,5307,8369,7377,62415619,54,03536,8250,263348,76196,51,552248,524*15619,56,7536,8250,263348,76326,71,552378,7
Суммарные потери давления равны: R*l+z, Па.
Правильно рассчитанное кольцо циркуляции реализует требование: нужный резерв давления должен составлять не больше 10 и не меньше 5%. Если выходит за эти пределы, то нужно скорректировать диаметры нескольких участков кольца и расчет повторить. В этом случае =7,8.
.5 Расчет тепла приборов с функцией нагрева
В курсовом проекте для отапливания помещений применяют приборы с нагревательной функцией — МС- 140-98. Поток тепла от носителя тепла подается в пространство помещения через стенку прибора нагрева. Интенсивность передачи тепла отличается показателем передачи тепла, который выражает плотность потока тепла на поверхности с внешней стороны стены, отнесенного к разности температур носителя тепла и воздуха. Значение плотности потока тепла позволяет сопоставлять приборы с нагревательной функцией и судить о теплотехнической эффективности того либо другого прибора. Для этого при тепловых испытаниях устанавливают номинальную плотность потока тепла , Вт/м2, для систем традиционного отопления, когда средняя разница температур и расход носителя тепла в приборе составляет 360 кг/ч, а атмосферное давление =101,33 кПа. Располагая величиной номинального потока тепла, формируют расчетную плотность потока тепла прибора
где qн=725 — номинальный поток тепла прибора нагрева, Вт/м2,приб. — tв. — температурный напор, равный разности полусуммы температур носителя тепла при входе и выходе прибора нагрева и температуры окружающей среды помещения
приб. — расход носителя тепла через прибор для нагрева, кг/с;
В двухтрубных системах традиционного отопления для любого прибора справедливы отношения: tвх = tг=95; tвых = tо=70.г. — температура воды в горячей магистрали, °С;о — температура воды в обратной магистрали, °С;, P — эмпирические коэффициенты, зависящие от типа приборов с функцией нагрева, расхода носителя тепла и схемы его движения по табл. 14принимаются исходя из этого равными n=0.3,p=0.02;
спр — поправочный показатель, учитывающий схему присоединения радиатора принимается по табл. 14 = 1.039;- теплоемкость воды, с = 4187 Дж/(кг?град);
Расчет тепла приборов с функцией нагрева состоит в определении площади внешней нагревательной поверхности каждого прибора, обеспечивающей нужный поток тепла от носителя тепла в пространство помещения.
При учете добавочных факторов, влияющих на отдачу тепла приборов:
где — отдача тепла радиатора в помещение которое отапливается, равная потерям тепла помещения, Вт;
b1 — поправочный показатель, учитывающий способ установки теплообменника в помещении, при открытой установке b1=1,0;
b2 — поправочный показатель для радиатора радиатора из чугуна во время установки прибора у внешней стены, также под световым проемом 1,02; у остекления светового проема 1,07;
b3 — показатель, учитывающий количество секций в одном радиаторе:
Если прибор для нагрева собирается из определенных секций (радиатор из чугуна), расчетное кол-во последних устанавливается по формуле
где f — поверхность нагрева одной части, м2, зависящая от типа отопительного прибора, принятого к установке в помещении, принимается по табл. 14: f=0.24.
Так как расчетное количество секций по формуле (36) нечасто выходит целым, то его приходится округлять для получения целого числа секций, принимаемых к установке. При этом разрешается уменьшение потока тепла Qприб не больше чем на 5%. В основном, к установке принимают ближайшее большее количество секций отопительного прибора. Если к установке принят панельный отопительный прибор типа РСВ1 и РСГ2 или дизайн радиатор с кожухом конкретной площади , то их количество будет составлять
Характеристика приборов с функцией нагрева
Название прибора, его вид, маркаПлощадь поверхности нагрева части, f, м2Номинальная плотность потока тепла, qн, Вт/м2Расход носителя тепла через прибор, Gприб, кг/сПоказатели степени и показатель в формуле (22)nрспрРадиаторы чугунные секционныеМС 140-1080,244758 0,005-0,0140,30,021,039МС 140-980,24725МС 90-1080,1878020,015-0,1490,301М 900,27000,15-0,250,010,996
Полученные результаты хотим представить в табличном виде:
Расчет тепла приборов с функцией нагрева
м2Ст1 1011117,52637,1111,021,0161,661,727 2011092,516636,811,021,0181,6291,697Ст2 102809,55659,4811,021,0571,1661,2575202809,24659,3611,021,0581,1551,2475 10312606611,021,0041,891,93882031249665,911,021,0051,8751,9238Ст4 104779,6686,3711,021,061,1351,2295204772,72686,2511,021,0621,1261,2195Ст5 105126066611,021,0041,861198382051249665,911,021,0051,8751,9238 106809660,811,021,0441,2861,376206802,24660,6811,021,0451,2741,356Ст6 1071029636,7211,021,0181,6161,6772071011636,511,021,021,5891,657Ст7 1081171,5638,3811,021,0071,8351,8858208 1147638,1111,021,0081,7981,858Ст8 109748,5659,1211,021,061,1351,225209741,865911,021,0621,1251,2195Ст9 1101212,2665,511,021,0071,821,87282101202,2665,411,021,0081,8061,8588111780,45659,711,021,0551,1831,275211773,8659,5611,021,0561,1731,265Ст10 112780,45659,711,021,0551,1831,2735212773,8659,5611,021,0561,1731,2551131212,2665,511,021,0071,821,87282131202,2665,411,021,0081,8061,8588Ст11 114748,5659,1211,021,061,1351,225 214741,8665911,021,0621,1251,215Ст12 1151203,2638,711,021,0491,881,9382151178,7638,4511,021,0061,8461,898Ст3 ЛК1248693,511,021,0041,8891,9368
1.6 Местный тепловой пункт системы обогрева
Местный тепловой пункт располагается в помещении подвала строения и служит для регулирования показателей носителя тепла, подаваемого в систему обогрева. Одним из важных элементов теплового пункта считается элеватор, который используется для уменьшения температуры сетевой воды до температуры, допустимой в системе обогрева.
Ключевой расчетной характеристикой элеватора служит говоря иначе показатель смешивания U, собой представляет отношение массы подмешиваемой охлажденной воды Gп к массе воды Gс, идущей из теплосети в элеватор
где то1 — температура воды, поступающей в элеватор из подающей магистрали, в проекте принимается 150°С;г — температура смешанной воды, принимается 95°С;о — температура охлаждаемой воды, принимается 70°С.
В расчетах принимают показатель смешивания с запасом в 15%, т.е. U=1.15*2.2=2.53
Определить величину коэффициента смешивания нужно для обнаружения ключевого размера элеватора — диаметра горловины — перехода камеры смешивания в диффузор:
где Gс — кол-во воды, циркулирующей в системе обогрева, т/ч;
=8867,4- гидравлическое сопротивление системы обогрева, кПа.
Кол-во воды, циркулирующей в системе обогрева Gс, кг/ч, при теплоемкости воды с = 4187 Дж/(кг?°С), Qc=30912.55 Вт устанавливается по формуле
Исходя из значения диаметра горловины, выбираем элеватор ВТИ Мосэнерго№4.
Дальше можно определить диаметр сопла элеватора пользуясь приближенной зависимостью
2.Расчет и проектирование вентиляционные установки
.1 Аэродинамический расчет вентиляционные установки
Цель аэродинамического расчёта находится в обозначение сечений каналов и размеров жалюзийных решёток, чтобы обеспечить требуемые издержки удалённого воздуха.
Для аэродинамического расчета составляем таблицы.
В первые графу как обычно заносится номер участка.
Дальше, заносим в таблицу потери. Выбираем газифицированную плиту, нагрузка от которой будет составлять 90 м3/час.
Измеряем длины участков и заносим их в таблицу. Для предварительного определения сечений каналов систем естественной вытяжной вентиляции принимают скорости Vрасчётное:
При входе в решётку — 0,5 м/с
Вертикальные каналы -0,5-1 м/с
Горизонтальные каналы- 1м/с
Вытяжные шахты-1- 1,5 м/с
Задавшись скоростью вычисляют площадь поперечного сечения участка по формуле:
где L- это нагрузка на участке, м3/ч.
Дальше по таблице 16 из методического пособия выбираем ближайшее большое значение F, для которого выписываем в таблицу размеры ав и эквивалентный диаметр dэ, мм.
После мы пересчитываем скорость:
Дальше, при помощи интерполяции по номограмме 111,12 из [1], находим удельные потери на трение R, Па/м и показатель шероховатости , мм.
Потери на трение находим как творение удельных потерь на трение R, длины участка и коэффициента шероховатости , Па.
Сумму КМС определим по следующей таблице
№ участканаименование6Вход с поворотом227Колено под 9001,23,2Вход с поворотом28Тройник на проход1,31,39Тройник на всасывание0,880,884Вытяжная шахта1,41,4
Значения коэффициентов здешних сопротивлений воздухопроводов
Динамическое давление вычисляем по формуле или устанавливается по номограмме.
где — плотность воздуха: в канале и в решётке =1,21 кг/м3, в шахте =1,24 кг/м3.
Потери на КМС находим как :
Суммарные потери давления находим суммированием R*l*+z. Па.
Температура для воздуха снаружи для расчета вытяжной вентиляционной системы принимается равной +50С(? = 1,27 кг/м3).Внутренняя температура окружающей среды принимаем равной 180С(? = 1,205 кг/м3).
При высоте чердачного этажа 3,6 м принимаем высоту вытяжной шахты, исчисляя ее от оси горизонтального воздушного канала для устья шахты, 4,6 м.Воздух убирается от верхней зоны помещений на высоте 0,5 м, Высота этажей включая толщину перекрытия 3,1 м
Расчетное гравитационное давление или располагаемый напор для помещений 2-го этажа:
Расчет воздушного канала начнем с очень плохо размещенного канала, для которого предполагаемая удельная потеря давление имеет минимальное значение.
Предполагаемая удельная потеря давления для участков 1,2,3,4 при общей длине их
Для участков 5,3,4 при их общей длине ?l=4+0,5+4,6=9,1
Для участков 6,7,8,9,4 при их общей длине ?l=1+0,5+0,9+0,5+4,6=7,5
Для участков 10,11,9,4 при их общей длине ?l=1,5+0,5+4+4,6=10,6
Поэтому приступим к расчету участков 6,7,8,9 для которых удельное давление вышло меньше.
И заносим результаты расчета в таблицу.
Для систем с природной вентиляцией нужно сбалансировать сопротивление системы располагаемым гравитационным давлением. Для верности работы системы сопротивление системы должно быть чуть меньше располагаемого давления:
. Для участка 6-7-8-9: ,что считается немного поменьше
Перечень применяемой литературы
1. ГОСТ 2.105-95. Текстовые документы.
. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита строений. — М.: Госстрой России, 2004. — 25с.
. СП 23-101-2004. Проектирование теплозащиты строений. — М.: НИИСФ РААСН, Госстрой России, 2004. — 240с.
4.СНиП 23-01-99. Строительная климатология. — М.: Госстрой России, 2000. — 67с.
5.СНиП 2.04.05-91*. Нормы строительства и правила. Теплоснабжение, система вентиляции и кондиционирование. — М.: Госстрой России, 2004. — 71с.
.Справочник проектировщика: в 3-х частях. Внутренние санитарно-технические устройства. — Ч.1. Теплоснабжение, водомерный узел и канализация/ под ред. И.Г. Староверова. — М.: Стройиздат, 1990. — 450с.
.Тихомиров К.В. Теплотехника, теплогазоснабжение и система вентиляции/ К.В.Тихомиров, Э.С. Сергеенко. — М.: Стройиздат, 1991. — 480с.