Справочник строителя | Системы отопления

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ ОТОПИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

Тепловую мощность отопительных приборов Qnp, Вт, размещаемых в каждом отапливаемом помещении, определяют с учетом общих потерь теплоты через ограждающие конструкции Qoбщ, теплоты, расходуемой на нагревание подаваемого принудительной вентиляцией или инфильтрующегося воздуха Qвоз, поступающих в цех холодных материалов и въезжающих в помещения цехов средств транспорта Qмт, а также теплоты от бытовых источников в жилых помещениях Qбыт (газовые или электрические плиты, стиральные машины, кухонные комбайны), оборудования и теплоизлучающих материалов в производственных цехах Qоб (печи, ванны, металлопрокат и др.), электроосвещения и электрооборудования Qэл.

Для производственных помещений

(1)

Для промышленных предприятий затраты теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха определяют по формуле

(2)

где ? Qвоз - масса инфильтрующегося в единицу времени воздуха через все ограждающие конструкции помещения, кг/ч; с - удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг·°С); tB, tH - расчетные температуры, °С, воздуха в помещении и наружного воздуха в холодный период года (параметры Б); К - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0,7 для стыков панелей стен и для окон с тройными переплетами, 0,8 для окон с раздельными переплетами и 1 для одинарных окон и открытых проемов.

Затраты теплоты на нагревание воздуха, удаляемого из помещений жилых и общественных зданий при естественной вытяжной вентиляции, не компенсируемые подогретым приточным воздухом,

(3)

где Ln - объемный расход удаляемого воздуха, м3/ч; ? - плотность наружного воздуха, кг/м3.

Количество воздуха, инфильтрующегося в помещение через неплотности наружных ограждающих конструкций, определяют по формуле

(4)

где F1, Rи1 - соответственно площадь окон и фонарей и их сопротивление воздухопроницанию (табл. 1); F2, Rи2 - соответственно площадь наружных и внутренних дверей, ворот и открытых проемов и их сопротивление воздухопроницанию (для дверей помещения следует принимать равным 0,3, (м2·ч·Па)/кг, для дверей при выходе из коридоров на открытые пожарные лестницы - 0,47, (м2·ч·Па)/кг, для наружных дверей при входе в здание через тамбур - 0,14, (м2·ч·Па)/кг, для ворот и проемов - по расчету); ?p1 - разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях окон и фонарей; ?р2 - то же, наружных дверей, ворот и открытых проемов; ?р3 - то же, стыков стеновых панелей; l - длина стыков стеновых панелей, м.

Таблица 1. Сопротивление воздухопроницанию заполнений световых проемов
Заполнение светового проема
Число уплотненных притворов заполнения
Rиl, (м2·ч·Па)/кг
пенополиуритана
губчатой резины
полушерстяного шнура

Одинарное остекление или двойное остекление в спаренных переплетах

1

0,26

0,16

0,12

Двойное остекление в раздельных переплетах

1

0,29

0,18

0,13

2

0,38

0,26

0,18

Тройное остекление в раздельно-спаренных переплетах

1

0,30

0,18

0,14

2

0,44

0,26

0,20

3

0,56

0,37

0,27

Разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях i-й ограждающей конструкции определяют по формуле

(5)

где Н - высота здания от уровня земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или шахты; hi - расчетная высота от уровня земли до верха окон, дверей, ворот проемов или до оси горизонтальных и середины вертикальных стыков стеновых панелей; ?н, ?в - удельный вес, Н/м3, соответственно наружного воздуха и воздуха помещения, определяемый по формуле 3463/(273 + t); ? - плотность наружного воздуха кг/м3; v - скорость ветра, м/с, принимаемая по табл. 3.1; Снав и Спод - аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания, принимаемые по СНиП 2.01.070-85; kн - коэффициент учета изменения скоростного давления в зависимости от высоты здания (табл. 2); рвн - условно постоянное давление воздуха в помещении (здании), определяемое расчетом из условия соблюдения равенства масс воздуха, поступающего в помещение (здание) и удаляемого из него в результате инфильтрации и эксфильтрации через ограждающие конструкции [в помещениях (зданиях), имеющих системы с искусственным побуждением, при расчете рвн следует учитывать дисбаланс масс воздуха, подаваемых и удаляемых этими системами из помещения (здания)].

Таблица 2. Коэффициент изменения скоростного давления ветра
Высота здания, м
Значения kн при типе местности
А
В
С

5 и менее

0,75

0,5

0,4

10

1

0,65

0,4

20

1,25

0,85

0,55

40

1,5

1,1

0,8

60

1,7

1,3

1

80

1,85

1,45

1,15

100

2

1,6

1,25

Примечание.

А - открытые побережья морей, озер, водохранилищ, лесостепи и тундры;

В - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;

С - городские районы с высотой застройки более 25 м.

Затраты теплоты на нагревание холодных материалов QM и транспортных средств, въезжающих в производственные помещения, Qтp определяют по формулам

(6)

(7)

где Gм - масса поступающего в цех (в единицу времени) холодного однородного материала кг/ч; с - удельная массовая теплоемкость материала, кДж/(кг·°С); tв - температура воздуха внутри помещения, °С; tм - температура поступающего материала, °С; q - затраты теплоты на нагревание транспортных средств (берутся по справочнику, например [11]); ? - коэффициент, учитывающий интенсивность поглощения теплоты материалом или транспортным средством (берется по СНиП 2.04.05-91*).

Общие затраты на нагревание материалов и транспорта QM.T = QM + Qтр.

Тепловыделения в помещениях имеют весьма разнообразное происхождение - это тепловые потоки от технологического оборудования, людей, электроосвещения, нагретых изделий, материалов и др.

Тепловой поток Qбыт, поступающий в комнаты и кухни жилых зданий от бытовых источников, принимают равным 10 Вт на 1 м2 пола.

Тепловой поток от работающего электротехнического оборудования и освещения определяют по формуле

(8)

где Nэл - мощность электротехнического и осветительного оборудования, Вт; kо - коэффициент, учитывающий одновременность работы оборудования и долю перехода электроэнергии в теплоту, поступающую в помещения (для электроосвещения ko= 0,95, для электродвигателей технологического оборудования и технологических электрифицированных процессов ko = 0,15...0,95).

Полный тепловой поток (явная теплота плюс скрытая), выделяемый мужчинами, зависит от интенсивности выполняемой работы: в состоянии покоя он равен 93... 140 Вт; при легкой работе - 140... 175 Вт; при работе средней тяжести - 175...290 Вт; при тяжелой работе - более 290 Вт.

Тепловой поток, исходящий от занятых физическим трудом женщин и детей, принимают равным соответственно 85 и 75 % теплового потока, исходящего от мужчин.

Определив тепловую мощность отопительных устройств, можно вычислить тепловую мощность всей системы отопления

(9)

где Qnp - тепловая мощность отопительных приборов в каждом помещении; ? - коэффициент, учитывающий дополнительные потери через участки наружных ограждений, расположенные за отопительными приборами, а также в результате остывания теплоносителя в трубопроводах, проложенных в неотапливаемых помещениях (принимают равным не более 1,07).

Определения тепловых потоков и потерь теплоты через ограждающие поверхности по приведенным формулам весьма сложны в связи с тем, что необходимо производить расчеты для отдельных ограждающих поверхностей здания с различными термическими сопротивлениями и различными разностями температур внутреннего и наружного воздуха. Ориентировочно тепловые потери можно подсчитать, используя укрупненный измеритель - удельную тепловую характеристику здания, представляющую собой тепловой поток, Вт, приходящийся на 1 м3 здания (по наружному обмеру) при разности температур внутреннего и наружного воздуха 1 °С.

Удельная тепловая характеристика здания q зависит от его назначения, объема и формы (в плане и профиле, табл. 3).

Таблица 3. Удельные тепловые характеристики отапливаемых зданий
Здания и сооружения
Объем здания по наружному обмеру, тыс. м3
q, Вт/(м3·°С)
для отопления
для вентиляции

Жилые здания

Менее 3

0,49

-

3...10

0,38

-

11...25

0,33

-

Более 25

0,30

-

Административные здания, главные конторы

Менее 5

0,51

0,105

5...15

0,41

0,08

Лаборатории

Менее 5

0,42

1,165

Более 10

0,35

1,05

Пожарные депо

Менее 2

0,56

0,165

Более 5

0,52

0,105

Гаражи

Менее 2

0,81

-

2...5

0,64

0,81

Механические цехи и участки

5... 10

0,64...0,54

0,46... 0,29

50... 100

0,47... 0,44

0,18...0,14

Ремонтные мастерские

10...20

0,58...0,52

0,18...0,12

Бытовые и административно-вспомогательные помещения

0,5 ...1

0,7...0,52

-

2...5

0,47...0,38

0,17...0,14

10...20

0,35...0,29

0,13...0,12

Термические цехи

Менее 10

0,47...0.35

1,5...1,4

20...30

0,29...0,23

1,17...0,7

Поделитесь ссылкой в социальных сетях