Определение тепловых потерь зданий. Нормативный метод
Тепловую энергию, бесцельно уходящую за пределы здания, называют теплопотерями.
Общие теплопотери здания слагаются из потерь теплоты через наружные стены, пол, потолок, оконные и дверные заполнения, а также из теплоты, расходуемой на подогрев холодного воздуха, поступающего в помещения через притворы окон и дверей. Приток воздуха через ограждающие конструкции здания называют инфильтрацией. Если инфильтрация незначительна, ее в расчет теплопотерь не включают.
Система печного отопления эффективно функционирует, если соблюдается уравнение теплового баланса:
СигмаQ0 = Qп + Qвн,
где СигмаQ0 — суммарные тепловые потери, Вт; Qп — теплопроизводительность печей, Вт; Qвн — теплота, поступающая в помещение от тепловыделяющих бытовых приборов, людей, а в животноводческих фермах — скота, Вт.
Теплопроизводительность печей Qп определяют из уравнения
Qп = СигмаQ0 - Qвн
Суммарные тепловые потери складываются из основных и добавочных. Основные теплопотери СигмаQ0 (СНиП 2.04.05-86) определяют путем суммирования утечек теплоты через ограждающие конструкции помещения (с округлением до 10 Вт) по формуле
СигмаQ0 = FK(tв - tн)n,
где F — расчетная площадь ограждающей конструкции, м2; К — коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 * градусы С) (табл. 10); tв — расчетная внутренняя температура помещения, зависящая от его назначения, градусы С (приведена ниже); tн — расчетная температура наружного воздуха, градусы С (табл. 11); n — коэффициент, зависящий от ориентации наружной поверхности ограждающей конструкции и от скорости наружного воздуха.
За расчетную температуру наружного воздуха принимают среднюю температуру наиболее холодной пятидневки в данной местности
| Гражданские здания | |
| Кабинеты,; столовые, передние, спальни, коридоры | 18 |
| Туалеты | 16 |
| Кухни | 15 |
| Ванные | 25 |
| Сельскохозяйственные здания | |
| Помещение для холостых и супоросных маток | 16 |
| Помещение для поросят-отъемышей | 20 |
| Свинарник-маточник | 20 |
| Свинарник-откормочник | 18 |
| Помещение для содержания взрослой птицы | 16 |
| Помещение для птицы-молодняка. | 24 |
Добавочные теплопотери зависят от ориентации ограждающих конструкций по странам света, а также от расположения здания на открытой местности, скорости ветра в данном географическом районе и инфильтрации. В зависимости от ориентации наружных конструктивных элементов здания (стены, окна, двери) дополнительные теплопотери составляют: 10%, если они обращены на север, северо-восток и северо-запад; 5% — на юго-восток и запд.
Расход теплоты, необходимый для нагрева воздуха, поступающего в жилые помещения за счет инфильтрации (Вт), вычисляют по формуле
qв = Fпл * (tв - tна )
где Fпл — площадь пола отапливаемого помещения, м2; tна — наружная расчетная температура (средняя температура наиболее холодного периода; см. табл. 11).
При расчете общие теплопотери помещений жилых зданий следует уменьшить на величину бытовых тепловыделений Qвн, определяемых из расчета 21 Вт на 1 м2 площади пола помещений, для которых предусматривается установка печей:
Qвн = 21 * Fпл.
Таким образом, для определения расчетной тепло-производительности печи необходимо: вычислить теплопотери через ограждающие конструкции, к ним прибавить дополнительные потери теплоты, а из полученной суммы вычесть величину, характеризующую бытовые тепловыделения.
Коэффициенты теплопередачи К строительных конструкций
| конструкция | толщина конструкции, мм |
К, Вт/(м2-градусы С) |
| Кирпичная стена (на холодном растворе с внутренней
штукатуркой) толщиной: в 1 1/2 кирпича в 2 кирпича в 2 1/2 кирпича |
395 525 655 |
1,5 1,24 1,04 |
| Рубленые деревянные стены из бревен диаметром, мм: 200 240 |
160 200 |
1,02 0,85 |
| Брусчатые, деревянные стены | 150 | 1 |
| Чердачное деревянное перекрытие | 100 | 1 |
| Двойные окна | - | 2,68 |
| Двойные двери | - | 2,63 |
Климатические расчетные данные некоторых городов СССР (СНиП 2.01.01-82)
|
Температура наружного воздуха, градусы С, для расчета |
Температура наружного воздуха, градусы С, для расчета |
||||
|
1 основных теплопотерь |
инфильтрации |
Населенный пункт |
основных теплопотерь |
инфильтрации |
|
|
Абакан |
-42 |
-27 |
Киев |
||
|
Алма-Ата |
-25 |
-10 |
Кишинев |
-21 |
-10 |
|
Архангельск |
-32 |
-19 |
Кустанай |
-15 |
-7 |
|
Астрахань |
-22 |
-8 |
Ленинград |
-35 |
-22 |
|
Ашхабад |
-11 |
-2 |
Москва |
-25 |
-11 |
|
Байкит (Крас- |
-50 |
-38 |
Ново- |
-25 |
-14 |
|
ноярский край) |
сибирск |
-39 |
-24 |
||
|
Баку |
-4 |
+ 1 |
|||
|
Барнаул . |
-39 |
-23 |
Одесса |
-18 |
-6 |
|
Березники |
-35 |
-21 |
Рига |
-20 |
-9 |
|
(Пермская обл.) |
Таллинн |
-21 |
-9 |
||
|
Братск |
-43 |
-30 |
Тбилиси |
-7 |
0 |
|
Вильнюс |
-23 |
-9 |
Томск |
-40 |
-25 |
|
Владивосток |
-25 |
-16 |
Фрунзе |
-23 |
-9 |
|
Ереван |
-19 |
-4 |
Чита |
-38 |
-30 |
|
Иркутск |
-38 |
-25 |
Якутск |
-55 |
-45 |
Пример. Определить теплопотери помещений (рис. 133) жилых комнат, расположенных в одноэтажном кирпичном доме. Здание находится в Литовской ССР, tн=-23градусы С. Толщина наружных стен со штукатуркой 525 мм, окна двойные. Стены ориентированы на запад и север. Размеры ограждающих конструкций приведены в табл.
Находим расчетную разность температур
tв — tн = 18 — ( -23) = 41градусы С.
Наряду с найденными потерями тепловой энергии через ограждающие конструкции определяют дополнительные затраты теплоты на подогрев инфильтра-ционного воздуха, поступающего в каждую из комнат:
в угловую (101)
q1в = Fпл * (tв — tнa)= 18,4 * [18-(-11)] = 535 Вт;
в среднюю (102)
q2в = 18 [18 - (-11)] = 522 Вт.
Определим бытовые тепловыделения Q1вн = 21Fпл для угловой и средней комнат:
Q1вн = 21 * 18,4 = 386 Вт; Q2вн = 21 * 18 = 378 Вт.
Подсчитаем необходимую теплопроизводительность печи, численно равную разности между полными тепло-потерями и бытовыми теплопоступлениями:
Q0 = (2802 + 1523 + 535 + 522) - (380 + 378) = 4618 Вт.
Округленно эта величина составляет 4600 Вт.
Из рис. 55 находим, что заданным условиям отвечает печь ПТО-4500 (с учетом допустимого колебания тепло-производительности ±15%) или ПТО-4800 (превышает ее теплопроизводительность лишь на 4,3%). При расчете следует учитывать, что фасадная стенка печи будет выходить в коридор, т. е. за пределы отапливаемого помещения. Известно, что теплоотдача этой стенки печи ПТО-4500 составляет около 1100 Вт. Таким образом, фактические теплопоступления в помещение снизятся и будут равны Qп = 4500 - 1100 = 3400 Вт.
| Конст -рукции | Размеры, мм | Пло -щадь, м2 | tв - tн | K, Вт/(м2 * С) | Основные тепло - потери Q0, Вт | Ориен -тация | Дополнительные
теплопотери |
Q0-Qд, Вт | Примечания | ||
| на стороны- света |
на ветер | прочие | |||||||||
| Угловая комната | |||||||||||
| Стена наружная | 5000 х 3000 | 15 | 41 | 1,24 | 760 | Запад | 5 | 5 | 5 | 874 | Надбавка 5% на
две наружные стены помещения К равен коэффициенту окна за вычетом коэффициента стены К полов принят по справочным данным с учетом зон |
| То же | 4600 х 3000 | 13,8 | 41 | 1,24 | 697 | Север | 10 | 5 | 5 | 835 | |
| Двойное окно | 1800 х 1900 | 3,4 | 41 | 2,68 - 1,24 = 1,44 | 195 | - | 10 | 5 | 5 | 234 | |
| Потолок | 4500 х 4100 | 18,4 | 41 х 0,9 | 0,6 | 408 | - | - | - | - | 408 | |
| Пол | 4500 х 4100 | По зонам | 41 | 11 | 451 | - | - | - | - | 451 | |
| Итого... 2802 | |||||||||||
| Средняя комната | |||||||||||
| Стена наружняя | 4000 х 3000 | 12 | 41 | 1,24 | 604 | Север | 10 | 5 | - | 695 | |
| Двойное окно | 1800 х 1900 | 3,4 | 41 | 1,4 | 195 | - | 10 | 5 | - | 224 | |
| Потолок | 4000 х 4500 | 18 | 36,9 | 0,6 | 398 | - | - | - | - | 398 | |
| Пол | 4000 х 4500 | По зонам | 41 х 0,8 = 32,8 | 6,3 | 206 | - | - | - | - | 206 | |
| Итого... 1523 | |||||||||||
Так как расчетные теплопотери помещений составляют 4600 Вт, а теплоотдача поверхностей, выходящих в отапливаемые помещения, всего 3400 Вт, то для обеспечения теплового баланса дополнительно потребуется: 4600 - 3400 = 1200 Вт, что составляет 26%, что больше 15%. Следовательно, печь ПТО-4500 не обеспечивает необходимых условий отопления.
Рассмотрим возможность использования печи ПТО-4800. Из рис. 56 можно заключить, что ее фасадная стенка намного меньше аналогичного элемента печи ПТО-4500. Эта стенка будет отдавать в коридор (при двухразовой топке в сутки) лишь 570 Вт. В отапливаемые помещения будет поступать 4800 — 570 = 4230 Вт, что меньше потребности в теплоте на 4600 — 4230 = 370 Вт. Полученная величина составляет 8% от теплопотребности. Поэтому печь ПТО-4800 может быть принята к сооружению при формировании системы печного отопления.
Однако как показывает дальнейший расчет, ПТО-4800 не покрывает тепловой нагрузки угловой комнаты, в которую будут выходить левая и задняя стенки печи. Их суммарная теплоотдача составляет: 1821 + 603 = 2424 Вт.
Потребность в теплоте угловой комнаты 2800 Вт, что на 13% меньше необходимой. Если учесть, что часть теплоотдающих стенок будет закрыта перегородками, то становится очевидным необходимость поиска другого решения.
Возможны следующие варианты: выбор печи большей теплопроизводительности или установка в каждой комнате по одной печи. Рассмотрим первый вариант. Выбираем печь ПТО-5300. Стенка, выходящая в коридор, снизит теплопоступления до 5300 — 1200 = 4100 Вт. Две стенки печи, которые будут выходить в угловое помещение, как и в предыдущем случае, не смогут его отопить.
Во втором варианте выбираем две печи: ПТО-3100 (для угловой комнаты) и ПТК-1700 (для средней). Это решение приводит к снижению массы отопительной системы: масса печи ПТО-5300 - 4000 кг; масса печи ПТО-3100-— 1880 кг и ПТК-1700 —530 кг; в сумме они составляют 2410 кг, что на 1600 кг меньше.
Тепловую энергию, бесцельно уходящую за пределы здания, называют теплопотерями.
Общие теплопотери здания слагаются из потерь теплоты через наружные стены, пол, потолок, оконные и дверные заполнения, а также из теплоты, расходуемой на подогрев холодного воздуха, поступающего в помещения через притворы окон и дверей. Приток воздуха через ограждающие конструкции здания называют инфильтрацией. Если инфильтрация незначительна, ее в расчет теплопотерь не включают.
Система печного отопления эффективно функционирует, если соблюдается уравнение теплового баланса:
СигмаQ0 = Qп + Qвн,
где СигмаQ0 — суммарные тепловые потери, Вт; Qп — теплопроизводительность печей, Вт; Qвн — теплота, поступающая в помещение от тепловыделяющих бытовых приборов, людей, а в животноводческих фермах — скота, Вт.
Теплопроизводительность печей Qп определяют из уравнения
Qп = СигмаQ0 - Qвн
Суммарные тепловые потери складываются из основных и добавочных. Основные теплопотери СигмаQ0 (СНиП 2.04.05-86) определяют путем суммирования утечек теплоты через ограждающие конструкции помещения (с округлением до 10 Вт) по формуле
СигмаQ0 = FK(tв - tн)n,
где F — расчетная площадь ограждающей конструкции, м2; К — коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 * градусы С) (табл. 10); tв — расчетная внутренняя температура помещения, зависящая от его назначения, градусы С (приведена ниже); tн — расчетная температура наружного воздуха, градусы С (табл. 11); n — коэффициент, зависящий от ориентации наружной поверхности ограждающей конструкции и от скорости наружного воздуха.
За расчетную температуру наружного воздуха принимают среднюю температуру наиболее холодной пятидневки в данной местности
| Гражданские здания | |
| Кабинеты,; столовые, передние, спальни, коридоры | 18 |
| Туалеты | 16 |
| Кухни | 15 |
| Ванные | 25 |
| Сельскохозяйственные здания | |
| Помещение для холостых и супоросных маток | 16 |
| Помещение для поросят-отъемышей | 20 |
| Свинарник-маточник | 20 |
| Свинарник-откормочник | 18 |
| Помещение для содержания взрослой птицы | 16 |
| Помещение для птицы-молодняка. | 24 |
Добавочные теплопотери зависят от ориентации ограждающих конструкций по странам света, а также от расположения здания на открытой местности, скорости ветра в данном географическом районе и инфильтрации. В зависимости от ориентации наружных конструктивных элементов здания (стены, окна, двери) дополнительные теплопотери составляют: 10%, если они обращены на север, северо-восток и северо-запад; 5% — на юго-восток и запд.
Расход теплоты, необходимый для нагрева воздуха, поступающего в жилые помещения за счет инфильтрации (Вт), вычисляют по формуле
qв = Fпл * (tв - tна )
где Fпл — площадь пола отапливаемого помещения, м2; tна — наружная расчетная температура (средняя температура наиболее холодного периода; см. табл. 11).
При расчете общие теплопотери помещений жилых зданий следует уменьшить на величину бытовых тепловыделений Qвн, определяемых из расчета 21 Вт на 1 м2 площади пола помещений, для которых предусматривается установка печей:
Qвн = 21 * Fпл.
Таким образом, для определения расчетной тепло-производительности печи необходимо: вычислить теплопотери через ограждающие конструкции, к ним прибавить дополнительные потери теплоты, а из полученной суммы вычесть величину, характеризующую бытовые тепловыделения.
Коэффициенты теплопередачи К строительных конструкций
| конструкция | толщина конструкции, мм |
К, Вт/(м2-градусы С) |
| Кирпичная стена (на холодном растворе с внутренней
штукатуркой) толщиной: в 1 1/2 кирпича в 2 кирпича в 2 1/2 кирпича |
395 525 655 |
1,5 1,24 1,04 |
| Рубленые деревянные стены из бревен диаметром, мм: 200 240 |
160 200 |
1,02 0,85 |
| Брусчатые, деревянные стены | 150 | 1 |
| Чердачное деревянное перекрытие | 100 | 1 |
| Двойные окна | - | 2,68 |
| Двойные двери | - | 2,63 |
Климатические расчетные данные некоторых городов СССР (СНиП 2.01.01-82)
|
Населенный пункт |
Температура наружного воздуха, градусы С, для расчета |
Температура наружного воздуха, градусы С, для расчета |
|||
|
1 основных теплопотерь |
инфильтрации |
Населенный пункт |
основных теплопотерь |
инфильтрации |
|
|
Абакан |
-42 |
-27 |
Киев |
||
|
Алма-Ата |
-25 |
-10 |
Кишинев |
-21 |
-10 |
|
Архангельск |
-32 |
-19 |
Кустанай |
-15 |
-7 |
|
Астрахань |
-22 |
-8 |
Ленинград |
-35 |
-22 |
|
Ашхабад |
-11 |
-2 |
Москва |
-25 |
-11 |
|
Байкит (Крас- |
-50 |
-38 |
Ново- |
-25 |
-14 |
|
ноярский край) |
сибирск |
-39 |
-24 |
||
|
Баку |
-4 |
+ 1 |
|||
|
Барнаул . |
-39 |
-23 |
Одесса |
-18 |
-6 |
|
Березники |
-35 |
-21 |
Рига |
-20 |
-9 |
|
(Пермская обл.) |
Таллинн |
-21 |
-9 |
||
|
Братск |
-43 |
-30 |
Тбилиси |
-7 |
0 |
|
Вильнюс |
-23 |
-9 |
Томск |
-40 |
-25 |
|
Владивосток |
-25 |
-16 |
Фрунзе |
-23 |
-9 |
|
Ереван |
-19 |
-4 |
Чита |
-38 |
-30 |
|
Иркутск |
-38 |
-25 |
Якутск |
-55 |
-45 |
Пример. Определить теплопотери помещений (рис. 133) жилых комнат, расположенных в одноэтажном кирпичном доме. Здание находится в Литовской ССР, tн=-23градусы С. Толщина наружных стен со штукатуркой 525 мм, окна двойные. Стены ориентированы на запад и север. Размеры ограждающих конструкций приведены в табл.
Находим расчетную разность температур
tв — tн = 18 — ( -23) = 41градусы С.
Наряду с найденными потерями тепловой энергии через ограждающие конструкции определяют дополнительные затраты теплоты на подогрев инфильтра-ционного воздуха, поступающего в каждую из комнат:
в угловую (101)
q1в = Fпл * (tв — tнa)= 18,4 * [18-(-11)] = 535 Вт;
в среднюю (102)
q2в = 18 [18 - (-11)] = 522 Вт.
Определим бытовые тепловыделения Q1вн = 21Fпл для угловой и средней комнат:
Q1вн = 21 * 18,4 = 386 Вт; Q2вн = 21 * 18 = 378 Вт.
Подсчитаем необходимую теплопроизводительность печи, численно равную разности между полными тепло-потерями и бытовыми теплопоступлениями:
Q0 = (2802 + 1523 + 535 + 522) - (380 + 378) = 4618 Вт.
Округленно эта величина составляет 4600 Вт.
Из рис. 55 находим, что заданным условиям отвечает печь ПТО-4500 (с учетом допустимого колебания тепло-производительности ±15%) или ПТО-4800 (превышает ее теплопроизводительность лишь на 4,3%). При расчете следует учитывать, что фасадная стенка печи будет выходить в коридор, т. е. за пределы отапливаемого помещения. Известно, что теплоотдача этой стенки печи ПТО-4500 составляет около 1100 Вт. Таким образом, фактические теплопоступления в помещение снизятся и будут равны Qп = 4500 - 1100 = 3400 Вт.
| Конст -рукции | Размеры, мм | Пло -щадь, м2 | tв - tн | K, Вт/(м2 * С) | Основные тепло - потери Q0, Вт | Ориен -тация | Дополнительные
теплопотери |
Q0-Qд, Вт | Примечания | ||
| на стороны- света |
на ветер | прочие | |||||||||
| Угловая комната | |||||||||||
| Стена наружная | 5000 х 3000 | 15 | 41 | 1,24 | 760 | Запад | 5 | 5 | 5 | 874 | Надбавка 5% на
две наружные стены помещения К равен коэффициенту окна за вычетом коэффициента стены К полов принят по справочным данным с учетом зон |
| То же | 4600 х 3000 | 13,8 | 41 | 1,24 | 697 | Север | 10 | 5 | 5 | 835 | |
| Двойное окно | 1800 х 1900 | 3,4 | 41 | 2,68 - 1,24 = 1,44 | 195 | - | 10 | 5 | 5 | 234 | |
| Потолок | 4500 х 4100 | 18,4 | 41 х 0,9 | 0,6 | 408 | - | - | - | - | 408 | |
| Пол | 4500 х 4100 | По зонам | 41 | 11 | 451 | - | - | - | - | 451 | |
| Итого... 2802 | |||||||||||
| Средняя комната | |||||||||||
| Стена наружняя | 4000 х 3000 | 12 | 41 | 1,24 | 604 | Север | 10 | 5 | - | 695 | |
| Двойное окно | 1800 х 1900 | 3,4 | 41 | 1,4 | 195 | - | 10 | 5 | - | 224 | |
| Потолок | 4000 х 4500 | 18 | 36,9 | 0,6 | 398 | - | - | - | - | 398 | |
| Пол | 4000 х 4500 | По зонам | 41 х 0,8 = 32,8 | 6,3 | 206 | - | - | - | - | 206 | |
| Итого... 1523 | |||||||||||
Так как расчетные теплопотери помещений составляют 4600 Вт, а теплоотдача поверхностей, выходящих в отапл
Тепловую энергию, бесцельно уходящую за пределы здания, называют теплопотерями.
Общие теплопотери здания слагаются из потерь теплоты через наружные стены, пол, потолок, оконные и дверные заполнения, а также из теплоты, расходуемой на подогрев холодного воздуха, поступающего в помещения через притворы окон и дверей. Приток воздуха через ограждающие конструкции здания называют инфильтрацией. Если инфильтрация незначительна, ее в расчет теплопотерь не включают.
Система печного отопления эффективно функционирует, если соблюдается уравнение теплового баланса:
СигмаQ0 = Qп + Qвн,
где СигмаQ0 — суммарные тепловые потери, Вт; Qп — теплопроизводительность печей, Вт; Qвн — теплота, поступающая в помещение от тепловыделяющих бытовых приборов, людей, а в животноводческих фермах — скота, Вт.
Теплопроизводительность печей Qп определяют из уравнения
Qп = СигмаQ0 - Qвн
Суммарные тепловые потери складываются из основных и добавочных. Основные теплопотери СигмаQ0 (СНиП 2.04.05-86) определяют путем суммирования утечек теплоты через ограждающие конструкции помещения (с округлением до 10 Вт) по формуле
СигмаQ0 = FK(tв - tн)n,
где F — расчетная площадь ограждающей конструкции, м2; К — коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 * градусы С) (табл. 10); tв — расчетная внутренняя температура помещения, зависящая от его назначения, градусы С (приведена ниже); tн — расчетная температура наружного воздуха, градусы С (табл. 11); n — коэффициент, зависящий от ориентации наружной поверхности ограждающей конструкции и от скорости наружного воздуха.
За расчетную температуру наружного воздуха принимают среднюю температуру наиболее холодной пятидневки в данной местности
| Гражданские здания | |
| Кабинеты,; столовые, передние, спальни, коридоры | 18 |
| Туалеты | 16 |
| Кухни | 15 |
| Ванные | 25 |
| Сельскохозяйственные здания | |
| Помещение для холостых и супоросных маток | 16 |
| Помещение для поросят-отъемышей | 20 |
| Свинарник-маточник | 20 |
| Свинарник-откормочник | 18 |
| Помещение для содержания взрослой птицы | 16 |
| Помещение для птицы-молодняка. | 24 |
Добавочные теплопотери зависят от ориентации ограждающих конструкций по странам света, а также от расположения здания на открытой местности, скорости ветра в данном географическом районе и инфильтрации. В зависимости от ориентации наружных конструктивных элементов здания (стены, окна, двери) дополнительные теплопотери составляют: 10%, если они обращены на север, северо-восток и северо-запад; 5% — на юго-восток и запд.
Расход теплоты, необходимый для нагрева воздуха, поступающего в жилые помещения за счет инфильтрации (Вт), вычисляют по формуле
qв = Fпл * (tв - tна )
где Fпл — площадь пола отапливаемого помещения, м2; tна — наружная расчетная температура (средняя температура наиболее холодного периода; см. табл. 11).
При расчете общие теплопотери помещений жилых зданий следует уменьшить на величину бытовых тепловыделений Qвн, определяемых из расчета 21 Вт на 1 м2 площади пола помещений, для которых предусматривается установка печей:
Qвн = 21 * Fпл.
Таким образом, для определения расчетной тепло-производительности печи необходимо: вычислить теплопотери через ограждающие конструкции, к ним прибавить дополнительные потери теплоты, а из полученной суммы вычесть величину, характеризующую бытовые тепловыделения.
Коэффициенты теплопередачи К строительных конструкций
| конструкция | толщина конструкции, мм |
К, Вт/(м2-градусы С) |
| Кирпичная стена (на холодном растворе с внутренней
штукатуркой) толщиной: в 1 1/2 кирпича в 2 кирпича в 2 1/2 кирпича |
395 525 655 |
1,5 1,24 1,04 |
| Рубленые деревянные стены из бревен диаметром, мм: 200 240 |
160 200 |
1,02 0,85 |
| Брусчатые, деревянные стены | 150 | 1 |
| Чердачное деревянное перекрытие | 100 | 1 |
| Двойные окна | - | 2,68 |
| Двойные двери | - | 2,63 |
Климатические расчетные данные некоторых городов СССР (СНиП 2.01.01-82)
|
Населенный пункт |
Температура наружного воздуха, градусы С, для расчета |
Температура наружного воздуха, градусы С, для расчета |
|||
|
1 основных теплопотерь |
инфильтрации |
Населенный пункт |
основных теплопотерь |
инфильтрации |
|
|
Абакан |
-42 |
-27 |
Киев |
||
|
Алма-Ата |
-25 |
-10 |
Кишинев |
-21 |
-10 |
|
Архангельск |
-32 |
-19 |
Кустанай |
-15 |
-7 |
|
Астрахань |
-22 |
-8 |
Ленинград |
-35 |
-22 |
|
Ашхабад |
-11 |
-2 |
Москва |
-25 |
-11 |
|
Байкит (Крас- |
-50 |
-38 |
Ново- |
-25 |
-14 |
|
ноярский край) |
сибирск |
-39 |
-24 |
||
|
Баку |
-4 |
+ 1 |
|||
|
Барнаул . |
-39 |
-23 |
Одесса |
-18 |
-6 |
|
Березники |
-35 |
-21 |
Рига |
-20 |
-9 |
|
(Пермская обл.) |
Таллинн |
-21 |
-9 |
||
|
Братск |
-43 |
-30 |
Тбилиси |
-7 |
0 |
|
Вильнюс |
-23 |
-9 |
Томск |
-40 |
-25 |
|
Владивосток |
-25 |
-16 |
Фрунзе |
-23 |
-9 |
|
Ереван |
-19 |
-4 |
Чита |
-38 |
-30 |
|
Иркутск |
-38 |
-25 |
Якутск |
-55 |
-45 |
Пример. Определить теплопотери помещений (рис. 133) жилых комнат, расположенных в одноэтажном кирпичном доме. Здание находится в Литовской ССР, tн=-23градусы С. Толщина наружных стен со штукатуркой 525 мм, окна двойные. Стены ориентированы на запад и север. Размеры ограждающих конструкций приведены в табл.
Находим расчетную разность температур
tв — tн = 18 — ( -23) = 41градусы С.
Наряду с найденными потерями тепловой энергии через ограждающие конструкции определяют дополнительные затраты теплоты на подогрев инфильтра-ционного воздуха, поступающего в каждую из комнат:
в угловую (101)
q1в = Fпл * (tв — tнa)= 18,4 * [18-(-11)] = 535 Вт;
в среднюю (102)
q2в = 18 [18 - (-11)] = 522 Вт.
Определим бытовые тепловыделения Q1вн = 21Fпл для угловой и средней комнат:
Q1вн = 21 * 18,4 = 386 Вт; Q2вн = 21 * 18 = 378 Вт.
Подсчитаем необходимую теплопроизводительность печи, численно равную разности между полными тепло-потерями и бытовыми теплопоступлениями:
Q0 = (2802 + 1523 + 535 + 522) - (380 + 378) = 4618 Вт.
Округленно эта величина составляет 4600 Вт.
Из рис. 55 находим, что заданным условиям отвечает печь ПТО-4500 (с учетом допустимого колебания тепло-производительности ±15%) или ПТО-4800 (превышает ее теплопроизводительность лишь на 4,3%). При расчете следует учитывать, что фасадная стенка печи будет выходить в коридор, т. е. за пределы отапливаемого помещения. Известно, что теплоотдача этой стенки печи ПТО-4500 составляет около 1100 Вт. Таким образом, фактические теплопоступления в помещение снизятся и будут равны Qп = 4500 - 1100 = 3400 Вт.
| Конст -рукции | Размеры, мм | Пло -щадь, м2 | tв - tн | K, Вт/(м2 * С) | Основные тепло - потери Q0, Вт | Ориен -тация | Дополнительные
теплопотери |
Q0-Qд, Вт | Примечания | ||
| на стороны- света |
на ветер | прочие | |||||||||
| Угловая комната | |||||||||||
| Стена наружная | 5000 х 3000 | 15 | 41 | 1,24 | 760 | Запад | 5 | 5 | 5 | 874 | Надбавка 5% на
две наружные стены помещения К равен коэффициенту окна за вычетом коэффициента стены К полов принят по справочным данным с учетом зон |
| То же | 4600 х 3000 | 13,8 | 41 | 1,24 | 697 | Север | 10 | 5 | 5 | 835 | |
| Двойное окно | 1800 х 1900 | 3,4 | 41 | 2,68 - 1,24 = 1,44 | 195 | - | 10 | 5 | 5 | 234 | |
| Потолок | 4500 х 4100 | 18,4 | 41 х 0,9 | 0,6 | 408 | - | - | - | - | 408 | |
| Пол | 4500 х 4100 | По зонам | 41 | 11 | 451 | - | - | - | - | 451 | |
| Итого... 2802 | |||||||||||
| Средняя комната | |||||||||||
| Стена наружняя | 4000 х 3000 | 12 | 41 | 1,24 | 604 | Север | 10 | 5 | - | 695 | |
| Двойное окно | 1800 х 1900 | 3,4 | 41 | 1,4 | 195 | - | 10 | 5 | - | 224 | |
| Потолок | 4000 х 4500 | 18 | 36,9 | 0,6 | 398 | - | - | - | - | 398 | |
| Пол | 4000 х 4500 | По зонам | 41 х 0,8 = 32,8 | 6,3 | 206 | - | - | - | - | 206 | |
| Итого... 1523 | |||||||||||
Так как расчетные теплопотери помещений составляют 4600 Вт, а теплоотдача поверхностей, выходящих в отапливаемые помещения, всего 3400 Вт, то для обеспечения теплового баланса дополнительно потребуется: 4600 - 3400 = 1200 Вт, что составляет 26%, что больше 15%. Следовательно, печь ПТО-4500 не обеспечивает необходимых условий отопления.
Рассмотрим возможность использования печи ПТО-4800. Из рис. 56 можно заключить, что ее фасадная стенка намного меньше аналогичного элемента печи ПТО-4500. Эта стенка будет отдавать в коридор (при двухразовой топке в сутки) лишь 570 Вт. В отапливаемые помещения будет поступать 4800 — 570 = 4230 Вт, что меньше потребности в теплоте на 4600 — 4230 = 370 Вт. Полученная величина составляет 8% от теплопотребности. Поэтому печь ПТО-4800 может быть принята к сооружению при формировании системы печного отопления.
Однако как показывает дальнейший расчет, ПТО-4800 не покрывает тепловой нагрузки угловой комнаты, в которую будут выходить левая и задняя стенки печи. Их суммарная теплоотдача составляет: 1821 + 603 = 2424 Вт.
Потребность в теплоте угловой комнаты 2800 Вт, что на 13% меньше необходимой. Если учесть, что часть теплоотдающих стенок будет закрыта перегородками, то становится очевидным необходимость поиска другого решения.
Возможны следующие варианты: выбор печи большей теплопроизводительности или установка в каждой комнате по одной печи. Рассмотрим первый вариант. Выбираем печь ПТО-5300. Стенка, выходящая в коридор, снизит теплопоступления до 5300 — 1200 = 4100 Вт. Две стенки печи, которые будут выходить в угловое помещение, как и в предыдущем случае, не смогут его отопить.
Во втором варианте выбираем две печи: ПТО-3100 (для угловой комнаты) и ПТК-1700 (для средней). Это решение приводит к снижению массы отопительной системы: масса печи ПТО-5300 - 4000 кг; масса печи ПТО-3100-— 1880 кг и ПТК-1700 —530 кг; в сумме они составляют 2410 кг, что на 1600 кг меньше.
Рассмотрим возможность использования печи ПТО-4800. Из рис. 56 можно заключить, что ее фасадная стенка намного меньше аналогичного элемента печи ПТО-4500. Эта стенка будет отдавать в коридор (при двухразовой топке в сутки) лишь 570 Вт. В отапливаемые помещения будет поступать 4800 — 570 = 4230 Вт, что меньше потребности в теплоте на 4600 — 4230 = 370 Вт. Полученная величина составляет 8% от теплопотребности. Поэтому печь ПТО-4800 может быть принята к сооружению при формировании системы печного отопления.
Однако как показывает дальнейший расчет, ПТО-4800 не покрывает тепловой нагрузки угловой комнаты, в которую будут выходить левая и задняя стенки печи. Их суммарная теплоотдача составляет: 1821 + 603 = 2424 Вт.
Потребность в теплоте угловой комнаты 2800 Вт, что на 13% меньше необходимой. Если учесть, что часть теплоотдающих стенок будет закрыта перегородками, то становится очевидным необходимость поиска другого решения.
Возможны следующие варианты: выбор печи большей теплопроизводительности или установка в каждой комнате по одной печи. Рассмотрим первый вариант. Выбираем печь ПТО-5300. Стенка, выходящая в коридор, снизит теплопоступления до 5300 — 1200 = 4100 Вт. Две стенки печи, которые будут выходить в угловое помещение, как и в предыдущем случае, не смогут его отопить.
Во втором варианте выбираем две печи: ПТО-3100 (для угловой комнаты) и ПТК-1700 (для средней). Это решение приводит к снижению массы отопительной системы: масса печи ПТО-5300 - 4000 кг; масса печи ПТО-3100-— 1880 кг и ПТК-1700 —530 кг; в сумме они составляют 2410 кг, что на 1600 кг меньше.