Выбор печей по теплоустойчивости помещений

Правильность компоновки элементов системы печного отопления жилых зданий, детских и лечебных учреждений подтверждается проверкой на теплоустойчивость помещения, характеризующуюся амплитудой колебания температуры внутреннего воздуха в течение межгопочного периода. Математически амплитуда колебания температуры (°С) определяется формулой

А = 0,7МQ/(ΣBF_o) ,

где М — коэффициент неравномерности теплоотдачи, принимаемый по техническому паспорту печи; Q — расчетные теплопотери помещения, Вт; ΣBF_o — сумма произведений коэффициентов теллопоглощения ограждающих конструкций на их площадь, Вт/°С.

Коэффициент теллопоглощения В равен амплитуде колебания теплового потока, проходящего через поверхность ограждения, при амплитуде колебаний температуры воздуха в помещении в 1°С. Расчет коэффициента В достаточно сложен, поэтому, вычисляя значения А, для помещений с наиболее распространенными ограждающими конструкциями, пользуются табличными данными (табл. 14).

Согласно СНиП 2.04.05-86 величина А, не должна превышать ±3°С. Если температура воздуха помещения от топки до топки колеблется больше чем на ±3°С, это указывает на неправильный выбор печи. В таком случае необходимо принять к установке печь с меньшим М, обеспечивающим теплоустойчивость помещения, что проверяется расчетом. Если для компоновки системы отопления используют печи с коэффициентом неравномерности теплоотдачи М ниже 0,2, то проверочного расчета не требуется.

В случаях, когда коэффициент М печи находится в пределах от 0,2 до 0,4, на теплоустойчивость проверяют только угловые помещения. ,

Пример. Жилой усадебный одноэтажный дом (рис. 144) строят в районе с расчетной зимней температурой — 22 °С. Стены дома выкладывают из керамического полнотелого кирпича на холодном растворе. Площади комнат (м2): общей (101) - 20,4, спальни (102) - 12,5, кухни (103) - 8, спальни (104) - 10.

Пользуясь номограммой (см. рис. 134) для определения теплопотерь при наружной расчетной температуре — 20 °С, находим теплопотери для помещений (с учетом корректировки на t_в - t_н = 40 °С):

общая (угловая) комната 101 Q = (2700 : 38) * 40 = = 2840 Вт;

спальня 102 (среднее помещение), учитывая площадь коридора Q = 12,5 + 2 = 14,5 м2, Q = (1450: 38) * 40 = = 1526 Вт;

кухня 103 Q = (950: 38) * 40 = 1000 Вт; спальня 104 Q = (1850: 38) * 40 = 1947 Вт.

Принимаем к установке одну печь для помещений 101 и 102, суммарные теплопотери которых составят: 2840 + + 1526 = 4366 Вт.

По рис. 55 находим, что при полученном значении теплопотерь подходит одноярусная толстостенная печь ПТО-4400. По рис. 56 определяем размеры печи: 1020 х х 890 мм. По табл. 7 подбираем теплоотдачу каждой стенки ПТО-4400, которая составляет при двухкратной топке, Вт: стенка 1 — 1000, стенка 2 — 1200, стенка 3 — 1000, стенка 4 — 1200. Всего 4400 Вт.

Печь размещают таким образом, чтобы топочная дверка находилась в общей комнате 101, а в сторону спальни 102 выходила левая стенка с теплоотдачей 1000 Вт. Поскольку теплоотдача левой стенки 1000 Вт, а теплопотери помещений 1526 Вт, необходимо недостающую теплоту компенсировать за счет передней и задней стенок печи, общая теплоотдача которых составляет 1000 * 2 = 2000 Вт.

Недостаток поступления теплоты в спальню 102 равен 1520 - 1000 = 520 Вт.

Длина передней стенки печи 1020 мм. Следовательно, в среднем 1 мм стенки отдает 1200:1020 = 1,1 Вт.

Учитывая, что каждая из стенок печи, расположенных с фронта и тыла, должна покрывать 520:2 = 260 Вт,

находим, на сколько миллиметров она должна выступать в спальню:

280: 1,1 ~ 250 мм.

Теплоотдача выходящих в помещение 101 поверхностей нагрева составит

1000 4 - (2 * 1200 - 520) = 1000 + 1880 = 2880 Вт.

Этого достаточно для отопления общей комнаты с теплопотерями 2840 Вт.

Проверим, обеспечивает ли выбранная печь теплоустойчивость комнат 101 и 102. Допускаемая амплитуда колебания температуры воздуха в помещениях при печном отоплении ± 3 °С в течение суток. Коэффициент неравномерности теплоотдачи печи М = 0,18.

Комната 101 площадью 20,4 м2 состоит из двух кирпичных и двух деревянных стен.

По табл. 14 находим среднее значение ΣВF₀ = (400 + + 362): 2 = 381 Вт/°С.

Аналогично для комнаты 102 ΣВF₀ = (283 + 255): 2 = = 269 Вт/°С. Следовательно, ΣВF₀ для двух комнат равно 381 + 269 = 650 Вт/°С. Подставляем найденные значения ΣВF₀ в формулу А_t = 0,7 - 0,18 * (4366 : 650) = 0,84 °С.

Таким образом, теплоустойчивость комнат в холодное время года достаточна.

При топке печи один раз в сутки коэффициент неравномерности теплоотдачи равен 0,5. Тогда А_t( = 0,7 * 0,5 х (4366 : 650) = 2,35 °С.

Эта величина также ниже нормативной, значит, в периоды стояния зимней расчетной температуры печь можно топить раз в сутки. Если вместо печи ПТО-4400 была бы принята каркасная печь ПТК-бОО с коэффициентом неравномерности теплоотдачи при одноразовой топке М — 0,9, то А_t = 0,7 • 0,9 • 4366/650 = 4,23 °С.

В этом случае амплитуда колебания превосходит допустимые пределы и печь ПТК-4600 неприемлема для установки в данном помещении.

Продолжая формировать систему печного отопления дома, для спальни 104 и кухни 103 к установке принимаем кухонный очаг со щитком и подтопком — термоузел тепло-производительностью 3500 Вт.