Расчёт потерь тепла по укрупнённым показателям

 

3.1 Потери тепла через полы

3.2 Удельная тепловая характеристика

3.3 Расчёт потерь тепла по укрупнённым показателям

3.4 Особенности расчёта теплопотерь в других странах

 

              3.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ТЕПЛА ЧЕРЕЗ ПОЛЫ

 

Потери тепла из помещения нижнего этажа через конструкцию пола, расположенного на грунте, является сложным процессом. Учитывая небольшой удельный вес теплопотерь   через     пол в общих теплопотерях помещения и сложность вычисления температуры пола, применяют упрощённую методику расчёта.

Теплопотери через пол, расположенный на грунте, рассчитывают по зонам. Расчётной зоной называется полоса шириной 2м, параллельная наружной стене. Полосу, ближайшую к наружной стене, обозначают первой зоной, следующие две полосы – второй и третьей, а оставшуюся часть пола – четвёртой зоной (рис 3.2). Часть площади первой зоны, примыкающая к углу наружных стен, измеряют дважды (на рисунке эта площадь показана двойной штриховкой).

 

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ

Разбивка пола на зоны производится для пола всего здания, а не по отдельным помещениям

 

     Теплопотери через отдельные зоны пола определяют по формуле:

Q= А/R((tв  - tн),  Вт                               (3. 1)

где: А – площадь какой либо зоны, м²

    R - сопротивление теплопередаче конструкции пола этой же зоны.

 м² ºС/Вт.

Сопротивление теплопередаче конструкции пола принимают:

а) неутеплённого пола на грунте теплопроводность -1,2 Вт/(м ºС) для полосы, ближайшей к наружным стенам (1 зона) R¹нп = 2,1 для следующей полосы (2 зона)

R²нп = 4,3 для третьей полосы (3 зона) R³ = 8,6 для остальной площади пола в глубине помещений (4 зона) R4нп = 14,2 м² ºС/Вт.

б) утеплённого пола на грунте (теплопроводность слоёв менее 1,2 Вт/(м ºС).

- для каждой из четырёх зон Rn по формуле:

 R уп = Rнп + δ уп / λ  уп.

где: δ уп - толщина утепляющего слоя, м

   λ  уп - теплопроводность утепляющего слоя, Вт/(м ºС).

Теплопотери через полы на лагах рассчитываются также по зонам, только сопротивление теплопередаче каждой зоны пола на лагах принимается равным:

 Rл = 1.18(Rнп + R уп)  м² ºС/Вт.

Теплопотери через подземную часть наружных стен определяют так же, как и теплопотери через полы, то есть по зонам шириной 2м. В этом случае разбивка делается от уровня земли по поверхности подземной части стены и далее по полу (рис 3.3). Величины сопротивлений теплопередаче подсчитываются по изложенному методу с учётом утепляющих слоёв при наличии их в конструкции стен, заглублённых в землю.

 

                        3.2. УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА (3.18)

 

Удельная тепловая характеристика здания – количество теплоты, -Вт, необходимое для нагревания одного  кубического метра здания на один градус.

 

Общие теплопотери здания Озд принято относить к I м³ его наружного объема и 1˚С расчетной разности температуры. Получаемый показатель q_o, Вт/(м³К), называют удельной тепловой характеристикой здания (3.15):

                                      (3.2)

    где Vн- объем отапливаемой части здания по внешнему обмеру, м³;

t_в-t_н5 - расчетная разность температур для основных помещений здания.

Удельную тепловую характеристику, вычисляемую после расчета теплопотерь, используют для теплотехнической оценки конструктивно-планировочных решений здания, сравнивая ее со средними показателями для аналогичных зданий. Для жилых и общественных зданий оценку производят по расходу теплоты, отнесенному I м² общей площади.

Величина удельной тепловой характеристики определяется прежде всего размерами световых проемов по отношению к общей площади наружных ограждений, так как коэффициент теплоотдачи заполнения световых проемов значительно выше коэффициента теплопередачи других ограждений. Кроме того, она зависит от объема и формы зданий. Здания малого объема обладают повышенной характеристикой, как и здания узкие, сложной конфигурации с увеличенным периметром.

Уменьшенные теплопотери и, следовательно, тепловую характеристику имеют здания, форма которых близка к кубу. Еще меньше теплопотери шарообразных сооружений того же объема в связи с сокращением площади внешней поверхности.

 Удельная тепловая характеристика зависит также от района строительства здания вследствие изменения теплозащитных свойств ограждения. В северных районах при относительном уменьшении коэффициента теплопередачи ограждений этот показатель ниже, чем в южных.

Значения удельных тепловых характеристик приводятся в справочной литературе.

 

3.3. РАСЧЁТ ПОТЕРЬ ТЕПЛОТЫ ПО УКРУПНЁННЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ

 

Иногда, например, на стадии проектирования источника теплоты, определения площадей под складирование топлива и продуктов сгорания, расчёта количества необходимого транспорта расчёт потерь теплоты не выполняется табличным способом по вышеприведенной методике, В этих и подобных случаях расчёт производится по укрупнённым показателям с помощью удельной тепловой характеристики зданий или нормативных требованиям по термическим сопротивлениям ограждающих конструкций по формулам:

Qзд=q_oβ_tV_н(t_в-t_н5) Вт                         (3.3)

                           Qзд=q_{н Ао     Вт                       (3.4)}

где β_t - поправочный коэффициент, учитывающий изменение удельной тепловой характеристики при от значении фактической расчетной разности температур от 48°:

                                   (3.5)

Подобные расчеты теплопотерь позволяют установить ориентировочную потребность в тепловой энергии при перспективном планирова­нии тепловых сетей и станций.

Ао – общая площадь здания, м².

 

3.4.  ОСОБЕННОСТИ РАСЧЁТА ТЕПЛОПОТЕРЬ В ДРУГИХ СТРАНАХ

 

При выполнении расчётов теплопотерь для других стран следует руководство- ваться нормами проектирования этих стран. Потому что, имеет место разный подход к правилам обмера ограждающих конструкций и использованию добавочных теплопотерь.

В Германии, например, при определении площади стены для углового помещения размер в плане принимается от внутренней поверхности наружной стены до оси внутренней стены или перегородки.

В Российской Федерации и Европейском Союзе добавочные потери теплоты β через ограждающие конструкции следует принимать в долях от основных теплопотерь:

а) в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальные проекции) стены, двери и окна, обращённые на север, восток, северо-восток и северо-запад – в размере 0,1, на юго-восток и запад – в размере 0,05; в угловых помещениях дополнительно – 0,05 на каждую стену, окно и дверь, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад и 0,1 - в других случаях.

б) в помещениях, разрабатываемых для типового проектирования, через стены, двери и окна, обращённые на любую из сторон света, в размере 0,08 при одной наружной стене и 0,13 для угловых помещений (кроме жилых), а во всех жилых помещениях – 0,13.

В Европейском Союзе принято выполнять расчёт не по температуре холодной пятидневки, а для месяца, при этом учитываются все теплопоступления (от солнечной радиации, освещения и т.д.) и при определении мощности системы отопления принимается такой тепловой баланс. Необходимо отметить, что при расчёте полов и чердачных перекрытий имеются также значительные отличия – в частности, расчёт выполняется с учётом термического сопротивления грунта, воздухообмена с разницей температур между внутренним воздухом 1 этажа и наружной температуры. При этом сохраняются добавки на ориентацию по сторонам света. 

Лекция 4