Системы отопления

Теперь рассчитываем фактическое оптимальное сопротивление теплопередаче наружной стены R_о^ф:

 

Толщина стены    δ_ст = 0,01+0,100+0,100+0,05+0,01= 0,27 м

 

Определим коэффициент  теплопередачи К, Вт/(м^2оС), наружной стены:

 

 

2.3. Проверка отсутствия конденсации  водяных паров в толще ограждающей  конструкции.

 

 

    Конденсация в толще стены не происходит если:

e_xi<E_xi

    где e_xi – парциальное давление водяного пара в i–том сечении (упругость                              водяных паров);

           Е_xi – упругость водяных паров при полном насыщении.

     Необходимо построить графики зависимости t(x), e(x), E(x).

 

Построение графика t(x).

        Для этого сначала нужно найти  в каждом сечении по формуле:

1 сечение: 

2 сечение: 

3 сечение: 

4 сечение: 

        5сечение:

        6 сечение:

        7 сечение:

  

 

 

Теперь можно  найти температуру в каждом сечении  по формуле:

, °С

1 сечение: 

2 сечение: 

3 сечение: 

4 сечение: 

5 сечение:   

6 сечение:

7 сечение:

 

 

Построение графика E(x).

 

     В зависимости от температуры, рассчитанной в предыдущем пункте, по приложению 3 методички Беловой Е.М., интерполируя между указанными значениями, можно определить Е в каждом сечении:

         1 сечение: при t=18⁰C, E=2064 Па

                           при t=20⁰C, E=2337 Па

                           получаем при t=18,4⁰C, E=2119 Па

 

         2 сечение:  при t=18⁰C, E=2064 Па

                           при t=20⁰C, E=2337 Па

                           получаем при t=18,2⁰C, E=2091 Па

 

         3 сечение: при t=2⁰C, E=707 Па

                           при t=4⁰C, E=813 Па

                           получаем при t=3,82⁰C, E=803 Па

 

         4 сечение: при t=2⁰C, E=707 Па

                           при t=4⁰C, E=813 Па

                           получаем при t=3,07⁰C, E=764 Па

 

         5 сечение:  при t=-26⁰C, E=75 Па

                           при t=-24⁰C, E=88 Па

                           получаем при t=-25,7⁰C, E=77 Па

  

         6 сечение: при t=-26⁰C, E=75 Па

                           при t=-24⁰C, E=88 Па

                          получаем при t=-25,85⁰C, E=76 Па

 

         7 сечение: при t=-28⁰C, E=63 Па

                         при t=-26⁰C, E=75 Па

                          получаем при t=-26,5⁰C, E=72 Па

 

 

Построение  графика е(x).

 

    Для этого  сначала нужно найти общее  сопротивление паропроницанию конструкции  ограждения в каждом сечении по формуле:

    где  - сопротивление влагообмену на внутренней поверхности;

         - сопротивление влагообмену на наружней поверхности;

           - ширина i–того слоя;

     - коэффициент паропроницаемости

1 сечение:

          2 сечение: 

          3 сечение: 

          4 сечение: 

          5 сечение: 

          6 сечение:

      

           Для всей стены:

              

   

Теперь можно найти парциальное  давление водяных паров в расчётном  сечении по формуле:

    Находим e_в и е_н:   

 

                                  

 

Находим парциальное давление водяных  паров в каждом сечении:

 

1 сечение: 

2 сечение: 

3 сечение: 

4 сечение: 

5 сечение: 

6 сечение:

7 сечение: 

 

По результатам расчётов строим графики.

 

     Строятся  графики распределения температуры (t, ⁰C), парциального давления водяного пара (е_x, Па) и давления насыщенного пара (Е, Па) в характерных сечениях ограждения.    

 

 

                                                      t,°С                                                                      е,Е, Па                                     

                                                                        

                                                                         2.1    3.1              1           3.2        2.2    

 

В области, где е>E (парциальное давление водяного пара больше давления насыщенного пара) может произойти конденсация водяных паров. Чтобы не произошло конденсации, необходимо увеличить сопротивление паропроницанию ограждения путём прокладки с внутренней стороны слоя с высоким значением сопротивления паропроницанию, например, слоя полиэтиленовой плёнки.

 

 

 

2.4. Выбор заполнения световых проёмов по сопротивлению воздухопроницанию

Заполнение световых проемов выбирается из условий одновременного выполнения требований по допустимому  сопротивлению теплопередаче и  воздухопроницанию, т.е. R_o^ф ³R_о^тр,  и R_и^ф ³R_и^тр, где:

R_o^ф и R_o^тр - соответственно фактическое и требуемое сопротивление теплопередаче заполнения световых проёмов, (м²°С)/Вт;

R_и^ф и R_и^тр - соответственно фактическое и требуемое сопротивление воздухопроницанию заполнения световых проёмов, (м²ч)/кг.

Требуемое сопротивление  теплопередаче заполнения световых проемов R_о^тр по требованиям энергосбережения определяем интерполяцией по                таблице 1б СНиП II-3-79 (после 2000года).

Жилые здания г.Санкт-Петербург	ГСОП	Окна и балконные двери
	4000	0,45
	4796	0,51
	6000	0,60

 

                                (0,6-0,45) * 796                                                            

R^тр₀ = ^{_______________________} + 0,45 = 0,51  (м^{2 о}С / Вт)

                                (6000-4000)

 

Требуемое сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей жилых и общественных зданий определяется по п.5 СНиП II-3-79:     

     , где  

GH	- нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/(м2 × ч), принимаемая в соответствии с п. 5.3 СНиП II-3-79 (для окон жилых  зданий - 6 кг/(м 2ч))
Dр	- разность давлений  воздуха на наружной и внутренней  поверхностях окон, Па:
и	- удельный вес  для соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м3
Vв	– скорость ветра 3 м/с (по Приложению 8 СНиП 2.04.05-91)
Dро = 10 Па	- разность давления воздуха, при которой определяется сопротивление воздухопроницанию Rи.
Н	- высота здания (от поверхности земли до верха карниза), м;                 H=1,0+2,9*2+3,8 = 10,6 м

                                                                                        

Находим удельный вес наружного воздуха:

 

Удельный вес внутреннего  воздуха рядовой комнаты:

 

   Тогда разность давлений на поверхностях окон:

 

Dp = 0.55*10,6*(14,02 – 11,82)+0,03*14,02*9 = 16,62 (Па)

 

Следовательно:

 

 

По результатам расчетов имеем:

 R_о^тр = 0,51 (м^{2 о}С)/Вт;      R_и^тр  =0,24 (м²ч)/кг.

По приложению 2 методических указаний Крупнова Б.А. принимаем:

R_о^ф = 0,52 (м^{2  о}С)/Вт ,    R_и^ф  =0,26 (м²чПа)/кг

Учитывая данные значения, выбираем тип заполнения световых проемов: тройное остекление в деревянных переплетах с двумя притворами, уплотненными губчатой резиной.

Коэффициент теплопередачи окна:

3. Определение тепловой мощности системы отопления

 

3.1. Определение  теплопотерь через ограждающие конструкции

Теплопотери рассчитываются через каждый элемент ограждающих конструкций, разность температур воздуха по обе стороны которых ниже 5 °С, по приложению 9 СНиП 2.04.05-91:

	- коэффициент теплопередачи  конструкции: для наружной стены К=0,33 Вт/(м2оС) для окна К=1,92 Вт/(м2оС) для пола и потолка К=0,25 Вт/(м2оС), т.к. Rоф = 4,06 (м2оС)/Вт
	- надбавки на ориентацию  наружных стен, окон и дверей, ориентированных на север, северо-восток, северо-запад и восток  , на запад и юго-восток
А	-площадь элемента ограждения, м2.

 

Результаты сведены  в таблицу теплопотерь.

 

3.2. Определение  расхода теплоты на нагревание  инфильтрующегося воздуха через  ограждающие конструкции помещения.

 

Выполняем расчет по обязательному приложению 10 СНиП 2.04.05-91.   

Расчетная разность давления Δр определяем по формуле (4)  для  окон           i-го этажа:

Dp_i = (H - h_i) (g_н - g_в) + 0,5 p_i v² (c_н – c_п) k_l - p_int , где

H —	высота здания, м, от уровня средней планировочной отметки  земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты;
hi —	расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон, балконных  дверей, дверей, ворот, проемов или  до оси горизонтальных и середины вертикальных стыков стеновых панелей;
gн, gв —	удельный вес, Н/м, соответственно наружного воздуха и воздуха в помещении, определяемый по формуле g =
pi —	плотность наружного  воздуха (принимаем при tн= -300С) 1,45 кг/м3;
v —	скорость ветра, м/с, принимаемая  по обязательному приложению 8 и  в соответствии с п.3.2;  v=3м/с
Cн, cп -	аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной (+0,8) и подветренной (-0,6) поверхностей ограждений здания, принимаемые по СНиП 2.01.07-85;
kl -	коэффициент учета изменения  скоростного давления ветра в  зависимости от высоты здания, принимаемый по таблице 6           СНиП 2.01.07-85;
pint -	условно-постоянное давление воздуха в здании, Па.

 

Так, для окна угловой комнаты 1-го этажа:

Dp₁=(10,6-3,3)*(14,02-11,74)+0,5*1,45*3²*(0,8+0,6)*0,5=21,21 Па

Для рядовой комнаты 2-го этажа:

Dp₂=(10,6-6,2)*(14,02-11,74)+0,5*1,45*3²*(0,8+0,6)*0,65=15,97 Па

 

Расход инфильтрующегося воздуха в помещении через неплотности наружных ограждений находим по формуле:

G_i = 0,216 S A₀ Dp_i^0,67 /R_и

где A0 —	площадь световых проемов, м2;
Dpi —	расчетная разность между  давлениями на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций  соответственно на расчетном этаже при Dp1 = 10 Па;
Rи —	сопротивление воздухопроницанию, м2×ч×Па/кг, принимаемое по СНиП II-3-79** (из п.2.5 Rиф=0,26) ;

G₁ = 0,216(2,0*1,5)*(21,21)^0,67/0,26=19,29 кг/ч

G₂ = 0,216*(2,0*1,5)*(15,97)^0,67/0,26= 15,95 кг/ч

 

Сопротивление воздухопроницанию R_и должно быть не менее требуемого сопротивления воздухопроницанию R_и^тр, м² • ч/кг, определяемого по формуле

 

 

 

 Расход теплоты Q_инф, Вт, на нагревание инфильтрующегося воздуха определяем по формуле (1) приложения 10 СНиП 2.04.05-91:

Q_инф = 0,28 S G_i c(t_в – t_н)k,

Где  Gi -	расход инфильтрующегося воздуха, кг/ч, через ограждающие  конструкции помещения;
с —	удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг×°С);
tв, tн —	расчетные температуры  воздуха, °С, соответственно в помещении (средняя с учетом повышения для помещений высотой более 4 м) и наружного воздуха в холодный период года (параметры Б);
k —	коэффициент учета влияния  встречного теплового потока в конструкциях, равный 0,7 для стыков панелей стен и окон с тройными переплетами, 0,8 — для окон и балконных дверей с раздельными переплетами и 1,0 — для одинарных окон, окон и балконных дверей со спаренными переплетами и открытых проемов.