Теплотехника Учебн.для вузов. Под ред. А.П.Баскакова. М. (1013707), страница 60
Текст из файла (страница 60)
В целом коэффнци. енты теплопередачн в приборах отопления невелики. Например, для прибора, состоящего из трех горизонтальных ребристых труб, расположенных друг над другом, й=4,5 Вт/(мх.К). Приборы отопления помещений связываются с раздающими сетевую воду и сборными трубопроводами (стояками) здания по различным схемам (рис. 23.4). Регулирование сети внутри здания (в основном в процессе наладки после монтажа) сводится к измененик сопротивления отдельных участков (кранами, дроссельными шайбами) с целью измене- 195 ния расхода воды в них.
Считается, что сеть регулируется хорошо, когда изменение расхода воды одного участка не оказывает заметного влияния на расходы воды в других участках. Двухтрубная вертикальная система (рнс. 23.4, а) хорошо регулируется и допускает в сравнении с другими системами несколько меньшие поверхности нагревательных приборов, но расход труб в этом случае примерно в 1,5 раза больше, чем для однотрубной системы. Ранее при строительстве многоэтажных зданий применялась только такая система.
В последнее время она используется редко, обычно для двух-трехэтажных зданий. Однотрубная вертикальная система с верхней разводкой (рис. 23.4, б, в) сейчас широко применяется в многоэтажных зданиях, так как требует меньшего расхода труб и затрат на монтаж в сравнении с двухтрубной системой. Однако однотрубные системы труднее поддаются регулированию. Прн заполнении системы водой, а иногда и в процессе эксплуатации, из системы необходимо выпустить воздух, иначе воздушная пробка будет препятствовать циркуляции воды. Он выпускается через специальные краны, установленные в самых верхних точках системы. Тепловой баланс помещения. Системы отопления, поддерживающие внутри помещения необходимую температуру, рассчитываются обычно на тепловую мощность, равную мощности теплопотерь.
Однако часто в производственных, конторских, общественных и других помещениях имеютсн источники теплоты, которые наряду с отопительными приборами могут участвовать в компенсации теплопотерь здания через его ограждения (стены, пол, потолок, двери). К этим источникам относятся сами люди, работающие механизмы, технологические печи и приборы, массы нагретых материалов, вносимых в помещения, и др. Кроме потерь теплоты через ограждения возможны и другие виды потерь; на нагрев транспортируемых через помещение холодных материалов, нагрев въезжающего холодного транспорта и т.д. 196 В этом случае для определения мощности отопительных приборов Я, составляется тепловой баланс помещения с учетом всех посторонних источников теплоты и всех источников теплопотерьс ()э = );)„— (),.
(23.2) Здесь 19„— потери теплоты помещением через ограждение [см. (23.1)) с учетом указанных выпье дополнительных потерь, Я„ — суммарные тепловыделения в помещении. Если тепловыделения в помещении превышают потери через ограждения, то предусматривают только дежурное отопление, включаемое в действие лишь при технологических перерывах в работе помещения (цеха). В нерабочее время в отапливаемых помещениях в холодный пезиод года дежурным отоплением должна поддерживаться температура не ниже +5'С. Электрическое отопление. Этот вид отопления применяется в нашей стране в виде исключения в районах, обеспеченных электроэнергией от ГЭС или АЭС, при отсутствии местных тэпливных ресурсов и при дорогостоящей доставке топлива из других районов страны, а также для небольших отдельно стоящих зданий с малыми расходами теплоты, удаленных от районных источников теплоты и тепловых сетей, для которых строительство и эксплуатация собственной котельной экономически нецелесообразны.
К таким зданиям отчосятся насосные станции для перекачки воды и канализационных стоков, сторожевые посты и объекты вне городской застройки. В электрическом отоплении применяются нагревательные приборы различной конструкции, электрокалориферы (воздухонагреватели) и электрорадиаторы промышленного производства; они могут быть стационарными нли переносными. Солнечное отопление в последнее время начинает довольно широка использоваться в мировой практике.
Получает применение оно и у нас а Средней Азии. Основным элементом системы солнечного отопления (источником теплоты системы) являетси солнечный коллек. тор (рис. 23 5), в котором нагревается вода. Большая часть солнечного излуче- Рнс. 23.5. Схематическое изображение солнечного иоллеиторв. 1 — презренные паирытии, й — пагиашвышвн пив. сгнив; 3 — трубы, ииешшие хороший тепловой иентнкг с пластиной; 4 . зеплпизивнпин пня, падающего на коллектор, поглошаетсн «черной» поверхностью 2, которая при плотном контакте с трубами отдает теплоту циркулирующей (сстественно или принудительно) в них воде. Прозрачное по отношению к солнечному излучению покрытие уменьшает теплопотери и конвекцией, и обратным излучением нагреваемой пластины 2 (по отношению к тепловому излучению пластины это покрытие непрозрачно).
Особенно эффективно здесь стекло, поглощающее или отражающее все падающее на него со стороны поглошающей пластины длинноволиовое (тепловое) излучение н сохраняющее тем самым теплоту, полученную коллектором от Солнца. Остальная часть систсмы отопления не отличается от приведенных выше. Обычно солнечные системы (особенно в условиях СССР) являются дополнительными и резервируются постоянным источником теплоты, не зависящим от погоды и времени года. В СССР уже возведено несколько «солнечных» домов, а в Крыму введена в строй солнечная электростанция мощностью 5 МВт. Расчеты систем солнечного отопления приведены в !!7).
93.1 Н1:н1иляция Назначение вентиляции — поддерживать химический состав и физическое состояние воздуха, удовлетворяющие гигиеническим требованиям, т. е. обеспечивать необходимую чистоту воздуха, его температуру, влажность и скорость движения. Необходимая чистота воздуха регламентируется санитарными нормами, устанавливающими предельно до- пустимые концентрации (ПДК) з ием вредных примесей. Длн удовлетворения этих норм и требований из производственных, общественных и жилых помещений н обходимо удалять загрязненный цоздух и вводить вместо него свежий из,пмос. феры. Интенсивность воздушного обмена зависит от интенсивности загря:пений воздуха в помещении. Часовая крагность воздухообмена, т.
е. часовой объ мный расход воздуха через помещение, теленный на объем помещения, колеблетсн в широких пределах — от одиокр.гтного обмена воздуха до сорокапятнкр,зтного в таких производственных помещениях, как гальванические цехи, цехи окраски древесины и др Если поступающ гй зимой в помещения воздух охлаждеет их, его следует нагревать. Естественная вентиляция помещения происходит за счет обмена воздухом через окна, двери и специальные вентиляционные отверстия в наружных ограждениях здания. Интенсивность естествен. ной вентиляции может достичь трехкратного обмена в час. Г!Ри естественной вентиляции обмен воздуха происходит неравномерно в разных местах помещения, поскольку свежий воздух смг:шива- ется с загрязненным неорганизсванно.
При естественной вентиляции воздух предварительно не подогревается, в ото. пительный период его нагрев зсуше. ствляется за счет системы отопления помещения При расчете системы ото;!ления в этом случае можно принять, чго для нагрева ! кг воздуха на ! К при атмосферном давлении (0,1 МПа) и влажности 30 — 70 п~р требуется примерно 1 кДж теплоты. Принудительная вентиляция зффективнее естественной. Она обеспечивает любую наперед заданную интенс» вность воздухообмена, позволяет равномерно вентилировать все части помесцеиия и избежать неэкономичиого смешения свежего воздуха с загрязненным. Загрязненный воздух удаляется из помещения специальными вытяжными вентиляционными системами и замениетгя свежим, подаваемым приточной вен"иляцнонной системой (рис. 23.6).
Прн этом 197 Рис 23.6. Система принудительной вентиляции; ! — »аздухавады системы цриточцай вектилецкц; 2 — воздуховады системы вытежкай вентиляции,  — вецтиляторы, 4 — ресулкруюжке устройстве притока клк вытяжки воздуха; 5 — квлорифер, б — воздуховады ыесткай скстеыы вытяжной вец.
тчлецки, т — фильтр длв очистки воздуха; В— регекервтор — теолообыецвкк длв регенерации теплоты отводкчого воздуха теплота отводимого загрязненного воздуха может быть использована для на. грена свежего в специальном теплообменнике 8. Если вредные вещества выделяются в определенных точках помещения, то здесь устраиваются местные вытяжные устройства (отсосы). В случае, когда выделяющиеся газы легче воздуха, точки отсоса располагаются под потолком, а точки притока свежего воздуха— внизу. При принудительной вентиляции для нагрева поступающего холодного воздуха используются паровые, водяные или электрические калориферы (воздухонагреватели).
Лучшим теплоносителем для нагрева воздуха является горячая вода с температурой 70 в 150 'С Этот тепло- носитель наиболее экономичен и обеспечивает возможность хорошего регулирования и автоматизации вентиляционных систем. Применение водяного пара менее экономично и усложняет регулирование, однако размеры калориферов получаются меньше, чем при использовании горя. чей воды. Расход теплоты на вентиляцию рассчитывается по формуле !',) „., = л„... (4,. — 4.„) 1', (23.3) где х)„„, — удельный расход теплоты на !98 вентиляцию, ИДж/(м' 4 ° К) или кВт/(и' К).
Остальные обозначения те же, что и в формуле (23.11. ДЛЯ ЖИЛЫХ ЛОМОВ (! ехх =О, ДЛЯ Зданий различного типа приводится в специ. альной литературе (!7). Например, для детских садов при наружном строительном объеме здания более 5000 мз д„,„,= =0,42 ИДж/(мз ч-К), а для клубов и дворцов культуры с объемом здании 1О 000 м' д,ыа = 096 кДж/ 1 'м з. и ° К) .
Следует помнить, что прн расчетах теплоснабжения величина !4..., суммируется с Яч,. Воздухообмен рассчи гывается по формуле У,=Л/(ПДК вЂ” г). (23.4) Здесь У. — необходимый воздухообмен (колнчество заменяемого воздуха), м'/ч; 2 — количество выделяющегося а помещении вредного компонента (вредности), г/ч (мг/ч); ПДК вЂ” тредельно допустимая концентрация данного аида вредности, устанавливаемая санитарными нормами, г/м' (мг/м'); г — концентрация данной вредности в приточном воздухе в тех же единицах.. Кратность й, воздухообмена при этом будет равна У./У, где У вЂ” объем помещения.
При выделении в помещении избыточной теплоты (;1„,е воздухообмен рассчитывается по формуле — (23.5) с (г„, — 4.„) р, ' где с — удельная массовая тепло- емкость воздуха, равная примерно 1 кДж/(кг. К); р, — плотность воздуха; !з„— температура воздухе, уходяшего в приемные устройства вытяжной вентиляции; 1,„— температура приточного воздуха, поступающего в помещение. Значение 1;У„в определяется как разность количеств теплоты, выделяющейся а помещении и теряемой через наружные ограждения в единицу времени, При проектировании систем отопления, вентиляции и кондиционироваиия воздуха следует иметь в виду требования, изложенные в «Строительных нор. мах и правилах» проектирования данного оборудования (например, СНнП-П-33-75.