1598005349-cbdd2b750b348f5994382c5962e09db2 (811198), страница 23
Текст из файла (страница 23)
При суточной норме расхода воды 80 л/чел в день и разности температур воды 1ьТ=З0 'С годовой расчетный расход теплоты Я";л для У=4 чел. равен 15 ГДж/год, а для 40 чел. 150 ГДж/год, а расход воды 1350 м'/год. у,ма,м/мес У~~о и'/лог во гаа Рис. 68. Ноногранна для определения расходов теплоты н воды на горячее водоснабжение 132 амо мес о м ас„ гож мес ' агО~ , Гож оагол 17.
РАСЧЕТ ПАССИВНЫХ ГЕЛИОСИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ При разработке технического задания и эскизном проектировании пассивной гелиосистемы отопления учитываются самые общие ограничения, налагаемые на систему такими факторами, как географическое местоположение здания и его назначение, размеры здания, допустимая стоимость, располагаемые или необходимые материалы и т. п. Как правило, ведется эскизная проработка нескольких вариантов гелиосистемы, которая заканчивается выбором предпочтительного варианта.
После этого ведется разработка детального проекта и принимаются решения относительно расположения, размеров комнат, ориентации здания, выбора материалов и уточнения всех размеров. В результате выполнения этой второй стадии проектирования получается вполне конкретная конструктивная разработка здания. Иногда иа этой стадии раз- РабатываютвсЯ конкУРиРУющие ваРианты, напРимеР отличающиеся различными архитектурно-плаинровочными Решениями или используемыми строительными материалами, с учетом экономических и теплотехнических факторов. Это та стадия проектирования, на которой при- 133 нимаются все основные архитектурные н инженерные решения.
После этого выполняются рабочие чертежи со всеми необходимыми деталями — с указанием размеров, материалов, т. е. со всем, что требуется для осущедтвления строительства здания с пассивной гелиосистемой. Относительная площадь солнцеулавливающих поверхностей в различных климатических зонах может составлять 10 — 100 % площади отапливаемых помещений, При этом за счет использования солнечной энергии обеспечивается определенная доля )' (от 10 до 80 % ) тепловой нагрузки отопления и соответственно уменыпается расход теплоты от топливного источника.
В случае же использования подвижной тепловой изоляции, закрывающей в ночное время лучепрозрачные поверхности, теплопотери здания значительно снижаются н эффективность гелиосистемы возрастает в 1,5 — 2,5 раза. При расчете пассивных гелиосистем необходимо определить площадь свето- прозрачных поверхностей наружных ограждений здания, используемых для улавливания солнечной энергии, и массу теплоаккумулирующих элементов пола, стен, потолка.
Как правило, эти элементы выполняются из бетона, но . для аккумулирования теплоты могут также использоваться емкости, заполненные водой. При этом удельные масса и объем теплоаккумулирующих элементов, отнесенные к 1 ма площади остекленных поверхностей, ориентированных на юг, определяются в зависимости от доли 1 (%) солнечной энергии в покрытии тепловой нагрузки отопления как гиак = С~! Иак = С~о(. Значения коэффици ентов определяются видом теплоаккумулирующего элемента. Так, для емкости с водой С=З кг/(% мз) и С,о= =0,003 м'/(% м'), для бетонной или каменной стены (пола) — соответственно 15 и 0,0075. Следует отметить, что величина 1 практически соответствует процентному снижению расхода теплоты от обычного топливного источника. Так, например, если требуется снизить теплопотребление дома на 40 %, что соответствует значению /=40 %, необходимые удельные масса и объем водяного аккумулятора теплоты составят соответственно 120 кг/м' и 0,12 м'/м', а бетонной стены (пола) 600 кг/м' и 0,3 м'/м'.
При 1=10 —:80 % удельный объем ца„, отнесенный к 1 м' площади солнцеулавливающих поверхностей южного фасада, равен для емкостей с водой 0,03 — 0,24 и для бетонной стены (пола) 0,08— 134 Температура наружного воздуха зимой Тм еС вЂ” РО Удельиав площадь южных окон пок м /и в стандартном жилом доме 0,44 в доме с улучшенной теплонзолваней ° 0,32 — 7 — 4 †! 2 5 7 0,4 0,35 0,3 О,М 0,2 О,!7 0,26 0,25 0,2 О,!6 О,Н О,!2 Рассмотрим пример оценки массы теплоаккумулирующих элементов дома жилой площадью 120 мт при условии, что требуется снизить теплопотребление за счет солнечной энергии на 60 '% и что площадь светопрозрачных поверхностей, улавливающих солнечную энергию, равна 40 м'.
Аккумулирование теплоты осуществляется в бетонном полу. В соответствии с приведенными выше данными необходимый удельный объем теплоаккумулирующего бетонного пола составит И„=С,е!"=0,0075 60=0,45 мз/ма, а всего требуется К„„=40 0,45=18 м' бетона. Это означает, что пол должен иметь толщину 0,45 м. Необходимым условием эффективного функционирования пассивной системы отопления является рациональное размещение теплоаккумулирующего элемента, обеспечивающее его облучение Солнцем в течение как минимум 4 ч в день.
Для этого он должен быть размещен непосредственно вблизи остекления, Как должно быть ориентировано здание с пассивным использованием солнечного излучения для отопления? Наилучшая ориентация здания — южная, однако допускается отклонение фасада здания до 30' к востоку или западу. Системы прямого улавливания солнечной энергяи. В пассивных гелиосистемах этого типа (см. рпс. 32, а) улавливается солнечное излучение, поступающее внутрь здания через остекленные поверхности окон в южной стене. Для наилучшего использования солнечной энергии окна южной ориентации должны иметь определенную площадь, Оптимальная величина удельной площади всех южных окон а„, отнесенная к 1 мз жилой площади дома, зависит от средней температуры наружного воздуха в зимний период (точнее, в декабре и январе) Т, и от степени теплоизолированности дома: В некоторых зданиях предусмотрено остекление части крыши или южной стены чердака, сообщающейся с отан.
ливаемыми помещениями. П р и м е р 1. Рассчитать площадь остекленной поверхностц южного фасада дама плошадью 100 и', необходимую для обеспечения 50 '/и тепловой нагрузки отопления, Дом оснащен пассивной светел>ой прямого улавливания солнечной энергии, наход>моя в Крыму, и его южный фасад не ззтеняется. Дли данного л>естоположения до. мз при относительной площади остенлення, приходящейся пз 1 л>> жилой площади дома, равной 0,18 м'/м', обеспечивается снижение теплопотребпеиия на 18 % (беч применения теплоизоляции окон в ночное время) и на 44 % (с применением тепловой изодя:гни), а при а„.
=0,36 и'/м> — соответствеяно нз 24 и 68 и/и. Построив грзфни линейной зависимости между а.п и снижением теплопотребления (%), можно найти техов значение п.ш которое соответствует заданному значению (50 %) снижения теплопотребзения. Получаем апп= =0,225 м'/мз в случае использования тепловой изоляции в ночное время.
Требуемая плошадь остекяеипя рзвнз >)п, = а„А„, = =0,225 100=-22,5 м'. Количество солнечной энергии, пропущенной через окно внутрь помещения зэ определенный промежуток времени (час, день), опре. деаяется количеством солнечной энергии, поступающей вв вертинальную поверхность в данной местности с учетом ориентации и возможного затенения окна, э также его пропусиэтельцой способ. пастью. В табл. П2 приведены значения суточных количеств сознечной энергии Е, поступающей на горизонтальную поверхность, и Е,р, пропущенной через оиво в вертииальной стене различной ориентации в ясный день для 21 числа каждого месяца нэ широте 40 — 56' с.
ш. При этом величина Е р отнесена к 1 и' плошади оява. С учетом теплопередэчи через окно общее количество солнечной энергии (МДж/ди), пропущенной через одно за день, определяется по формуле >7ппт = (Епр Кэпт ~ К (/в /иН 4ои где Е„п — количество пропущенной солнечной энергии, МДж/и' ' в день; Кпп, — коэффициент затенения окон (тзбз. 6); К--коэффи Таблица 6. Коэффициент затенения при толщине стекла 3 мм Прп иаппчнп Впд пстекпгппя йь па ов светлых штор тпипвх Штор жплшзп О 56 0,5 1 0,87 Одинарное остекление Двойное остекление с воздушным зазором 8 мм 0,7 0,57 0,55 0,47 136 циент теплопередвчи через окна, Вт/(м'К); 1, и /„ — температуры внутреннего и наружного воздуха, 'С; А,„ — площадь солнцеулавлв- . ввющего остеклеиия южной стены, м'„ Расчет нолнчества солнечной энергии, проходящей через окна, эв средний облачный день выполняется по формуле ~пхн = е()окн = 'Епрпп Кэп, 4он, где в — коэффициент, учитывающий ослабление плотности потока поступающей солнечной энергии в облачны)г день по сравнению с яс- ным днем (для ясного дня в=1).
П р п и е р 2. Рассчитать количество солнечной энергии, посту- пэ>ошей через южное окно с двойным остеклением площадью 8 и' в средний облачный день 21 января в доме, расположенном нв широ- те 48' с. ш. Через одинарное остекление нп >ожной стороне дома зз ясный день 21 янвзрв нэ широте 48' с. ш. проходит 15,91 МДж/м' в день. Коэффициент затенения берем и> табл. 6, для двойного остекленна без штор К>а.=пш87 Для среднего облачного дня принимаем е 0,6.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
