Учебное пособие - Энергетические системы обеспечении жизнедеятельности - Б.Г.Борисов, К.Б.Борисов (989185), страница 3
Текст из файла (страница 3)
ТЕПЛОПОТЕРИ ЧЕРЕЗ ОГРАЖДА(ОБЩИЕ КОНСТРУКЦИИ ПОМЕ)ПЕНИЯ Затраты тепла на поддержание комфортных условий микроклимата в отапливаемом помещении зависят от того, насколько эффективно огралсдающие конструкции помещения (стены, окна, перекрытия, двери и т.д.) защищают его от воздействия наружной среды. Рис.3.!. Характер юмеиеиил температуры в миогосяойиой ограждающей хоиструкиии гдаиия в холодный нериод года Пвр >г ) Ограждения разнообразны по своей конструкции и используемым материалам, но обычно могут рассматриваться как стенки (рис.З.!), выполненные из М„ однородных и неоднородных слоев, каждый из которых имеет свой коэффициент теплопроаодности — 24 и толщину слоя — 81 .
Количество тепла — Ятп, кВт, которое в холодный период года (ти < + 8'С) уходит из помещения через)-е ограхсление,определяется по формуле Д = 0 001 х (! — !„) х — р х а/ и (1+ Я().), (3.1) о/ где !, — температура внутреннего воздуха около )-го ограждения, 'С (для помещений высотой Ни < 4 и. /, = !,р для помещений высотой Ни > 4 м для боковых ограждений ! ! = /,р + 0,5 вК„(Н„. - 2), а для потолочных ограждений !,. = /,р + Кне е(нм 2); К„= (0,2 м 1,5), коэффициент повышения температуры внутреннего воздуха по высоте помещения 'С!м); /„— температура наружного воздуха (для наружных огражденийй) или температура воздуха в соседних помещениях, 'С, (для внутренних ограждений); Е 1 — расчетная площадь поверхности)-го огрюкления, м, которая в соответствии с обозначениями на рис3.2 определяется следующим образом: Вил огряжлений Рвсчегнея формула ллл вычис- ления рикг в мг окна и двери наружные тены в угловых помещениях наружные сгены в иеугловых помещснтог внутренние стены в угловых иомещениях внутренние стены в иеугловых помещениях н или ноганж в угловьж иомещениех 1ь Но н Гг Н„ 1 Ни 1г'Ни 1г'Н нЬ.Ни 1 Н ийни 1г '15 Когффнинент генлооглечи Вг/(ыг,С) 8,7 Внугреннвв поверхность аген, полов, пылких потолков рейриогых натолкав 7,6 иол нлн потолок в неугловых помещениях 1г й д .
= й + Ю р+ й .— полное сопротивление теплопередаче)-го ограждения, м н 2 о! е/ к и! С /Вт; й . = У и й . = 1 — соответственно сопротивления теплопереходу вl в! н!' "и/ от внутреннего воздуха к)-му огражлению и от него к наружному воздуху, (м 'С)/Вт; ам и ае/ — соответственно коэффициенты теплоотдачи к внутренней 2 поверхности ограждения и от наружной поверхности ограждения, Вт/(и 'С) 2 принимаются следующими: Вил иоверхностн ограждения 15 пч ВМ<мз по> Наружная поверхность: соприкасающаяся непосредственно с наружным воздухом 23,0 перекрытия нвд хслоднвщ подвалом, сосбщжощимся с наружным воз- духом перекрытия выходящие нв чердак или в неотапливаемый подавя со сщ. зовыми проемвмн 12,0 нерекрытня выходящие в нестмщеваемыв ползал без свеювых про- емов 6,0 Л р — приведенное термическое сопротивление теплопереходу через массив огпр к раждающей конструкции, Вт/(м 'С).
а) Рнс Д2 Стема обмера помещений а — е змане; б — ло высоте. Ь. / для однородного 1-го слоя ограждающей конструкции л . = ':;,, с/ / (м 'С)/Вт, Если вся ограждающая конструкция однородна, т.е. состоит из одина- 2 кового количества слоев, каждых из которых по всей своей площади определенного материала неизменной толщины, то ее приведенное термическое сопропщление дпр, (м 'С)/Вт, определяется по формуле ко ' (3.4) =М з™уб /з ~ Гл!. (3.2) Неоднородность ограждающей конструкции может выражаться тремя вида- а) Огражлжощая конструкция неоднородна, так как состоит из к-отдельных участков площадью Гы кюкдый из которых отличается от остальных или количеством слоев,или их толщиной,или видом материалов. Термическое сопротивление каждого из учасщов — Вь определается по формуле (3.2), а общее приведенное сопротивление всей конструкции такого типа д"У, (м"С)/Вт, по формуле /=к ';;('/,1 ' б) Неоднородность ограждения выражается в том, что по всей площади огракдения размещается М, штук однородных слоев, но последовательно с ними (по ходу потока тепла) размещается М штук неоднородных слоев с участком из разных материалов.
Термическое сопротивление каждого однородного слоя определяется как д/ лм = Я~, а какдого неоднородного слоя по формуле (3.3). Термическое сопротивление всей ограждающей конструкции такого вида определяется по формуле з=М / з'=1 з=! в) Неоднородность огрвкления вырвкается в том, что в его составе имеются участки с неоднородность типа «азз и участки с неолнородностью типа «6». Приведенное термическое сопротивление такой конструкции определяется по формуле Л Р »2х Яп" Лпр Кп.
Кб (3.5) К Если же Л"р > 1,25. ЛКб или огрвцаение не является плоским, то приведенные термические сопротивления его следует опрадеапь на основе расчета температурного поля в огрщкаении ( 9 ). 16 ! Для световых проемов в огранщаол(их конструкциях (окна, юрециошше фонари и т.п.) полное термическое сопротивление К Вт/(мз'С) обычно ие рассчитывают, а принимают по [ 9 ] следупхпим: Отличаспж и методнза определенна теплопотерь через полм первого этажа расположенные непосредственно на грунте.
Для них всю поверхность пола помещения (Гс = 12.!з или Г, )з 15 рис.3.2) разбивиот на четыре зоны и, приняв, для ка.- ждой из них, средние значения полного термического сопротивления теплопередачи от внутреннего к наружному воздуху через пол н грунт, соответственно: Кщ = 2.1; Кот 4.3; Коз 8.6 и Кос 14.2 (м 'С)/Вт, определщот теплопотери раздельно для каждой юны по формуле (3.1). Первая зона занимает примыкмошую к наружным ограждениям, полосу пола шириной 2м, и ее плопшдь Еаг=(15+) 5).2, м'. Вторая зона занимает полосу шириной 2 и, примыкающую к первой и ее площадь Г„г = [()з-2)+0;4)] 2 м'.
Третья зоил занимает следующую двухметровую полосу и ее плошадь Г„з = [()з-4)+(!5-6)] 2, и'. К четвертой зоне относится вся оставшаяся площадь помещения Гмыря Е з-у,а-рм, мз Если в конструкцию пола входит слой угеплякицего материала с Х„<1.16 Вт/(и 'С), то пол считжтся угевкнным и полное термическое сопротивление теплопередачи в кюкдой зоне определяют по формуле (3.6) Одняарное остемюам в дсреаанком одщарюм пчпплем То пе, но а металлнчссксм керемкпе даойное оссеклензп а слареннмх перепащак нз юрека нан нлтспмссм То ме, но а рщлельнык юреплвтах ю ларем кля паастмням То яе, но а ращслькых матаккямсанх пчпплстах Тройнсс остекленю а разднпяо спареяныл пчмпзстщ ю дерева нкн юастнассы То мс, но е металлнчсслмт мяяпютю Блокн смкланныс проточные трсхсзкнзвые щщзмпвкепю а дерсамщых юн мас™мсоаззх нчпплезах К 0,18 0,15 '0,39 0,42 0,34 0,55 0,46 0,33 0,52 !7 Если между грунтом н полом размещаются лаги, то Кн дня каждой из зон увеличивают на 18%; Определив в соответствии с изложенным размеры поверхности каждого ограждения Г„з здания, их полные сопротивления теплоперелаче Ко и значеницпоправочных величин — в; и [1,, можно, используя формулу (3.1), для любых значений температур наружного и внутреннего воздуха определить потерц тепла через ограждение любого эксплуатируемого здания, для которого известен материал, толцины и расположения слоев в ограждеюих.
При проектировании и строительстве новых зданий, выбор материалов, толшин и расположений слоев каждой ограждаккцей конструкции должен проггзводится таким образом, чтобы при любых реально возможных колебаниях темпера.- туры воздуха с ее наружной стороны, полное сопротивление теплопередаче ограждения де (м 'С)/Вт, обеспечивало поддержание температуры ее внутренней поверхности — (;, 'С, не нюке значения температуры, определяемой по формуле (2.3) для обеспечения комфорта находящихся в помещении людей и предотвращения конденсации водяных паров находящихся в воздухе. 0, — коэффициент, учитывающий положение ограждающей конструкции по стношенюо к наружному воздуху, и принимаемый следующим образом: хчпктерюпнм ограаомющей конегруаянн Нарумнме сыны н лоармпм, а тмскс амхюащке на чердак персармпм, селя ),00 кролла наа нам аьпплнмм кз апучных матсраааоа (теремках як(яр и т.п.) Чердачные лереермпп, секя «роащ юп мнм ю рулонных мамрнаюа 0,0О (кроапянсе нещзо, толь н т.Н.) Псрекрьгп» ню нппаплнааемымн подааламя с саеюаымн лроемамн 0,75 Пареарыпм юд нняаланааемымн щщеаамсн без сющкых лроеьюа о,бО 0,(п 0,)О (1; — коэффициент учитывающий домо добавочных тепловых потерь через 1- ое огрюкление, вводимый в следующих случаях: Характернспем огрнкюнкй н щлмщсннй б, те(мюезнх лололнямлыюс тмпо вертнкакьные щрамденна н щрямакьные нрсммнн «акюнных озремлпннй об.
Рамсланех нВ сексу, Жесус"Восток, театро.зпме, ВОсттм 0,)О на мпнастю н запад 0,05 КюдЮ нарупнсе огрнгдскна упмамх поыещеннй: селя Всеь ояко ю нмх обращено на сюер сеаеро лостог, сенсроЧазмп коапп селя нн олно ю ккх ре сбрмлено а указанных наарьащннах Нччкмю лкарн Вмсстсй ь(ь м н зп сборудснмммс мплуллнюн юмсюп юлп дхсю чзсаннн с алую тмабякасс мюлу няня 0ДО'Н, щдп дю)щ пмйлые с тамбуром Вппду щюя ОД7ВН селя даарн даойщса Гез щмбу 19 0,22еНл если двери одинарные Наружные ворота без воздушных зевес: без тамбуре з,ае с тамбуром ьбе Для наружных ограждений этому соответствует значение ЯР/з не ниже вычисляемого по формуле (3.7) а хдтн в Прн использовании огрюкдеиий, величины полного сопротивления тепло- передаче которых выше, чем д~Р по формуле (3.7), снижаются потоки тепла о/ уходяшие через ограждения из помещений и требуются меньшие расходы тепла из систем отопления. Следовательно, снижаются расходы топлива на выработку тепла для отопления здания и ежегодные денежные затраты на приобретение этого топлива — Вм руб/год.
Экономия средств на приобретение топлива будет тем больше, чем продолжительней отопительный период в зоне размещения здания, ниже средний уровень температур наружного воздуха в регионе и выше цена используемого топлива Вместе с тем, создание ограждения с более высокими значениями й требует или увеличения толщины слоев ограждающей конструкции нли создания конструкций с использованием материалов с низкими значениями коэффициентов теплопроводности. И в том и в другом случае возрастает стоимость ограждений.
Возрастает и величина ежегодных денежных расходов — Бсср, руб/год. Оптимальное значение величины полного сопротивления теплопередаче ограждения — Яо."ш, (м 'С)/Вт, соотаетствуег минимуму суммарных годовых денеж- 2 о/ ных затрат Ят+ Я,ш и различна для регионов, отличающихся друг от друга продолжительность н суровостью отопительного периода. (Чем продолжительней отопительный период н ниже уровень температур в регионе, тем большее значение й „применяемых ограждений будет оптимальным) Оптимальное значение Яоиш ограждений зависит н от стоимости испольо/ зуемого в системах отопления топлива. (При увеличении стоимости топлива оптимальным будет использование ограждений с более высокими значениями й„;) В связи с непрерывным и значительным за последние годы повышением стоимости используемого в нашей стране топлива, оказалось, что все здании, построен- ные до 1996 года по нормативам для периода времени с использованием дешевого топлива, имеют нзгзкне значения й,„а следовательно, дешевые огракдення, но большее количество тепла, теряемого через них.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
