Системи опалення приміщення.

Розглянемо варіант розрахунку теплової потужності системи опалення житлового будинку, план типового поверху якого зображений на рис. 7.

Для проведення розрахунків при проектуванні водяних систем опалення кафедрою теплогазопостачання і вентиляції розроблена Excel-програма яка реалізує вище наведену методику для визначення тепловтрат та теплової потужності системи опалення приміщень. У наведеному на Рис. 8 прикладі була розрахована житлова кімната №101 на першому поверсі. Для інших приміщень методика розрахунку аналогічна і може бути поширена шляхом копіювання відповідних строк розрахунку тепловтрат через огороджувальні конструкції попередньо обчислених приміщень та подальшого корегування і прив’язки їх до розмірів на плані будівлі та вихідних даних.

Для зручності та наочності прив’язок та посилань в програмі Excel викреслюємо каркас плану типового поверху будинку з нанесенням розмірів приміщень по осям та орієнтації будівлі на сторони світу. Приклад плану будинку див. таблицю 6.1.

Рис. 7. План типового поверху

Таблиця 6.1.

Виписуємо та розраховуємо сумарний коефіцієнт додаткових тепловтрат Σ β згідно даних таблиці 1 та формуємо таблицю 6.2.

В таблиці 6.3 студентом-проектантом формуються данні зовнішніх огороджень для розрахункових приміщень та розраховуються проміжні показники для подальшого визначення теплової потужності системи опалення для приміщень та будинку в цілому.

В колонці 1 вказується номер приміщення та його найменування. Останні дві цифри в нумерації приміщень вказують на номер приміщення на плані; перші цифри - на поверх будівлі. Нумерацію приміщень, як правило, починають з лівого верхнього кута на плані будівлі і далі по колу вздовж зовнішніх огороджень за годинниковою стрілкою. Найменування вказуємо в скороченій формі: ЖК – житлова кімната, КХ – кухня, СХ – сходова клітка, ЛХ – ліфтовий хол тощо.

Таблиця 6.2.

В колонці 2 розраховується корисна площа приміщення (від внутрішньої поверхні стіни до внутрішньої поверхні стіни).

В колонці 3 вказується розрахункова температура внутрішнього повітря в приміщенні згідно [1, 4].

В колонці 4 вказується позначення всіх огороджувальних конструкцій, через які відбуваються тепловтрати (або теплонадходження): ЗС – зовнішня стіна, В – вікно, БД – балконні двері, ПЛ – перекриття над підвалом, ГП – горищне перекриття, ВС – внутрішня стіна.

В колонці 5 вказується орієнтація огороджувальної конструкції за сторонами світу: Пн, ПнС, С, ПдС, Пд, ПдЗ, З, ПнЗ.

В колонці 6 вказується довжина огороджувальної конструкції в метрах, яка вимірюється на плані будівлі. Правила обміру вказані в пункті 3.1.1.

В колонці 7 вказується ширина (або висота) огороджувальної конструкції в метрах.

В колонці 8 автоматично розраховується площа огороджувальної конструкції в квадратних метрах.

В колонку 9 як правило автоматично вноситься коефіцієнт теплопередачі відповідної огороджувальної конструкції U_k, який визначається у теплотехнічному розрахунку огороджувальних конструкцій.

В колонці 10 вказується поправочний коефіцієнт додаткових тепловтрат e_k= 1+Σ β через огородження відповідно до п.3.1.1 даної методики. Цей коефіцієнт залежить від орієнтації за сторонами світу та на якому поверсі знаходиться огороджувальна конструкція для будинків підвищеної поверховості (10 і більше поверхів).

В колонці 11, за наявності, вказується коефіцієнт теплопередачі лінійного теплового мосту ψ _l , який визначається у теплотехнічному розрахунку огороджувальних конструкцій на підставі [4]. В прикладі будівлі, що розглядається, із зовнішнім утепленням стін слід враховувати тільки місток холоду спричинений випуском неутепленої балконної панелі.

В колонці 12 вказана довжина теплового мосту в метрах.

В колонці 13 вказується поправочний коефіцієнт додаткових тепловтрат для лінійного теплового мосту e_l = 1+Σ β.

В колонці 14 розраховується коефіцієнт кореляції b_u, що враховує різницю температур в неопалювальному приміщенні та розрахункову температуру зовнішнього середовища, згідно п. 3.1.2 даної методики.

В колонку 15 вписуємо розрахований поправочний коефіцієнт f_ij, що враховує різницю температур в сусідніх опалювальних приміщеннях. Детальний розрахунок вказаний в пункті 3.1.4, формула 11.

В колонці 16 автоматично розраховується характеристика трансмісійних тепловтрат через огороджувальні конструкції до зовнішнього повітря, Н_{Т, іе}, Вт/^оС (п. 3.1.1., формула 3).

В колонці 17 розраховується характеристика трансмісійних тепловтрат опалювального приміщення через огороджувальну конструкцію до суміжного опалювального приміщення із іншою розрахунковою температурою, Н_{Т, ij}, Вт/^оС (п. 3.1.4., формула 10).

В колонці 18 автоматично визначаються сумарні трансмісійні тепловтрати приміщення, Ф_{Т, і}, Вт (п. 3.1., формула 2).

В колонці 19 розраховуємо мінімальний санітарно-гігієнічний повітрообмін в приміщенні, V_{min, i}, м³/год. Відповідно до вище наведеного п. 3.2 кількість повітря, що при оптимальних умовах мікроклімату видаляється системою природньої канальної вентиляції із кожної квартири складається із сумарної кількості повітря, що видаляється з кухні – 72 м³/год, ванної – 54 м³/год та туалету – 36 м³/год, і в сумі дорівнює 162 м³/год. Тоді, за умов повітряного балансу квартири, середній мінімальний приплив свіжого зовнішнього повітря для приміщень 1-кімнатної квартири – по 81 м³/год для кухні та житлової кімнати, для 2-кімнатної квартири – по 54 м³/год для кухні і кожноної із двох кімнат, для 3-кімнатної квартири – по 41 м³/год. При цьому, для кухонь та житлових кімнат квартири з мінімальними площею 6 та 15 м² (відповідно) і висотою 2, 7 м кратність повітрообміну буде складати 1, 7 та 3, 4 1/год (відповідно). В таблиці 6.4 наведені розрахункові значення кількості припливного повітря та відповідної кратності повітрообміну для найбільш поширених площ приміщень в 1-3х кімнатних квартирах при допустимих та оптимальних рівнях забезпечення мікроклімату за балансом по кількості повітря, що видаляється із квартири, згідно з ДБН [1]. При цьому як видно із таблиці, балансова кількість припливного повітря за рахунок інфільтрації через світлопрозорі огородження (вікна, балконі двері) і подальшого видалення гравітаційною (природньою) канальною вентиляцією квартири забезпечує у кухнях та житлових кімнатах мінімально необхідну кратність повітрообміну на оптимальному рівні згідно таблиці 14 (додаток D.5.1 [2]).

При порівнянні мінімальних санітарно-гігієнічних повітрообмінів в приміщеннях житлових будинків із кількістю інфільтраційного повітря, що надходить за умови перепаду тисків на поверхнях зовнішніх огороджень у 50 Па та вітрового навантаження, слід відзначити що як правило останні є значно меншими. Тому наведена таблиця 6.3 може бути корисною при визначені розрахункових повітрообмінів у практичному проектуванні.

В колонці 20 розраховується характеристика вентиляційних тепловтрат приміщення, Н_{V, і}, Вт/^оС (п. 3.2., формула 14).

В колонці 21 розраховуються вентиляційні тепловтрати приміщення (без механічної вентиляції), Ф_{V, і}, Вт (п. 3.2., формула 12).

В колонці 22 вказуються інші постійні (періодичні) тепловтрати (теплонадходження), Ф_{Q, і}, Вт (п. 3.4., формула 24).

В колонці 23 розраховується теплова потужність системи опалення приміщення (без вентиляційних тепловтрат), Ф_{hl, і}, Вт.

В колонці 24 розраховується теплова потужність системи опалення приміщення, Ф_{HL, і}, Вт (п. 3., формула 1).

В кінці таблиці записується сумарні тепловтрати будинку з урахуванням сходової клітки та без неї.

Таблиця 6.3.

Таблиця 6.4.