Продолжение таблицы Б.1
Термины |
Обозначения |
Характеристика |
Единица измерения |
2. 15 Шаг укладки нагревательного кабеля |
- |
Расстояние (в осях) между параллельными смежными частями нагревательного кабеля, который укладывают в виде "змеевика" |
см |
3 Теплотехнические понятия |
|||
3.1 Теплостойкость ограждающей конструкции |
- |
Свойство ограждающей конструкции изменять температуру внутренней поверхности под воздействием колебания температуры наружного воздуха или температуры в помещении |
- |
3.2 Тепловой режим помещения |
- |
Совокупность факторов и процессов, которые формируют тепловой внутренний микроклимат помещения в процессе эксплуатации |
- |
3.3 Поток теплоты |
Q |
Количество теплоты, проходящее сквозь конструкцию за единицу времени |
Вт |
3.4 Удельный поток теплоты
|
q |
Количество теплоты, проходящее сквозь поверхность ограждающей конструкции, отнесенное к единице площади |
Вт/м2 |
3.5 Расчетное тепловыделение нагревательной секции |
Qreqht |
Расчетная величина, которая определяет количество линейного или поверхностного тепловыделения нагревательной секции |
Вт/м Вт/м2 |
3.6 Теплопроводность |
- |
Свойство материала конструкции переносить теплоту под действием разницы (градиента) температур на его поверхности |
" |
3.7 Коэффициент теплопроводности материала |
λ |
Величина, численно равная плотности потока теплоты, который проходит в изотермических условиях сквозь слой материала толщиной 1 м при разности температур в один градус Цельсия |
Вт/( м2 ∙ 0С) |
Продолжение таблицы Б.1
Термины |
Обозначения |
Характеристика |
Единица измерения |
3.8 Термическое сопротивление слоев ограждающей конструкции |
R |
Обратная величина поверхностной плотности потока теплоты, который проходит сквозь слой материала ограждающей конструкции при разности температур на его поверхности в один градус Цельсия |
(м2 ∙ 0С)/Вт |
3.9 Коэффициент теплоусвоения ограждающей конструкции |
Y |
Отношение величины амплитуды гармоничных колебаний плотности потока теплоты из-за неравномерности отдачи теплоты системой отопления к величине амплитуды колебаний температуры внутренней поверхности внешнего ограждения |
Вт/( м2 ∙ 0С) |
3.10 Коэффициент теплоусвоения материала |
s |
Величина, отражающая свойство материала воспринимать теплоту при колебании температуры на его поверхности |
Вт/( м2 ∙ 0С) |
3.11 Тепловая инерция ограждающей конструкции |
D |
Величина, численно равная сумме произведений термических сопротивлений отдельных слоев ограждающей конструкции на коэффициенты теплоусвоения материала этих слоев |
- |
3.12 Коэффициент теплоотдачи (теплообмена, тепловосприятия) ограждающей конструкции |
α |
Величина, численно равная тепловому потоку между поверхностью конструкции и окружающей средой |
Вт/( м2 ∙ 0С) |
3.13 Приведенный коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции |
kr |
Средневзвешенный коэффициент теплопередачи теплотехнически неоднородной ограждающей конструкции |
Вт/( м2 ∙ 0С) |
Продолжение таблицы Б.1
Термины |
Обозначения |
Характеристика |
Единица измерения |
3.14 Среднесуточная температура внутреннего воздуха помещения |
tv |
Среднесуточная температура, которая определяется с учетом комфортных условий или технологических требований к производственным процессам |
0С |
Условные обозначения основных индексов
Ь- база, основа
с- приложение
d- час, сутки
h- теплота
ht- отопление, теплопотери помещения
i- целочисленное перечисление
max- максимальное значение
n- нормативное значение
г- сводное значение
req- требуемое значение
si- внутренняя среда
se- внешняя среда
v- среднесуточное значение
1, 2, 3- порядковая нумерация символа
Δ- перепад, чрезмерность температуры
υ- вентиляция
ПРИЛОЖЕНИЕ В
(рекомендованное)
Пример выбора параметров ЭКСО ПД
В. 1 Исходные данные
Нагревательная секция укладывается в пол помещения площадью 16,0 м2, расположенного на первом этаже дома. Эскиз плана пола с уложенной нагревательной секцией приведен на рисунке В. 1. Разрез пола с уложенной нагревательной секцией приведен на рисунке В.2.
Sht - шаг укладки нагревательного кабеля;
dk - диаметр нагревательного кабеля
Рисунок В. 1 - Эскиз плана укладки нагревательной секции в полу
1 - стена; 2 - лицевое покрытие; 3 - подоснова; 4 - датчик температуры; 5 - стяжка;
6 - нагревательный кабель; 7 - монтажная лента; 8 - теплоизоляция;
9 - плита междуэтажного перекрытия; 10 - торцевая теплоизоляция
Рисунок В.2 - Пример разреза пола с уложенной нагревательной секцией
Слои, расположенные выше нагревательного кабеля:
-цементно-песчаная стяжка:
толщина msi10,03м;
коэффициент теплопроводности λsi10,93Вт/( м2 ∙ 0С);
-клеящая мастика:
толщина msi20,001м;
коэффициент теплопроводности λsi20,17Вт/( м2 ∙ 0С);
-подоснова:
толщина msi30,003м;
коэффициент теплопроводности λsi30,047Вт/( м2 ∙ 0С);
-лицевое покрытие:
толщина msi40,003м;
коэффициент теплопроводности λsi40,33Вт/( м2 ∙ 0С).
Слои, расположенные ниже нагревательного кабеля:
-цементно-песчаная стяжка:
толщина mse10,01 м;
коэффициент теплопроводности λse1 0,93 Вт/( м2 ∙ 0С);
-теплоизоляция:
толщина mse20,05 м;
коэффициент теплопроводности λse20,041 Вт/( м2 ∙ 0С);
-плита междуэтажного перекрытия:толщина mse30,25 м;коэффициент теплопроводности λse3 1,74 Вт/( м2 ∙ 0С).
Расчетные потери теплоты в помещении Qvht = 1170 Вт.
В.2 Порядок расчетов
В.2.1 Определим общее термическое сопротивление слоев пола, расположенных выше нагревательного кабеля по 3.3
Rsi= msi1 / λsi1+ msi2 / λsi2 + msi3 / λsi3+ msi4 / λsi4+1/ αsi=
=0,03 / 0,93+0,001 / 0,17+0,003 / 0,047+0,003 / 0,33+1 / 9,9 =0,212 (м2 ∙ 0С)/Вт
В.2.2 Определим общее термическое сопротивление слоев пола, расположенных ниже нагревательного кабеля по 3.3
Rse= mse1 / λse1+ mse2 / λse2+ mse3 / λse3+1/ αse=
= 0,01 / 0,93+0,05 / 0,041+0,25 /1,74 +1/23,26 = 1,418 (м2 ∙ 0С)/Вт.
В.2.3 Определим тепловую мощность нагревательной секции по (3.1)
Qreqht = Qvht ∙ (Rsi + Rse ) / Rse =1170 (0,212+1,418) /1,418 = 1345 Вт.
В.2.4 Определим электрическую мощность нагревательной секции по (3.2)
Preqht=kz ∙ Qreqht=1,3 ∙ 1345=1748 Вт.
В.2.5 Длину нагревательного кабеля определяем по (3.3)
Lk = Preqht I Рn = 1748/18 = 97 м .
В.2.6 Выбираем нагревательную секцию мощностью Preqht = 1900 Вт со следующими параметрами: длина нагревательного кабеля Lk = 105 м, внешний диаметр кабеля dk = 0,008 м, допустимая кратность радиуса внутренней кривой изгиба нагревательного кабеля к его внешнему диаметру Krd≥6.
В.2.7 Шаг укладки кабеля определяем по формуле (3.4)
Sht=100 ∙ Fht / Lk = 100 ∙ 16,0 / 105 = 0,15 м.
В.2.8 Проверка на допустимую кратность радиуса r внутренней кривой изгиба нагревательного кабеля выполняется по формуле (3.5),
где Kr=8,9>Krd =6;
Kr=r / 2 ∙ dk= (Sht -0,008)/2 ∙ dk= (0,15 -0,008)/ 2 ∙ 0,008 = 8,9 .
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(рекомендованное)
Пример выбора параметров ЭКСО ТА
Г. 1 Исходные данные
Здание размещено в г. Киеве. Помещение расположено на 12 этаже и является торцевой жилой секцией с одной внешней стеной с окном и тремя внутренними перегородками. Геометрические размеры помещения и окон приведены в таблице Г.1
Таблица Г. 1
|
Индекс |
Ширина, b , м |
Длина, а, м |
Высота, h, м |
Площадь, F, м2 |
Помещение |
si |
3 |
4 |
3 |
12 |
Окно |
F |
2 |
- |
2 |
4 |
Допустимая амплитуда колебаний внутреннего воздуха в помещении Aht = 2,5 0С
Расчетная температура внешнего воздуха tse = -22 0С
Средняя температура отопительного периода tvse = -1,1 0С
Средняя температура внутреннего воздуха помещения tv = 18 0С
Средняя нормированная температура поверхности пола за время использования помещения τ v = 28 0С
Контрольный показатель удельного теплового потока q*hn = 57 Вт/( м2 ∙ 0С)
Коэффициенты теплоотдачи:
внутренних поверхностей стен, пола αsi = 9,9 Вт/( м2 ∙ 0С)
внешних поверхностей αse= 23,26 Вт/( м2 ∙ 0С)
Нормативное значение сопротивления теплопередаче окон Rf = 0,5 (м2 ∙ 0С)/Вт
Продолжительность льготного времени zb = 7 ч
Коэффициент цикличности kb = 0,292
Рассмотрим два варианта выполнения ограждающих конструкций дома.
Первый вариант. Внешние стены выполняют кирпичными (2,5 кирпича) и облицовывают керамической плиткой из фасадной части и штукатуркой внутри. Внутренние перегородки выполняют из кирпича.
Второй вариант. С фасадной части выполняют утепление в виде специальной конструкции с воздушной прослойкой и внешним утеплителем. Используют поквартирные тегоюутилизаторы с электронагревателем, что позволяет уменьшить потери теплоты на 30-50 %.
Г.2 Порядок расчетов
Г.2.1 В таблице Г.2 приведены расчеты теплопотерь по первому и второму вариантам при tse = -22 °С, выполненные в соответствии с приложением 12* к СНиП 2.04.05, и проверка требования относительно непревышения контрольных показателей удельного потока теплоты, которую определяют по приложению 25 к СНиП 2.04.05.
Таблица Г.2
Составные расчетов |
Обозначения |
Числовое значение по варианту, Вт |
Расчетная формула |
||
|
|
1-й |
2-й |
|
|
Теплопотери, Вт |
сквозь стены |
Qsi |
206,1 |
75,8 |
Согласно СниП 2.04.05 |
|
сквозь окна |
QF |
243,2 |
243,2 |
Согласно СниП 2.04.05 |
|
сквозь стены и окна |
- |
449,3 |
319,0 |
|
|
на вентиляцию |
Qυ |
485,3 |
242,6 |
Согласно СниП 2.04.05 |
|
сквозь стены, окна и на вентиляцию |
Qvht |
934,6 |
561,6 |
Qvht = Qsi+ QF + Qυ |
Расчетный удельный поток теплоты, Вт/м2 |
qreqh |
77,8 |
46,8 |
по формуле (4.1) |
|
Проверка на требование непревышения контрольных показателей удельного потока теплоты, Вт/м2 |
q*hn≥ qreqh |
57<77,8 |
57>46,8 |
по формуле (4.3) |
Г.2.2 Выводы по энергоэффективности вариантов:
Принимаем для дальнейшего рассмотрения второй вариант.
Г.2.3 По формуле (4.4) определяем допустимый удельный поток теплоты от пола
qmaxh = αsi ∙ (τv – tv) = 9,9 ∙ (28 -18) = 99 Вт/м2,
обеспечивающий отопление помещения согласно 4.5.6
q*hn= 46,8 < qmaxh = 99 Вт/м2.
Г.2.4 Определим расчетную амплитуду колебаний воздуха в помещении.
Г.2.4.1 Для внешних стен слой резких колебаний температуры устанавливается в двух первых слоях, то есть его граница находится во втором слое и коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности внешних стен рассчитываем по формуле (4.14). Результаты расчетов приведены в таблице Г.3.
Г.2.4.2 В середине внутренних перегородок (симметричных ограждений) принимаем s = 0. Тогда Y определяем по формулам (4.13), (4.14). Результаты расчетов коэффициентов теплоусвоения внешней поверхности внутренних перегородок содержатся в таблице Г.4.
Таблица Г.З - Внешние стены общей площадью 5 м2
№
|
Материал слоя |
Расчетные величины |
Формула |
||||||
|
|
δ, м |
λ, Вт/(м2∙ 0С) |
s, Вт/( м2 ∙ 0С) |
R, Вт/( м2 ∙ 0С) |
Di=Ri∙si |
∑Di=∑Ri∙si (в порядке возрастания ) |
Y, Вт/( м2 ∙ 0С) |
|
1 |
Штукатурка |
0,0015 |
0,76 |
11,09 |
0,02 |
0,22 |
0,22 |
10,46 |
Y1=(R1∙s21+s2) /(1+R1∙s2) |
2 |
Кирпич (2,5 кирпича) |
0,640 |
0,81 |
10,12 |
0,80 |
8,12 |
8,34 |
|
|
3 |
Воздушный слой |
0,008 |
0,03 |
0 |
0,25 |
0 |
8,34 |
|
|
4 |
Пенополистирол (ППС) |
0,065 |
0,04 |
0,82 |
1,59 |
1,30 |
9,64 |
|
|
5 |
Плитка керамическая |
0,007 |
0,81 |
9,86 |
0,01 |
0,09 |
9,73 |
|
|
|
Всего |
0,734 |
|
|
2,67 |
|
|
|
|