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

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

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:

  • 1-й вариант не отвечает контрольным показателям;
  • 2-й вариант отвечает контрольным показателям.

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