Інженерне обладнання будинків і споруд. Електрична кабельна система опалення

3.3 Общие сопротивления теплопередаче слоев ограждающей строительной конструкции помещения, которые расположены соответственно между нагревательными секциями и внутренним воздухом помещения R_si, а также нагревательными секциями и окружающей средой снаружи отапливаемого помещения (воздух смежного помещения, грунт и т.п.) R_se, следует определять согласно СНиП II-3 и СНиП 2.04.05.

Примечание. Допускается не учитывать отдачу теплоты сквозь торцовые поверхности греющих ограждающих конструкций, граничащих с другими ограждающими конструкциями.

3.4 Расчетную тепловую мощность нагревательных секций Q^req_ht, Вт, определяют по формуле

Q^req_ht= Q^v_ht∙( R_si+ R_se)/ R_se (3.1)

3.5 Расчетную электрическую мощность нагревательных секций P^req_ht, Вт, определяют по формуле

P^req_ht =k_z∙ Q^req_ht (3.2)

где k_z = 1,3 - коэффициент запаса, который учитывает возможность превышения фактических потерь теплоты в помещении сравнительно с расчетными; возможность снижения фактического напряжения в электрической сети по сравнению с номинальным; необходимость быстрого прогрева пола при низких внешних температурах.

3.6 Для укладки следует использовать нагревательные секции определенной номинальной мощности и длины, которые поставляет предприятие-изготовитель, с электрической мощностью, ближайшей к большему расчетному значению по формуле (3.2).

Длина нагревательного кабеля L_k, м, определяется по формуле

L_k = P^req_htI Р_n , (3.3)

где Р_п- номинальная мощность нагревательного кабеля на 1 м, Вт/м, по данным предприятия-изготовителя.

3.7 Шаг укладки (в осях) нагревательного кабеля S_ht, см

S_ht=100∙F_ht / L_k (3.4)

где F_ht - площадь греющего пола, м².

3.8 Расчетный шаг укладки нагревательного кабеля должен обеспечить условие

К_r≥ К_rd , (3.5)

где К_r- определенная кратность радиуса внутренней кривой изгиба нагревательного кабеля к его внутреннему диаметру;

К_rd- допустимая кратность радиуса внутренней кривой изгиба нагревательного кабеля к его внешнему диаметру по данным предприятия-изготовителя. При отсутствии данных следует принимать не меньше 5-6 внешних диаметров кабеля.

4 ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ЭКСО ТА

4.1 Теплотехнический расчет помещений, зданий и сооружений с ЭКСО ТА следует осуществлять в соответствии со СНиП II-3, СНиП 2.04.05 и этими Нормами.

4.2 Исходными данными для выбора параметров ЭКСО ТА являются:

- расчетные температуры внешнего воздуха по СНиП 2.01.01;

- санитарно-гигиенические условия, изложенные в 2.3-2.8, и контрольные показатели удельных потоков теплоты, которые указаны в приложении 25 к СНиП 2.04.05;

- расчетные потери теплоты в помещении Q^v_ht;

- показатели теплостойкости элементов ограждающих строительных конструкций сооружений.

4.3 Детальные расчеты параметров ЭКСО ТА рекомендуется осуществлять по компьютерным прикладным пакетам с учетом влияния всех ограждающих конструкций, инженерного оборудования и других архитектурно-планировочных и режимно-эксплуатационных факторов на процесс теплообмена в помещении.

4.4 Параметры ЭКСО ТА допускается выбирать по упрощенной методике, которая базируется на основе теории теплостойкости ограждающих конструкций, и содержит следующие расчеты:

- тепловой мощности нагревательных кабельных секций, которые укладывают в аккумуляционный слой Q^req_htb;

- амплитуды колебания температуры воздуха в помещении A_ht;

- толщины аккумуляционного слоя пола m_b ;

- мощности догревателей Q^req_htc;

- электрической мощности нагревательных кабельных секций аккумуляционного слоя Р^req_htb и догревателей Р^req_htc.

4.5 Тепловую мощность ЭКСО ТА следует определять после архитектурно-планировочного решения здания, сооружения и помещения в такой последовательности.

4.5.1 Показатели удельного потока теплоты q^v_h здания следует определять по расчетным теплопотерям здания Q^v_ht, отнесенным к 1 м² общей площади жилых зданий F_l или к 1 м² полезной площади общественных зданий F_f.

4.5.2 Расчетный удельный поток теплоты q^req_h, Вт/м² , от ЭКСО ТА следует относить к 1 м² площади греющего пола

q^req_h= Q^v_htI F_ht (4.1)

4.5.3 Для зданий с ЭКСО ТА значение контрольного показателя удельного теплового потока q_hn , Вт/м², приведенного в приложении 25 к СНиП 2.04.05, следует пересчитывать на единицу площади греющего пола

q*_hn= q_hn∙F_l,f/ F_ht (4.2)

4.5.4 Условия непревышения контрольных показателей, указанных в приложении 25 к СниП 2.04.05, относительно площади греющего пола

q*_hn≥ q^req_h (4.3)

4.5.5 Если q*_hn≥ q^req_h, то следует определить допустимый удельный поток теплоты, Вт/м² ,

q^max_h=α_si∙( τ^v-t^v), (4.4)

где α_si - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей строительной конструкции, Вт/(м² ∙ ⁰С).

4.5.6 Если q^req_h≤ q^max_h, то среднюю тепловую мощность, Вт, аккумуляционного слоя ЭКСО ТА следует определить по формуле

Q^req_htb=k_z∙ q^req_h∙ F_ht (4.5)

4.5.7 Если q^req_h> q^max_h, то в составе ЭКСО ТА следует предусмотреть догреватели. Удельный тепловой поток догревателей, Вт/м², следует определять по формуле

q_hc= q^req_h- q^max_h (4.6)

4.5.8 Мощность догревателей, Вт, в соответствии с контрольными показателями, указанными в приложении 25 к СНиП 2.04.05, следует определять по формуле

Q^req_htc=k_z∙ q_hc∙ F_hf (4.7)

Независимо от расчетов по формуле (4.7) необходимо придерживаться соотношения, указанного в 1.4:

0,5 Q^v_ht≥ Q^req_htc≥0,25 Q^v_ht

4.5.9 Если q*_hn< q^req_h, то есть условие (4.3) не выполняется, то следует перейти к другому архитектурно-планировочному решению (например, уменьшить коэффициент остекления) или принять другие энергосберегающие меры (например, уменьшить трансмиссионные потери путем использования более совершенной теплоизоляции внешних ограждающих конструкций, теплоутилизаторов и т.п.), которые обеспечат выполнение требований приложения 25 к СНиП 2.04.05 и повторить расчет.

4.6 Расчетная амплитуда колебаний температуры внутреннего воздуха помещения с ЭКСО ТА, ⁰С, должна отвечать требованиям СНиП II-3 и 2.4 этих Норм

A^req_int=(0,7∙M∙ Q^req_htb)/(∑F_i∙B _i), (4.8)

где М - коэффициент неравномерности отдачи теплоты греющим полом, который следует определять по кривым М=f(m_b,k_b) на рисунке 4.1, при принятых значениях толщины пола m_b и коэффициента цикличности k_b=Z_bl T_b;

Z_b- период накопления теплоты в аккумуляционном слое (длительность зарядки), ч;

Т_ь- период циклического выделения теплоты, который определяется отрезком времени между двумя последовательно повторяющимися включениями нагревательного кабеля к электрической сети, ч;

Q^req_htb- определяют по формуле (4.5);

F_i- площадь i-й ограждающей строительной конструкции, которую определяют по внутренним размерам помещения, м²; B_t- коэффициент теплопоглощения поверхности i-й ограждающей строительной конструкции, который определяют по формуле, приведенной в СНиП II-3.

Примечание. При расчетах по формуле (4.8) нумерацию слоев ограждающей строительной конструкции следует принимать в направлении от внутренней к внешней поверхности этой конструкции.

4.7 Для определения коэффициентов теплоусвоения поверхности отдельных слоев ограждающей строительной конструкции следует предварительно вычислить тепловую инерцию D каждого слоя по формуле, приведенной в СНиП II-3,

D = R₁s₁+R₂s₂+...+R_ns_n, (4.9)

где s₁, s₂, ..., s_i, ..., s_n- коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев, Вт/(м² ∙ ⁰С), которые принимают по приложению 3* к СНиП II-3;

R₁, R₂,..., R_i,..., R_n- термические сопротивления отдельных слоев ограждающей строительной конструкций, (м² ∙ ⁰С)/Вт, вычисляемые по формуле

R_i=δ_i/ λ_i, (4.10)

где δ_i - толщина i-го слоя, м;

λ_i - коэффициент теплопроводности материала /-го слоя, Вт/( м² ∙ ⁰С), который принимают по приложению 3* к СНиП II-3.

Примечание. В зданиях и сооружениях, где используются ЭКСО ТА, внутренние перегородки помещений рекомендуется выполнять из кирпича или другого материала с большим коэффициентом теплоусвоения.

Коэффициент

неравномерности М

Толщина аккумуляционного слоя пола m_b, м

Рисунок 4.1. Зависимость коэффициента неравномерности М от толщины

аккумуляционного слоя пола m_b для разных коэффициентов цикличности k_b

4.8 Коэффициенты теплоусвоения внутренней поверхности ограждающей строительной конструкции Y_ini, Вт/( м² ∙ ⁰С), следует определять пошагово.

4.8.1 Если первый (внутренний) слой ограждающей строительной конструкции имеет тепловую инерцию D >1, то

Y_ini=s₁ (4.11)

4.8.2 Если D₁+D₂+...+D_n-1 <1 , но D₁+D₂+...+D_n >1 , то коэффициент Y_ini следует определять последовательно с расчетами коэффициентов теплоусвоения внутренней поверхности слоев ограждающей строительной конструкции, начиная с (n-1)-го слоя до первого, следующими шагами:

- для (n-l)-ro слоя - по формуле

Y_n-1= (R _n-1∙s²_n-1+ s_n) / (1+ R _n-1∙s_n); (4.12)

- для i-го слоя (i = n -2, n -3, ..., 1) - по формуле

Y_i= (R _i∙s²_i+ Y_i+1) / (1+ R _i∙ Y_i+1); (4.13)

Коэффициент Y_ini принимают равным коэффициенту теплоусвоения поверхности i-го слоя Y_i.

4.8.3 Если для ограждающей строительной конструкции, которая состоит из n слоев, D₁+D₂+...+D_n-1 <1, то коэффициент Y_ini следует определять последовательно с расчетом коэффициентов Y_n, Y_n-1,..., Y_i:

- для n -го слоя - по формуле

Y_n=( R _n∙s²_n+α_se) / (1+ R _n∙ α_se) (4.14)

- для i-го слоя (i = n-2, n -3,..., 1) - по формуле (4.13).
В соотношениях (4.11) - (4.14) обозначается:

D₁,D₂,..., D_n- тепловая инерция соответственно 1-го, 2-го,..., n-го слоев строительной конструкции, которую определяют по формуле (4.9);

R_i,..., R_n-1,R_n, - термические сопротивления, (м² ∙ ⁰С)/Вт, соответственно i-го,..., (n-1)-го и n -го слоев строительной конструкции, которые определяют по формуле (4.10);

s₁, ..., s_i, ..., s_n, s_n-1- коэффициент теплоусвоения материалов i-го,..., (n -1)-го и n -го слоев строительной конструкции, Вт/( м² ∙ ⁰С), которые определяют по приложению 3* к СНиП II-3;

Y_n+1 - коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности (i+1)-го слоя строительной конструкции, Вт/( м² ∙ ⁰С);

α_se - коэффициент теплоотдачи внешней поверхности строительной конструкции, Вт/( м² ∙ ⁰С), по таблице 6* СНиП II-3.

Примечание. Коэффициент теплоусвоения воздушного слоя принимают равным нулю (s = 0). Слои ограждающей строительной конструкции, размещенные между воздушным слоем, который вентилируется внешним воздухом, и внешней поверхностью ограждающей строительной конструкции, как правило, не учитывают.