3.3 Общие сопротивления теплопередаче слоев ограждающей строительной конструкции помещения, которые расположены соответственно между нагревательными секциями и внутренним воздухом помещения Rsi, а также нагревательными секциями и окружающей средой снаружи отапливаемого помещения (воздух смежного помещения, грунт и т.п.) Rse, 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 Qreqht, Вт, определяют по формуле
Qreqht= Qvht∙( Rsi+ Rse)/ Rse (3.1)
3.5 Расчетную электрическую мощность нагревательных секций Preqht, Вт, определяют по формуле
Preqht =kz∙ Qreqht (3.2)
где kz = 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 Lk, м, определяется по формуле
Lk = PreqhtI Рn , (3.3)
где Рп- номинальная мощность нагревательного кабеля на 1 м, Вт/м, по данным предприятия-изготовителя.
3.7 Шаг укладки (в осях) нагревательного кабеля Sht, см
Sht=100∙Fht / Lk (3.4)
где Fht - площадь греющего пола, м2.
3.8 Расчетный шаг укладки нагревательного кабеля должен обеспечить условие
Кr≥ Кrd , (3.5)
где Кr- определенная кратность радиуса внутренней кривой изгиба нагревательного кабеля к его внутреннему диаметру;
Кrd- 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 Qvht;
- 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 Qreqhtb;
- амплитуды колебания температуры воздуха в помещении Aht;
- толщины аккумуляционного слоя пола mb ;
- мощности догревателей Qreqhtc;
- электрической мощности нагревательных кабельных секций аккумуляционного слоя Рreqhtb и догревателей Рreqhtc.
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 qvh здания следует определять по расчетным теплопотерям здания Qvht, отнесенным к 1 м2 общей площади жилых зданий Fl или к 1 м2 полезной площади общественных зданий Ff.
4.5.2 Расчетный удельный поток теплоты qreqh, Вт/м2 , от ЭКСО ТА следует относить к 1 м2 площади греющего пола
qreqh= QvhtI Fht (4.1)
4.5.3 Для зданий с ЭКСО ТА значение контрольного показателя удельного теплового потока qhn , Вт/м2, приведенного в приложении 25 к СНиП 2.04.05, следует пересчитывать на единицу площади греющего пола
q*hn= qhn∙Fl,f/ Fht (4.2)
4.5.4 Условия непревышения контрольных показателей, указанных в приложении 25 к СниП 2.04.05, относительно площади греющего пола
q*hn≥ qreqh (4.3)
4.5.5 Если q*hn≥ qreqh, то следует определить допустимый удельный поток теплоты, Вт/м2 ,
qmaxh=αsi∙( τv-tv), (4.4)
где αsi - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей строительной конструкции, Вт/(м2 ∙ 0С).
4.5.6 Если qreqh≤ qmaxh, то среднюю тепловую мощность, Вт, аккумуляционного слоя ЭКСО ТА следует определить по формуле
Qreqhtb=kz∙ qreqh∙ Fht (4.5)
4.5.7 Если qreqh> qmaxh, то в составе ЭКСО ТА следует предусмотреть догреватели. Удельный тепловой поток догревателей, Вт/м2, следует определять по формуле
qhc= qreqh- qmaxh (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
Qreqhtc=kz∙ qhc∙ Fhf (4.7)
Независимо от расчетов по формуле (4.7) необходимо придерживаться соотношения, указанного в 1.4:
0,5 Qvht≥ Qreqhtc≥0,25 Qvht
4.5.9 Если q*hn< qreqh, 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
Areqint=(0,7∙M∙ Qreqhtb)/(∑Fi∙B i), (4.8)
где М - коэффициент неравномерности отдачи теплоты греющим полом, который следует определять по кривым М=f(mb,kb) на рисунке 4.1, при принятых значениях толщины пола mb и коэффициента цикличности kb=Zbl Tb;
Zb- период накопления теплоты в аккумуляционном слое (длительность зарядки), ч;
Ть- период циклического выделения теплоты, который определяется отрезком времени между двумя последовательно повторяющимися включениями нагревательного кабеля к электрической сети, ч;
Qreqhtb- определяют по формуле (4.5);
Fi- площадь i-й ограждающей строительной конструкции, которую определяют по внутренним размерам помещения, м2; Bt- 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+...+Rnsn, (4.9)
где s1, s2, ..., si, ..., sn- коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев, Вт/(м2 ∙ 0С), которые принимают по приложению 3* к СНиП II-3;
R1, R2,..., Ri,..., Rn- термические сопротивления отдельных слоев ограждающей строительной конструкций, (м2 ∙ 0С)/Вт, вычисляемые по формуле
Ri=δi/ λi, (4.10)
где δi - толщина i-го слоя, м;
λi - 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 mb, м
Рисунок 4.1. Зависимость коэффициента неравномерности М от толщины
аккумуляционного слоя пола mb для разных коэффициентов цикличности kb
4.8 Коэффициенты теплоусвоения внутренней поверхности ограждающей строительной конструкции Yini, Вт/( м2 ∙ 0С), следует определять пошагово.
4.8.1 Если первый (внутренний) слой ограждающей строительной конструкции имеет тепловую инерцию D >1, то
Yini=s1 (4.11)
4.8.2 Если D1+D2+...+Dn-1 <1 , но D1+D2+...+Dn >1 , то коэффициент Yini 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
Yn-1= (R n-1∙s2n-1+ sn) / (1+ R n-1∙sn); (4.12)
- для i-го слоя (i = n -2, n -3, ..., 1) - по формуле
Yi= (R i∙s2i+ Yi+1) / (1+ R i∙ Yi+1); (4.13)
Коэффициент Yini принимают равным коэффициенту теплоусвоения поверхности i-го слоя Yi.
4.8.3 Если для ограждающей строительной конструкции, которая состоит из n слоев, D1+D2+...+Dn-1 <1, то коэффициент Yini следует определять последовательно с расчетом коэффициентов Yn, Yn-1,..., Yi:
- для n -го слоя - по формуле
Yn=( R n∙s2n+αse) / (1+ R n∙ αse) (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,..., Dn- тепловая инерция соответственно 1-го, 2-го,..., n-го слоев строительной конструкции, которую определяют по формуле (4.9);
Ri,..., Rn-1,Rn, - термические сопротивления, (м2 ∙ 0С)/Вт, соответственно i-го,..., (n-1)-го и n -го слоев строительной конструкции, которые определяют по формуле (4.10);
s1, ..., si, ..., sn, sn-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;
Yn+1 - коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности (i+1)-го слоя строительной конструкции, Вт/( м2 ∙ 0С);
αse - 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.