Краткие теоретические сведения

Лабораторная работа №5. Изучение схем подключения систем отопления и горячего водоснабжения

Цель:

формирование компетенций по выбору наилучшей схемы подключения нагрузок теплового пункта.

 

Задание

1) зарисовать и проанализировать схему подключения нагрузок системы отопления;

2) зарисовать и проанализировать схему подключения нагрузок системы ГВС;

3) записав параметры потребляемого теплоносителя, определить текущую потребляемую мощность системы теплоснабжения;

4) рассчитать всей группой согласно вариантам тепловые потери через ограждающие конструкции;

5) определить размер возможной экономии тепловой энергии при правильной настройке системы автоматики;

6) на основании анализа схем подключения нагрузок системы отопления сформировать предложение по модернизации ИТП.

 

Исходные данные

Данные по параметрам ограждающих конструкций 5.1.

 

Таблица 5.1 – Исходные данные к расчету

Вариант	Вид конструкции	Материал	Кол-во	Размеры, м
Длина	Ширина	Толщина
	Световые проемы	Двухкамерный стеклопакет 12 мм в одинарном переплете		1,6	2,5	-
Двойное остекление в спаренных переплетах		1,6	2,5	-
	Наружные стены	Железобетон	2 стены 108,98х15,97 2 стены 15,87х15,97	0,12
Пенополистирол, плотностью 100 кг/куб.м	0,06
Железобетон	0,12
Раствор известково-песчаный	0,02
	Чердачное перекрытие	Раствор цементно-песчаный		108,98	15,87	0,05
Гравий керамзитовый	0,15
Железобетон	0,19
	Подвальное перекрытие	Железобетон		108,98	15,87	0,1
Раствор цементно-песчаный	0,3
	Двери	Двухкамерный стеклопакет 12 мм в одинарном переплете			1,8	-
Стальные			1,8	0,003

 

Краткие теоретические сведения

При проектировании теплозащиты используют следующие расчетные показатели строительных материалов и конструкций:

- расчетный коэффициент теплопроводности , Вт/(м·°С);

- коэффициент теплоусвоения (при периоде 24 ч) , Вт/(м ·°С);

- удельная теплоемкость (в сухом состоянии) , кДж/(кг·°С);

- коэффициент паропроницаемости , мг/(м·ч·Па), или сопротивление паропроницанию , м ·ч·Па/мг;

- термическое сопротивление воздушных прослоек , м ·°С/Вт;

- сертифицированные значения приведенного сопротивления теплопередаче окон, балконных дверей, фонарей , м ·°С/Вт;

- сертифицированные значения коэффициентов затенения непрозрачными элементами и относительного пропускания солнечной радиации окон ;

- сопротивление воздухопроницанию , м ·ч·Па/кг, или его сертифицированные значения, м ·ч/кг, для окон и балконных дверей;

- коэффициент поглощения солнечной радиации поверхностью ограждения ;

- коэффициент теплового излучения поверхности (тепловая эмиссия) .

Примечание - Допускается расчетные теплотехнические показатели эффективных теплоизоляционных материалов (минераловатных, стекловолокнистых и полимерных), а также материалов, принимать согласно теплотехническим испытаниям, проведенным аккредитованными испытательными лабораториями.

Мощность системы теплопотребления:

, (5.1)

где M – массовый расход теплоносителя, кг/с; с – удельная теплоемкость воды, определяемая по таблице 5.2; t_прям, t_обр, – температура теплоносителя в прямой и обратной трубе, соответственно, °C.

где F – площадь поверхности теплообмена, рассчитываемая по измеренным габаритам теплообменного аппарата, м²; Δt – разница температур между температурой наружной среды и средней температурой греющего теплоносителя.

Термическое сопротивление , м ·°С/Вт, однородного слоя многослойной конструкции, а также однослойной конструкции следует определять по формуле:

, (5.2)

где – толщина слоя, м; – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м·°С), принимаемый согласно таблицы 4.1.

Термическое сопротивление конструкции , м ·°С/Вт, с последовательно расположенными однородными слоями (с учетом слоя утеплителя) следует определять как сумму термических сопротивлений отдельных слоев

 

, (5.3)

 

где , ,…, - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м ·°С/Вт, определяемые по формуле (4.5);

Сопротивление теплопередаче с учетом утепляющего слоя , м ·°С/Вт, многослойной конструкции с однородными слоями следует определять по формуле:

, (5.4)

где , – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, принимаемый для сообщения сред «сталь-воздух» равный 21 Вт/(м ·°С); , – коэффициент теплоотдачи внутренней стены, принимаемый для сообщения сред «сталь-воздух» равный 8 Вт/(м ·°С).

Далее определяется коэффициент теплопередачи с учетом утепляющего слоя:

(5.5)

Тепловые потери могут быть определены по формуле:

, (5.6)

где – разница температур внутри помещения (принять равной 22 °С) и наружного воздуха (температуру земли для расчета подвального перекрытия принять равной 5 °С.

Требуемая тепловая мощность системы отопления определяется как сумма тепловых потерь через все ограждающие конструкции:

(5.7)