Учет особенностей теплового режима здания при выборе его системы отопления
1. ВЫБОР И
Отопительный прибор системы отопления является теплообменником, с помощью которого теплота от теплоносителя системы передается обогреваемому помещению. Отопительный прибор должен наилучшим образом передавать теплоту помещению. Его конструкция, способ установки в помещении и положение в системе отопления должны быть всесторонне оценены по экономическим, техническим, эстетическим достоинствам, а также по теплотехническим свойствам. Теплотехнические свойства должны определить количество затрачиваемой на обогрев помещения теплоты, оптимальные формы конструкции, место расположения в помещении, доли отдаваемого прибором конвективного и лучистого потока. С их помощью должна быть оценена степень оптимальности микроклимата, создаваемого отопительным прибором в помещении.
Комфортность тепловой обстановки в помещении в большой мере зависит от места установки отопительного прибора в помещении и его геометрии. Отопительные приборы, компенсируя теплопотери, должны также выполнять роль локализаторов источников холода в помещении. Поэтому прибор должен иметь такую геометрию и должен быть
Электронная библиотека Http://tgv. khstu. ru/
Установлен так, чтобы своей площадью и восходящей около него струей теплого воздуха предупредить переохлаждение отдельных поверхностей и попадание холодных токов воздуха в обслуживаемую зону помещения.
Идеальным в этом смысле является решение, когда вся внутренняя поверхность наружного ограждения, обращенная в помещение, равномерно обогревается и в помещении отсутствуют охлажденные поверхности.
Хорошие тепловые условия в среднем в помещении и непосредственно около наружных ограждений создают приборы, расположенные под окнами вдоль наружной стены. В этом случае рабочая зона и область у пола помещения, которая особенно подвержена переохлаждению ниспадающими токами воздуха, защищается в тепловом отношении наиболее эффективно. Неприятным для человека в тепловом отношении является охлаждение йог, поэтому равномерный обогрев нижней зоны помещения вдоль всей наружной стены и особенно под окнами является удачным решением, при котором наиболее комфортный микроклимат может быть достигнут при наименьших затратах.
В отдельных помещениях и для некоторых конструкций нагревательного прибора имеется определенная особенность в выборе места расположения обогревателя.
В детских яслях и садах, в комнатах для маленьких детей желательно устройство обогреваемого пола или так называемых плинтусных приборов, равномерно обогревающих по периметру всю нижнюю зону помещения. Специальные тепловые дорожки делаются в помещении бассейнов. Обогрев пола желателен в вестибюлях и переходах, в которые люди входят с улицы, занося на ногах снег.
Во многих промышленных цехах с холодным перекрытием и световыми фонарями желателен специальный подогрев верхней зоны, который должен предупредить образование «падающих» в рабочую зону токов холодного воздуха. Теплоотдача приборов, обогревающих фонари и холодные перекрытия, должна компенсировать их теплопотери. Наилучшим образом эту задачу могут выполнить приборы - излучатели, которые подвешивают в виде лент на некотором расстоянии под потолком помещения. Обильным излучением вниз они равномерно обогревают рабочую зону. Конвективная составляющая их теплоотдачи нагревает воздух под перекрытием и компенсирует его теплопотери,
H, M |
М 20 21 14 Id/C |
0,5 О |
№ |
Рис. 3.7. Кривые распределения температуры воздуха по высоте помещения при различных видах отопления (за реперную точку принята температура 18 "Сна высоте 1.5 м от пода для всех видов
Отопления)
/ — печном; 2 — воздушном, 3— радиаторном; 4 — потолочном лучистом, 5 — напольном лучистое
Предупреждая образование падающих холодных токов воздуха.
В зданиях с помещениями небольшой глубины, когда расстояние от наружных стен до противоположной внутренней стены невелико, допустимо расположение приборов у внутренних стен. Система отопления здания в этом случае оказывается компактной и значительно сокращается протяженность теплопроводов, подводящих теплоноситель к нагревательным приборам.
Вопросы теплообмена различного вида приборов при любом их расположении в помещении могут быть решены на основе общей задачи теплообмена в обогреваемом помещении, которая подробно рассмотрена в курсе «Строительная теплофизика». Показательным для оценки общей эффективности обогрева помещения при различных отопительных приборах является распределение температуры воздуха по высоте помещения. Образование тепловой подушкн у потолка и перегрев верхней зоны помещения связаны с возрастанием потерь теплоты. Холодный воздух у пола приводит к дискомфортности обстановки. Наилучшим является наиболее равномерное распределение температуры по высоте. На рис. 3.7 приведены кривые температуры воздуха по высоте помещения при разных приборах и местах их расположения в помещении.
Отопительный прибор должен быть рассчитаи как из условия компенсации теплопотерь, так и из условия локализации ниспадающих холодных токов воздуха и уменьшения неприятного излучения в сторону холодных поверхностей помещения. В современных зданиях часто развивается площадь световых проемов. Это решение входит в противо
речие с требованиями сокращения теплопотерь и поддержания комфортности тепловой обстановки в помещении. Как правило, требование об уменьшении теплопотерь должно быть выполнено. Однако в некоторых случаях такие решения эстетически оправданы, и задача инженеров по отоплению и вентиляции состоит в отыскании мероприятий, которые позволяют сохранить необходимую комфортность тепловой обстановки в помещении при больших поверхностях остекления и повышенных теплопотерях. Способы расчета, позволяющие определить необходимую теплозащиту окна или интенсивность нагрева и геометрию прибора при произвольной поверхности остекления в помещении, рассмотрены в курсе «Строительная теплофизика».