Тепловые потери здания

Тепловую энергию, бесцельно уходящую за пределы здания, называют теплопотерями. Общие теплопотери здания слагаются из потерь теплоты через наружные стены, пол, потолок, оконные и дверные заполнения, а также из теплоты, расходуемой на подогрев холодного воздуха, поступающего в помещения через притворы окон и дверей. Приток воздуха через ограждающие конструкции здания называют инфильтрацией. Если инфильтрация незначительна, ее в расчет теплопотерь не включают. За расчетную температуру наружного воздуха при¬нимают среднюю температуру наиболее холодной пятидневки в данной местности. Добавочные теплопотери зависят от ориентации ограждающих конструкций по странам света, а также от расположения здания на открытой местности. скорости ветра в данном географическом районе и инфильтрации. В зависимости от ориентации наружных конструктивных элементов здания (стены, окна, двери) дополнительные теплопотери составляют: 10%, если они обращены на север, северо-восток и северо-запад; 5 % — на юго-восток и запад. 

Таким образом, для определения расчетной теплопроизводительности печи необходимо: вычислить теплопотери через ограмедающие конструкции, к ним прибавить дополнительные потери теплоты, а из полученной суммы вычесть величину, характеризующую бытовые тепловыделения. Пример. Определить теплопотери помещений жилых комнат, расположенных в одноэтажном кирпичном доме. Толщина наружных стен со штукатуркой 525 мм, окна двойные. Стены ориентированы на запад и север. Находим, что заданным условиям отвечает печь ПТО-4500 (с учетом допустимого колебания теплопроизводительности ±15%) или ПТО-4800 (превышает ее теплопроизводителыюсть лишь на 4,3%). При расчете следует учитывать, что фасадная стенка печи будет выходить в коридор, т. е. за пределы отапливаемого помещения. Известно, что теплоотдача этой стенки печи ПТО-4500 составляет около 1100 Вт. 

Таким образом, фактические теплопоступления в помещение снизятся и будут равны Q = 4500 -1100 « 3400 Вт. Так как расчетные теплопотери помещений составляют 4600 Вт. а теплоотдача поверхностей, выходящих в отапливаемые помещения, всего 3400 Вт. то для обеспечения теплового баланса дополнительно потребуется: 4600 - 3400= 1200 Вт. что составляет 26%, что больше 15%. Следовательно, печь ПТО-4500 не обеспечивает необходимых условий отопления. Рассмотрим возможность использования печи ПТО-4800. Можно заключить, что ее фасадная стенка намного меньше аналогичного элемента печи ПТО-4500. Эта стенка будет отдавать в коридор (при двухразовой топке в сутки) лишь 570 Вт. В отапливаемые помещения будет поступать 4800-570=4230 Вт, что меньше потребности в теплоте на 4600 — 4230 = 370 Вт. Полученная величина составляет 8% от теплопотребности. Поэтому печь ПТО-4800 может быть принята к сооружению при формировании системы печного отопления.

Однако как показывает дальнейший расчет. ПТО-4800 не покрывает тепловой нагрузки угловой комнаты, в которую будут выходить левая и задняя стенки печи. Их суммарная теплоотдача составляет: 1821 + 603 = 2424 Вт. Потребность в теплоте угловой комнаты 2800 Вт, что на 13% меньше необходимой. Если учесть, что часть теплоотдающих стенок будет закрыта перегородками, то становится очевидным необходимость поиска другого решения. Возможны следующие варианты: выбор печи большей теплопроизводительности или установка в каждой комнате по одной печи. Рассмотрим первый вариант. Выбираем печь ПТО-5300. Стенка, выходящая в коридор, СНИЗИТ теплопоступления до 5300-1200 = 4100 Вт. Две стенки печи, которые будут выходить в угловое помещение, как и в предыдущем случае, не смогут его отопить. Во втором варианте выбираем две печи: ПТО-3100 (для угловой комнаты) и ПТК-1700 (для средней). Это решение приводит к снижению массы отопительной системы: масса печи ПТО-5300 - 4000 кг: масса печи ПТО-3100 — 1880 кг и ПТК-1700—530 кг: в сумме они составляют 2410 кг. что на 1600 кг меньше.