Расчетный и годовой расходы тепла на отопление.

Для поддержания постоянной температуры воздуха в помещениях необходимо поддерживать баланс расхода тепла зданием (тепловые потери ограждающими конструкциями) и прихода тепла (тепловая отдача нагревательных приборов). При изменении температуры наружного воздуха тепловые потери изменяются, а вместе с ними должна меняться тепловая отдача нагревательных приборов отопительных систем.

Рис. 6.2. Принципиальная схема системы отопления

Максимальный расчетный расход тепла на отопление всего здания определяется по формуле:

где: расход тепла на отопление (тепловые потери всеми ограждающими конструкциями здания), кВт; - коэффициент теплопередачи i-го элемента ограждающей поверхности здания, Вт/(м^{2 о}С) (потери тепла 1 м² ограждающей поверхности здания при разности внутренней и наружной температур в 1 градус; - площадь i-го элемента ограждающей поверхности здания, м²; - усредненная расчетная температура внутреннего воздуха, ^оС ; - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, ^оС.

В расчетах часто используется удельная отопительная характеристика здания

При оценке объемов теплопотребления используется укрупненная формула:

где: - удельная отопительная характеристика здания полученная при при температуре наружного воздуха - 30ºС; - объем здания по наружному обмеру (без подвала), м³; - усредненная расчетная температура внутреннего воздуха, ^оС ; - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, ^оС. α - коэффициент, учитывающий отклонение расчетной температуры наружного воздуха для самой холодной пятидневки от -30ºС.

В таблице 6.1 приведены удельные отопительные характеристики зданий в зависимости от этажности зданий .

Таблица 6.1.

этажность	, Вт/м3 оС
одноэтажные	0,70 - 0,83
2 - 3 этажные	0,47 - 0,58
4 - 5 этажные	0,42 - 0,47
6 этажные и более	0,35 - 0,42

Объем здания по наружному обмеру не следует путать с внутренним объёмом. Он определяется путем перемножения ширины на длину и высоту здания, которая берется от планировочной отметки земли до верха карниза.

Усредненная расчетная температура внутреннего воздуха берется в зависимости от назначения превалирующих помещений в здании.

За расчетную температуру наружного воздуха для проектирования отопления принимается температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки из восьми зим за пятидесятилетний период наблюдений. Для условий г. Иркутска согласно СНИП ________ (Строительная климатология и теплофизика 2013):

= -33 ^оС.

Значение расхода тепла на отопление при любой температуре наружного воздуха, отличной от расчетной, определяется по формуле:

,

где: - расчетный расход тепла на отопление, кВт; - текущее значение температуры наружного воздуха, ^оС.

Годовой расход тепла на отопление определяется по формуле:

где: - средний за отопительный период расход тепла на отопление, кВт; - число суток отопительного периода.

По годовому расходу тепла определяют расход топлива (кг) на отопление зданий:

,

где - низшая теплота сгорания топлива, (кДж/кг); η - коэффициент полезного действия источника тепла.

КПД источника тепла при районном теплоснабжении от котельных, работающих на твердом топливе =0.6, на жидком - 0.8.

При отсутствии данных продолжительность отопительного периода можно принимать в соответствие с таблицей 3.

Таблица 6.2.

Системы отопления

Потери тепловой энергии компенсируются за счет работы систем отопления.

По уровню централизации системы отопления зданий подразделяются на местные и центральные. В системах центрального отопления теплота вырабатывается вне отапливаемых помещений — в котельных или теплоэлектроцентралях — и затем транспортируется по теплопроводам в здания. В качестве теплоносителя в них используются вода, водяной пар, воздух.

К местным системам отопления относят системы, радиус действия которых ограничен одним или несколькими помещениями: печное, газовое, электрическое.

Классификация по используемым теплоносителям и технологиям

В системах, в которых возможно значительное понижение температуры используются незамерзающие жидкости.

В настоящее время могут использоваться различные варианты электроотопления: электрокотлы, конвекторы, инфракрасные обогреватели, тепловые пушки, теплые полы, греющие панели, греющие кабели и др. В последние годы все большее применение находят солнечные системы теплоснабжения и теплонасосные установки.

Паровые системы используются в первую очередь для технологических помещений: производственные цеха, сушильные камеры и т.д. Достоинство – высокий потенциал теплоносителя, относительно низкие капитальные затраты. Недостатки: высокая температура поверхностей нагрева, повышенная опасность теплоносителя, сложность регулирования.

Воздушные системы обладают низкой инерционностью. Используются для нагрева производственных помещений. В общественных зданиях используются в сочетании с приточной вентиляцией. Различают воздушные отопительные агрегаты - тепловентиляторы, в которых воздух для нагрева забирается непосредственно из помещений, и приточные вентиляционные системы, в которых нагревается воздух, поступающий на замену воздуха, удаляемого через вытяжную вентиляцию. Воздух, как теплоносителя обладает низкой плотностью и затраты на транспорт тепловой энергии с помощью такого теплоносителя относительно высокие. Кроме того, при повышенных скоростях воздушных потоков нарушаются требования комфортности.

Инфракрасные обогреватели, греющие панели, теплые полы и т.д. в ряде случаев обеспечивают высокую эффективность в первую очередь, за счет экономичного локального обогрева.