Skanavi, Alexander Nikolaevich Heating : Lærebok for universitetsstudenter som studerer innen "konstruksjon"
stvo", spesialitet 290700/ L.M. Makhov. - M.: ASV, 2002.- 576 s. : jeg vil.
ISBN 5-93093-161-5, 5000 eksemplarer.
Enheten og operasjonsprinsippet er skissert ulike systemer oppvarming av bygninger. Metoder for å beregne den termiske kraften til et varmesystem er gitt. Prosjekteringsteknikker, beregningsmetoder og kontrollmetoder vurderes moderne systemer sentral- og nærvarme. Måter å forbedre systemer og spare termisk energi når oppvarming av bygninger analyseres. For studenter i høyere utdanning utdanningsinstitusjoner studenter i retning "Bygg", for spesialitet 290700 "Varme- og gassforsyning og ventilasjon"
Oppvarming |
|
UDC 697,1 (075,8) |
|
FORORD |
|
INTRODUKSJON |
|
SEKSJON 1. GENERELL INFORMASJON OM OPPVARMING |
|
KAPITTEL 1. EGENSKAPER TIL VARMESYSTEMER |
|
§ 1.1. Varmesystem |
|
§ 1.2. Klassifisering av varmesystemer |
|
§ 1.3. Kjølevæsker i varmesystemer |
|
§ 1.4. Hovedtyper av varmesystemer |
|
KAPITTEL 2. VARMEKRAFT TIL VARMESYSTEMET |
|
§ 2.1. Romvarmebalanse |
|
§ 2.2. Varmetap gjennom romskap |
|
§ 2.3. Varmetap for oppvarming av infiltrert uteluft |
|
§ 2.4. Regnskap for andre kilder til varmetilførsel og -utgifter |
|
§ 2.5. Bestemmelse av estimert termisk kraft til varmesystemet |
|
§ 2.6. Spesifikke termiske egenskaper for bygningen og beregning av varmebehov for oppvarming |
|
basert på aggregerte indikatorer |
|
§ 2.7. Årlige varmekostnader for oppvarming av bygninger |
|
SEKSJON 2. ELEMENTER I VARMESYSTEMER |
|
KAPITTEL 3. VARMEPUNKTER OG DERES UTSTYR |
|
§ 3.1. Varmetilførsel til vannvarmeanlegg |
|
§ 3.2. Vannvarmesystem understasjon |
|
§ 3.3. Varmegeneratorer for lokalt vannvarmesystem |
|
§ 3.4. Sirkulasjonspumpe vannvarmesystemer |
|
§ 3.5. Blandeinstallasjon av vannvarmeanlegg |
|
§ 3.6. Ekspansjonstank vannvarmesystemer |
|
KAPITTEL 4. VARMEAPPARAT |
|
§ 4.1. Krav til varmeapparater |
§ 4.2. Klassifisering av varmeapparater |
|
§ 4.3. Beskrivelse av varmeapparater |
|
§ 4.4. Valg og plassering av varmeapparater |
|
§ 4.5. Varmeoverføringskoeffisient til varmeanordningen |
|
§ 4.6. Varmeflukstettheten til varmeanordningen |
|
§ 4.7. Termisk beregning av varmeapparater |
|
§ 4.8. Termisk beregning av varmeenheter ved hjelp av en datamaskin |
|
§ 4.9. Regulering av varmeoverføring av varmeapparater |
|
KAPITTEL 5. VARMERØR TIL VARMESYSTEMER |
|
§ 5.1. Klassifisering og materiale av varmerør |
|
§ 5.2. Plassering av varmerør i bygget |
|
§ 5.3. Koble varmerør til varmeenheter |
|
§ 5.4. Plassering av stenge- og reguleringsventiler |
|
§ 5.5. Fjerne luft fra varmesystemet |
|
§ 5.6. Varmerørisolasjon |
|
SEKSJON 3. VANNVARMESYSTEMER |
|
KAPITTEL 6. DESIGNING AV VANNVARMEANLEGG |
|
§ 6.1. Pumpet vannoppvarmingssystem diagrammer |
|
§ 6.2. Varmesystem med naturlig vannsirkulasjon |
|
§ 6.3. Vannvarmesystem for høyhus |
|
§ 6.4. Desentralisert system vann-vann oppvarming |
|
KAPITTEL 7. BEREGNING AV TRYKK I ET VANNVARMESYSTEM |
|
§ 7.1. Endring i trykk når vann beveger seg i rør |
|
§ 7.2. Trykkdynamikk i et vannvarmesystem |
|
§ 7.3. Naturlig sirkulasjonstrykk |
|
§ 7.4. Beregning av naturlig sirkulasjonstrykk i et vannvarmesystem |
|
§ 7.5. Design sirkulasjonstrykk inn pumpesystem vannoppvarming |
|
KAPITTEL 8. HYDRAULISK BEREGNING AV VANNVARMESYSTEMER |
|
§ 8.1. Grunnleggende bestemmelser hydraulisk beregning vannvarmesystemer |
|
§ 8.2. Metoder for hydraulisk beregning av et vannvarmesystem |
|
§ 8.3. Hydraulisk beregning av et vannvarmesystem basert på spesifikk lineær |
|
tap av trykk |
|
§ 8.4. Hydraulisk beregning av et vannvarmesystem basert på motstandsegenskaper |
|
motstand og ledningsevne |
|
§ 8.5. Funksjoner ved hydraulisk beregning av et varmesystem med rørapparater |
|
§ 8.6. Funksjoner ved den hydrauliske beregningen av et varmesystem med enhetlige stigerør |
|
sitert design |
|
§ 8.7. Funksjoner ved hydraulisk beregning av et varmesystem med naturlig sirkulasjon |
|
vannkulering |
|
SEKSJON 4. DAMP-, LUFT- OG PANEL-STRALINGSSYSTEMER |
|
OPPVARMING |
|
KAPITTEL 9. DAMPOPPVARMING |
|
§ 9.1. System damp oppvarming |
|
§ 9.2. Opplegg og design av et dampvarmesystem |
§ 9.3. Dampvarmesystemutstyr |
|
§ 9.4. Vakuum-damp og sub-atmosfæriske varmesystemer |
|
§ 9.5. Velge det innledende damptrykket i systemet |
|
§ 9.6. Hydraulisk beregning av damprørledninger lavtrykk |
|
§ 9.7. Hydraulisk beregning av damprørledninger høytrykk |
|
§ 9.8. Hydraulisk beregning av kondensatrørledninger |
|
§ 9.9. Beregningssekvens for et dampvarmesystem |
|
§ 9.10. Bruker flash steam |
|
§ 9.11. Damp-vann varmesystem |
|
KAPITTEL 10. LUFTVARME |
|
§ 10.1. Luftvarmesystem |
|
§ 10.2. Diagrammer av luftvarmesystem |
|
§ 10.3. Luftmengde og temperatur for oppvarming |
|
§ 10.4. Lokalt luftoppvarming |
|
§ 10.5. Oppvarming enheter |
|
§ 10.6. Beregning av lufttilførsel oppvarmet varmeenhet |
|
§ 10.7. Leilighet luftvarmesystem |
|
§ 10.8. Resirkulasjonsluftvarmere |
|
§ 10.9. Sentral luftvarme |
|
§ 10.10. Funksjoner ved beregning av sentrale luftvarmekanaler |
|
§ 10.11. Blande luft-varmegardiner |
|
KAPITTEL 11 PANELSTRÅLENDE OPPVARMING |
|
§ 11.1. Panel strålevarmesystem |
|
§ 11.2. Temperaturforhold i rommet med panelstrålevarme |
|
§ 11.3. Varmeveksling i rom med panelstrålevarme |
|
§ 11.4. Bygging av varmepaneler |
|
§ 11.5. Beskrivelse av betongvarmepaneler |
|
§ 11.6. Kjølevæsker og systemskjemaer panel oppvarming |
|
§ 11.7. Overflateareal og temperatur på varmepaneler |
|
§ 11.8. Beregning av varmeoverføring av varmepaneler |
|
§ 11.9. Funksjoner ved å designe et panelvarmesystem |
|
SEKSJON 5. LOKALE VARMESYSTEMER |
|
KAPITTEL 12. OVNEVARME |
|
§ 12.1. Egenskaper ved komfyroppvarming |
|
§ 12.2. generell beskrivelse oppvarming av ovner |
|
§ 12.3. Klassifisering av varmeovner |
|
§ 12.4. Design og beregning av brannbokser for varmekrevende ovner |
|
§ 12.5. Prosjektering og beregning av gasskanaler for varmekrevende ovner |
|
§ 12.6. Design av skorsteiner for ovner |
|
§ 12.7. Moderne varmekrevende oppvarming av ovner |
|
§ 12.8. Ikke varmekrevende varmeovner |
|
§ 12.9. Komfyr oppvarming design |
|
KAPITTEL 13. GASSOPPVARMING |
§ 13.1. Generell informasjon |
|
§ 13.2. Gassvarmeovner |
|
§ 13.3. Gass ikke-varmeintensive oppvarmingsenheter |
|
§ 13.4. Gass-luft varmevekslere |
|
§ 13.5. Gass-luft strålevarme |
|
§ 13.6. Gassstrålevarme |
|
KAPITTEL 14. ELEKTRISK OPPVARMING |
|
§ 14.1. Generell informasjon |
|
§ 14.2. Elektriske varmeapparater |
|
§ 14.3. Elektrisk lageroppvarming |
|
§ 14.4. Elektrisk oppvarming ved bruk av varmepumpe |
|
§ 14.5. Kombinert oppvarming ved hjelp av elektrisk energi |
|
SEKSJON 6. DESIGN AV VARMESYSTEMER |
|
KAPITTEL 15. SAMMENLIGNING OG UTVALG AV VARMESYSTEMER |
|
§ 15.1. Tekniske indikatorer varmesystemer |
|
§ 15.2. Økonomiske indikatorer for varmesystemer |
|
§ 15.3. Bruksområder for varmeanlegg |
|
§ 15.4. Vilkår for valg av varmesystem |
|
KAPITTEL 16. UTVIKLING AV ET VARMESYSTEM |
|
§ 16.1. Designprosess og varmeprosjektsammensetning |
|
§ 16.2. Koder og regler for varmedesign |
|
§ 16.3. Oppvarmingsdesignsekvens |
|
§ 16.4. Oppvarmingsdesign ved hjelp av en datamaskin |
|
§ 16.5. Typiske prosjekter oppvarming og deres anvendelse |
|
SEKSJON 1. FORBEDRING AV VARMESYSTEMETS EFFEKTIVITET |
|
KAPITTEL 17. DRIFTSMODUS OG STYRING AV VARMESYSTEMET |
|
§ 17.1. Driftsmodus for varmesystemet |
|
§ 17.2. Regulering av varmesystem |
|
§ 17.3. Styring av varmesystem |
|
§ 17.4. Funksjoner av driftsmodus og regulering av forskjellige varmesystemer |
|
KAPITTEL 18. FORBEDRING AV VARMESYSTEMET |
|
§ 18.1. Rekonstruksjon av varmesystemet |
§ 18.2. To-rørs system vannoppvarming med økt termisk stabilitet 512
§ 18.3. Ett-rørs vannvarmesystem med termosifonvarme
enheter |
|
§ 18.4. Kombinert oppvarming |
|
SEKSJON 8. ENERGIBESPARING I VARMESYSTEMER |
|
KAPITTEL 19. VARMEBESPARING FOR OPPVARMING |
|
§ 19.1. Redusere energiforbruket til oppvarming av bygget |
|
§ 19.2. Forbedring av bygningens varmeeffektivitet |
|
§ 19.3. Varmepumpeinstallasjoner for oppvarming |
|
§ 19.4. Spare varme ved å automatisere varmesystemet |
|
§ 19.5. Periodisk oppvarming av bygninger |
KAPITTEL 20. BRUK AV NATURVARME I VARMESYSTEMER
FORORD
Disiplinen "Oppvarming" er en av hovedfagene innen opplæring av spesialister innen varme, gassforsyning og ventilasjon. Studien innebærer å skaffe grunnleggende kunnskap om design, driftsprinsipper og karakteristiske egenskaper til ulike varmesystemer, metoder for deres beregning og designteknikker, metoder for regulering og styring, lovende måter å utvikle denne grenen av byggebransjen på.
For å mestre teoretisk, vitenskapelig, teknisk og praktisk kunnskap knyttet til faget "Oppvarming", er en dyp forståelse og assimilering av de fysiske prosessene og fenomenene som forekommer både i oppvarmede bygninger og direkte i varmesystemer og deres individuelle elementer nødvendig. Disse inkluderer prosesser knyttet til bygningens termiske regime, bevegelsen av vann, damp og luft gjennom rør og kanaler, fenomenene med oppvarming og avkjøling, endringer i temperatur, tetthet, volum, fasetransformasjoner, samt regulering av termiske og hydrauliske prosesser.
Disiplinen "Oppvarming" er basert på bestemmelsene fra en rekke teoretiske og anvendte fagområder. Disse inkluderer: fysikk, kjemi, termodynamikk og varme- og masseoverføring, hydraulikk og aerodynamikk, elektroteknikk.
Valget av oppvarmingsmetode avhenger i stor grad av egenskapene til bygningens strukturelle, arkitektoniske og planmessige løsninger, av de termiske egenskapene til dens innhegninger, dvs. problemstillinger som studeres i generelle konstruksjonsdisipliner og i faget "Bygnings termisk fysikk".
Disiplinen "Oppvarming" er nært knyttet til de spesielle tekniske disiplinene som utgjør spesialiteten "Varme- og gassforsyning og ventilasjon": " Teoretisk grunnlag skape et mikroklima i rommet", "Varmegenererende installasjoner", "Pumper, vifter og kompressorer", "Varmeforsyning", "Ventilasjon", "Aircondition og kjøling", "Gassforsyning", "Automasjon og styring av varme- og gassforsyning og ventilasjonsprosesser". inkluderer i forkortet form mange relaterte elementer av de oppførte disiplinene, så vel som spørsmål om økonomi, bruk datateknologi, produksjon installasjonsarbeid, diskutert i detalj i de aktuelle kursene.
Den forrige læreboken "Oppvarming", utviklet av et team av forfattere fra Moscow Institute of Civil Engineering. V.V. Kuibyshev (MISI), utgitt i 1991. I løpet av det siste tiåret av gjenopplivingen av markedsøkonomien i Russland, har det skjedd dyptgripende endringer, inkludert innen byggebransjen. Byggevolumet har økt merkbart, forholdet i bruken av innenlandske og utenlandske
løpsk teknologi. Nye arter har dukket opp varmeutstyr og teknologier som ofte ikke har noen tidligere analoger i Russland. Alt dette burde vært reflektert i den nye utgaven av læreboka.
Denne læreboken ble utviklet ved Department of Heating and Ventilation of the Moscow State byggeuniversitet(MGSU) i henhold til gjeldende standardprogram basert på et forelesningskurs gitt av prof. A.N. Scanavi siden 1958. Uten å endre det grunnleggende teoretiske og metodiske grunnlaget for kurset, tatt i betraktning moderne trender innen varmeteknikk og teknologi siden 1996, dette kurset ved instituttet undervises av prof. L.M. Makhov.
Som i tidligere utgaver av læreboka, anså forfatterne det ikke som nødvendig å gi detaljerte beskrivelser kontinuerlig modernisert utstyr, felles referansedata, samt beregningstabeller, grafer, nomogrammer. Unntaket er visse spesifikke opplysninger som er nødvendige for eksempler og forklaringer av strukturer og fysiske fenomener.
Egne avsnitt inneholder praktiske eksempler på beregning av varmesystemer og deres utstyr. Etter hvert kapittel er det kontrolloppgaver og øvelser laget for å teste tilegnet kunnskap. De kan brukes i studentenes vitenskapelige og pedagogiske forskningsarbeid, så vel som under statlige eksamener i deres spesialitet.
Denne læreboken er basert på materiale utarbeidet av prof. A.N. Scanavi for forrige utgave. Læreboken bruker også materialer fra seksjoner fra forrige utgave, satt sammen av: hon. arbeider av vitenskap og teknologi i RSFSR, prof., doktor i tekniske vitenskaper. V.N. Bogoslovsky (kapittel 2, 19), prof., Ph.D. F.eks. Malyavina (kapittel 14), Ph.D. I.V. Meshchaninov (kapittel 13), Ph.D. S.G. Bulkin (kapittel 20).
Forfatterne uttrykker sin dype takknemlighet til anmelderne - Institutt for varme- og gassforsyning og ventilasjon ved Moscow Institute of Public Utilities and Construction (avdelingsleder, Prof., Ph.D. E.M. Avdolimov) og ingeniør. Yu.A. Epstein (JSC "MOSPROEKT") - for verdifulle råd og kommentarer gitt under gjennomgang av lærebokmanuskriptet.
INTRODUKSJON
Energiforbruket i Russland, så vel som i hele verden, øker jevnt, og fremfor alt for å gi varme til ingeniørsystemene til bygninger og strukturer. Det er kjent at mer enn en tredjedel av alt organisk drivstoff som produseres i vårt land, brukes på varmeforsyning til sivile og industrielle bygninger. I løpet av det siste tiåret, under gjennomføringen av økonomiske og sosiale reformer i Russland, har strukturen til landets drivstoff- og energikompleks endret seg radikalt. Bruken i termisk kraftteknikk er merkbart redusert fast brensel til fordel for billigere og mer miljøvennlig naturgass. På den annen side er det observert konstant vekst kostnadene for alle typer drivstoff. Dette skyldes både overgangen til markedsøkonomi og den økende kompleksiteten til drivstoffutvinning under utviklingen av dype forekomster i nye avsidesliggende områder av Russland. I denne forbindelse blir det stadig mer relevant og betydningsfullt over hele landet.
løse problemer med økonomisk forbruk av varme i alle stadier fra generering til forbruker.
De viktigste varmekostnadene for husholdningsbehov i bygninger (oppvarming, ventilasjon, klimaanlegg, varmtvannsforsyning) er oppvarmingskostnader. Dette forklares av driftsforholdene til bygninger i løpet av fyringssesongen i det meste av Russland, når varmetapet gjennom deres eksterne omsluttende strukturer overstiger den interne varmeutgivelsen betydelig. For å opprettholde de nødvendige temperaturforholdene, er det nødvendig å utstyre bygninger med varmeinstallasjoner eller -systemer.
Dermed er oppvarming kunstig oppvarming av bygningslokaler, ved hjelp av en spesiell installasjon eller system, for å kompensere for varmetap og opprettholde temperaturparametre i dem på et nivå som bestemmes av betingelsene for termisk komfort for mennesker i rommet eller kravene til teknologiske prosesser. forekommer i industrilokaler.
Oppvarming er en industri anleggsutstyr. Installasjon av et stasjonært varmesystem utføres under byggingen av bygningen dens elementer under design er knyttet til bygningskonstruksjoner og kombineres med planløsning og interiør i lokalene.
Samtidig er oppvarming en av typene teknologisk utstyr. Driftsparametrene til varmesystemet må ta hensyn til de termiske og fysiske egenskapene strukturelle elementer bygninger og være knyttet til driften av andre tekniske systemer, først og fremst med driftsparametrene til ventilasjons- og luftkondisjoneringssystemet.
Oppvarmingsdrift er preget av en viss periodisitet gjennom året og variasjon i installert effekt som brukes, hovedsakelig avhengig av meteorologiske forhold i byggeområdet. Når utetemperaturen synker og vinden øker, bør varmeoverføringen fra varmeinstallasjoner til lokalene øke, og når utetemperaturen øker avtar eksponeringen for solinnstråling, d.v.s. Varmeoverføringsprosessen må reguleres konstant. Endringer i ytre påvirkninger kombineres med ujevn varmetilførsel fra interne industrielle og husholdningskilder, noe som også nødvendiggjør regulering av driften av varmeinstallasjoner.
For å skape og opprettholde termisk komfort i bygninger, teknisk avansert og pålitelig varmeinstallasjoner. Og hva tøffere klima lokalitet og jo høyere krav som stilles for å sikre gunstige termiske forhold i bygget, desto kraftigere og fleksiblere må disse installasjonene være.
Klimaet i det meste av landet vårt er annerledes tøff vinter, lik bare vinteren i de nordvestlige provinsene Canada og Alaska. I tabellen 1 sammenlignes klimatiske forhold i januar (årets kaldeste måned) i Moskva med forhold i store byer på jordens nordlige halvkule. Det kan sees at den gjennomsnittlige januartemperaturen der er mye høyere enn i Moskva, og er typisk bare for de sørligste byene i Russland, som har milde og korte vintre.
Tabell 1. Gjennomsnittlig utetemperatur i større byer på den nordlige halvkule i løpet av den kaldeste måneden
Oppvarming av bygninger begynner med en jevn (innen 5 dager) reduksjon i den gjennomsnittlige daglige utelufttemperaturen til 8 °C og lavere, og ender med en jevn økning i utelufttemperaturen opp til 8 °C. Oppvarmingsperioden for bygninger gjennom året kalles fyringssesongen. Varigheten av fyringssesongen fastsettes på grunnlag av langtidsobservasjoner som gjennomsnittlig antall dager per år med stabil gjennomsnittlig daglig lufttemperatur ≤ 8 °C.
For å karakterisere endringen i utelufttemperaturen tH i løpet av fyringssesongen, betrakt grafen (fig. 1) for varigheten z for den samme gjennomsnittlige døgntemperaturen ved å bruke eksemplet fra Moskva, der varigheten av fyringssesongen Δz0 c er 7 måneder (214 dager). Som du kan se, refererer den lengste varigheten av temperaturen i Moskva til gjennomsnittstemperaturen i fyringssesongen (-3,1 °C). Dette mønsteret er typisk for de fleste regioner i landet.
Varigheten av fyringssesongen er kort bare i sør (3-4 måneder), og i det meste av Russland er den 6-8 måneder, og når opptil 9 (i Arkhangelsk, Murmansk og andre regioner) og til og med opptil 11 -12 måneder (i Magadan-regionen og Yakutia).
Ris. 1. Varighet av samme gjennomsnittlige daglige utelufttemperatur under fyringssesongen i Moskva
Alvorligheten eller mildheten av vinteren uttrykkes mer fullstendig ikke av varigheten av oppvarming av bygninger, men av grad-dagverdien - produktet av antall dager med oppvarming av forskjellen mellom indre og ytre temperaturer, gjennomsnitt for dette periode. I Moskva er dette antallet graddager 4600, og til sammenligning når det nord i Krasnoyarsk-territoriet 12800. Dette indikerer en lang rekke lokale klimatiske forhold i Russland, der nesten alle bygninger må ha en eller annen varmeinstallasjon .
Stat luftmiljø innendørs i den kalde årstiden bestemmes av effekten av ikke bare oppvarming, men også ventilasjon. Oppvarming og ventilasjon er designet for å opprettholde i rom, i tillegg til de nødvendige temperaturforholdene, viss fuktighet, mobilitet, trykk, gasssammensetning og luftrenhet. I mange sivile og industrielle bygninger er oppvarming og ventilasjon uatskillelige. De skaper i fellesskap de nødvendige sanitære og hygieniske forhold, som bidrar til å redusere antall menneskers sykdommer, forbedre deres velvære, øke arbeidsproduktiviteten og produktkvaliteten.
I bygningene til det agroindustrielle komplekset opprettholder oppvarming og ventilasjon klimatiske forhold som sikrer maksimal produktivitet for dyr, fugler og planter, og sikkerheten til landbruksprodukter.
Bygninger og deres arbeidslokaler, produksjonsprodukter krever for deres normal tilstand riktige temperaturforhold. Hvis de brytes, reduseres levetiden til omsluttende strukturer betydelig. Mange teknologiske prosesser mottak og lagring av en rekke produkter, produkter og stoffer (presisjonselektronikk, tekstiler, kjemikalier og glassprodukter, mel og papir etc.) krever strengt vedlikehold av spesifiserte temperaturforhold i lokalene.
Den lange overgangsprosessen fra en brann og ildsted for oppvarming av et hjem til moderne design av oppvarmingsenheter ble ledsaget av deres konstante forbedring og øke effektiviteten til drivstoffforbrenningsmetoder.
Russisk oppvarmingsteknologi stammer fra kulturen til de eldgamle stammene som bebodde en betydelig del av de sørlige regionene i vårt moderland tilbake i steinalderens neolitiske tid. Arkeologer har oppdaget tusenvis av steinalderbygninger i form av utgravde grotter, utstyrt med ovner, hulet ut i bakken på gulvnivå og halvveis strekker seg med adobehvelvet og munnen inn i graven. Disse ovnene ble varmet opp "svarte", dvs. med røykavtrekk direkte inn i graven og deretter ut gjennom åpningen, som også fungerte som inngang. Det var nettopp denne adobe (“churnaya”) komfyren som i mange århundrer var praktisk talt den eneste oppvarmings- og matlagingsapparatet i det gamle russiske hjemmet.
I Russland bare i XV-XVI århundrer. ovner i boliglokaler ble supplert med rør og begynte å bli kalt "hvit" eller "russisk". Luftoppvarming dukket opp. Det er kjent at på 1400-tallet. Slik oppvarming ble installert i det fasetterte kammeret i Moskva Kreml, og ble deretter under navnet "russisk system" brukt i Tyskland og Østerrike for oppvarming av store bygninger.
Rene varmeovner med røykeksosrør tilbake på 1700-tallet. ble ansett som et element av spesiell luksus og ble kun installert i rike palassbygninger. Innenlandsk produksjon av svært kunstneriske fliser for utvendig etterbehandling ovner eksisterte i Rus tilbake på 11-12-tallet.
Komfyrvirksomheten fikk betydelig utvikling i epoken til Peter I, som med sine personlige dekreter fra 1698-1725, for første gang introduserte i Russland de grunnleggende standardene for komfyrkonstruksjon, som strengt forbød bygging av svarte hytter med røykeovner i St. Petersburg, Moskva og andre store byer. Peter I deltok personlig i byggingen av demonstrasjonsboliger i St. Petersburg (1711) og Moskva (1722), «slik at folk kunne vite hvordan man lager leirtak og ovner». Han innførte også obligatorisk rengjøring av sot fra skorsteiner i alle russiske byer.
En stor fortjeneste av Peter I bør betraktes som hans tiltak for å utvikle fabrikkproduksjonen av alle grunnleggende materialer og produkter for komfyroppvarming. Store fabrikker for produksjon av murstein, fliser og komfyrapparater bygges i nærheten av Moskva, St. Petersburg og andre byer, og handel med alt materiale til komfyrkonstruksjon åpner. Tula-anlegget, det største i Russland, blir hovedleverandør av romovner i jern og støpejern og komfyrapparater i metall.
Oppsummering av kapitalarbeid komfyr oppvarming, - "Teoretisk grunnlag for ovnsvirksomhet" - ble skrevet av I.I. Sviyazev i 1867
I I Europa ble peiser mye brukt til oppvarming av rom. Fram til 1600-tallet peiser ble arrangert i form av store nisjer utstyrt med paraplyer, under hvilke røyk samlet seg, som deretter gikk inn i skorstein. Noen ganger ble disse nisjene laget i tykkelsen på selve veggen.
I I alle fall skjedde oppvarmingen av rommene kun gjennom stråling.
I 1624 begynte forsøk på å utnytte varmen fra forbrenningsprodukter til å varme opp luften i rommet. Den første som foreslo en slik innretning var den franske arkitekten Savo, som bygde en peis i Louvre, der peisen ble hevet over gulvet, og bakveggen var
Skanavi A.N., Makhov L.M. HEATING 2002 Skanavi, Alexander Nikolaevich Heating: Lærebok for universitetsstudenter som studerer i retning "Construction", spesialitet 290700 / L.M. Makhov. M.: ASV, 2002. 576 s. : jeg vil. ISBN 5 93093 161 5, 5000 eksemplarer. Strukturen og driftsprinsippet til ulike bygningsvarmesystemer er beskrevet. Metoder for å beregne den termiske kraften til et varmesystem presenteres. Teknikker for KOHCT-styring, beregningsmetoder og metoder for regulering av moderne sentral- og mecTHoro-varmesystemer vurderes. Måter å forbedre systemer og spare termisk energi når oppvarming av bygninger analyseres. For studenter ved høyere utdanningsinstitusjoner som studerer innen "Konstruksjon", for spesialiteten 290700 "Varme- og gassforsyning og ventilasjon" Varme BBK 38.762 UDC 697.1 (075.8) 2 INNHOLD FORORD............ ............................................................ ................................................................ ........................ .......... 7 INNLEDNING.............. ............................................................ ............................................................ ................... . . .. 9 SEKSJON 1. GENERELL INFORMASJON OM OPPVARMING......................................... ............ ................................. 18 KAPITTEL 1. KARAKTERISTIKKER FOR VARMESYSTEMER....... ............................................................ ..... 18 1.1. Varmesystem................................................ ............................................................ ............. .18 1.2. Klassifisering av varmesystemer ................................................... ........................................... 20 1.3. Kjølevæsker i varmesystemer.......................................... ......................22 1.4. Hovedtyper av varmesystemer................................................. .................... ........................ 2b KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER. ................................................................ .............. 29 KAPITTEL 2. VARMEKRAFT TIL VARMESYSTEMET .......................... ......... 30 2.1. Termisk balanse i rommet ................................................ ............................................ 30 2.2 . Varmetap gjennom lokalenes innkapslinger........................................... ......... .......... 31 2.3. Varmetap ved oppvarming av infiltrerende uteluft...........37 2.4. Regnskap for andre kilder til varmetilførsel og -utgifter......................................... ........... 41 2.5. Bestemmelse av estimert termisk effekt til varmesystemet.........................................42 2.b . Spesifikke termiske egenskaper for en bygning og beregning av varmebehov for oppvarming basert på aggregerte indikatorer. ................................................................ ...................................... 43 2.7. [årlige varmekostnader for oppvarming av bygninger........................................... ......... ......... 4b KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER........................... ......... ....................... 48 DEL 2. ELEMENTER I VARMESYSTEMER.......... ........................................................................ .................... 49 KAPITTEL 3. VARMESTASJONER OG DEM. UTSTYR................................................. .. 49 H.1. Varmetilførsel til et vannvarmesystem........................................... ................................ ....... 49 3.2. Varmepunkt for vannvarmesystemet........................................... ......... ......... 51 3.3. Varmegeneratorer for lokalt vannoppvarmingssystem......................................... 5b 3.4. Sirkulasjonspumpe til vannvarmesystemet........................................... .... b1 3,5. Blandeinstallasjon for vannvarmesystem......................................... ... b8 3.b. Ekspansjonsbeholder for vannvarmesystem......................................... ........ 73 KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER................................... ............... .............. 79 r KAPITTEL 4. VARMEUTSTYR .............. ................................................................ ........................ 80 4.1. Krav til oppvarmingsenheter .......................................... ...... 80 4.2. Klassifisering av oppvarmingsenheter................................................... ................................ 82 4.3. Beskrivelse av oppvarmingsenheter.......................................................... ........................................................ 84 4.4 . Valg og plassering av varmeapparater.......................................... ........................ ......... 90 4.5. Varmeoverføringskoeffisient for varmeinnretningen................................................... .... 9b 4.b. Varmeflukstettheten til oppvarmingsenheten........................................... ......... 105 4.7. Termisk beregning av varmeapparater.................................................. ....... ............107 4.8. Termisk beregning av oppvarmingsenheter ved bruk av datamaskin........................................ 112 4.9. Regulering av varmeoverføring av varmeapparater................................... 115 KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER.. ................................................... ......... .. 117 KAPITTEL 5. VARMERØR TIL VARMESYSTEMER.............................. ........................ .......... 118 5.1. Klassifisering og materiale for varmerør.......................................... ........ .......... 118 5.2. Plassering av varmerør i bygget. ................................................................ ...................... 121 5.3. Tilkobling av varmerør til varmeapparater................................... 128 5.4. Plassering av stenge- og reguleringsventiler........................................... ......................... ..... 132 5.5. Fjerne luft fra varmesystemet.......................................... ........ ................ 141 5.b. Isolering av varmerør......................................................... ..................................... 148 KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER... ................................................... ......... . 150 SEKSJON 3. VANNVARMESYSTEMER................................. ................................................... 151 rLAVA b. KONSTRUKSJON AV VANNVARMEANLEGG...................151 b.1. Opplegg for HacocHoro vannvarmesystem........................................... ......... ..... 151 3 6.2. Varmesystem med naturlig vannsirkulasjon................................... ........ 159 6.3. Vannvarmesystem for høyhus........................................... .......... ..... 163 6.4. Desentralisert vann-vann varmesystem................................. ... 166 KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER... ................................... .................. ... 168 KAPITTEL 7. BEREGNING AV TRYKK I VANNVARMESYSTEMET ............... 168 7.1 . Endring i trykk når vannet beveger seg i rørene........................................... .......... .. 169 7.2. Trykkdynamikk i vannvarmesystemet........................................... ......... 172 7.3. Naturlig sirkulasjonstrykk................................................... ................................ 193 7.4. Beregning av eCTecTBeHoro sirkulasjonstrykk i et vannvarmesystem........................................ ........................................................... ................................................................ ... ............ 196 7.5 . Estimert sirkulasjonstrykk i vannvarmepumpesystemet.......................................... ................................................................... ................................................................ ............................ 206 KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER................ ..................................................................... ..... 21 OM KAPITTEL 8. HYDRAULISK BEREGNING AV VANNVARMESYSTEMER...... 211 8.1. Grunnleggende prinsipper for hydraulisk beregning av et vannvarmesystem211 8.2. Metoder for hydraulisk beregning av et vannvarmesystem......................................... 214 8.3. -hydraulisk beregning av et vannvarmesystem basert på spesifikt lineært trykktap. ................................................................ ............................................................ ............ .......... 217 8.4. -hydraulisk beregning av et vannvarmesystem basert på motstands- og konduktivitetsegenskaper.................................. ................................................................ ............. 238 8.5. Funksjoner ved hydraulisk beregning av et varmesystem med rørapparater......................................... ............................................................ ........................................................... ............................ 253 8.6. Funksjoner ved hydraulisk beregning av et varmesystem med stigerør av enhetlig design......................................... ................................................................ ............. 254 8.7. Funksjoner ved hydraulisk beregning av et varmesystem med naturlig sirkulasjon av vann......................................... ............................................................... ..................... .................. 256 KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER...... ................................................................... ........ 259 SEKSJON 4. DAMP, LUFT OG PANEL STRÅLEVARMESYSTEMER. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 260 r KAPITTEL 9. DAMPOPPVARMING. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 260 9.1. Dampvarmesystem................................................... ........................................................ .......... 260 9.2. Opplegg og struktur for dampvarmesystemet........................................... .......... 261 9.3. Utstyr for dampvarmesystem......................................................... ........................ ......... 267 9.4. Vakuum-damp og sub-atmosfæriske varmesystemer................................... ......... 274 9,5. Valg av innledende damptrykk i systemet. ................................................................ ...... ..... 275 9.6. -hydraulisk beregning av lavtrykks damprørledninger........................................... ..........276 9.7. -hydraulisk beregning av høytrykks damprørledninger.......................................... ......... 278 9.8. -hydraulisk beregning av kondensatrørledninger......................................... ........ ....... 280 9.9. Beregningsrekkefølge for dampvarmesystemet........................................ 283 9.10. Bruk av sekundær kokende damp. ................................................................ ...... ... 287 9.11. Damp-vann oppvarmingssystem ................................................... ............... ........................289 KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER...... ................................................................... ............. 291 r LAV A 1 o. LUFTOPPVARMING................................................ .................................... 292 10.1. Luftvarmesystem ................................................... ...........................................................292 10.2. Diagrammer for luftvarmesystem......................................................... ............................ ...............293 10.3. Mengde og temperatur luft for oppvarming........................................... .........296 10.4. Lokal luftoppvarming................................................... ...................................................299 10.5. Oppvarmingsenheter ................................................... ........................................................... .....299 10.6. Beregning av lufttilførsel, HarpeToro i oppvarming arperate .............................. 302 1 0,7. Oppvarmingssystem for leilighetsluft........................................................ ........................ .......... 307 10.8. Resirkulasjonsluftblåsere................................................... ............................. 308 10.9. Sentral luftvarme................................................... ...................................................317 4 10.10. Funksjoner ved beregning av sentrale luftvarmekanaler. 323 11/10. Blanding av luft-termiske gardiner.......................................... ........................ ........ 328 KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER.............. ................................................................... ...... 333 [LAVA 11. PANEL STRÅLEVARME................................... . ................................... 333 11.1. Panel strålevarmesystem......................................................... ............................ ............. 333 11.2. Temperaturforhold i rommet med panelstrålevarme........................................... ................................................................... ................................................................ ...................................336 11.3 . Varmeveksling i rom med panelstrålevarme.........................................340 11.4. Utforming av varmepaneler.................................................. ................................ ................... 345 11.5. Beskrivelse av betongvarmepaneler.......................................... .......... .......... 348 11.6. Diagrammer for varmeoverføringsvæsker og panelvarmesystem........................................... .......... 353 11.7. Overflateareal og temperatur på varmepaneler. ........................ 355 11.8. Beregning av varmeoverføring av varmepaneler........................................... ......... ..... 362 11.9. Egenskaper ved utforming av et panelvarmesystem................................... 367 KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER.. ................................................................ ....................... 369 SEKSJON 5. LOKALE VARMESYSTEMER. ........................................ ........ 370 [ KAPITTEL 12. OVNOPPVARMING................................................................... ................................... ..... 3 7 О 12.1. Egenskaper ved komfyroppvarming.................................................. .................................................. 370 12.2. Generell beskrivelse av varmeovner.......................................... ........................................................... 372 12.3. Klassifisering av varmeovner ................................................... ................................ ................... 373 12.4. Prosjektering og beregning av brannbokser for varmekrevende ovner.........................................376 12.5. Design og beregning av røykkanaler for varmeintensive ovner................................. .......... 379 12.6. Design av skorsteiner for ovner.......................................... .......... .......... 383 12.7. Moderne varmekrevende oppvarmingsovner........................................ ..................... .... 384 12.8. Ikke-varmekrevende varmeovner........................................... ...................... .................................391 12.9. Utforming av ovnsoppvarming ................................................... ..................... .....................393 KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER... ........................................................................ ........ 398 [LAVA 13. [AZO VARME........ .......................... ..................................................................... .. 399 13.1. Generell informasjon................................................ ............................................................ ............... 399 13.2. [gassvarmeovner........................................... ......................................399 13.4. [nitrogen-luft varmevekslere........................................... ........................................ 402 13.5. [nitrogen-luft strålevarme........................................... ........................... 403 13.6. [gassstrålingsoppvarming........................................... ...................................... 405 KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER..... ............................................................ ... 407 [LAVA 14 ELEKTRISK OPPVARMING........................................... ........................................... 407 14.1. Generell informasjon. ................................................................ ............................................................ .......407 14.2. Elektriske varmeapparater. ................................................................ .......... 409 14.3. Elektrisk lagringsoppvarming................................................... ...................... ...... 416 14.4. Elektrisk oppvarming ved hjelp av varmepumpe................................... 421 14.5. Kombinert oppvarming ved bruk av elektrisk energi......426 KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER................................... ......................... 429 SEKSJON 6. DESIGN AV VARMESYSTEMER................. ............................................430 [KAPITTEL 15. SAMMENLIGNING OG UTVALG AV VARMESYSTEMER......... ........................... 430 15.1. Tekniske indikatorer for varmesystemer. ................................................................ ...... .... 430 15.2. Økonomiske indikatorer for varmesystemer .......................................... ................... ....432 15.3. Bruksområder for varmesystemer.......................................... ................................ ...............436 15.4. Vilkår for valg av varmesystem.......................................... .................................. ...................440 KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER.. ................................................................... ......... 442 [KAPITTEL 16. UTVIKLING AV VARMESYSTEM.......... ...................... ................442 16.1. Designprosessen og sammensetningen av oppvarmingsprosjektet................................... 442 16.2. Normer og regler for varmedesign.................................................. ........ ...... 444 16.3. Oppvarmingsdesignsekvens................................................................ .... 444 5 1b.4. Oppvarmingsdesign ved hjelp av en datamaskin......................................... ...... ...... 447 1b.5. Typiske oppvarmingsprosjekter og deres anvendelse.......................................... ........ ..... 449 KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER................................ ............. ................. 450 DEL 7. ØKE EFFEKTIVITETEN PÅ VARMESYSTEMET ......... ......... 451 KAPITTEL 17. DRIFTSMODUS OG STYRING AV VARMESYSTEMET...... 451 17.1. Driftsmodus for varmesystemet ................................................... ...................................... 451 17.2. Styring av varmesystemet ................................................... ................................ ...................455 17.3. Driftskontroll for varmesystemet ........................................................ ................................ ...............459 17.4. Funksjoner av driftsmodus og regulering av forskjellige varmesystemer. ................................................................ ............................................................ ............................................................................ 4b1 KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER...................................................... ................. . 4bb rKAPITEL 18. FORBEDRING AV VARMESYSTEMET.................. .......... 4b7 18.1. Rekonstruksjon av varmesystemet ................................................ ................................ .................... 4b7 18.2. To-rørs vannvarmesystem med økt termisk stabilitet......................................... ............................................................ ................................ ................... ... 4b9 18.3. Ettrørs vannvarmesystem med termosyfonvarmeapparater......................................... ............................................................ ................................................................ ........... 472 18.4. Kombinert oppvarming ................................................... ................ ........................... 474 KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER.. ........................................................................ ....................... 47b AVSNITT 8. ENERGIBESPARING I VARMESYSTEMER .................. ................ 477 rKAPITTEL 19. VARMEBESPARING FOR OPPVARMING......... ................. ......................477 19.1. Redusere energiforbruket for oppvarming av en bygning........................................... ......... 477 19.2. Øke varmeeffektiviteten til en bygning........................................... ................................... 481 19.3. Varmepumpeinstallasjoner for oppvarming.......................................... ............ ............482 19.4. Spare varme ved automatisering av driften av varmesystemet................... 488 19.5. Periodisk oppvarming av bygninger.................................................. ........................................................ 489 19 .b. Oppvarmingsrasjonering for boligbygg................................................... ....... ............. 494 KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER......................... ........ ......................... 49b rKAPITTEL 20. BRUK AV NATURLIGE VARME I VARMESYSTEMER. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 497 20.1. Lavtemperatur varmesystemer. ................................................................ ...... ..... 497 20.2. Solvarmeanlegg ................................................... ........................................... 500 20.3. Termiske varmesystemer. ................................................................ ............... 50b 20.4. Oppvarmingssystemer som bruker spillvarme................................... 508 KONTROLLOPPGAVER OG ØVELSER.... ................................................................... ..... 509 Vedlegg 1 Indikatorer for beregning av brennkammerene til varmeovner................................... 51 О Vedlegg 2 Indikatorer for beregning av strømningshastigheter til varmeovner......................... .......... 511 REFERANSER ................................................................... ........................................................................ ...... 512 b FORORD Disiplinen «Oppvarming» er en av hovedfagene innen opplæring av spesialister innen varme- og gassforsyning og ventilasjon. Studien innebærer å skaffe grunnleggende kunnskap om design, driftsprinsipper og karakteristiske egenskaper til ulike varmesystemer, metoder for deres beregning og designteknikker, metoder for regulering og styring, lovende måter å utvikle denne grenen av byggebransjen på. For å mestre teoretisk, vitenskapelig, teknisk og praktisk kunnskap, spesielt knyttet til faget "Oppvarming", er en dyp forståelse og assimilering av fysiske prosesser og fenomener som forekommer både i oppvarmede bygninger og direkte i varmesystemer og deres individuelle elementer nødvendig. Disse inkluderer prosesser knyttet til bygningens termiske regime, bevegelsen av vann, damp og luft gjennom rør og kanaler, fenomenene med oppvarming og avkjøling, endringer i temperatur, tetthet, volum, fasetransformasjoner, samt regulering av termiske og hydrauliske prosesser. Disiplinen "Oppvarming" er basert på bestemmelsene fra en rekke teoretiske og anvendte fagområder. Disse inkluderer: fysikk, kjemi, termodynamikk og varme- og masseoverføring, hydraulikk og aerodynamikk, elektroteknikk. Valget av oppvarmingsmetode avhenger i stor grad av egenskapene til bygningens strukturelle og arkitektoniske planløsninger, av bygningenes termiske egenskaper, dvs. problemstillinger som studeres i generelle konstruksjonsdisipliner og i faget "Bygnings termisk fysikk". Disiplinen "Oppvarming" er nært knyttet til de spesielle tekniske disiplinene som utgjør spesialiteten "Varme- og gassforsyning og ventilasjon": "Teoretiske prinsipper for å skape et innendørs mikroklima", "Varmegenererende installasjoner", "Pumper, vifter og kompressorer" , "Varmeforsyning", "Ventilasjon", "Luftkondisjonering og kjøling", "gassforsyning", "Automasjon og kontroll av varme-, gassforsynings- og ventilasjonsprosesser." Det inkluderer, i forkortet form, mange relaterte elementer fra de listede disiplinene, samt spørsmål om økonomi, bruk av datateknologi og installasjonsarbeid, som diskuteres i detalj i de tilsvarende COOT-kursene. Den forrige læreboken "Heating", utviklet av et team av forfattere MOCKoBcKoro Construction Engineering Institute oppkalt etter. V.V. Kuibyshev (MISI), utgitt i 1991. I løpet av det siste tiåret av gjenopplivingen av markedsøkonomien i Russland har det skjedd dyptgripende endringer, inkludert innen byggebransjen. Byggevolumet har økt merkbart, og forholdet i bruken av innenlandsk og utenlandsk utstyr har endret seg. Nye typer varmeutstyr og teknologier har dukket opp, ofte uten tidligere analoger i Russland. Alt dette burde vært reflektert i den nye utgaven av læreboka. Denne læreboken ble utviklet ved Institutt for varme og ventilasjon MOCKoBcKororocy Gifted Construction University (MrCY) i samsvar med gjeldende standardprogram basert på et forelesningskurs gitt av prof. A.N. Scanavi siden 1958 Uten å endre det grunnleggende teoretiske og metodiske grunnlaget for kurset, tatt i betraktning moderne teknologier innen varmeteknikk og teknologi siden 1996. Dette kurset ved instituttet undervises av prof. L.M. Makhov. 7 Som i tidligere utgaver av læreboken, anså forfatterne det ikke som nødvendig å gi detaljerte beskrivelser av kontinuerlig moderniserende utstyr, felles referansedata, samt beregningstabeller, tidsplaner og karakterer. Unntaket er OT praktisk spesifikk informasjon nødvendig for eksempler og forklaringer av strukturer og fysiske fenomener. Egne avsnitt inneholder praktiske eksempler på beregning av varmesystemer og deres utstyr. Etter hver leksjon gis det kontrolloppgaver og øvelser for å teste den tilegnete kunnskapen. De kan brukes i vitenskapelig og pedagogisk forskningsarbeid av studenter, så vel som når de gjennomfører en statlig eksamen i deres spesialitet. Denne læreboken er basert på materiale utarbeidet av prof. A.N. Scanavi for forrige utgave. Læreboken bruker også materialer fra seksjoner fra forrige utgave, satt sammen av: hon. arbeider av vitenskap og teknologi i RSFSR, prof., doktor i tekniske vitenskaper. V.N. Booslovsky (l. 2, 19), prof., Ph.D. E.r. Malyavina (l. 14), Ph.D. I.V. Meshchaninov (l. 13), Ph.D. c.r. Bulkin (l. 20). Forfatterne uttrykker takknemlighet for hjelp til å utarbeide læreboken til prof., doktor i tekniske vitenskaper. Yu.Ya. Kuvshinov, så vel som ingeniør. A.A. Serenko for teknisk assistanse i erodesign. Forfatterne uttrykker dyp takknemlighet til anmelderne av Institutt for varme, gassforsyning og ventilasjon MOCKoBcKoro Institute of Public Utilities and Construction (avdelingsleder, Prof., Candidate of Technical Sciences E.M. Avdolimov) og ingeniør. Yu.A. Epshtein (JSC "MOSPROEKT") for verdifulle råd og kommentarer gitt under gjennomgangen av lærebokmanuskriptet. 8 INNLEDNING Energiforbruket i Russland, så vel som i hele verden, øker jevnt, og fremfor alt for å gi varme til de tekniske systemene til bygninger og konstruksjoner. Det er kjent at forsyningen av sivile og industrielle bygninger bruker mer enn en tredjedel av alt organisk drivstoff som produseres i vårt land. I løpet av det siste tiåret, i løpet av økonomiske og sosiale reformer i Russland, har strukturen til landets drivstoff- og energikompleks endret seg radikalt. Bruken av fast brensel i termisk kraftteknikk avtar merkbart til fordel for billigere og miljøvennlig naturgass. På den annen side er det en konstant økning i kostnadene for alle typer drivstoff. Dette skyldes både overgangen til markedsøkonomi og den økende kompleksiteten til drivstoffutvinning under utviklingen av dype forekomster i nye avsidesliggende områder av Russland. I denne forbindelse blir løsning av problemer med økonomisk forbruk av varme i alle stadier fra produksjonen til forbrukeren stadig mer relevant og viktig i nasjonal skala. De viktigste varmekostnadene for husholdningsbehov i bygninger (oppvarming, ventilasjon, klimaanlegg, varmtvannsforsyning) er oppvarmingskostnader. Dette forklares av driftsforholdene til bygninger i løpet av fyringssesongen i det meste av Russland, når varmetapet gjennom deres eksterne bygningsstrukturer overstiger den interne varmeavgivelsen betydelig. For å opprettholde de nødvendige temperaturforholdene, er det nødvendig å utstyre bygninger med varmeinstallasjoner eller -systemer. Dermed er oppvarming kunstig oppvarming av bygningslokaler, ved hjelp av en spesiell YCTaHOB eller system, for å kompensere for varmetap og opprettholde temperaturparametre i dem på et nivå som bestemmes av betingelsene for termisk komfort for mennesker i rommet eller kravene til teknologiske prosesser. forekommer i industrilokaler. Oppvarming er en gren av anleggsutstyr. Installasjon av et stasjonært varmesystem utføres under konstruksjonen av bygningen, dens elementer under design er knyttet til bygningsstrukturer og kombinert med utformingen og interiøret i lokalene. Samtidig er oppvarming en av typene teknologisk utstyr. Driftsparametrene til varmesystemet må ta hensyn til de termiske og fysiske egenskapene til de aktive elementene i bygningen og være knyttet til driften av andre tekniske systemer, spesielt med driftsparametrene til ventilasjons- og luftkondisjoneringssystemet. Driften av oppvarming er preget av en viss periodisitet i løpet av året og variasjon av den installerte kraften som brukes, først og fremst avhengig av meteorologiske forhold i byggeområdet. Med en nedgang i utetemperaturen bør Horo av luften og økt vind øke, og med en økning i temperaturen på uteluften, eksponering for solstråling, bør varmeoverføringen fra OTO drikkeinstallasjoner til lokalene avta, d.v.s. Varmeoverføringsprosessen må overvåkes konstant. Endringer i ytre påvirkninger er kombinert med ujevn varmetilførsel fra interne industrielle og husholdningskilder, noe som også nødvendiggjør behovet for å regulere driften av varmeinstallasjoner. For å skape og opprettholde termisk komfort i bygninger kreves det teknisk avanserte og pålitelige varmeinstallasjoner. Og jo strengere klimaet er og jo høyere krav som stilles for å sikre gunstige termiske forhold i bygget, desto kraftigere og fleksiblere må disse installasjonene være. Klimaet i det meste av landet vårt er preget av strenge vintre, som bare ligner på vintrene i de nordvestlige provinsene Canada og Alaska. I tabellen 1 sammenligner klimatiske forhold i januar (årets kaldeste måned) i Moskva med forholdene i store byer på jordens halvkule. Det kan sees at den gjennomsnittlige januartemperaturen i dem er betydelig høyere enn i Moskva, og er typisk bare for de sørligste klanene i Russland, preget av milde og korte vintre. Tabell 1. Gjennomsnittlig utelufttemperatur i store byer på halvkulen i løpet av den kaldeste måneden ropon r eopaphical Gjennomsnittlig temperatur breddegrad januar, os Moskva 550 50 ".. [ o 2, New York 400 40 " o 8 ,. BerJ1IN 520 30" .& O t3 Paris 480 50 J" 2)3 LONDON 51 o 30" +4 O Oppvarming av bygninger begynner med en jevn (over 5 dager) nedgang i gjennomsnittlig daglig utelufttemperatur til 8 °C og under , og ender med en stabil økning i utelufttemperaturen til 8 °C. Perioden for oppvarming av bygninger i løpet av året kalles fyringssesongen gjennomsnittlig antall dager per år med stabil gjennomsnittlig daglig lufttemperatur.< 8 ос. Для характеристики изменения температуры наружноrо воздуха tH в течение отопитель Horo сезона рассмотрим rрафик (рис. 1) продолжительности стояния z одинаковой cpeДHe суточной температуры на примере Москвы, rде продолжительность отопительноrо сезона ZO с составляет 7 мес (214 сут). Как видно, наибольшая продолжительность стояния TeM пературы в Москве относится к средней температуре отопительноrо сезона (3,1 ос). Эта закономерность характерна для большинства районов страны. Продолжительность отопительноrо сезона невелика лишь на крайнем юrе (3 4 мес), а на большей части России она составляет 6 8 мес, доходя до 9 (в Арханrельской, Мурманской и друrих областях) и даже до 11 12 мес (в Маrаданской области и Якутии). 10 Z."Ч t5JO 500 1300 iOOO ,= 214 С)Т а + 8 з. 1 1 2 3 t с + 1 о CI 10,2 · 20 ..28..30 ...32 42 Рис. 1. Продолжительность стояния одинаковой среднесуточной температуры наружноrо воздуха за отопительный сезон в Москве Суровость или мяrкость зимы полнее выражается не длительностью отопления зданий, а значением rрадусо суток про изведением числа суток действия отопления на разность внутренней и наружной температуры, средней для этоrо периода времени. В Москве это число rрадусо суток равно 4600, а, для сравнения, на севере Красноярскоrо края доходит до 12800. Это свидетельствует о большом разнообразии местных климатических условий на территории России, rде практически все здания должны иметь ту или иную отопитель ную установку. Состояние воздушной среды в помещениях в холодное время rода определяется действи ем не только отопления, но и вентиляции. Отопление и вентиляция предназначены для поддержания в помещениях помимо необходимой температурной обстановки определен ных влажности, подвижности, давления, rазовоrо состава и чистоты воздуха. Во мноrих rражданских и производственных зданиях отопление и вентиляция неотделимы. Они co вместно создают требуемые санитарно rиrиенические условия, что способствует сниже нию числа заболеваний людей, улучшению их самочувствия, повышению производитель ности труда и качества продукции. в сооружениях аrропромышленноrо комплекса средствами отопления и вентиляции под держиваются климатические условия, обеспечивающие максимальную продуктивность животных, птиц и растений, сохранность сельхозпродукции. Здания и их рабочие помещения, производственная продукция требуют для cBoero HOp мальноrо состояния надлежащих температурных условий. При их нарушении значительно сокращается срок службы оrраждающих конструкций. Мноrие технолоrические процессы получения и хранения ряда продуктов, изделий и веществ (точной электроники, текстиль ных изделий, изделий химической и стекольной промышленности, муки и бумаrи и т.д.) требуют cTpororo поддержания заданных температурных условий в помещениях. 11 Длительный процесс перехода от костра и очаrа для отопления жилища к современным конструкциям отопительных приборов сопровождался постоянным их совершенствовани ем и повышением эффективности способов сжиrания топлива. Русская отопительная техника берет свое начало от культуры тех древнейших племен, KO торые заселяли значительную часть южных районов нашей Родины еще в неолитическую эпоху KaMeHHoro века. Археолоrи обнаружили тысячи построек KaMeHHoro века в виде пещер землянок, оборудованных печами, выдолбленными в rpYHTe на уровне пола и Ha половину выходящими своим rлинобитным сводом и устьем внутрь землянки. Печи эти топились "по черному", т.е. с отводом дыма непосредственно в землянку и затем наружу через проем, служивший одновременно входом. Именно такая rлинобитная ("курная") печь была в течение мноrих столетий практически единственным отопительным и пище варным прибором древнерусскоrо жилища. в России лишь в XY XYI вв. печи в жилых помещениях были дополнены трубами и стали называться "белыми" или "русскими". Появилось воздушное отопление. Известно, что в ХУ в. такое отопление было устроено в rрановитой палате MOCKoBcKoro Кремля, а затем под названием "русская система" применялось в rермании и Австрии для отопления крупных зданий. Чисто отопительные печи с дымоотводящими трубами еще в XVIII в. считались предме том особой роскоши и устанавливались лишь в боrатых дворцовых постройках. Отечест венное производство высокохудожественных изразцов для наружной отделки печей суще ствовало на Руси еще в XI XII вв. Значительное развитие печное дело получило в эпоху Петра 1, который своими именными указами 1698 1725 rr. впервые ввел в России основные нормы печестроения, строжайше запретившие постройку черных изб с курными печами в Петербурrе, Москве и друrих крупных rородах. Петр 1 лично участвовал в постройке показательных жилых домов в Пе тербурrе (1711 r.) и Москве (1722 r.), "дабы люди моrли знать, как потолки с rлиною и пе чи делать". Он же ввел обязательную во всех rородах России очистку дымовых труб от сажи. Большой заслуrой Петра 1 следует считать ero мероприятия по развитию фабричноrо про изводства всех основных материалов и изделий для печноrо отопления. Около Москвы, Петербурrа и друrих rородов строятся крупные заводы по выработке кирпича, изразцов и печных приборов, открывается торrовля всеми материалами для печестроения. Крупней ший в России Тульский завод становится основным поставщиком железных и чуrунных комнатных печей и металлических печных приборов. Капитальный труд, обобщающий печное отопление, "Теоретические основания печноrо дела" был написан И.И. Свиязевым в 1867 r. в Европе для отопления помещений широко использовались камины. ДО XVII в. камины устраивались в виде больших нишей, снабженных зонтами, под которыми собирался дым, уходящий затем в дымовую трубу. Иноrда эти ниши выделывались в толще самой стены. В любом случае наrревание комнат происходило только посредством лучеиспускания. С 1624 r. начинаются попытки утилизировать теплоту продуктов rорения для наrревания воздуха помещения. Первым предложил подобное устройство французский архитектор Саво, устроивший в Лувре камин, под KOToporo приподнят над полом, а задняя стенка OT 12 делена от стены. Так образовался канал, в который входит воздух от пола комнаты и, под нимаясь вдоль задней стенки, выходит в два боковых отверстия в верхней части камина. Друrим видом отопления в Европе и России было оrневоздушное. Примеры ero устройст ва встречались еще в X XIII вв. Устройства для центральноrо оrневоздушноrо подпольно ro отопления были обнаружены при раскопках на территории Хакассии в Сибири, ДpeB них Китая и rреции. Теоретические основы конструирования и расчета этих систем были даны нашим соотечественником Н.А. Львовым ("Русская пиростатика", 1795 и 1799 rr.). В 1835 r. rенерал Н. Амосов сконструировал и затем с большим успехом применил ориrи нальные "пневматические печи" для оrневоздушноrо отопления, а последующие теорети ческие и практические работы наших инженеров (Фуллона и Щедрина, Свиязева, Дершау, Черкасова, Войницкоrо, Быкова, Лукашевича и др.) способствовали широкому распро странению этоrо прообраза moderne teknologi luftvarme. Det er vanskelig å tilskrive forskjellige metoder for oppvarming av lokaler til visse stadier av historisk og sosial utvikling. Samtidig ble det påtruffet varme YCT-svermer, som sto både på det laveste og ganske høyt høye nivåer. Den enkleste og eldste oppvarmingsmetoden ved å brenne fast brensel innendørs ble kombinert med sentrale vann- eller luftvarmeinstallasjoner. Så i r. Efesos, grunnlagt på 900-tallet. f.Kr. på det moderne Tyrkias territorium, allerede på den tiden, ble rørsystemer brukt til oppvarming, der varmt vann ble tilført fra lukkede kjeler plassert i kjellerne til hus. Luftvarmesystemet "Hupocaustum" ("feid nedenfra"), opprettet i Romerriket, ble beskrevet i detalj av Vitruvius (slutten av 1. århundre f.Kr.). Uteluften varmes opp i underjordiske kanaler, tidligere skylt med varme røykgasser, og kom inn i de oppvarmede rommene. En lignende type oppvarmingsanordning ved å varme opp gulv ble brukt i Nord-Kina, hvor vegger ble installert i underjordiske rom i stedet for søyler, og dannet horisontale skorsteiner. Lignende varmesystemer ble ofte brukt i russiske kirker og store bygninger. I middelalderen ble lokalene til slott i IAC innredet etter samme prinsipp. 1.6. Ordninger for et dampvarmesystem: en lukket krets; b åpen krets; 1 dampkjele med dampoppsamler; 2 dampledning (T7); 3 oppvarming enhet; 4 og 5 gravitasjons- og trykkkondensatrørledninger (T8); 6 luftutløpsrør; 7 KOHdeH sateng tank; 8 kondensatpumpe; 9 dampfordelingsmanifold i et lukket system, kommer kondensat kontinuerlig inn i kjelen under påvirkning av en trykkforskjell, uttrykt ved en kondensatkolonne med høyde h (se fig. 1.6, a) og damptrykk pp i kjelens dampoppsamler. I denne forbindelse må varmeinnretninger plasseres nøyaktig høyt over dampsamleren (avhengig av damptrykket i den). I et dampoppvarmingssystem med åpen sløyfe strømmer kondensat fra CAMOTecom-varmeenheter kontinuerlig inn i kondensattanken, og etter hvert som det akkumuleres, pumpes det periodisk av en kondensatpumpe inn i kjelen. I et slikt system bør tankens plassering sikre at kondensat renner fra den nedre varmeanordningen inn i tanken, og damptrykket i kjelen overvinnes av pumpens trykk. Avhengig av damptrykket er dampvarmesystemer delt inn i subatmosfærisk, vakuum...damp, lavt og høyt trykk (Tabell 1.2 Parametre for mettet damp i dampvarmesystemer Absolutt Spesifikk varme Systemtrykk, Temperatur C KONDENSERING Og). 1 ML KDJKJ Kr Subatmosfærisk<0,10 <100 >2260 Vakuum m..damp<О, 1 1 <100 > 2260 N lavtrykk O J 1 O 5 o ] 7 1 oo 115 2260 .....2220 Høytrykk O) I 7.. 0,27 115 130 2220 -2] 75 Maksimalt damptrykk er begrenset av den tillatte grensen for lang- begrep opprettholdt temperatur overflater av varmeapparater og rør i rom (et overtrykk på 0,17 MPa tilsvarer en damptemperatur på ca. 130 °C). i subatmosfæriske og vakuumdampvarmesystemer er trykket i enhetene mindre enn atmosfærisk og damptemperaturen er under 100 °C. I disse systemene er det mulig å regulere damptemperaturen ved å endre vakuumverdien (rarefaksjon). Varmerørledningene til dampvarmesystemer er delt inn i damprørledninger som damp beveger seg gjennom, og kondensatrørledninger for fjerning av kondensat. Damp beveger seg gjennom dampledninger under trykk p i kjelens dampoppsamler (se fig. 1.6, a) eller i dampfordelingsmanifolden (se fig. 1.6, b) til varmeanordningene. Kondensatrørledninger (se fig. 1.6) MorYT være tyngdekraft og trykk. Tyngdekraftsrør legges under varmeanordninger med helling i retning av bevegelse av KOH densat. I trykkrør beveger kondensat seg under påvirkning av trykkforskjellen skapt av pumpen eller gjenværende damptrykk i enhetene. I dampvarmeanlegg brukes overveiende to-rørs stigerør, men MorYT bruker også enkeltrørs stigerør. Med luftoppvarming avkjøles den sirkulerende oppvarmede luften, og overfører varme når den blandes med luften i de oppvarmede rommene og noen ganger gjennom deres innhegninger. Den avkjølte luften går tilbake til varmeren. Luftvarmesystemer, i henhold til metoden for å skape luftsirkulasjon, er delt inn i systemer med naturlig sirkulasjon (gravitasjon) og med mekanisk stimulering av luftbevegelse ved hjelp av en vifte. Tyngdekraftssystemet bruker forskjellen i tetthet til HarpeToro og luften rundt varmesystemet. Som i et vannvertikalt gravitasjonssystem, med ulike lufttettheter i de vertikale delene, oppstår naturlig luftbevegelse i systemet. Ved bruk av vifte skapes det tvungen luftbevegelse i systemet. Luften som brukes i varmesystemer varmes opp til en temperatur, vanligvis ikke over 60 °C, i spesielle varmevekslere. MorYT-varmere kan bli skadet av vann, damp, elektrisitet eller varme gasser. Luftvarmesystemet kalles henholdsvis vann-luft, damp-luft, elektrisk-luft eller gass-luft. Luftoppvarming kan være lokal (fig. 1.7, a) eller sentral (fig. 1.7, b). a) b) 1 11 . 11 Н: I J I II..t 1 ! IIII.\(HI(J(111." 1 2 lr 2 ----...-.------- ...--__---.. 3 --- - - - - -- - --- з t i t H \ 5 4 Fig. 1.7 Oppvarmingssystemer: et lokalt system 2 oppvarmet rom (rom i fig. 3). 4 returluftkanal 6 varmeveksler I det lokale systemet varmes luften opp (varmeveksler) i det oppvarmede rommet plasseres i et eget rom (kammer) Luft ved en temperatur tB tilføres varmeren gjennom en retur (resirkulasjons) luftkanal OG ØVELSER 1. Bestem de klimatiske forholdene i området under oppvarmingssesongen i de viktigste regionene i Russland. Verkhojansk. 3. Tegn et skjematisk diagram av varmetilførselen til boligbygget (undervisningsbygget). 4. Beregn den komparative reserve av termisk energi for å varme opp et rom i 1 Kr av tre hovedkjølevæsker. 5. Beskriv varmesystemet til boligbygget ditt basert på klassifiseringskriterier. 29 6. Hva forklarer spredningen av vannoppvarming i sivil- og luftvarme i industribygg? 7. Tegn et stigerør og en horisontal gren av et bifilar vannvarmesystem. 8. Bestem hvor mye varmeoverføringen fra varmeapparatet inn i rommet (temperatur 20 °C) vil reduseres dersom det absolutte trykket til den mettede dampen i apparatet i det ene tilfellet er 0,15, og i det andre 0,05 MPa, dvs. reduseres med 3 ganger. r KAPITTEL 2. VARMEKRAFT TIL VARMESYSTEMET 2.1. Rommets varmebalanse Varmesystemet er designet for å skape et temperaturmiljø i bygningens lokaler som er behagelig for en person eller oppfyller kravene til den tekniske prosessen. Varmen som genereres av menneskekroppen må gis til miljøet på en slik måte og i en slik mengde at en person som er i ferd med å utføre KaKoro eller en type aktivitet ikke opplever en følelse av kulde eller overoppheting. Sammen med kostnadene ved fordampning fra overflaten av huden og lungene, frigjøres varme fra overflaten av kroppen gjennom konveksjon og stråling. Intensiteten av varmeoverføring ved konveksjon bestemmes hovedsakelig av temperaturen og mobiliteten til den omgivende luften, og av strålingen, av temperaturen på overflatene på skapene som vender mot innsiden av rommet. Temperatursituasjonen i rommet avhenger av varmesystemets termiske kraft, så vel som av plasseringen av varmeanordninger, de termofysiske egenskapene til eksterne og interne bygninger og intensiteten til andre kilder til varmegevinst og -tap. I kaldt vær mister et rom hovedsakelig varme gjennom eksterne kapslinger og til en viss grad gjennom innvendige kapslinger som skiller dette rommet fra tilstøtende rom som har lavere lufttemperatur. I tillegg til Toro, brukes varme på å varme opp uteluften, som trenger inn i rommet gjennom bygninger uten tetthet, samt materialer, kjøretøy, produkter, klær, som kommer kaldt inn i rommet utenfra. Ventilasjonsanlegget kan tilføre luft med lavere temperatur enn lufttemperaturen i rommet. Teknologiske prosesser i lokalene til MorYT industribygg er forbundet med fordampning av væsker og andre prosesser ledsaget av varmeforbruk. I steady-state (stasjonær) modus er tap lik varmegevinster. Varme kommer inn i rommet fra mennesker, teknologisk utstyr og husholdningsutstyr, kilder til kunstig belysning, fra oppvarmede materialer, produkter, som et resultat av innvirkningen av solstråling på bygningen. I produksjonslokalene til MorYT utføres teknologiske prosesser knyttet til frigjøring av varme (fuktighetskondensering, kjemiske reaksjoner, etc.). Å ta hensyn til alle de listede komponentene for varmetap og -gevinst er nødvendig når man beregner varmebalansen til bygningslokaler og bestemmer varmeunderskuddet eller overskuddet. Tilstedeværelsen av et varmeunderskudd Q indikerer behovet for oppvarming i rommet. Overskuddsvarme blir vanligvis assimilert ved ventilasjon. For å bestemme varmesystemets 30 termiske kraft, utarbeider QOT en balanse over varmeforbruket for pac jevne forhold i den kalde perioden i formen QOT":= 6.Q == Qorp + QI(8 tfT):t Qt( levetid)" (2. 1) rde Qorp varmetap gjennom utvendige innkapslinger; QH(BeHT) varmeforbruk for ekstern luft som kommer inn i rommet; QT(6bIT) teknologiske eller husholdningsutslipp eller varmeforbruk. Balansen er satt opp for forhold når det oppstår størst varmeunderskudd for en gitt tilførselsfaktor. For sivile bygninger (vanligvis boliger) tas det hensyn til vanlig varmetilførsel til rommet fra mennesker, belysning og andre husholdningskilder. I industribygg er det tatt hensyn til perioden for den teknologiske syklusen med minst varmeavgivelse (evt maksimal varmeavgivelse tas i betraktning ved beregning av ventilasjon). Varmebalansen er satt sammen for stasjonære forhold. Den ikke-stasjonære naturen til termiske prosesser som oppstår under romoppvarming, tas i betraktning ved spesielle beregninger basert på teorien om termisk stabilitet. 2.2. Varmetap gjennom rommets innkapsling Det største varmetapet gjennom rommets i oe-skap Qi, W, bestemmes av formelen Qi ;;;;;; (Ai J . i)(1p texJ ni (1 L i)) (2.2) 2 de A i området av kabinettet, m; Ro i redusert motstand mot varmeoverføring av et kabinett 2" den, m.OC/W; t p designtemperatur i rommet, o; t ext beregnet temperatur utenfor kapslingen, o; P; koeffisient som tar hensyn til den faktiske reduksjonen pac av den jevne temperaturforskjellen (t p t ext) for bygninger, som skiller det oppvarmede rommet fra det uoppvarmede (kjeller, loft, etc., som tar hensyn til ekstra varmetap gjennom gjerdene Den beregnede romtemperaturen t p er vanligvis satt lik den beregnede lufttemperaturen i rommet tB, oc, under hensyntagen til dens mulige høydeøkning i rom høyere enn 4 m. Temperatur tB er tatt avhengig av formålet med rommet i henhold til SNiP den oppvarmede bygningen Med beregnet temperatur utenfor bygningen t ext menes temperaturen Ha på uteluften for kuldeperioden ved beregning av varmetap gjennom utvendige skap eller en lufttemperatur på over 4 m ved beregning av tap gjennom innvendige skap . Størrelsen på det største varmetapet gjennom de utvendige kapslingene vil tilsvare spesifisert koeffisient for tilførsel av innvendige forhold i rommet K om lag, tatt i betraktning KOToporo og verdien tekst==tH er valgt. I COOTBeTCT, med gjeldende standarder for varmetap av lokaler, som den beregnede termiske effekten til varmesystemet bestemmes, blir de tatt lik summen av varmetapene gjennom individuelle eksterne kapslinger uten å ta hensyn til deres termiske treghet ved tH= =tH 5, dvs. ved gjennomsnittlig uteluftstemperatur i den kaldeste femdagersperioden, tilsvarende K Ob == 0,92 I tillegg til Toro skal det tas hensyn til varmetap eller -gevinster gjennom 31 interne barrierer dersom temperaturen i tilstøtende rom er lavere eller høyere. enn temperaturen i designrommet med 3 os og mer Redusert motstand mot varmeoverføring av kabinettet eller ero varmeoverføringskoeffisient ko == l/RO,k, inkludert i formel (2. 2), aksepteres i henhold til termiske beregninger i samsvar med kravene i gjeldende SNiP "Construction Heat Engineering" eller (for eksempel for vinduer, dører) i henhold til produsentens organisasjon. Det er en spesiell tilnærming til å beregne varmetap gjennom gulv som ligger på rpYHTe. Overføringen av varme fra rommet under gjennom gulvkonstruksjonen er en kompleks prosess. Tatt i betraktning den relativt lille andelen varmetap gjennom gulvet i det totale varmetapet i rommet, benyttes en forenklet beregningsmetode. Varmetap gjennom gulvet som ligger direkte på rpYHTe beregnes etter sone. For å gjøre dette er gulvflaten delt inn i striper 2 m brede, parallelt med ytterveggene. Listen nærmest ytterveggen er betegnet som første sone, de to neste listene som andre og tredje, og resten av gulvflaten som fjerde sone. Hvis beregningen av varmetap utføres i et oversvømmet rom, telles sonene fra bakkenivå langs BHYT av den tidlige overflaten av ytterveggen og videre langs gulvet. Gulvflaten i sonen ved siden av det ytre hjørnet av rommet har økt varmetap, så området ved krysset tas i betraktning to ganger når det totale arealet av sonen bestemmes. Beregning av varmetapet for hver sone utføres i henhold til formel (2.2), og tar ni (1 + ВИ==l,О. Verdien Ro,i er tatt for å være den betingede varmeoverføringsmotstanden til et uisolert gulv R H p, m 2 OS/W, som for hver sone er tatt lik: for den første sonen 4.3; for den fjerde sonen 14.2 hvis gulvkonstruksjonen som ligger på rpYHTe inneholder lag av materialer hvis varmeledningsevne er mindre enn 1,2. W/(m OS), så kalles et slikt gulv isolert I dette tilfellet tas motstanden mot varmeoverføring av hver sone i det isolerte gulvet R y, m 2 ca s/W, som Ry.l =:. n + L:( Oy.c J Ау.с)" (2 3) rde 8us tykkelse på isolasjonslaget, m; Аус termisk ledningsevne til materialet i isolasjonslaget, W/(m.OC). Varmetap gjennom gulv etter laminat er også soneberegnet, kun betinget motstand mot varmeoverføring for hver gulvsone R l, m 2. o s/w, er tatt til 1,18 Ry.n (her er luftspalte og gulvbelegg langs lektene tatt tatt i betraktning som isolerende lag. Arealet til individuelle bygninger ved beregning av varmetap gjennom dem, bør beregnes ut fra visse måleregler. Disse reglene tar om mulig hensyn til kompleksiteten til prosessen med varmeoverføring gjennom elementene i kabinettet og sørger for betingede økninger og reduksjoner i områder når de faktiske varmetapene MorYT er henholdsvis større eller mindre enn de som er beregnet ved hjelp av de enkleste formlene adoptert. Som regel bestemmes arealer av ytre målinger. Arealene med vinduer, dører og takvinduer måles langs den minste bygningsåpningen. Arealene av tak og gulv måles mellom aksene til de innvendige veggene og den indre overflaten til ytterveggen. Gulvarealer av rpYHTY og lara bestemmes med deres betingede inndeling i soner, som angitt ovenfor. Arealene av yttervegger i plan er målt langs den 32 ytre omkretsen mellom bygningens utvendige gate og aksene til innerveggene. Yttervegg høydemålinger utføres: . i første etasje (avhengig av gulvkonstruksjonen) eller fra den ytre overflaten av gulvet i henhold til rpYHTY, eller fra overflaten av preparatet under gulvkonstruksjonen på lekter, eller fra den nedre overflaten av taket over undergrunnen eller uoppvarmet kjellerrom til den rene etasjen i BToporo-gulvet; . i de midterste etasjene fra gulvflaten til gulvflaten i neste etasje; . i overetasjen fra gulvflaten til toppen av loftsetasjen eller takløs takkonstruksjon. Hvis det er nødvendig å bestemme varmetap gjennom interne radiatorer, tas områdene deres i henhold til interne målinger. Hovedvarmetapene gjennom veggene, beregnet ved hjelp av formel (2.2) ved Bi == O, viser seg ofte å være mindre enn de faktiske varmetapene, siden dette ikke tar hensyn til noen faktorers innflytelse på varmeoverføringsprosessen. Varmetap MorYT endres merkbart under påvirkning av infiltrasjon og eksfiltrering av luft gjennom tykkelsen på innhegningene og sprekker i dem, samt under påvirkning av solinnstråling og "negativ" stråling fra den ytre overflaten av innhegningene mot himmelen. Varmetap av rommet som helhet vil øke på grunn av temperaturendringer i høyden, kald luft som strømmer inn gjennom åpninger osv. Disse ekstra varmetapene tas vanligvis i betraktning som tillegg til hovedvarmetapene. Mengden av tilsetningsstoffer og deres betingede deling i henhold til bestemmende faktorer er som følger. Et tillegg for orientering i henhold til kardinalpunktene (sidene av horisonten) er laget på alle utvendige vertikale og skråstilte (deres projeksjon på vertikalen) gjerder. Additivverdiene er tatt i samsvar med diagrammet i fig. 2.1. For offentlige, administrasjons- og industribygg, dersom det er to eller flere yttervegger i rommet, økes tilleggene for orientering langs sidene av horisonten for alle YKa-gjerder over med 0,05 dersom en av byggene vender mot nord, øst, sentralt. BOCTOK og nordvest, eller med 0,1 i andre tilfeller. I standardprosjekter tas disse tilleggene med 0,08 for én yttervegg og 0,13 for to eller flere vegger i et rom (unntatt boliger), og 0,13 for alle boliglokaler. For horisontalt plasserte bygninger innføres et tillegg på 0,05 kun for uoppvarmede gulv i første etasje over den kalde undergrunnen til bygninger i områder med en design utelufttemperatur på minus 40 °C og lavere, fra 33 s: :) n!O Fig. 2.1. Ordning for distribusjon av tilsetningsstoffer til de viktigste varmetapene for orientering av eksterne bygninger i henhold til kardinalretninger (horisontsider) Tilsetningsstoff for innstrømming av kald luft gjennom ytre dører (ikke utstyrt med luft- eller termiske luftgardiner) når de åpnes i en kort tid i en byggehøyde N, m, fra gjennomsnittsplanleggingen av bakkenivå til toppen av gesimsen, senteret av utløpsåpningene til lykten eller munningen av ventilasjonssjakten tas: for trippeldører med to vestibyler mellom dem i mengden Bi==0,2H, for doble dører med vestibyler mellom dem 0,27H, for doble dører uten vestibyle 0,34N, for enkle dører 0,22N. FOR utvendige porter i fravær av vestibyle og termiske luftgardiner er tillegget 3, ved tilstedeværelse av en vestibyle ved port 1. Ovennevnte tillegg gjelder ikke sommer- og reservedører og porter. Tidligere ga standardene et høydetillegg for rom med høyde over 4 m, lik 0,02 for hver meter vegghøyde over 4 m, men ikke mer enn 0,15. Dette tilskuddet tar hensyn til økningen i varmetapet i den øvre delen av rommet, ettersom lufttemperaturen øker med høyden. Dette kravet ble senere tatt ut av regelverket. Nå, i høye rom, er det nødvendig å gjøre en spesiell beregning av temperaturfordelingen over cellen, i henhold til hvilken varmetap gjennom vegger og belegg bestemmes. I trapper er det ikke tatt høyde for temperaturendringer med høyde. Eksempel 2.1. La oss beregne varmetapet gjennom veggene til lokalene til en to-etasjers sovesal som ligger i Moskva (fig. 2.2). Estimert utelufttemperatur for oppvarming tH 5== 26 °C. Varmeoverføringskoeffisientene til utvendige bygninger k, W/(m 2 . 0 C), bestemt ved termisk tekniske beregninger, samt fra forskrifts- eller referansedata, er tatt lik: for yttervegger (Hc) 1,02; for loftsgulv (Pt) 0,78; for vinduer med doble glass i trerammer (Opp til) 2,38; for utvendige doble tredører uten vestibyle (Nd) 2,33; for de indre veggene til trappen (Vs) 1,23; for en enkelt innvendig dør fra trapp til korridorer (Vd) 2.07. 34 4,86 t 1 . 2 t 3,2 (:1t 3,2 f r""" O....,. .. ..;"T! ...... ...... C""-J p m I O l ( 20 I) 11 102 2 02 3.2 /С ю:-I с q rJ Fig. 2.2 Plan og utsnitt av hybelbygningens lokaler (for eksempel 2. 1, 2.2 og 2.3) Gulvene i første etasje (F) er utført på lekter. Termisk motstand for en lukket luftspalte R vp == 0,172, m 2 .os/W, tykkelse på strandpromenaden 5 == 0,04 m med varmeledningsevne X == 0,175 W/(m. os). Den termiske motstanden til KOHCT-isolasjonslagene til gulvet er lik: RB . rt + ,3 I A == O) [ 72 + O.04/0 t 175 O 4З M2.0C/BT Varmetap gjennom gulv på lekter bestemmes av soner. Betinget varmeoverføringsmotstand, m 2 .os/W, og varmeoverføringskoeffisient, W/(m 2 ,0C), for sone 1 og 11: RI ==!, 18(2, 1 + 0,43) == 3, 05 ; k:::; 1/3.05:;; O328RI = 1118(4,3 + 0,43) 5,6; k 1 == 1/5t 6 ;: O 178. For et uisolert trappegulv RI ;:::; 2, ; kJ = O 46S; RII == 4 W; k ii;::; O 23 2.. Varmetap gjennom individuelle skap beregnes ved hjelp av formel (2.2). Beregningen er oppsummert i tabell. 2.1. 35 Tabell 2.1. Beregning av varmetap i lokaler 11;: ;:;;:; :r: "" 3 I!-:" :::=.: o s I fаl1МС!lOrннshe u:к: ./11 .о::с:I: lokaler og r:1"() о n: m t jf ryp 1.,.. S J 2 l.Ql Zh la:R CONN iP-i" urrYu8dR) 20 nlT nnlJ I:D2. Stue p5ilHOUSE, 18 t Ic. TO Pll PlII sun 201 Residential CONNipa url"1O8 HaРШ";-"1 srns HI\ I (IorраЗДНiiЯ o:;; 11[ 9 g. r! Ija Mcp"l m:!Ii: ;:;: t; z 4 5 1"01:I: . . В i :) 171,2 18,0 1 8 16,4 4,4 Н,В са 6,4 6,4 11,4 15,1 15rB lt B 16,6 ... ......... O :Q: U o r.. t- o 1:= ... ::.t: (1,10:!: :=;:; OJ g -e- rC:I .-e- e- 8 o 6 7 v s..J- :t: I .. r.. ..::.. f:r ["(1 og o.... (ICI ou n.. i:::): IU . ..... 8: 46 46 46 46 46 4-4 f4 F4 44 (18 12) 46 46 4b bCHO I 9 -)i ;6a "I M ,..... Q.. (]o;:r - IXI g o x:::1: O L"%I -o::: 1: -u O 9 M7 844 113 2i7 Zb 530 108 92 50 84 708 741 113 543 n:rSh/2)(3,7 115:0: 1,1 3,2)0;2 3 f2 x 1 3 o f2 x 1 0,1 o o o ] 1,1 1, ] 807 928 124 Ikke SW Ikke NW Til nr I -1/66":-:3125 4186:-:3/25 l t 5:(1 t2 4,2)(4 Ot] 0.:1. o o 247:2142 797 2939 o 011 0,1 o o o 1 1 j l 1 1 I 58] ]/2)(4 12,8 0,78 38xO,9 3"11 . 1 341 PpI . 3/.2x2 6( 0,465 38 113 . 1 113 PpP 3 J 2 x2 BA 0,232 for 55 1 56 8d. 1,bx2 r 2 Z/5 2,07 (12 18) AZ " l 3Зt 2x 826 + 61 1,23 () I R og 1 + L(6.P2 1t2A 2) / ,2 + L(6РЗ)
